Kiekviena betono sudedamoji dalis turi savo paskirtį, o netinkamos proporcijos gali reikšti, kad vietoj tvirtos konstrukcijos gausi birią, trupančią masę. Per daug smėlio - ir mes nesuformuosime reikiamos struktūros. Todėl inžinieriai kruopščiai skaičiuoja vandens, cemento, užpildų ir cheminių priedų santykį, kad betonas būtų ne tik lengvai maišomas, bet ir ilgaamžis, gebėtų patikimai perimti visas jam tenkančias apkrovas.
Apie svarbiausias jų su leidiniu sutiko pasidalinti KTU Statybos ir architektūros fakulteto Laboratorijų centro vadovas dr. E. - šarminės betono korozijos (angl. alkali-silica reaction, ASR) problema iki šiol neturi universalaus sprendimo. „Lietuva - toks regionas, kur nėra karjerų, neužterštų reaktyviomis uolienomis titnagu ar opoka, - pripažįsta E. - Skirtumas tik tas, kad įvairiuose Lietuvos regionuose šių uolienų kiekis skirtingas. Dažniausiai šios korozijos problema išryškėja įrengiant betonines grindis. Korozija įvyksta, kai grindys jau būna sustingusios, nušlifuotos ir paruoštos naudoti.”
Kas skatina šarminę koroziją ir kur ji pasireiškia
Kad įvyktų šarminė betono korozija betonui sukietėjus, turi įvykti tam tikros sąlygos: betonas turi būti veikiamas drėgmės. Daug drėgmės, apie 80 proc. santykinio drėgnio. Tad daugiausia rizikos kyla baseinuose, tiesioginį sąlytį su lietaus vandeniu turinčiose konstrukcijose ir objektuose, kur ant grunto betonuojant grindis nepasirūpinama hidroizoliacija arba ji būna įrengta nekokybiškai. Todėl visada reikia laikytis technologijos ir grindis betonuoti, pagrindą prieš tai išklojus hidroizoliacine plėvele.
Bandoma problemą suvaldyti prevenciškai, naudojant mažašarmius cementus. „Lietuvoje „Akmenės cementas“, vienas didžiausių Baltijos šalyse ir vienintelis Lietuvoje cemento gamintojas, dažniausiai siūlo ~0,8 proc. šarmingumo cementą, atsižvelgdamas į Lietuvos Respublikos aplinkos ministro įsakymą 2022 m. sausio 24 d. Nr. Betonas kietėdamas sukelia egzoterminę cheminę reakciją, kurios metu į aplinką išskiriama šiluma. Tad kuo šis skirtumas didesnis, tuo didesnė tikimybė, kad betone atsiras įtrūkimų. Yra priemonių šiam skirtumui suvaldyti, daugiausia veikiančių šilumos išsiskyrimą.
Traukumo ir įtrūkimų prevencija
Šiuo metu, siekiant suvaldyti betoninių konstrukcijų traukumą, naudojami ir specialūs traukumą mažinantys priedai. Taip pat vertinant galimą pleišėtumo atsiradimą betoninių grindų paviršiuje galime apibūdinti jo atsiradimo priežastis remiantis moksline patirtimi:
- Įrengiant betonines grindis, ypatingai kai jų paviršius bus šlifuojamas ir paliekamas atviras, Mozaikinio betono grindys (terrazzo) reikalauja paviršiaus užtrindimo kietėjimo metu; tai sutvirtina paviršių ir padaro jį atsparų drėgmei, bet svarbiausia - atlikti laiku.
- Patyrę meistrai momentą pagauna kas ranka liesdami, kas ant betono paviršiaus užlipdami, kas tiesiog iš akies. Nepatyrę dažnai bando ištaisyti klaidą padrėkindami paviršių, bet tai didina vandens santykį su cementu.
- Mažesni kaip 6×6 m plotai grindų dažnai nereikalauja deformacinių siūlių; deformaciją ar susitraukimą mažina specialūs cheminiai priedai (Shrinkage Reducing Admixture, SRA) bei sintetinės ar polimerinės fibros pluoštai.
- STRIFF® technologija riboja betoninių konstrukcijų poslinkį vertikalia kryptimi, užtikrinant vienodą horizontalų sujungimą.
Įprastos betoninių įtrūkimų priežastys skirstomos į kelias pagrindines grupes: apkrovos įtrūkimai, temperatūros įtrūkimai, susitraukimo įtrūkimai, pamato deformacijos įtrūkimai ir plieno korozijos sukelti įtrūkimai. Kiekviena iš šių priežasčių turi specifinių požymių ir rizikos laipsnį priklausomai nuo konstrukcijos tipų bei eksploatavimo sąlygų.
Apie įtrūkimus dėl apkrovos
- Tiesioginių įtempių įtrūkimai atsiranda dėl išorinių apkrovų; antriniai įtempiai - dėl išorinių apkrovų sukeltų papildomų įtempių.
- Ūmiai įtemptose vietose, kur stulpų ar skyrių suspaudimas yra didelis, įtrūkimai dažnai rodo konstrukcijos laikomosios galios ribą ir galimą gedimą.
Įtrūkimai dėl temperatūros ir susitraukimo
- Temperatūros įtrūkimai atsiranda kai temperatūra keičia plėtimosi/Susitraukimo formas, o deformacijos nesulaikomos.
- Susitraukimo įtrūkimai gali būti plastiniai (paleidžiantys vidinį susitraukimą statybos etape) arba autogeniniai (hidratacijos metu). Karbonizacijos susitraukimas yra cheminė deformacija, susijusi su CO2 išpravimu į cemento hidrato struktūrą.
Plieno korozijos įtrūkimai
Dėl prastos betono kokybės ar nepakankamo apsauginio sluoksnio gali įvykti plieno korozija. Korozijos metu plieno strypo paviršius oksiduojasi, o išsiplečiantis hidroksidas sukelia aplinkinio betono įtrūkimus ir sluoksnio atsilikimą. Projekte būtina kontroliuoti plyšių plotį ir užtikrinti tinkamą apsauginio sluoksnio storį.
Spalvos pokyčiai ir betono sandarinimas
Kodėl betonas keičia spalvą? Priežastys labai įvairios: porėtumas, skirtingų regionų dirvožemyje esančių užpildų priemaišos, impregnantų poveikis ir dangos paviršiaus apdailos variantai. Dažni reiškiniai - paviršiaus nuspalvinimo efektai ir gelio apnašos, ypač grindų konstrukcijose viduje arba išorėje.
Norint išvengti spalvos pasikeitimo, svarbu tinkamai sandarikliuoti betoną nuo pat pradžių. Sandarikliai padeda sukurti vientisesnį sandarumą ir sumažina gleivėtojo bei drėgmės įsiskverbimą. Tačiau per didelis hermetikas gali priversti betono plėtimąsi, todėl būtina taikyti normuotus sluoksnius ir leisti išdžiūti tarp užteptų koncentriacijų.
Kitas svarbus momentas - dengiant paviršius, gali būti sumontuoti impregnantai, kurie sumažina dėmių atsiradimą ir pagerina paviršiaus atsparumą. Tinkamai naudojami impregnantai gali gerokai sumažinti dėmių susidarymą ant betono.
„Kylam“: Kaip eismas reguliuojamas ore?
Priežangos ir rekomendacijos Lietuvai
Lietuvoje šarminė betono korozija pradėta stebėti ir tirti 1969-aisiais. Vienas būdingiausių šarminės betono korozijos požymių - dėl pakankamos eksploatacinės drėgmės susidarančios kintamos betono irimo deformacijos. Lietuvoje statiniuose dažniausia šarmų ir silicio dioksido reakcija, kuri sukelia betono paviršiaus išskilinėjimų arba nuspalvinimą. Dažniausiai tokių pažeidimų susidaro betoninių grindų konstrukcijose pastatų viduje ar išorėje. Žvyrynų užpildai Lietuvoje dažnai turi reaktyvių priemaišų, todėl būtina nustatyti jų reaktyvumą ir pasirinkti tinkamus šarmus, atsakingus už apsaugą.
KTU siūlomos metodikos vertina šarminės korozijos riziką, nereikalaujančios laikymo šarminiuose tirpaluose - tai palengvina tyrimo procesą ir gerina įvertinimą realiose sąlygose. Be to, reikia nuosekliai užtikrinti hidroizoliaciją ir laikytis technologijos, siekiant sumažinti šarminės korozijos riziką grindų betone.
Priežiūros praktika
- Laikytis technologijos bei užpildų ir šarmų derinių skaičiavimų;
- Naudoti mažašarminius cementus;
- Įrengti hidroizoliaciją ir naudoti tinkamus impregnantus;
- Taikyti Shrinkage Reducing Admixture, sintetinės ar polimerinės pluoštų fibros;
- Stebėti plyšių plotį ir apsaugoti plieninius strypus nuo korozijos.