Betonske ploče pripadaju najčešće korištenim betonskim gotovim proizvodima. Namijenjene su popločavanju dvorišta, pješačkih staza, pločnika, a koriste se i za industrijske površine, dovozne ceste, parkirališne prostore, gradske ulice i trgove, budući da podnose velika opterećenja. U usporedbi s drugim proizvodima odnosno materijalima za popločavanje, njihova je prednost u tome da ih možemo koristiti i u naknadnim zahvatima (primjerice, nakon raskopavanja ceste zbog uvođenja ili popravka postojećih podzemnih instalacija) te ih iznova iskoristiti na ponovo uređenoj površini.
Od ploča se zahtijeva određeni stupanj otpornosti na mehanička opterećenja i agresivnost okoline. Mehanička opterećenja kvantitativno određujemo mjerenjem nosivosti elementa, a njegovu otpornost na habanje ocjenjivanjem količine osipanja. Od agresivnih utjecaja iz okoline u najkritičnije se ubrajaju smrzavanje i otapanje snijega, izazvano soljenjem kolnih površina.
Da bi se dobio proizvod visoke kakvoće, potrebno je posvetiti pozornost sastavu betona te pojedinim stupnjevima tehnološkog postupka: ugrađivanju betona u kalupe, čemu moramo prilagoditi i konzistenciju svježeg betona, te načinu i trajanju njege svježe ugrađenog betona. Ona odlučujuće utječe na kakvoću površinskog sloja betona, a time i na trajnost proizvoda. Ako se tijekom njegovog njegovanja ne koristi dovoljno vlage, cement ne može do kraja reagirati s vodom (hidratacijski proces), površina mu se isušuje i radi toga dolazi do raspucavanja.
Standardi za cementne proizvode određuju zahtjeve odnosno mjerila prikladnosti i metode ispitivanja za pojedine proizvode. Betonske ploče ispituju se prema standardima EN 1338. Ako proizvod ispunjava zahtjeve standarda, tijekom njegove uporabe možemo s velikom vjerojatnošću očekivati zadovoljavajuće ponašanje, a time i zadovoljstvo kupca.
Europski standard EN 1338 određuje nužnost sljedećih ispitivanja za betonske ploče: izgled uzorka, koji mora odgovarati referentnom uzorku (dostavlja ga proizvođač), provjeravanje mjera i ravnosti, upijanje vode, otpornost na smrzavanje, čvrstoća i otpornost na abraziju.
Utvrđivanje čvrstoće u skladu sa standardom EN 1338
Čvrstoća i trajnost betonskih ploča su ključne za odgovarajuće ponašanje proizvoda u uporabi, i zato ćemo vam pobliže predstaviti njihovo utvrđivanje. Čvrstoću ispitujemo na uzorcima koje smo njegovali dok su bili potopljeni u vodi 24 sata. Uzorak stavljamo u kalup tako, da ga opterećujemo u uzdužnom smjeru (usporedno sa rubovima). Opterećenje se ravnomjerno raspodjeljuje po liniji opterećenja nosivom gredom, kod koje je dodirna površina okruglog oblika sa propisanim polumjerom. Između nosive grede i uzorka koji se ispituje smješten je umetak propisanih dimenzija. Ispitivani uzorak ravnomjerno opterećujemo propisanom brzinom sve do opterećenja koje će ga razrušiti.
Nakon toga određujemo površinu razrušene ravnine jednadžbom:
S = l x t
Pri tome je »S« razrušena površina (mm2), »l« prosjek dvaju mjerenja razrušene dužine, koju utvrđujemo na gornjoj i donjoj strani ploče (mm), a »t« je debljina ploče u razrušenoj ravnini (prosjek tri mjerenja, obavljenih na sredini i na obje strane).
Čvrstoću na cijepanje »T« (MPa) utvrđujemo izrazom
T = 0,637 x k x (P/S)
Pri tome je »P« sila kojom se izaziva rušenje (N), a »k« je korekcijski faktor, koji ovisi o debljini. Karakteristična čvrstoća na cijepanje mora biti veća od 3,6 MPa, a svako mjerenje mora nužno biti veće od 2,9 MPa.
Slika 2: Ispitivanje čvrstoće na cijepanje kod betonske ploče prema standardu prEN 1338
Utvrđivanje trajnosti u skladu sa standardom EN 1338
Ovaj standard za utvrđivanje trajnosti predviđa dva ispitivanja, i to – ispitivanje otpornosti na smrzavanje u nazočnosti soli te upijanje vode.
Kod utvrđivanja otpornosti na smrzavanje površina uzorka mora biti veličine od 7500 do 25.000 kvadratnih milimetara, a njegova najveća dopuštena debljina može iznositi 103 milimetra. Uzorak počinjemo ispitivati kad je star najmanje 28 dana, kada ga izlažemo njezi u klimatskoj komori s temperaturom od 20 ± 2 stupnjeva Celziusa i uz relativnu vlagu od 65 ± 5 posto. Propisano trajanje njege iznosi 168 ± 5 sati. Utvrđuje se i brzina ishlapljivanja ((200 ± 100) g/m2 u (240 ± 5) min). Da bismo osigurali jednosmjeran protok vlage po betonu, tijekom njegovanja uzorak mora biti izoliran nepropusnom membranom na svim stranama osim na površini koja se ispituje. Nakon završene njege, na ispitivanu površinu trebamo izliti 3-postotnu rastopinu kuhinjske soli u visini 5 ± 2 milimetara; tada se uzorak prekriva polietilenskom folijom i smješta u komoru za zamrzavanje. Temperatura u komori slijedi 24-satni ciklus i mora se kretati u granicama koje su prikazane na slici 3. Temperaturu je potrebno neprestano mjeriti, i to posebno u rastopini slane otopine na sredini površine koja se ispituje. Nakon 28 ciklusa odabiremo i prikupljamo materijal koji se odljuštio s ispitivane površine, te ga na papiru za filtriranje ispiremo kako bi se uklonili preostali djelići soli. Papir i odabrani materijal suši se na temperaturi od 105 ± 5 stupnjeva Celziusa (24 sata) te utvrđujemo količinu suhe mase odljuštenog materijala. Uzorak će odgovarati mjerilima razreda 3 ako je gubitak mase nakon smrzavanja manji od 1 kg/m2.
Slika 3: Ispitivanje otpornosti na smrzavanje betonskih ploča po standardu EN 1338, foto: Zupanc
Uzorak za utvrđivanje upijanja vode potapa se u vodu temperature 20 ± 5 stupnjeva Celziusa tako, da se nad njim nalazi 20 milimetara vode sve dok ne dosegne konstantnu masu, odnosno kad se dva usporedna uzorka ispitana jedan iza drugoga u vremenskom intervalu od 24 sata međusobno ne razlikuju za više od 0,1 posto. Potom se uzorak suši na temperaturi od 105 ± 5 stupnjeva Celziusa do konstantne mase. Upijanje vode se određuje kao odnos između razlike obiju utvrđenih masa i mase suhog uzorka. Standard razlikuje razred 1, kod kojega upijanje vode nije određeno, te razred 2, gdje upijanje vode mora iznositi manje od 6 posto.
Slika 4: Granične krivulje između kojih se mora kretati temperatura tijekom ciklusa smrzavanja i odmrzavanja.
Kod izgleda betonskih ploča (kao i drugih cementnih proizvoda) svakako treba spomenuti još i izluživanje, gdje se na betonskoj površini pojavljuju bijele mrlje kalcijevoga hidroksida. On nastaje prigodom hidratacije cementa i pomiče se iz unutrašnjosti prema površini, gdje karbonizira. Pojava je učestalija kod betona sa niskom kompaktnošću, kod prebrzog oslobađanja iz kalupa, te tijekom suhog i toplog vremena koje je uslijedilo nakon hladnog, vlažnog razdoblja. Izluživanje kvari estetski izgled i naročito je vidljivo ako je proizvod obojen, premda to nimalo ne utječe na njegovu trajnost.
Osim ispitivanja osobina proizvoda zbog usklađenosti betonskih ploča sa standardom EN 1338, potrebno je obavljati i tekući nadzor proizvodnje. Time se smanjuje neželjeno kolebanje kakvoće gotovog proizvoda. Treba provjeravati ulazne materijale, tehnološku i mjernu opremu, proizvodni proces i same proizvode. Sustav nadziranja mora sadržavati:
- shemu za redovito provjeravanje te podešavanje mjerne i ispitne opreme;
- specifikacije svih ulaznih materijala i pripadajuće sheme provjeravanja;
- učestalost nadzora i ispitivanja zajedno sa zahtijevanim mjerilima za opremu i tekući rad;
- nacrt uzimanja uzoraka i obavljanja ispitivanja;
- dokumentaciju koja utvrđuje kontrolu označavanja, skladištenja i preuzimanja te sadrži i postupke za upravljanje proizvodima koji nisu usklađeni sa zahtjevima standarda.
Standard posvećuje posebnu pozornost načinu uzimanja uzoraka – kako izabrati one uzorke za ispitivanje koji će biti reprezentativni za cijelu proizvodnju. Pravilno uzimanje uzoraka je glavni uvjet za pouzdanost i upotrebljivost rezultata obavljenog ispitivanja.
Standard EN 1338 zahtijeva prije same izrade i dovršenja nekog proizvoda i takozvano početno ispitivanje, kod kojega se pokazuje usklađenost novog proizvoda sa standardom i zahtjevima, kakve je odredio proizvođač. Osiguravanje ravnomjerne kakvoće proizvoda s tekućim nadzorom i uhodanim vanjskim ispitivanjima je zapravo načelo, koje bi moralo biti među prvenstvenim zadaćama svakog proizvođača ukoliko želi pridobiti povjerenje i zadovoljiti kupca odnosno korisnika svojih proizvoda.
doc. dr. Jana Šelih, dipl. ing. građ.
Zavod za gradbeništvo Slovenije
