Nagy duktilitású, szálerősített cementes habarcsok betonjavításhoz és felújításhoz
A meglévő szerkezetek megerősítését célzó különböző technológiák között a Mapei Planitop HPC termékcsaládja egyszerű megoldást kínál a rendkívül magas mechanikai teljesítményű, cement alapú mátrixban egyenletesen eloszlatott szerkezeti acélszálakból álló szálerősítésű habarcsaival.
Ezen, HPFRCC (High Performance Fibre-Reinforced Cement Composites) besorolású anyagok a hagyományos habarcsokhoz képest rendkívül magas mechanikai szilárdsággal és magas duktilitással rendelkeznek. Ma már számos száltípus létezik, amely cement alapú mátrixban alkalmazható. A leggyakrabban használatosak a polimer, fém, üveg, szén vagy természetes anyagú (cellulóz, fa, stb.) szálak. A hagyományos szintetikus szálaktól eltérően, amelyek gyakran használatosak a cementhabarcsokban – melyek célja leginkább a repedések kialakulásának csökkentése – az acélszálak (FIBRE HPC) hozzáadása növeli a cementhabarcs duktilitását és keménységét, nagyobb szilárdsági kapacitást biztosítva annak plasztikus fázisában (a repedés megjelenése után), a gyakran húzásra felkeményedő viselkedés mellett. Ez azt jelenti, hogy a fémszálak jelenléte hozzájárul az anyag olyan viselkedéséhez, amely csökkentheti és sok esetben teljesen ki is küszöbölheti a hagyományos vasalatok alkalmazását.
A Planitop HPC és Planitop HPC Floor habarcsokat rendkívül magas mechanikai teljesítményű cement alapú mátrix jellemzi, amely teljesítmény könnyen összehasonlítható a beton javítására használt habarcsokéval az alábbi táblázat szerint:
| hagyományos beton | cementes habarcs | Planitop HPC | |
|---|---|---|---|
| nyomószilárdság | 15-40 MPa | 15-60 MPa | 130 MPa |
| húzószilárdság | - | - | 8,5 MPa |
| hajlítószilárdság | - | 4-8 MPa | 32 MPa |
Mire is jó a Planitop HPC Floor?
A technológia egyik legfőbb alkalmazási területe a meglévő födémek megerősítése Planitop HPC Floor tömör szerkezeti felbeton kialakításával, amely különböző típusú födémeken használható:
- kerámia-beton födémek vagy vasbeton lemezek
- fa födémek
- acél födémek
A meglévő födémek megerősítésének hagyományos technológiája az acélhálóval vasalt, öntött felbeton (hagyományos vagy könnyűbeton) alkalmazása a födém felső részére legalább 4-5 cm vastagságban. Ez a megerősítési rendszer, bár széles körben használatos, hátrányokkal is jár, mint amilyen a nagy felhordási rétegvastagság. Ez a réteg növeli a szerkezet tömegét és merevségét és rendkívül hátrányos, mind üzemeltetési, mind építészeti szinten, nem kevés problémát okozva a belső méretek újratervezése, berendezése és burkolási megoldások tekintetében.
Az alábbiakban a hagyományos (acélhálóval vasalt szerkezeti felbeton) megerősítési technológia kerül összehasonlításra a Planitop HPC Floor használatával egy kerámia-beton födémen.
| hagyományos betonból készült szerkezeti felbeton | Planitop HPC Floor-ból készült szerkezeti felbeton | |
|---|---|---|
| a felhordás vastagsága (cm) | ●●○○ min. 4-5 |
●●●● 1,5-3 |
| együtt-dolgozás | ●○○○ szükség van mechanikai (tüskézés) vagy kémiai (epoxigyanta) rögzítőkre |
●●●○ elegendő az alapfelület megfelelő felületi érdesítése |
| helyreállítási műveletek | ●○○○ vastag rétegek, amelyek nem kompatibilisek a meglévő belső méretekkel (pl. ablakok) |
●●●● kis vastagság; kompatibilis a meglévő belső méretekkel, a padlófűtéses és hangszigetelő rendszerekkel |
| a merevség növelése | ●●●● | ●●●○ a nagyobb rugalmassági modulus kompenzálja a felhordás kisebb vastagságát |
| a tömeg növelése | ●●○○ a tehetetlenségi (szeizmikus) erők növelése a tömeg növekedése miatt (nagyobb rétegvastagság miatt); meg kell erősíteni az alapozást |
●●●○ a tömeg korlátozott növekedése a kis vastagság miatt még a könnyűbetont alkalmazó rendszereknél is kisebb |
| az alkalmazás gyorsasága | ●●○○ furatok kivitelezése és megtisztítása, rögzítések alkalmazása és rögzítésük a vasalatba |
●●●● nincs rögzítés (kivéve bizonyos eseteket), magas mechnaikai szilárdság 24 óra elteltével, járható a felhordástól számított néhány órán belül |
| a hajlítószilárdság növelése | ●●●○ | ●●●○ |
| a keresztgerendák mérete | ●○○○ a keresztgerendák kis mérete gyakran nem teszi lehetővé mechanikai rögzítések használatát, ezért szükségessé válik az epoxigyanta (pl. EPORIP) a szerkezeti kapcsolatokhoz | ●●●● a rendszer nem igényel minimum keresztgerenda méreteket |
| a szerkezet túlhatározottsága | ●●●○ | ●●●● alkalmas a túlhatározott szerkezetekhez is (gerendák több alátámasztással vagy konzolokkal) az anyag húzószilárdságának köszönhetően |
megfelelő: ●●○○
jó: ●●●○
kiváló: ●●●●
A hagyományos technológiával szemben a Planitop HPC Floor vagy Planitop HPC Floor T használatával készített szerkezeti felbeton lehetővé teszi a födém teljesítményének növelését és további fontos előnyei is vannak:
- az alkalmazás kis vastagsága (1,5-3 cm) lehetővé teszi a terhelések növekedésének korlátozását és a szintmagasságok fenntartását
- a rendszer tapadása megfelelően érdesített alapfelület esetén olyan erős, hogy kevés vagy semmilyen mechanikai vagy kémiai rögzítésre sincs szükség az alapfelületen
- egyáltalán nincs szükség a megerősítő hálóra
- magas duktilitás és ellenállás a ciklikus igénybevételeknek
A megerősítés kis súlya fontos szerepet tölt be, mivel a szerkezetet érő alacsony állandó teher lehetővé teszi a nagyobb terheknek való ellenállást és mindenekelőtt csökkenti a szerkezetre ható tömeget és az általa keltett szeizmikus erőhatásokat. Az alábbi táblázatban a különböző megerősítési rendszerek átlagos súlyai láthatóak:
| vastagság | sűrűség | a beavatkozás teljes súlya | ||
|---|---|---|---|---|
| hagyományos beton | 5 cm | 2400 kg/m³ | 125 kg/m² | - |
| könnyűbeton | 5 cm | 1400 kg/m³ | 75 kg/m² | - 44% |
| Planitop HPC Floor | 2,5 cm | 2400 kg/m³ | 60 kg/m² | - 53% |
Átalakítási munkák során szükségünk lehet egy olyan rendszerre, amely a lehető legkisebb vastagság-növekedéssel jár, ugyanakkor a kívánt mechanikai tulajdonságokat biztosítva erősíti meg a födémlemezünket. E követelmények teljesíthetőek a Planitop HPC Floor nagy duktilitású, szálerősítéses, zsugorodáskompenzált, félig folyós cementkötésű habarcsával.
