172574. lajstromszámú szabadalom • Kémiai eljárás sérült szerkezeti betonok javítására
3 172574 4 cseppfolyós gyantának felvitelére (injektálás), vagy előregyártott elemek összeragasztására vagy a műgyanta habarcs újonnan készült szerkezeti betonokra való felhordására adnak útmutatást. Nem tartalmaznak azonban információt arra vonatkozóan, hogy a javításra szoruló beton szerkezeteket hogyan lehet helyreállítani, a közölt összetételek sem alkalmasak sérült betontestek kijavítására, mivel a műgyanta beton összetétel, a töltőanyag szemcseszerkezete egyrészt nem igazodik a javítandó beton töltőanyaga szemcseméreteihez, másrészt magát a felületet nem kellősítik, így az eredeti beton és a műgyanta javító beton között a megfelelő kötési szilárdság nem alakulhat ki majd pedig vázerősítést (vasalás, üvegszálváz, rabicháló) sem alkalmaznak. Sérült szerkezetek erősítését célzó ismert eljárásoknál epoxi gyanta nyert felhasználást. A közölt eljárásokat megvizsgálva (reprodukálva) megállapítottuk, hogy a szakaszos vagy tartós terhelésnek kitett betonszerkezetek ismételt törése vagy repedése következik be, melynek oka arra a körülményre vezethető vissza, hogy az eredeti beton sűrűsége, szemcseösszetétele, hőtágulása eltért a kijavításra felhasznált műgyanta betonétól, s a kialakuló (ellentétes erőhatások, feszültségek szétrepesztik az anyagot. E tényekre az eddig ismert megoldások nem tartalmaznak útbaigazítást. Az irodalomban javasolt műgyanta betonok és habarcsok töltőanyagai közel azonos minősége és mennyisége, valamint a kötőanyag természetéből adódó viszonylag alacsony húzószilárdság miatt a húzóerő behatásának kitett övezetekben történő felhordás esetén a vasalatlan beton húzószilárdságánál nagyobb értéket elérni nem lehet, egyéb tulajdonságokat, így pl. a nyomó, tapadó és kopási szilárdságot a töltőanyagok minősége, mennyisége befolyásolja. Fenti hátrányok kiküszöbölésére célul tűztük olyan eljárás kidolgozását, amely tekintetbe vesz olyan műszaki paramétereket is, amelyek ezideig a kutatók figyelmét elkerülték, s azok szem előtt tartásával biztonságos módon lehetővé teszi sérült szerkezeti betonok helyreállítását. Kísérleteink során felismertük, hogy minden esetben meg kell vizsgálni a kijavításra szoruló szerkezeti beton szemcseösszetételét, sűrűségét, hőtágulását, illetve ezt befolyásoló paramétereket, melyhez mérések alapján határozzuk meg a felhasználásra kerülő műgyanta beton összetételét. Azt találtuk, hogy sérült szerkezetű, szilárdságukban meggyengült betontestek eredményesen javíthatók, erősíthetők és korrózióval szemben védhetők, ha úgy járunk el, hogy a sérült részeket eltávolítjuk, a visszamaradó felületet előkészítjük, majd frissen készült műgyantabeton kompozícióval pótoljuk a hiányzó részeket (folytonossági hiányokat), beleértve az üvegszálváz, rabicháló felvitel melletti egyéb váz és vasalási anyagokat is, műgyantaként poliésztert használva, mimellett a beton eredeti szemcseösszetételének megfelelően töltőanyag szemcsefrakciókat állítunk össze poliészter kötőanyaggal úgy, hogy az egyes szemcsefrakciók súlyegységére az alábbi töltőanyagmennyiségeket adagoljuk: 0,005- 5 mm-nél 14-18 súly% 5 -10 mm-nél 12-15 súly% 10 —20 mm-nél 10—14 súly% 20 —30 mm-nél 8—12 súly% 30 -50 mm-nél 6-10 súly% majd a szemcsefrakciókat a kötőanyaggal való elkeverés után egymással összekeverve előnyösen legfeljebb 30 percen keresztül homogenizáljuk, ezután a javításra előkészített - kellősített, alapozott - betonfelületet az elkészített kompozícióval kitöltjük, kívánt esetben bezsaluzás mellett tömörítjük, és kötni hagyjuk, és adott esetben alapozás után üvegszálváz és rabicháló feszítést is elvégezzük. A műgyanta betonkompozíció felhordását az alapozó réteg gélesedési állapotában végezzük. A találmány szerint úgy járunk el, hogy a javításra szoruló betonból egy konkrétan meghatározott mennyiséget pl. 5-10 dm3-t leválasztunk pl kivésünk.. Ezt a kivésett mintát használjuk fel arra, hogy meghatározzuk az eredeti beton töltőanyagának szemcseösszetételét. Ehhez önmagában ismert módszert választunk, célszerűen savas közegben áztatjuk a beton mintadarabo(ka)t, esetleg enyhén zúzzuk, amikor is csupán az eredeti töltőanyag marad meg abban az állapotában, ahogy azt készítéskor bemérték, és az eredeti kötőanyag (cement) roncsolódik. Az igy rendelkezésre álló töltőanyag szemcséket az alábbi frakciókra választjuk szét: 0-5 mm, 5-10 mm, 10-20 mm, 20-30 mm, 30-50 mm. Ehhez a művelethez célszerűen szita illetőleg rostasorozatot használunk. Az egyes frakciók mennyiségét súlyszerint megmérjük, százalékos részarányukat kiszámítjuk, és azok alapján állapítjuk meg és készítjük el az alkalmazásra kerülő műgyanta beton összetételét. A találmány szerinti eljárás kivitelezésénél előnyösen úgy járunk el, hogy a műgyanta lehetőleg a töltőanyag minden egyes szemcséjét azok méretére való kiemelés nélkül vonja be. Megállapítottuk, hogy ily módon eljárva a szemcseméret 10%-os növekedése mintegy 2,5% gyantamennyiség csökkenést von maga után. Kötőanyagként ismert, a kereskedelemben hozzáférhető poliészter műgyantákat használjuk. Az 1-es számú táblázatban különböző szemcseösszetételnek megfelelő keveréseket mutatunk be, ahol a vízszintes sorok az egyes minták szemcsefrakcióinak százalékos összetételét, s a hozzájuk átlagosan hozzáadandó gyantamennyiséget tartalmazza ugyancsak százalékos formában megadva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ■ 2
