Az éretlen beton vágása fugavágókkal

A friss, nem teljesen kikeményedett, éretlen beton - mindig az első 28 napját jelenti a beton „életének”. Különösen az első órákban és napokban jelentősen változnak a tulajdonságai, ami meghatározza a megfelelő gyémánttárcsa kiválasztását is. Ha valamit elmulasztunk, később már nem lehet helyrehozni – ezért jobb felkészültnek lenni, mint meglepődni.

A beton egy kompozit építőanyag, amely a kötőanyag és a töltőanyag összekapcsolásával jön létre. A cementbeton esetében a kötőanyag a cement, a töltőanyag pedig kavics, zúzott kő és homok, amelyhez vizet adnak.

Nem minden beton egyforma

A fugavágóval történő betonvágáshoz használt gyémánttárcsa kiválasztását két alapvető tényező befolyásolja: a beton érettsége (a kikeményedettség mértéke) és az összetétele.

A beton kikeményedettségi tényezője különösen a dilatációs fugák vágásánál fontos, amelyeket legjellemzőbben a „szükséges rossz” kifejezés jellemez. Helyes kialakításuk lényeges, de költséges folyamat.

Az a vélekedés, hogy egy gyémánttárcsa, amely jól vágja az acélbetétes, nagy szilárdságú, kemény betont, könnyedén megbirkózik a puha, friss betonnal is, elterjedt, de téves.

A beton elméleti érési (keményedési) ideje 28 nap (1. ábra). Ezt az építőiparban referenciaértékként fogadják el, és az STN EN 206-1 szabvány is említi.

A „fiatal beton életciklusa” alatt, azaz a nulladik naptól a 28. napig, jelentősen változik annak keménysége, különösen az első órákban és napokban.

Az építészek a következő mérföldköveket tekintik fontosnak: 7. nap (a beton keménysége kb. 65%), 14. nap (kb. 90%), és a 28. nap, amikor a beton eléri teljes keménysége 99%-át.

1. ábra. A beton érési görbéje

A gyémánttárcsával való vágás szempontjából azonban a legkritikusabb a 3. nap, amikor a beton keménysége csupán 40% körüli. Ez azért lényeges, mert általában eddigre kell elkészíteni a dilatációs fugákat, hogy a beton ne repedezzen meg a későbbi kötés során.

Természetesen ezek az adatok csak tájékoztató jellegűek, és a külső hőmérséklet, a levegő páratartalma, a beton összetétele, a cement típusa, a betonfelület mérete, vastagsága stb. hatására eltérhetnek. Ennek ellenére jó kiindulópontként szolgálnak és jól tájékozódhatunk ezek alapján.

Ha például hétfőn betonoztunk, és kedden és szerdán is vágtuk a fugákat - azonos körülmények között (ugyanaz a fugavágó, ugyanaz a kezelő stb.), a gyémánttárcsa kopása kedden és szerdán eltérő lesz. Attól függően, hogy milyen tárcsát használtunk a friss betonhoz, az egyes napokon az eredmények jobbak vagy rosszabbak lehetnek – mindez a tárcsában lévő kötőanyagtól függ.

Természetesen kontraproduktív lenne többféle, eltérő kötőanyagú tárcsát tartani friss betonhoz. Inkább arról van szó, hogy ne lepődjünk meg, milyen gyorsan kopnak el. Akár tetszik, akár nem, ehhez a munkához mindig elegendő számú friss betonhra való gyémánttárcsát kell biztosítani. Egyetlen beszállító sem tudja garantálni, hogy az adott betonfelület esetében pontosan mekkora terület vágható fel egy gyémánttárcsával. Ha mégis valaki ilyet állítana, legyünk óvatosak, és emlékezzünk erre: „Bocsáss meg nekik, mert nem tudják, mit cselekszenek.” (Lukács 23:34, Biblia).

Friss beton és annak vágása

A teljesen frissen elkészült beton nem vágható. A cement és a víz közötti kémiai reakció (hidratáció) körülbelül két óra elteltével szilárd halmazállapotot eredményez – ekkortól lehet a betonfelületen járni.

2. ábra. Az alávágás veszélyes

A beton az első órákban és napokban rendkívül abrazív anyag – ennek fő oka a benne lévő homok. A keverék még nem kötött meg teljesen, és a laza homok gyorsan koptatja nemcsak a vágószegmenseket, hanem a tárcsa acéltestét is, különösen a szegmensek rögzítési pontjainál (2. ábra).

Ezért olyan vágótárcsákat kell használni, amelyek két alapvető kritériumnak felelnek meg: a szegmensek kötőanyaga legyen nagyon kemény, és a tárcsa kialakításának meg kell akadályoznia az alávágást (aláköszörülést).

Ezek a tulajdonságok jellemzően az aszfaltvágásra szánt gyémánttárcsákra vonatkoznak, illetve a kifejezetten friss beton vágására tervezett speciális tárcsákra.

Azonban biztosan nem kell túlságosan megterhelnie magát a választásnál – senki sem tudja pontosan meghatározni, hol kezdődnek és hol végződnek az egyes típusok alkalmazási lehetőségei.

A vágás szempontjából ugyanis az aszfalt abrazív anyagnak számít, és hasonló szabályok vonatkoznak rá, mint a friss beton vágására. A szegmensek kötőanyaga kemény vagy nagyon kemény, és rendelkeznek (vagy rendelkezniük kellene) a megfelelő konstrukciós elemekkel is – például ferde (3. ábra A) vagy kalapácsos (3. ábra B) védőszegmensekkel.

Ne feledjük, hogy ahogy a beton „születésétől” számított napok telnek, keménysége növekszik, abrazivitása pedig csökken. Ezt úgy is elképzelhetjük, hogy az első napokban olyan tárcsákat használunk, amelyek szegmensei nagyon kemény kötőanyagúak, míg a 28. nap körül már puha kötőanyaggal rendelkező tárcsákkal dolgozunk – a beton nap mint nap keményedik – a költő azt mondaná: érett korba lép.

3. ábra. Ferde (A) és “kalapácsos” (B) védőszegmensek

Dilatációs fugák kialakítása

Előre vagy utólag is kialakíthatóak.

Ha a fugák előre készülnek, akkor például zsaluzattal kell leválasztani a betonozás egyes szakaszait. Semmiképpen sem megfelelő megoldás, ha friss betonba különböző falapokat, hungarocell lapokat vagy fóliákat helyezünk. A végeredmény ilyen esetben egy betonfelület ahol a dilatációs fugák szélesek, gyakran rosszul elhelyezettek, görbék és egyenetlen magasságúak.... egyszerűen hanyag munka.

A második módszer az utólagos fugavágás, amely során helyileg legyengített zónákat hoznak létre a betonszerkezetben, abból a célból, hogy ott alakuljanak ki a repedések. Ezt a fiatal beton gyémánttárcsával való vágásával érik el, vízhűtés mellett.

4. ábra. A dilatációs fuga metszete

A vágást a tervrajz alapján, a beton érésének optimális időszakában kell elvégezni. Ennek pontos meghatározása összetett feladat, és függ a beton összetételétől és az építkezés konkrét körülményeitől. Alapvetően azonban a szerkezetnek járhatónak kell lennie, és a vágást még a hidratáció intenzitásának hirtelen csökkenése előtt kell elvégezni, ami a zsugorodás és a szerkezet lehűlése miatti méretcsökkenés szinergikus hatását jelenti. Ez az időszak körülbelül 10 óránál kezdődik a szakirodalom szerint.

A vágott fugák kialakítására bizonyos alapelvek vonatkoznak. A fuga szélességet a vágótárcsa vastagsága határozza meg – általában kb. 4mm –, míg a hézag mélységénél a következő két érték közül a nagyobbat kell választani: vagy 70mm, vagy a beton vastagságának 1/3-a (4. ábra). Az ilyen méretű fuga biztosítja a beton keresztmetszetének kellő mértékű gyengítését, hogy a zsugorodási repedés a fuga aljától felfelé haladva alakuljon ki.

Ez a módszer azonban két fontos buktatót rejt magában, amelyekkel számolni kell.

Az első buktató az építőipari szakember alaposságával kapcsolatos. A fugát alaposan ki kell mosni a „nedves vágás” után a keletkező iszapmaradványok miatt – legjobb vízsugárral. Az iszap ugyanis cementet tartalmaz, és maradványai a hidratáció folytatódását okozhatják, amely helyileg kitöltheti a fugát.

A második buktató műszaki jellegű. A tiszta és pontos hézagok kialakításához pontos gépre van szükség. Gyakran csak könnyű fugavágók állnak rendelkezésre, amelyek nem rendelkeznek automatikus előtolással, így a kezelő kézzel mozgatja őket egyik oldalról a másikra, ami egyenetlen előtolást eredményez. Fontos továbbá a tengely fordulatszáma is – aszfalt vagy érett beton vágásához az ajánlott kerületi sebesség 40-60m/s, amit a legtöbb fugavágó teljesít. Friss beton vágásához azonban magasabb kerületi sebesség az ideális, ami nagyobb tengelyfordulatszámot igényel – optimálisan olyat, amely biztosítja a gyémánttárcsa kb. 80m/s-os kerületi sebességét. Ez minimalizálja a friss betonból a kavicsok és zúzalék kitépődését, és jelentősen szebbé teszi a fuga széleit. A lézerhegesztett szegmensekkel ellátott gyémánttárcsák ilyen nagy kerületi sebességre is alkalmasak.

A precíz dilatációs fugák vágásához speciális fugavágókat gyártanak, amelyek egyfunkciós célgépek. Nagyobb tömegűek, hogy stabilabbak legyenek, és kizárólag kis tárcsákat használnak – legfeljebb 300mm átmérőig – hogy minimalizálják a vibrációt. Tengelyük fordulatszáma kb. 6000 ford./perc, így a kerületi sebesség körülbelül 80m/s.

Az ilyen gépek ritkák a mi vidékünkön – nálunk mindenki azzal a fugavágóval dolgozik, ami éppen rendelkezésre áll. Ha azt egy tapasztalt és lelkiismeretes munkás kezeli, szép fugák készíthetők. Ilyen fugavágóhoz vásároljon olyan aszfalt- vagy frissbeton-vágásra alkalmas tárcsát, amelynek átmérője a lehető legnagyobb a gép konstrukciós határértékén belül. Így elérhető az a maximális kerületi sebesség, amit az Ön gépe el tud érni – ez segít minimalizálni a hézag széleinek kitépődését.

Zárszó

Friss beton vágásakor ne feledkezzünk meg annak összetételéről, azonban ebben a fázisban a beton érett(len)sége az elsődleges kritérium a gyémánttárcsa kiválasztásakor.

A friss beton vágása gyakori feladat új építésű projektek során, például autópályák, kifutó- és leszállópályák, bekötőutak és ipari padlók esetében. Ezek pénzügyileg és műszakilag is kihívást jelentő munkafolyamatok, ezért e cikk célja az volt, hogy egy kis tisztánlátást nyújtson ebben a témában.

Kulcsszavak: friss beton, fiatal beton, régi beton, éretlen beton, érett beton, betonvágás, gyémánttárcsák, fugavágás

Források:
A HERMAN cég belső műszaki és oktató dokumentációi
STN EN 206-1
Otomar Tibitanzl: Stavební materiály ISBN 80-85920-94-8
University of Memphis, Department of Civil Engineering (https://www.ce.memphis.edu/1101/notes/concrete/section_3_properties.html)
https://www.asb.sk/stavebnictvo/realizacia-stavieb/dilatacie-askary-vkonstrukciach

Ing. Herman Nagypál

Katonai iskolát végeztem, repülőgépipari villamosmérnöki tanszéken. Már gyerekkoromban megtanultam szerszámokkal, szerszámgépekkel dolgozni édesapámmal egy családi ház építésénél. Minden új termékünket személyesen is tesztelem - saját kezemmel, jól felszerelt műhelyemben. Szabadidőmben szeretek motorozni a román hágókon. Ezen felül a szakterület trendjeit tanulmányozom, és szívesen kipróbálom a konkurens termékeket is. Némelyiken mosolygok, van amire rácsodálkozom (hogy valaki hagyta magát rászedni és megvette), és van, ami nagyon jó. Majdnem olyan jó, mint a miénk😊.