Baza wiedzy

Dlaczego w elementach betonowych nie powinno być „raków”?

Po rozdeskowaniu żelbetowych belek, słupów, stropów lub schodów bardzo często okazuje się, że ich powierzchnia wcale nie jest gładka. Bywa że są w niej „raki”, czyli puste przestrzenie, które w poprawnie wykonanych elementach są wypełnione mieszanką betonową.

Takie niewypełnione betonem pustki mogą znajdować się nie tylko przy powierzchniach, ale i w środku elementów żelbetowych (Rys. 1), co da się stwierdzić na przykład za pomocą ultradźwiękowych betonoskopów.

„Raki” nie tylko obniżają nośność elementów konstrukcyjnych (zwłaszcza słupów) z powodu mniejszego w takich miejscach przekroju poprzecznego. Szczególnie źle jest, jeśli w przypowierzchniowych „wżerach” lub wewnętrznych pęcherzach powietrza znajdą się stalowe pręty zbrojeniowe. Nie będą one miały tam bowiem przyczepności do betonu, co jest warunkiem współpracy obu tych materiałów w konstrukcjach żelbetowych.

W takich miejscach beton nie będzie również chronił stali przed korozją, co nie tylko niekorzystnie wpłynie na trwałość elementów konstrukcyjnych, ale także może być – po pewnym czasie – przyczyną utraty przez nie projektowanej nośności.

Po rozdeskowaniu elementy z „rakami” nie wyglądają dobrze (Fot. 1). Nie da się ich jednak skutecznie „ukryć” za pomocą zaprawy cementowej, zwłaszcza jeśli wykonana tak konstrukcja będzie narażona na działanie czynników atmosferycznych. Niektórzy uważają wprawdzie, że do takiej porowatej powierzchni lepiej przyklei się na przykład wykładzina kamienna, ale jest to jedynie złudzenie, o czym z pewnością przekonają się po kilku zimowych sezonach.
Jednak to nie ze względów estetycznych elementy żelbetowe powinno się betonować w taki sposób, by w układanej w deskowaniu mieszance betonowej nie pozostały pęcherze powietrza. Ich obecność znacznie obniża bowiem jakość wykonanych elementów żelbetowych.

ELEMENTY BETONOWE BEZ „RAKÓW”
Budowlane elementy żelbetowe muszą mieć odpowiednią nośność i trwałość, a stal zbrojeniowa – zapewnioną dobrą przyczepność do betonu oraz być przez niego chroniona przed korozyjnym oddziaływaniem czynników zewnętrznych. Będzie to możliwe jedynie wtedy, gdy mieszanka betonowa zostanie przygotowana z pewnego cementu, wyprodukowanego w cementowni, oraz z niezawierających zanieczyszczeń – żwiru, piasku i wody. Jest to jednak warunek konieczny, ale niewystarczający.

Do tego, by beton był trwały i mocny, trzeba jeszcze tę dobrą mieszankę poprawnie ułożyć w deskowaniu, a przede wszystkim odpowiednio zagęścić. Najlepiej oczywiście użyć do tego celu elektrycznego wibratora wgłębnego (Fot. 2), z pomocą którego bardzo łatwo pozbędziemy się ze świeżego betonu pęcherzy powietrza. Podczas tego zabiegu mieszanka betonowa poddawana jest wibracjom, dzięki którym przestrzenie pomiędzy stykającymi się ze sobą grubszymi ziarnami kruszywa zostają wypełnione drobniejszymi (Rys. 2).

Dzięki starannemu zagęszczeniu mieszaniny kruszyw o różnym uziarnieniu powstaje solidny szkielet (stos) okruchowy, którego poszczególne elementy – po związaniu cementu – zostaną ze sobą trwale połączone.

Staranne zagęszczanie mieszanki betonowej poprawia zarówno wytrzymałość betonu, jak i jego szczelność, co przydaje się nie tylko wtedy, gdy są z niego wykonane fundamenty, mające kontakt z wilgocią gruntową.

Ważne jedynie, żeby zagęszczanie mieszanki betonowej było robione z wyczuciem. Zbyt słabe nie zagęści wystarczająco betonu i nie usunie z niego „raków”, a także nie poprawi jego wytrzymałości. Natomiast przesadnie intensywne wibrowanie może spowodować znaczący jej spadek z powodu segregacji składników mieszanki betonowej – mleczko cementowe wypłynie na wierzch, a kruszywo osiądzie na dnie formy.

Zagęszczanie mieszanki betonowej powinno się odbywać warstwami nie grubszymi niż 20 cm. Jest to łatwe, gdy betonujemy stropy, belki lub betonowe podkłady podłogi na gruncie (Fot. 3). Trudniej takie zalecenie spełnić, gdy betonujemy słupy żelbetowe (Fot. 4), gdyż ramię wibratora jest zwykle za krótkie, by dotrzeć do spodu deskowania. Łatwo jednak pozbędziemy się pęcherzyków powietrza oraz zagęścimy kruszywo w słupie, jeśli od początku jego betonowania będziemy opukiwać deskowanie gumowym młotkiem.

Uwaga! Staranne układanie i zagęszczanie betonu w deskowaniu, a także późniejsza pielęgnacja w pierwszym okresie jego twardnienia na niewiele się zdadzą, jeśli został on przygotowany z mieszanki cementowo-popiołowej o niepewnym składzie. Mimo tych zabiegów taki beton może mieć słabą wytrzymałość, być porowaty, nasiąkliwy oraz nieodporny na wielokrotne zamarzanie i odmarzanie. Także jego współpraca ze stalą zbrojeniową w elementach żelbetowych może okazać się niewystarczająca. Dlatego we wszystkich pracach betoniarskich powinno się stosować tylko mieszanki betonowe, przygotowane z pewnego cementu, pochodzącego z cementowni.

ZOBACZ TAKŻE:
Dlaczego na budowie domu warto używać tylko prawdziwego cementu?
Jakiego cementu najlepiej użyć na budowie domu?
Jak betonować elementy konstrukcyjne domu w niskiej temperaturze?
Jak betonować w wysokiej temperaturze elementy konstrukcyjne domu?