Vasbeton szerkezetek megerősítési lehetőségei

Mikor van szükség a vasbeton szerkezetek megerősítésére?

Nem szükséges, hogy nagyon különleges dolog történjen egy szerkezettel, ahhoz, hogy erősíteni kelljen, elég az is, ha csak öregszik. Az anyagkárosodások alkotják az esetek nagy százalékát, azon belül is a leggyakoribb a beton karbonátosodása. Ha ezt idejében észrevesszük, akkor akár még orvosolható is lehet egyszerűen betonjavítással. Ha azonban a betonacél is elkezd már korrodálódni, a dolgozó keresztmetszet mérete egyre csökken elérkezhet az a pont, amikor már nem tudjuk kimutatni a szerkezet megfelelőségét. Ilyenkor plusz „vasalást” kellene beépítenünk, amire például a beton felületre ragasztott FRP (Fiber Reinforced Polimer vagyis szálerősítéses polimerek) rendszer kiválóan alkalmas.

A beton mellett a betonacél is károsodhat közvetlenül, az acél lyukkorróziója ugyanezt a problémát okozza. De végig mehetnénk a vasbeton szerkezetek többi tönkremeneteli formáin is, amiket az MSZ EN 1504 szabvány fejezetei tárgyalnak, ezek mind okozhatják a vasbeton tönkremenetelét. Az anyag károsodása nemcsak az öregedéssel állhat összefüggésben, gyakran előfordul, hogy pl. süllyedések hatására repedések keletkeznek a szerkezeti elemekben.

Gyakori még a kivitelezői hiba esete, főleg a vasalással kapcsolatos tévedések (alsó-felső vasalás felcserélése, rossz átmérőjű betonacél beépítése stb.), de előfordulhat, hogy tervezői hiba történt (pl. a tervező elszámolt valamit) és ezért kell a vasbeton szerkezetet erősíteni. A födém már elkészült, a beton megkötött és akkor derül ki a probléma. A bontás nem opció és haladni is kellene az építkezéssel. A megoldás itt is az FRP rendszer, főleg a szénszálas lamellákat használjuk ilyenkor.

Biztos látott már mindenki olyan képet vagy videót, amin egy szélső hídgerenda látható megrongálódva, a pászmák elszakadva, a beton pedig tönkre menve, leválva. Ezt egy magasabb teherautó vagy szállított teher ütközése okozhatta, aminek a helyreállításához szintén kiváló megoldás a szénszálas megerősítés (FRP).

Viszonylag ritkábban, de előfordulhat tűzeset miatti károsodás is. Egy kiégett garázs födémjében megolvadt betonacél megfelelő tapadásában, illetve teherbírásában már nem bízunk meg teljesen. A födém hajlítási megerősítése történhet szénszálas lamellákkal, ha pedig oszlopot kell köpenyezni, azt megtehetjük szénszálas szövettel (FRP), vagy nagyszilárdságú, kis vastagságú habarccsal (HPC).

A megerősítés oka lehet még szerkezeti módosítás. Tipikus eset, amikor egy új szintet építenek egy meglévő épületre és a terhek megnövekedése okozhatja a megerősítés szükségességét egyes szerkezeti elemekben. Nagyon hasonló a helyzet a tetőtér beépítésekor. Utóbbi esetben például egy fa födém megerősítése megvalósítható a nagyszilárdságú habarcs (HPC) alkalmazásával és a vékony felbeton fa födémmel történő együtt dolgoztatásával. Gyakori esetek az utólagos födémáttörések (esetleg faláttörések), ahol a nyílások miatt kivágott vasalatokat pótolni kell, erre a szénszálas lamellákat (FRP) szoktuk használni.

Épületek átalakításánál pedig az új építészeti koncepció indokolhatja a szerkezeti megerősítést. Egy oszlop kiváltása például a környező szerkezeti elemekre nagyobb terhelést okoz, és az új terhelésre már nem biztos, hogy az elemek megfelelnek. Itt is szóba jöhet az FRP és a HPC rendszer alkalmazása egyaránt.

FRP és HPC szerkezetmegerősítési rendszerek:

FRP rendszer – szálerősítéses polimerek

Ahogy korábban már néztük az FRP rövidítés, a Fiber Reinforced Polymers, vagyis szálerősítéses polimerek kifejezés betűszója. A rendszerben a szálak különböző anyagú szálakat jelenthetnek, a leggyakoribbak a szén-, üveg-, bazalt-, aramid- és nagyszilárdságú acélszálak. Ezeket a szálakat kiváló minőségű gyantába ágyazzák, akár gyárilag (ilyenek például a Carboplate pultrúdált lamellák), akár a helyszínen (ilyenek például a MAPEWRAP szénszálas szövetekkel készülő megerősítések). A legjobb gyanták kétkomponensű epoxi alapanyagú termékek, a Mapei is ilyenekkel dolgozik ( MapeWrap Primer, Mapewrap 11/12, Mapewrap 21, Mapewrap 31, Adesilex PG1/PG2).  A leggyakrabban használt szálak a szénszálak, sokszor az FRP rendszer szinonimájaként használjuk a „szénszálas rendszer” kifejezést. Az FRP rendszereket leggyakrabban vasbeton, illetve feszített beton megerősítésére használjuk, ritkábban falazott szerkezetek megerősítésére is.

Mapewrap szövet

Carboplate lemez

HPC rendszer – acélszálerősítéses beton

A HPC szintén egy rövidítés, a High Performance Concrete, azaz nagyszilárdságú beton kifejezés rövidítése. A rendszerben a felhasznált habarcs egy nagy teljesítményű habarcs, melynek nyomószilárdsága 130 MPa körüli és jelentős húzó- és hajlítószilárdsága is van. Jellemzően folyós állagú habarcs, amiben acélszál erősítés is van (pl. Planitop HPC Floor).

HPC Floor

Hogyan méretezik az FRP és a HPC rendszereket?

Természetesen mivel szerkezeti elemek megerősítését végezzük, az FRP és HPC rendszereket használatuk előtt statikus által méretezni kell. A Mapei Structural Design egy online eszköz, melynek segítségével meglévő szerkezetek megerősítéséhez gyorsan és megbízhatóan végezhetünk számításokat, a szoftverrel meghatározzuk a szükséges MAPEI szerkezeti megerősítő rendszereket. A Mapei Structural Design-ban a számítások a legfrissebb nemzetközi szabványokon alapulnak. Segítségével nemcsak vasbeton elemeket, hanem téglaszerkezeteket, fagerendákat és fafödémeket is méretezhetünk. Szükség esetén a Mapei szakemberek segítséget nyújtanak a megfelelő termék, illetve megoldás kiválasztásában.

Méretező alkalmazás 

Mapei szerkezetmegerősítési kézikönyv

VIDEÓ - Vízszintes szerkezetek javítása és megerősítése - PLANITOP HPC FLOOR 46

VIDEÓ - Födémek megerősítése egyszerűen a Planitop HPC Floor-ral