Savijanje tankoslojnih cementno-betonskih obloga, estriha i industrijskih podova

U članku su razloženi uzroci i proces nastajanja savijanja te iznijeti projektantski i tehničko-tehnološki savjeti kojima se savijanje odnosno iskrivljavanje tankoslojnih cementnobetonskih obloga, estriha i industrijskih podova može spriječiti. Vrlo su podrobno obrađene pripreme površina kod već izrađenih cementnih podloga za nadogradno betoniranje i recepture smjese za pripremu svježeg cementnog betona ili žbuke.
k31-Zdeslav-Jamšek-00-200.jpgSlika 1. Savijanje na uglovima dilatiranih polja podnih ploča podova uslijed različitog stezanja – isušivanja svježe betonske mase dok se ona stvrdnjava.

Naročito podrobno je opisana problematika ojačavanja slobodnih uglova i rubova industrijskih podova, i to dodatnim armiranjem, zadebljanjima slobodnih rubova i sidrenjem (učvršćivanjnem) u podlogu, kako bi se spriječilo ili barem ograničilo stvaranje tehnoloških deformacija u obliku savijanja.Naime, savijanje se najčešće pojavljuje kod ponekih konstrukcijskih i / odnosno istovremeno radnih dilatacija te uz stupove i zidove ili stijene na mjestima razdjelnih odnosno izolacijskih dilatacija (slika br.1).

Na tankoslojnim oblogama i podovima od cementnog betona često možemo utvrditi razlike u ravnini u odnosu na slobodne rubove ili dilatacije, koje nastaju nakon ugradnje tankih plosnatih elemenata – odsjeka, i to posebno onih s većim tlocrtnim dimenzijama, koji se betoniraju u različite dane, kao i kod elemenata – podova, kod kojih tek sljedećeg dana urezujemo takozvane vidljive odnosno kontrakcijske dilatacije. Ako se takav plosnati element raspuca radi plastičnih deformacija (stezanja betona tijekom isušivanja), više puta se kod većih i nekontroliranih raspuklina i na tim mjestima može pojaviti savijanje odnosno iskrivljavanje tankoslojnog elementa (slika br. 1).

k31-Zdeslav-Jamšek-01-300.jpgKAKO I ZAŠTO NASTAJE
Uzroke za savijanje (engl. ‘curling’) ne možemo pripisati lošoj izvedbi, već isključivo razlici u veličinama nateznih sila pri stezanju mase (smanjenju zapremnine) i / ili razlici u temperaturama između gornje i donje površine cementnog betona obloge ili poda (slika br. 2). Stezanje odnosno tehnološke deformacije betona koji se stvrdnjava nastaju radi isušivanja betona i hidratacije cementa.
Slika 2. Krivulje – savijanje radi različitog stezanja i temperature

Okomiti pomak odnosno odvajanje od podloge nastaje kao posljedica savijanja jednog od rubova betonskog elementa – obloge ili poda. Kod povezanih odnosno slijepljenih obloga je pod u polju slijepljen s podlogom, a kod dilatacije ili raspukline nije. k31-Zdeslav-Jamšek-02-150.jpgAko nekim tvrdim i težim predmetom udaramo u blizini uzdignutog ruba i osluškujemo pa čujemo šuplji zvuk, to nam je dobar pokazatelj da su rubovi svinuti. Vrlo dobru i brzu indikaciju šupljih mjesta možemo dobiti i ako teži metalni lanac vučemo po problematičnim odnosno sumnjivim mjestima. Kod nepovezanih ili plivajućih podova na izolaciji ne možemo na ovaj način utvrđivati stupanj zakrivljenosti. To možemo učiniti mjerenjem ravnosti pomoću ravne letvice (slika br. 3).

Slika 3. Savijanje na uglovima dilatiranih polja podnih ploča podova, kontrola ravnosti

Savijanje je posljedica neravnomjernog stezanja cementno-betonske tankoslojne obloge ili poda. Gornja otvorena površina se suši i steže bolje od donje, radi čega nastaje sklonost ka podizanju rubova. Ako kod lijepljene ili monolitne izvedbe nije osigurana dobra povezanost i dostatna slijepljenost između obloge i osnovnog betona ili podloge, donja (kontaktna) površina elementa obloge ili poda može se istrgnuti i podići u blizini slobodnog ruba ili raspukline. Fina pješčano-cementna smjesa, koja uglavnom prekriva gornji sloj tankoslojnog elementa i stvara se većinom na gornjoj površini, ima – radi visoke sadržine vode, cementa i finih prašinastih čestica agregata – potencijal za veliko odnosno povećano stezanje. Što je veće stezanje, utoliko je veća i mogućnost da će doći do savijanja (slika br. 4).

k31-Zdeslav-Jamšek-03-300.jpgSlika 4. Obloga ili vršni sloj cementno-betonskog poda s višom sadržinom vode, cementa i finih čestica agregata. Tehnološke deformacije (stezanje) uzrokuju pojavu raspuklina i savijanje.

Radi lakšeg razumijevanja ove pojave, savijanje bismo mogli objasniti usporedbom s reakcijom lista papira, kojega prvo ovlažimo pa ga potom ostavimo na stolu da se osuši. Stezanje uslijed isušivanja izmijenit će komplanarnost tog lista papira. Tako se pojava savijanja potvrđuje time, što voda iz papira ne hlapi ravnomjerno, nego počinje hlapiti na rubovima i završava se u sredini. Papir se tada na rubovima konkavno zakrivljava prema gore.

KAKO MOŽEMO SPRIJEČITI SAVIJANJE
Projektantska rješenja
Deformacije obloga ili podova u obliku savijanja možemo spriječiti već prilikom projektiranja, i to pravilnim odabirom veličine dilatiranih polja te poštujući debljinu i tvrdoću projektiranog elementa, njegovoga geometrijskog tlocrtnog oblika i mogućih promjena okomitog presjeka te svih slabosti vodoravnog presjeka s obzirom na predviđene otvore, utore, razne instalacije, u ploču ugrađene elemente te odabirom odgovarajuće izvedbe spajanja drvenim klinovima ili drugih ojačanja na mjestima radnih i konstrukcijskih dilatacija (slike br. 5 i 6). Važno je utvrditi nalaze li se ploče na razdjelnom izolacijskom i dodatnom sloju, jesu li na razdjelnom sloju ili su monolitno vezane (zalijepljene) za podlogu.

k31-Zdeslav-Jamšek-04-300.jpgk31-Zdeslav-Jamšek-06-300.jpgSlika 5. Izvedba vrlo opterećene pokretne kontrakcijske (vidljive) razdjelnice

Slika 6. Izvedba poprečno kontrolirane i vezane, vrlo opterećene kontrakcijske razdjelnice

Dodatno savijanje možemo spriječiti tako da predvidimo dopunsku armaturu uzduž cjelovitih rubnih polja neprekinuto izlijevanog betona, koje će se izvoditi svaki dan (slika br. 7). Neki su projektanti u prošlosti ovo pitanje rješavali zadebljavanjem slobodnih rubova ploča (slika br. 8). Međutim, ovakvo rješenje stvara u betonu natezne napetosti, koje su posljedica ometanja prirodnog stezanja i proklizavanja elementa radi povećane debljine rubova. Radi toga ovo ne možemo preporučiti. Moguće je da to bude i pravilno rješenje, ali samo prilikom dopunjene izvedbe.

k31-Zdeslav-Jamšek-05-300.jpgSlika 7. Spriječavanje savijanja ugrađivanjem dodatne armature

Tehnički-tehnološka rješenja
Obično je uzrok iskrivljavanja brže stezanje gornje od stezanja donje površine betona. Podne ploče se obično na donjoj površini ne mogu isušivati ili karbonizirati; one ostaju gotovo u svojim prvobitnim dimenzijama i zato se čitav proces događa na gornjoj strani. Dakle, ako se ploča gore brže suši, između gornje i donje površine imamo veću razliku u sadržini vlage, koja će se isušiti tek kasnije i polaganije. Zato se one podne ploče koje se brže isušuju ujedno i više savijaju.

k31-Zdeslav-Jamšek-07-300.jpgSlika 8. Spriječavanje savijanja zadebljavanjem rubova polja (ne može se preporučiti)

Jedan od načina smanjenja savijanja je i taj, da se pobrinemo za dugotrajnu i brižljivu njegu betona te za smanjenje procesa isušivanja. Da bismo to mogli izvesti, pomaže nam i uporaba tekućih zaštitnih membrana u obliku zaštitnih prebrizgavanja; na površinama, gdje uz starost poda imamo i veliku frekvenciju opterećenja, a naročito onih prometnih, često se izvode periodična ponavljanja prebrizgavanja.

Savijanje se tehničko-tehnološki može ukloniti i intenzivnom njegom, izvođenjem polja dilatiranja manje veličine, a i vakumiranjem ili, kao u zadnje vrijeme, uporabom suvremenih nestezljivih odnosno ekspanzivnih betona, kao i ograničeno ili tek malo stezljivih cemenata za beton, premda nije nimalo jednostavno, a možda je čak i nemoguće pokušati smanjivati savijanje ograničavanjem stezanja cementnog betona.

Pored spomenutog, važno je znati da voda koja se umješava predstavlja jedan od osnovnih sastojaka svježeg betona, koji uz to ima i veliki udio u ukupnom volumenu kada se ugrađuje u tankoslojnu oblogu ili u pod velike otvorene gornje površine te da ona hlapi prirodnim putem, što znači i – neravnomjerno.

Radi tih se područja koja se nalaze blizu raznih otvora ili oštrih prolaza u presjeku i po geometriji betonskih elemenata vrlo brzo isušuju i potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere da bi se spriječilo nastajanje površinskih i dubinskih tehnoloških raspuklina. Iz navedenoga slijedi da moramo smanjiti potrebu za vodom koju treba umiješati, a to možemo učiniti uporabom što djelotvornijih uobičajenih plastifikatora ili, još i bolje – takozvanih super- ili hiperplastifikatora te odgovarajuće vrste cementa i agregata. Važan je i sastav agregata po zrnatosti, pri čemu sadržaj fine frakcije odnosno udio finih čestica ispod 0,25 milimetara treba biti što manji, a ipak još uvijek dovoljno velik da bi mogao osigurati odgovarajuću zapunjenost između zrnaca, a prije svega i svojstvo obradivosti svježeg betona ili žbuke.

Praktični savjeti za vezane i druge podove
S obzirom na dugogodišnje iskustvo u projektiranju, izvođenju i nadzoru u izradi cementno-betonskih obloga, estriha i industrijskih podova te drugih tankoslojnih prevlačenja u okviru sanacijskih radova ili nove izgradnje, navodimo nekoliko savjeta za spriječavanje savijanja vezanih podova.
Stari betonski podovi ili podloge trebaju se potpuno očistiti vodom pod visokim pritiskom, pjeskarenjem, kombinacijom obaju ovih postupaka ili takozvanim ‘frezanjem’, ovisno o vrsti predviđene vezne odnosno kontaktne žbuke.
Prilikom uporabe disperzijskih ljepila (lateksa) kao vezne žbuke, podlogu moramo prethodno navlažiti vodom te je ostaviti tako namočenu najmanje 12 sati; pokrivamo je pustom (filcom), jutom ili drugim prikladnim materijalom, kojega dobro natopimo u vodi. Kod uporabe epoksidnih ljepila na osnovi topila za vezivnu žbuku, podlogu uvijek moramo održavati suhom (manje od 4 posto).
k31-Zdeslav-Jamšek-08-300.jpgTik prije izvedbe obloge ili poda, po podlozi trebamo razgrnuti pačok (vezivnu žbuku), pripremljenu od cementa, sredstva za postizanje dobre prijemčivosti (polimera) i vode. Za utiranje koristimo tvrdu četkastu metlu ili četku, kojom pačok snažno trljamo po površini, da bismo ga dobro utrljali u podlogu.
Za smjesu cementnog betona koristimo frakciju agregata sa zrnom agregata maksimalne moguće veličine, što niže konzistencije i što niže tvrdoće, koja bi još uvijek omogućavala ugradnju dobre kakvoće i završnu obradu. Najbolje je projektirati beton razreda tvrdoće od C 20/25 do C 25/30 N/mm2, ako opterećenja poda ili obloge dopuštaju ove tvrdoće. No ako su zahtijevane tvrdoće niže od navedenih, izvođači podova imat će poteškoća sa zatvaranjem površine. Niska tvrdoća, niska konzistencija (plastičnost) i veće maksimalno zrno agregata smanjuju količinu potrebne vode i cementa koje treba umiješati u smjesu, jer te mjere – uzete zajedno – smanjuju veličinu stezanja.
Nakon ugradnje obloge, obično nakon jednoga dana ili slično – da ne bi došlo do mrvljenja rubova – prema mrežnom uzorku urezujemo dilatacije do dubine od najmanje trećine debljine presjeka obloge, odvojene po udaljenosti od 2,5 do 4 metra, što ovisi o debljini i tvrdoći betona. Ureze ili dilatacije kasnije zapunjavamo odgovarajućom masom za fugiranje i brtvljenje.

k31-Zdeslav-Jamšek-09-300.jpgOdmah nakon završene obrade površine obloge ili poda, finim i ravnomjernim raspršivanjem treba nanijeti učinkovito zaštitno sredstvo za njegu betona ili se pobrinuti za mokru njegu barem tijekom idućih sedam dana.

Oštećenja poda na savijenim odnosno uzdignutim mjestima uz dilatacije uslijed prometnog opterećenja viličarom

Posebne mjere za učvršćivanje uglova
Neravnomjerno isušivanje uzrokuje napetosti koje su veće od otpornosti betona dok se stvrdnjava, pa radi toga mogu nastati oštećenja koja neće omogućiti izradu obloge ili poda dobre kakvoće. Da bismo izbjegli savijanje, potrebno je uglove pojedinih, u jednom dijelu neprekinuto izlivenih obloga ili podova učvrstiti (usidriti) u podlogu odnosno u osnovni beton, i to silom koja je jednakovrijedna:

P = q b2/10 × √¯a/b¯
q – ravnomjerna opterećenost
a – dužina dilatiranog polja
b – širina dilatiranog polja

Ako uglove ne možemo učvrstiti, može se dopustiti njihovo odizanje u veličini 0,2 f0 na dužini b/8 od uglova, i to bez rizika od pojavljivanja nekontroliranih raspuklina.

k31-Zdeslav-Jamšek-10-300.jpgUspješno onemogućavanje savijanja možemo ostvariti i učvršćivanjem uglova kod dnevno izlijevanih obloga, i to trokutastim ojačanjem, učvršćenim u podlozi. To radimo tako, da u podlogu – podložni beton ili nosivu ploču – upucamo ili prethodnim navrtanjem ugradimo tri čavla, tri vijka odgovarajuće dužine ili tri kratke šipke rebrastog betonskog željeza, koje zatim sitnom armaturnom ili drugom odgovarajućom žicom ispod vrhova povežemo u oblike trokuta. Čavle, vijke ili vrške armaturnih šipki učvršćujemo na udaljenosti od oko 20 centimetara te od 15 do 20 centimetara bočno od rubova na svakom uglu. Oni se trebaju zavezati i zategnuti žičanim čvorom prije ugrađivanja betona. Ovakav sustav učvršćivanja kod obloga i podova pomaže u pridržavanju njihovih uglova na ugrađenom i istovremeno projektiranom položaju.

Ako je kod tankoslojnih obloga i podova armiranje potrebno za spriječavanje nastajanja nekontroliranih raspuklina, možemo vam preporučiti da umjesto armaturnih šipki tankog promjera koristite polipropilenska PP ili čelična vlakna. Sve ostalo važi kao i za klasično armirane podove.

Ondje gdje je za ojačavanje potrebna klasična statična armatura, projektant odnosno statičar mora sam odrediti dimenzije armaturnih šipki i način njihovog raspoređivanja.

ZAKLJUČAK

Pobrinemo li se za pravilno pripremljenu podlogu, pravilan raspored dilatacija odnosno spojeva, ravnomjernu zgusnutost cementnog betona ili žbuke dobre kakvoće, smanjenje potrebne količine vode koja se umješava, dobru njegu betona i moguća potrebna dodatna ojačavanja uglova i rubova pojedinih jednopotezno izlijevanih te vidljivo dilatiranih polja podnih obloga ili podova, možemo spriječiti savijanje njihovih uglova i rubova.

Zdeslav Jamšek, dipl.ing.građ.

 

 

PODIJELI