Ir betonas gali būti gražus

Mindaugas DAUKŠYS, Kauno technologijos universitetas, Statybos industrijos asociacija Gintautas SKRIPKIŪNAS, Vilnius Tech universitetas, Statybos industrijos asociacija

Daug metų betonas buvo laikomas konstrukcine statybine medžiaga, kuri tinkama tik apkrovoms atlaikyti. Apie betono dekoratyvumą buvo net negalvojama. Visi betono paviršiai buvo dengiami apdailos medžiagomis, tokiomis kaip tinkas, glaistas ir dažai arba medis, plastikas ir kitomis. Neuždengti betono paviršiai buvo laikomi „nebaigta statyba“. Šiuo metu atsiradus specialioms betonavimo technologijoms ir įrangai, neapdirbti betoniniai paviršiai pastatuose tampa populiaresni dėl ekonomiškumo, paprastumo, didelio ilgaamžiškumo ir nesudėtingos eksploatacijos. Mūsų klimato sąlygomis betono panaudojimas fasaduose ir aplinkos tvarkymo gaminiuose yra ypač patrauklus. Architektai puikiai išnaudoja betono formos ir paviršiaus galimybes pastato architektūroje.

Namas tarp medžių. Architektas Luciano Kruk. Namas Kaune. Architektas Gintautas Natkevičius.

Gaminio paviršiaus kategorija

A *

B

C Susidariusių gumbų skaičius 1 m2

Aukštis, 1 mm Aukštis, 2 mm Aukštis, 3 mm

0

10

20 0

0

5 0

0

3 Įdubų skaičius 1 m2, kai įdubos skersmuo (5–10) mm, gylis iki 5 mm

10

20

50

1) A* kategorijos paviršiai išgaunami esant sąlyčiui su horizontaliuoju formos paviršiumi. 2) Įdubų kiekis iki 5 mm skersmens, kai jų gylis neviršija 5 mm, nereglamentuojamas. 3) Matomam paviršiui, kuriam gamykliniuose brėžiniuose arba kliento ir gamintojo sutartyje nenurodyta paviršiaus kategorija, taikomi C paviršiaus kategorijos leistini nuokrypiai. Nematomam paviršiui nuokrypiai neribojami, tačiau turi būti užtikrinamas apsauginis betono sluoksnis pagal leistinų nuokrypių ribas.

Didžiausias pakopinis nevientisumas, mm

0

2

5

Didžiausias rumbo aukštis, mm

0

0

5

Didžiausias griovelio gylis, mm

0

2

5

Todėl atsirado poreikis standartizuoti dekoratyvinio betono paviršiaus reikalavimus. Neseniai Statybos industrijos asociacijos iniciatyva parengtame ir Lietuvos standartų departamente aprobuotame lietuviškame standarte LST 2015:2020 „Surenkamieji betoniniai gaminiai. Paviršiaus išvaizdos charakteristikos ir jų tikrinimo metodai“ pateikiami betono paviršiaus leistini nuokrypiai (vizualiniai defektai), kurie taikomi įprastiniams bei lygiems specialiesiems paviršiams.

Surenkamųjų betono gaminių paviršiaus charakteristikos bei jų matavimo schemos yra pateiktos standarte LST EN 13369:2018 „Bendrosios surenkamųjų betoninių gaminių taisyklės“. Standarte išskiriamos šios paviršiaus charakteristikos: įduba (1); gumbas (2); griovelis (3); rumbas (4); pakopinis nevientisumas (5); banguotumas (6).

Surenkamųjų betono gaminių paviršiaus charakteristikos pateiktos standarte LST EN 13369:2018 „Bendrosios surenkamųjų betoninių gaminių taisyklės“.

Lygus gaminio paviršius gaunamas esant sąlyčiui su lygiu formos paviršiumi. Lygus įprastinis paviršius gaunamas naudojant įprastinį, t. y. nespalvotą betono mišinį. Tuo tarpu lygus specialusis paviršius gaunamas naudojant spalvotą betono mišinį. Įprastinis paviršius apibūdinamas kaip gaminio paviršius, kuriam nekeliami specialūs reikalavimai ir kurį galima glaistyti arba kurio briaunų nuskilusias vietas ar kitus nereikšmingus paviršiaus defektus galima remontuoti netaikant apribojimų dėl spalvos.

Betono paviršiaus dekoratyvumui pasiekti gali būti naudojami ir matriciniai arba faktūriniai paviršiai. Šiuo atveju specialusis paviršius yra toks gaminio paviršius, kuriam keliamas bent vienas iš reikalavimų, susijusių su

LST EN 13369:2018 standarte išskiriamos paviršiaus charakteristikos: įduba (1); gumbas (2); griovelis (3); rumbas (4); pakopinis nevientisumas (5); banguotumas (6).

Matricinė ir 3D spausdinimo technologija suformuotų paviršių vaizdai

a) Matricinis specialusis paviršius suformuotas sąlyčio su atitinkamu formos įdėklu metu b) 3D spausdinimo technologija suformuotas paviršiaus

Betono paviršiaus vizualiniai defektai: įdubos (a); plyšiai (b) ir pakopinis nevientisumas (c)

a)

b)

c)

Lygus įprastinis paviršius suformuotas sąlyčio su lygiu formos paviršiumi metu 3D spausdinimo technologija suformuotas paviršius

spalva, tekstūra, struktūra, mišinio spalva, žymėmis nuo formos sandūrų vietų ir kt. Būtent specialiesiems paviršiams leistini nuokrypiai (pagal LST 2015:2020) yra netaikomi, tačiau gali būti taikomi kai kurių tipų matriciniams arba grafi niams specialiesiems paviršiams, kurių atskiri plotai taip pat gali būti lygūs. Matricinis specialusis paviršius yra toks gaminio paviršius, kuriam keliami specialūs reikalavimai. Palyginti su lygiu įprastiniu ar specialiuoju paviršiais, matricinio specialiojo paviršiaus gamybos metu viso gaminio ar jo dalies paviršiaus struktūra arba raštas išgaunami naudojant specialų įdėklą (matricą) į formą arba klojinį. Matricinis specialusis paviršius gali būti gaunamas naudojant tiek įprastinį, tiek spalvotą betono mišinį.

Pastaruoju metu sparčiai populiarėja betono 3D spausdinimo technologija. Ją taikant betonas nesiliečia su formos paviršiumi pastarojo klojimo metu. Dažniausiai suformuoto betono paviršiuje yra matomi atskiri 3D spausdintuvo galvutės sukloti sluoksniai. Savo paviršiaus struktūra 3D spausdinimo technologija išgauti paviršiai yra panašūs į matricinius specialiuosius paviršius, parenkant atitinkamą specialų įdėklą į formą. Remiantis standartu LST 2015:2020 matriciniams specialiems paviršiams leistini nuokrypiai yra netaikomi.

Tačiau praktikoje pasitaiko atvejų, kai 3D spausdinimo technologija išgauti betono paviršiai taip pat gali turėti vizualinių paviršinių defektų, kurie praktikoje nėra pageidaujami. Taikant tiek 3D spausdinimo technologiją, tiek esant betono sąlyčiui su lygiu formos paviršiumi, gali susiformuoti tos pačios įdubos, plyšiai ir pakopinis nevientisumas. Tačiau kol kas nėra aišku, kokius techninius reikalavimus, kartu ir paviršiaus kokybei, ateityje žadame taikyti 3D spausdinimo technologija suformuotam betono paviršiui.

Tiek įprastiniai lygūs, tiek faktūriniai, kartu ir naudojant 3D spausdinimo technologiją, dekoratyviniai betono paviršiai turi atitikti 1 lentelėje nurodytoms A, B ar C kategorijoms keliamus reikalavimus. Tinkamai įrengti betono paviršiai ne tik vizualiai gerai atrodo, bet taip pat yra lengvai eksploatuojami ir ilgaamžiai.

Literatūra 1. House in the Trees / Luciano Kruk. Image Daniela Mac Adden. https://divisare.com/projects/417182-luciano-kruk-daniela-mac-adden-house-in-the-trees 2. LST 2015:2020 Surenkamieji betoniniai gaminiai. Paviršiaus išvaizdos charakteristikos ir jų tikrinimo metodai. https://www.lsd.lt/ 3. LST EN 13369:2018 Bendrosios surenkamųjų betoninių gaminių taisyklės. https://www.lsd.lt/ 4. 2/248 Cooper, RECKLI. https://www.reckli.com/ en/products/concrete-formliners/select/abstract/2248-cooper 5. 1/43 Corse, RECKLI. https://www.stylepark.com/en/ reckli/1-43-corse 6. 3D spausdinimo technologija suformuotas paviršius. https://all3dp.com/2/concrete-3d-printing-how-to-doit-and-application/ 7. 3D spausdinimo technologija suformuotas paviršius. https://www.theguardian.com/technology/2021/ apr/30/dutch-couple-move-into-europe-first-fully-3d-printed-house-eindhoven 8. 3D spausdinimo technologija suformuotas paviršius. https://www.sika.com/en/knowledge-hub/3d-concrete-printing.html 9. Plyšys betono konstrukcijoje. https://www.bondall. com/how-to-fi ll-a-crack-in-concrete/ 10. A. U. Rehman, J.-H. Kim. 3D Concrete Printing: A Systematic Review of Rheology, Mix Designs, Mechanical, Microstructural, and Durability Characteristics. Materials 2021, 14, 3800. https://doi. org/10.3390/ma14143800.

kristalizuojanti įmaiša vandeniui nelaidžiam,

SAVAIME UŽSISANDARINANČIAM BETONUI

Siekiant sumažinti neigiamą poveikį aplinkai, labai svarbu yra betono ilgaamžiškumas, kuris priklauso nuo aplinkos poveikio. Suirimo pobūdį ir laipsnį lemia agresyvi aplinka ir poveikio intensyvumas, taip pat betono atsparumas ardančiam cheminių medžiagų ir fi zikinių jėgų poveikiui. Betono ilgaamžiškumą lemia tinkama, vandeniui nepralaidaus mišinio receptūra, teisingas paklojimas, sutankinimas ir kietinimas.

Koncernui MAPEI Lietuvoje atstovaujančios įmonės UAB „Velve M.S.T.“ betono technologo ir pardavimų vadovo Mindaugo Karietos teigimu, „Idrocrete sistema“ – pasiteisinusi technologija, kurioje dažniausiai naudojamas superplastiklis iš serijos „Dynamon“ kartu su kristalizuojančia įmaiša „Idrocrete KR 1000“, betono fi zikinėms ir mechaninėms savybėms pagerinti. „Idrocrete KR 1000“ yra miltelių pavidalo įmaiša. Ji kristalizuoja betono mišinį ir betonas palaipsniui tampa visiškai nepralaidus vandeniui. Betono eksploatacijos metu augdami kristalai gali užpildyti iki 0,4 mm dydžio mikroįtrūkimus, plyšius ir ertmes. „Idrocrete KR 1000“ reaguoja su betone esančiu arba į betoną prasiskverbiančiu vandeniu. Vykstant medžiagų cheminei reakcijai, susidaro smailūs adatos formos hidratavusio kalcio silikato kristalai ir kiti vandenyje netirpūs kristaliniai junginiai, kurie palaipsniui mažina kapiliarinių porų dydį. Taip pat, vykstant užpildančios medžiagos aktyvinimo procesui, „Idrocrete KR 1000“ aprūpina kristalizaciniais branduoliais, kurie reikalingi kristalams augti. Iš šių mikroninio dydžio branduolių išauga karbonatų ir netirpių hidrosilikatų kristalai, kurie mažina betono pralaidumą vandeniui.

Laboratorinių tyrimų metu su skirtingos sudėties betono bandiniais buvo atlikta daug bandymų. Į betoną pridėjus „Idrocrete KR 1000“ analizės skenuojančiu elektroniniu mikroskopu nuotraukoje matomi adatiniai kristalai, kurie užpildo cementinės matricos tuštumas.

Įdėjus „Idrocrete KR 1000“, nuotraukoje matomi adatiniai kristalai, kurie užpildo cementines matricos tuštumas.

Mažą vandens pralaidumą dažniausiai parodo didžiausia vandens įsiskverbimo į betoną vertė ir vandens pralaidumo (K) vertė.

Laboratoriniai tyrimai parodė, kad kristalizuojančio produkto „Idrocrete KR 1000“ panaudojimas labai pagerina nelaidaus vandeniui betono savybes. Priklausomai nuo projekto reikalavimų „Idrocrete KR 1000“ dozuojamas nuo 1% iki 3%, nuo cemento masės. Vandeniui nelaidaus betono vandens ir cemento santykis turi būti labai mažas (<0,5), betonas turi būti geros sudėties ir tinkamai kietinamas. Šiuo metodu pagamintas C30/37 ir didesnės gniuždymo stiprio klasės betonas turės tokias charakteristikas:

• Tankis (kg/m3): > 2300 • Didžiausias vandens įsiskverbimo gylis pagal

EN 12390-8: < 30 mm • Didžiausias vandens įsiskverbimo gylis pagal

DIN 1048: < 30 mm • Darcy skvarbos koefi cientas: < 1x10-13 m/s • savaime užsisandarinantis, mikroįtrūkimo, plyšio plotis (mm): ≤ 0,4 mm • atsparus aukštam hidrostatiniam vandens slėgiui; • mažiau pralaidus chloridų jonams; • mažiau veikiamas karbonizacijos; • turi mažesnį kapiliarinį įgeriamumą.

„Idrocrete KR 1000“ rekomenduojama naudoti visose betono konstrukcijose, kurias veikia drėgmė, vanduo, druska ar hidrostatinis slėgis: • rūsiams, pamatams, atraminėms sienutėms; • vamzdžiams ir poliams; • uosto statiniams; • automobilių stovėjimo aikštelėms; • tuneliams, skysčių saugykloms, rezervuarams; • tiltams; • baseinams; • surenkamo gelžbetonio konstrukcijoms; • vandeniui nepralaidžioms “balto betono” konstrucijoms.