Téli sózás hatása a betonra

A fagy és az olvasztósóval történő síkos­ságmentesítés káros hatásai a betonra, vasbetonra

Azokon a helyeken, ahol egyszerű lapátolás, seprés révén kerül eltakarításra a hó és a jég, az alatta levő betonréteg nem, vagy csak kis mértékben sérül. A károsodás itt akkor következik be, ha az időjárás „enyhébb”, azaz az éjszakai fagyokat a nappali felmelegedés hatására olvadás követi. Ez esetben a nem kellően tömör betonban található kapilláris vagy annál nagyobb pórusokon keresztül az olvadó hóból származó víz beszivárog a betonba, ahol aztán a következő hideg éjjelen ismét megfagy. Köztudott, hogy a víz fagyáskor térfogatának kb. 1,1-szeresére duzzad. Ha a víz a telített pórusokban zárva található, akkor a fagyás során jelentős feszítőerő keletkezik, ami – különösen több fagyás-olvadás ciklus után – megrepesztheti a betont.

Ennél sokkal károsabb az a jelenség, amelyet mi magunk idézünk elő. A havas-jeges járdák és utak balesetveszélyesek, ezért ha nem takarítjuk le megfelelően az ingatlanunk előtt húzódó útszakaszokat, akár komoly büntetésre is számíthatunk. Nyilvánvaló, hogy a legkényelmesebb, legkisebb fizikai erőfeszítést igénylő megoldást választjuk: pár kilogramm konyhasót (van külön e célt szolgáló durva szemcsés, kevésbé tiszta útszóró só is) vagy más olvasztóanyagot szórunk a felületre.

Sokan nem is sejtik, mekkora veszélynek teszik ki ezzel a művelettel a betonjukat. Gondolom, Önök is szórtak már konyhasót a hétvégi házban, nyaralóban lévő WC-csészébe vagy a mosogató lefolyójába azért, hogy télen a fűtetlen helyiségben ne fagyjon meg a víz, ne repessze szét a csöveket a jég. Az elv mindkét esetben ugyanaz: a sós víz nem 0 °C-on, hanem kb. –15 °C-on fagy meg. A só reakcióba lép a hóban található vízmolekulákkal, és igyekszik feloldódni. A só vízben történő feloldásához, a hó- és jégkristályok megolvasztásához is hőenergia szükséges (oldáshő, illetve olvadáshő). Ezt az energiát a kialakuló sóolvadék a környezetéből vonja el, jelen esetben a betonból. E folyamat hatására a beton felső rétegében a hőmérséklet hirtelen lecsökken. A felszíntől távolabb lévő betonrétegek azonban nem hűlnek le annyira, így az eltérő hőmérséklet hatására a szerkezet egyes részei más-más mértékben tágulnak, illetve zsugorodnak. Ez a folyamat feszültséget kelt a betonban, ami a felső rétegek lehámlásához, felfagyáshoz vezethet. Hasonlóképpen ahhoz, mint amikor a forró üvegpohárba hideg folyadékot öntünk, és az üveg elreped.

Az olvasztósó a hideg idő elmúltával is károsíthatja a betont

A fokozatosan száradó betonban a sóléből apránként eltávozik a víz, így megkezdődik a sókristályok kialakulása, a kristályosodás. Ha a kristályok növekedéséhez a pórusok mérete miatt nincsen elegendő hely, itt is feszítőerő léphet fel. Amennyiben vasbetonból készült szerkezeteket jégmentesítünk sózással, vagy a sózott utak mellett a járműforgalom fröcsköli, porlasztja a vasbetonfelületre a sós lét, akkor a veszély leginkább a betonacél és a só – jelen esetben NaCl – kölcsönhatásából származik. Amennyiben a sóolvadék, illetve az abban található ionok elérik a betonacélt, megindulhat a vas korróziója, ami észrevétlenül, a betontakarás alatt megy végbe. A betonacél felületén kialakuló rozsda (szivacsos szerkezete révén nagyobb a helyigénye, mint annak az acélnak, amiből kialakul) szintén le tudja feszíteni a felső betonréteget, és akár az acélbetét teljes átrozsdásodásához is vezethet.

A fagykárok és az olvasztósók hatásai ellen a következőképpen védekezhetünk

Az „klasszikus” felfagyást legegyszerűbben kellően tömör beton készítésével előzhetjük meg. Megoldás lehet még az is, hogy gondoskodunk a betonra jutó víz, hóolvadék elvezetéséről. Ezt úgy érhetjük el, hogy megfelelő lejtéssel alakítjuk ki a felületet, így sokkal kisebb az esélye annak, hogy a víz beszivárog a betonba.

A fagy és a jégolvasztó só káros hatásai ellen hatékonyan lehet védekezni a modern betontechnológia módszereivel. Ez általában olyan beton készítését jelenti, amibe kémiai adalékszerek segítségével apró légbuborékokat kevernek: a buborékok mérete és egymástól való távolsága egyaránt fontos. Ha a feltételek nem teljesülnek, a bekevert légbuborékokkal mindössze a beton szilárdságát rontjuk. A helyes mennyiségű, méretű és eloszlású légbuborékok kedvező hatása abban áll, hogy a kapilláris pórusokat megszakítja, így a megfagyó víz feszítő hatása nem roncsolja a beton szerkezetét, valamint a sókristályok növekedése sem ütközik akadályba. Sajnos ez a megoldás otthoni betonozás során nem alkalmazható, mivel az ejtődobos betonkeverő gépek keverési intenzitása alacsony ahhoz, hogy az adalékszer kifejtse a kívánt hatást. Éppen ezért nagyobb felületek – mint pl. parkoló, rakodótér – betonozásakor kifejezetten ajánlott, hogy korszerű transzportbeton üzemtől vásároljuk meg a – betontechnológus által előírt vagy a magyar betonszabványnak (MSZ 4798–1) megfelelő – betonkeveréket.

A sózás acélkorróziós hatásait legegyszerűbben a betonfedés megnövelésével előzhetjük meg, ugyanis minél nagyobb távolság van a beton felülete és az acélbetét között, annál kisebb az esélye, hogy a korróziót okozó ionok elérik a betonacélt. Kritikus helyeken alkalmazhatunk speciális bevonatokat is, melyek megvédik a betont a káros anyagoktól.

A téli fagy, az időnkénti olvadás, majd újrafagyás és az ezek elleni sózás által történő védekezés egyaránt csökkenti a beton tartósságát. A problémák megelőzhetők, hatásuk csökkenthető a fenti módszerekkel. Ha már olyan betonszerkezetet találunk, ahol a fagykárok kialakultak, léteznek a javításra is korszerű anyagok és módszerek. Ezek általában speciális javítóhabarcsok, melyeket a károsodott felület szakszerű megtisztítása után kell felhordani, ezt követően a beton ismét teljes értékű szerkezet lesz.

Az emberi tényező, mint általában mindenhol, itt sem elhanyagolható: alternatív síkosság-mentesítő anyagokkal szinte teljes mértékben elkerülhetők a téli sózás okozta (sokszor csak évek múltán jelentkező) problémák. Nem kell messze mennünk, a környező országokban, de néhány helyen már Magyarországon is találunk olyan helyeket, ahol só helyett homokot, apró szemű zúzott követ szórnak az útra. A beton alapanyagú utaknál ez egyébként követelmény is, mivel az aszfalthoz képest sokkal nagyobb a betonfelületek sérülésveszélye.

Sajnos nem jelent garanciát az sem, ha a beruházó az újonnan készített betonút mellé kihelyezi a „Sómentes védekezés” feliratú táblát: egyszer egy ilyen úton az előttem haladó szórógép hagyományos sóval szórta végig az utat...

Nem elegendő tehát, ha a betongyártás során alkalmazzuk a XXI. század technológiáinak legmodernebb vívmányait. Az üzemeltetésnél és fenntartásnál ugyanúgy oda kell figyelni, hogy a betonszerkezetek a tél folyamán megfelelő bánásmódban részesüljenek!

Várszegi Levente
alkalmazási tanácsadó, Holcim Hungária Zrt.