2013. október 9., szerda

A térbetonok világa 2.



Folytassuk a térbetonok tervezésével kapcsolatos gondolatmenetet azzal, hogy milyen elvek szerint válasszunk lemez-vastagságot a térbetonok esetében! A leggyakoribb esetben elegendő kamion- és targoncaterhelést figyelembe venni, ha ipari, mezőgazdasági, vagy kereskedelmi létesítmények kültéri betonlemezeit akarjuk meghatározni. De menjünk szépen sorban.


Először is tudatososítsuk magunkban, hogy egy térbeton nem útpálya szerkezet, nem egy vonalas létesítmény, hanem olyan betonburkolat, ahol a járművek minden irányban közlekedhetnek, azaz legfeljebb a bekötő útszakaszra lesz jellemző a kétirányú forgalom. Ez azért fontos, mert a fugaerősítéseket, kellő megfontolás után, akár azonos rendszer szerint lehet kialakítani, nem kell feltétlenül máshogy vasalni a forgalomirányba, illetve a keresztirányba eső fugákat.
A másik nagy különbség az útpályaburkolat és a térbeton között a forgalom intenzitásában áll. Amíg a közutak tervezésénél a forgalmi terhelési osztályba sorolás dönti el a pályaszerkezet rétegrendjét, beleértve a lemezvastagságot is, a térbetonoknál más a helyzet. Az, hogy egy térbetonon nem száguldanak autók és a kamionok száma sem olyan mértékű, hogy elérje a nehéz, nagyon nehéz, különösen, nagy rendkívül nehéz forgalmi terhelési osztályt, nagyobb mozgásteret enged számunkra a rétegrend kialakításában, de ez azért egyáltalán nem jelenti azt, még pl. napi 20-30 számú kamionforgalom (ami nem számít nagy forgalomnak) esetében sem, hogy a lemezvastagságot lecsökkenthetjük. Könnyen elcsúszhatunk ugyanis azon a „banánhéjon”, hogy csak a járműterheléssel foglalkozunk és nem vesszük figyelembe az olykor ezeknél nagyobb feszültségeket okozó, hőmérsékletváltozásból származó igénybevételeket.
A térbetonok ki vannak téve az amúgyis egyre szélsőségesebb időjárási környezeti hatásnak. Nyáron nemritkán akár 50-60 ˚C-ra is felmelegedhet a betonfelület hőmérséklete, majd pl. egy nagy zuhé után hirtelen, néhány óra alatt lecsökkenhet 10-15 ˚C-ra. Télen pedig a -20˚C-os pályalemez-hőmérséklet sem ritka, nem beszélve még a fagy-olvadási ciklusok számából, ami Közép-Európában meghatározó környezeti hatás. A téli időszakokban bőven lehet naponta több fagyás-olvadásciklus is, a vele járó felületi hősokkal, melyet a sószórás, az olvasztósó-hatás okoz. A hőmérsékleti igénybevételek a betont, mint anyagot tartóssági szempontból veszélyeztetik, mint betonszerkezetet pedig az ún. vetemedési feszültségek gyors változása miatt tehetik tönkre.


Többféle modell és számítási módszer áll rendelkezésre arra, hogy a kültéri betonlemez esetén megbecsüljük az egyenlőtlen hőmérsékletváltozásból a lemez keresztmetszetében keletkező hajlító-húzó feszültségek nagyságát. Anélkül, hogy elmerülnénk a részletekbe, vegyük komolyan ezt a hatást, mert sok esetben nagyobb hajlító-húzófeszültség keletkezik az egyenlőtlen hőmérsékletváltozásból, mint pl. egy kamion tengelyterhelésből. Ez a fajta hőterhelés leginkább a fugával körülvágott táblák közepén okoz komoly hajlító-húzófeszültséget felszíni felmelegedés esetén. A keletkező feszültség nagysága függ a beton felső és alsó síkja közötti hőmérsékletkülönbségtől.  A beton hőmérsékleti grádiensét a szakirodalom 0,09 ˚C/mm-ben állapítja meg, azaz egy 20 cm vtg. betonlemez estén lehet akár 18-20˚C-os hőmérsékletkülönbség is a beton felülete és az alsó síkja között, ami nagy vetemedési feszültséget okozhat különösen a betontábla közepén. A feszültség nagysága ezen kívül még a lemezvastagságtól (a vékonyabb lemezek könnyebben vetemednek, hajlanak) és a betontábla méretétől, azaz a fugatávolságtól is függ (minél nagyobb fugamezőket képzünk, annál nagyobb vetemedési feszültségekkel számolhatunk).
A térbeton forgalmi terhelésétől függetlenül, a fentiek miatt NEM JAVASLOM 20 cm-es vastagság alatti vasalatlan betonlemez készítését. A bekerülési költségek csökkenetése miatt ugyan előfordul 18 cm vtg. térbeton (néha 15 cm-es is, de az már kész „öngyilkosság”) építése, de ezek repedésérzékenysége már túlzottan nagy. A Útügyi Műszaki Előírás (ÚT 2-3.201:2006, e-UT 06.03.31) 25h fugakiosztási távolságot enged meg. Ez egy h=20 cm vtg. betonlemez esetén ez 5 m x 5 m, de 18 cm esetén már csak 4,5 m-es fugakiosztást jelent. Bizony a gyakorlat inkább az 5-6 m-es fugatávolságokat alkalmazza, de ez, mint látjuk 20 cm alatt már ezen műszaki előírás szerint sem támogatott, és bizony nagy rizikót tartalmaz. És ezek a számok bizony a bazaltbetonok esetére is vonatkoznak, azaz az általában alkalmazott legnagyobb szilárdságú CP4/2,7-es bazaltbeton alkalmazása esetén sem szabadna túllépni a max. 25h fugatávolságot. (A CP4/2,7 a C30/37-es kavicsbeton nyomószilárdsági kategóriának felel meg, de annál nagyobb hajlító-húzószilárdságú.)
A fenti helyzetet azért kedvezően árnyalhatja betonerősítő vasalás (acélszál, vagy hegesztett hálós vasalás), ebben az esetben már bizonyos mértékig lehet a vastagságot csökkenteni, illetve a fugatávolságot növelni, hiszen az acélszál- vagy betonacélerősítés a szerkezet rugalmasságát növeli, a repedésérzékenységet csökkenti, a repedéstágasságot kontroll alatt tartja. Ne feledjük, hogy a repedésmentesség nem feltétlenül jelenti a hajszálrepedések jelenlétének kizárását: lásd az előző hírlevél erre vonatkozó részeit http://iparipadlo.blogspot.hu/2013/09/a-terbetonok-vilaga-1.html. A következő hírlevélben már a különböző vasalási, betonerősítési lehetőségekről lesz szó.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése