Beton helyszíni vízzáróság vizsgálata - Budapesti Műszaki és ...

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS
GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
Építőmérnöki Kar
Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék
Beton helyszíni vízzáróság vizsgálata
Tudományos Diákköri Dolgozat
Készítette:
------------------
Simon Csaba
III. évf. hallg.
------------------
Szücs András Gábor
III. évf. hallg.
Konzulens:
------------------
Dr. Borosnyói Adorján
egyetemi adjunktus
Budapest, 2005. november 11.

TARTALOMJEGYZÉK
1. BEVEZETÉS -3-
1.1. Előzmények -3-
1.2. A dolgozat célja -3-
2. IRODALOMKUTATÁS -4-
2.1. Általános betonismeret -4-
2.1.1. A beton fogalma -4-
2.1.2. A beton alkotórészei -4-
2.1.2.1. Az adalékanyag -4-
2.1.2.2. A kötőanyag -5-
2.1.2.3. A víz -6-
2.1.2.4. A levegő -7-
2.1.2.5. Adalékszerek -7-
2.1.3. A beton hibái és a mai betontechnológia jellemzői -8-
2.1.4. A betonok tulajdonságai -8-
2.2. Vízzáró beton -9-
2.2.1. Az vízzáró beton fogalma, definíciója -9-
2.2.2. A beton és a betonból készített szerkezet vízzárósága -11-
2.2.3. A vízzáró betonból készített szerkezetek -12-
2.2.4. A vízmolekulák mozgása a betonban -14-
2.2.5. A vízzáró beton alapanyagai -16-
2.2.5.1. A cement -16-
2.2.5.2. Az adalékanyag -17-
2.2.5.3. Az adalékszer -19-
2.2.6. A beton összetétele -19-
2.2.7. A vízzáró beton készítése -21-
2.2.8. A beton repedezése -22-
2.2.8.1. A repedezés okai -22-
2.2.8.2. Plasztikus zsugorodási és plasztikus ülepedési
repedések -24-
2.2.8.3. Közvetlen teher okozta repedezés -26-
2.2.8.4. Alakváltozásokból származó repedések -27-
2.2.8.5. A repedezés illeszkedése a vasaláshoz -28-
2.2.8.6. A repedezés következményei -29-
2.2.9. Minőségbiztosítás, minőségtanúsítás -30-
2.3. Vizsgálati módszerek: -31-
2.3.1. Szabvány -31-
– 1 –

3. KISÉRLETEK FELDOLGOZÁSA -39-
3.1. Kísérletek megtervezése -39-
3.1.1. A GWT-4000 műszeregység bemutatása -39-
3.1.2. A kísérletek megtervezése -42-
3.2. Vizsgálatok -44-
3.3. Értékelés -45-
3.4. Jövőbeni kutatások -47-
4. ÖSSZEFOGLALÁS -47-
5. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS -48-
6. HIVATKOZÁSOK -49-
7. SUMMARY IN ENGLISH -50-
– 2 –

1. BEVEZETÉS
1.1. Előzmények
Napjainkban az egyik legfontosabb építőanyag a beton. A ma épülő mérnöki
létesítmények nagy részéhez nélkülözhetetlen. Széleskörű alkalmazásából adódóan, a
felhasználástól függően a betonnak különböző követelményeket kell teljesítenie. Ilyen
követelmény lehet egy út esetében a fagyállóság, alaptestek esetében -ha agresszív talajvíz
veszi körül- a szulfát állóság, egy atomerőmű esetében a káros sugárzások leárnyékolása,
nagy mechanikai igénybevétel esetén a megfelelően nagy szilárdság stb.
Ezen igények közé tartozik a vízzáróság is, amellyel kapcsolatban itt rögtön a dolgozat
elején szeretnénk megjegyezni, hogy teljesen vízzáró beton nincsen, a beton vízzáróságán
csupán a víz áthatolásával szembeni ellenállás nagyságát értjük. Ennek mértéke minden vízzel
kapcsolatba kerülő betonfelület esetében fontos lehet, különösen azoknál a létesítményeknél,
ahol a betonfelületet támadó víz túlnyomás alatt van például gátak, hidak, pincefalak,
mélygarázsok stb. esetében. Jelentősége az acélbetétek korrózió elleni védelme miatt is nagy.
A beton vízzáróságának mértéke, több tényezőtől függ. Ezek közül a legfontosabb a
keverék, az adalékanyag szemeloszlási görbéje folytonos kell, hogy legyen, nem lehetnek
lépcsők a frakciók között. Fontos befolyásoló tényező még a helyszíni bedolgozás módja és a
beton utókezelése. Ha nincs kellőképpen betömörítve a keverék, a nagy porozitás miatt a
vízzáróság is rossz lesz. Ugyanakkor ha túlvibrálják a frissbetont, a keverékben található
adalékanyag frakciók szétosztályozódnak és ebben az esetben is rossz vízzáróságú betont
kapunk.
A vízzáróságot szabványos vizsgálattal nem lehet a helyszínen meghatározni, hanem a
szerkezethez alkalmazott betonból próbatesteket kell készíteni, melyeket azután hosszadalmas
(több napig tartó) laboratóriumi vizsgálatok segítségével lehet vízzárósági osztályokba
sorolni. Ennek a vizsgálati módszernek legnagyobb hátránya, hogy nem a megépült
szerkezetet vizsgálja, hanem a gondosan elkészített próbatesteket. A szabványos vizsgálat
során, a próbatestek egyik felületét szabványos mértékben víznyomás alá helyezik és
meghatározott idő elteltével a próbatestet kettéhasítva lemérhető a víz behatolásának
mélysége. Felmerül az igény egy olyan vizsgálati módszerre is, amellyel a tényleges szerkezet
is vizsgálható.
Dolgozatunkban először áttekintést adunk általánosan a betonról és a vízzáróságot
befolyásoló tényezőkről, ezután egy olyan vizsgálati módszert mutatunk be, amely alkalmas
arra, hogy a szerkezet vízzáróságát közelítőleg meghatározhassuk.
1.2. A dolgozat célja
A dolgozat elsődleges célja, a beton időigényes, szabványos laboratóriumi vízzárósági
vizsgálata és egy egyszerűbb, gyors helyszíni vizsgálat közötti kapcsolat meghatározása. A
cél egy olyan összefüggés felállítása volt, amely a két vizsgálat kimeneti értékeit párosítja
össze, és ezzel a helyszínen is végrehajtható vizsgálattal meghatározhatóvá teszi a
betonszerkezet vízzárósági fokozatát.
– 3 –

2. IRODALOMKUTATÁS
2.1. Általános betonismeret
2.1.1. A beton fogalma
A beton mesterséges építőanyag, amelyet kötőanyag, víz, adalékanyag és esetleg
adalékszer keverékéből állítanak elő. Készítéskor lágy, alakítható, majd a kötőanyag és a víz
közt meginduló fizikai és kémiai folyamatok hatására előbb megköt, majd fokozatosan
szilárdul és mesterséges kővé alakul. (Balázs, 1994; Mindess, Young, 1981).
A mérnöki gyakorlatban egyéb kötőanyaggal, pl. műgyantával vagy bitumennel készített
betonokat (plasztbeton, aszfaltbeton stb.) is alkalmaznak, de mi kizárólag a cement
kötőanyagú betonokkal foglakozunk.
2.1.2. A beton alkotórészei
A beton alkotórészei, alapanyagai: a kötőanyag, a víz, az adalékanyag, az adalékszer és
a hézagokat kitöltő levegő. (Palotás – Balázs, 1980). A betonban a négy alkotó
mindegyikének más a feladata.
2.1.2.1. Az adalékanyag
Az adalékanyag tölti ki a beton térfogatának legnagyobb részét és alkotja annak szilárd
vázát. (Ujhelyi, 1973)
A beton- és habarcstechnológiában adalékanyagnak a természetes és mesterséges
eredetű, a természetben aprózódott, vagy iparilag aprított (tört), esetleg granulált
szemhalmazokat nevezzük, amelyek a kötőanyagon, a vízen, az adalékszeren kívül a betonok
és a habarcsok fő alkotórészei, és összességükben a betonok és habarcsok üregmentes
térfogatának legalább 50-60 %-át kitöltik.
A beton adalékanyag legnagyobb szemnagysága nagyobb, mint 4 mm, általában
legalább 8 mm.
Az adalékanyag kiszárított állapotban, testsűrűsége szerint nehéz (sugárvédő)
adalékanyag (> 3000 kg/m 3 ), vagy közönséges (normál) adalékanyag (2001-3000 kg/m 3 ),
vagy könnyű adalékanyag (≤ 2000 kg/m 3 ). Az adalékanyagot akkor is könnyűnek tekintik, ha
laza, kiszárított állapotban mért halmazsűrűsége nem több, mint 1200 kg/m 3 (MSZ EN 206-
1:2002). A különleges tulajdonságú betonban betöltött szerepe alapján beszélünk különleges
adalékanyagról.
A közönséges (normál) adalékanyag általában természetes, ritkán mesterséges eredetű.
A természetes eredetűek kőzetek, a mesterséges eredetűek ipari hulladékok:
• A legelterjedtebben használt természetes eredetű beton és habarcs adalékanyag a
laza törmelékes kőzetek csoportjába tartozó homok, kavics, homokos kavics,
amely a víz (ritkán a szél, esetleg a gleccser) szállító hatására, természetes módon
aprózódott, ezért általában törés nélkül, mosás és osztályozás után, ritkábban ezek
nélkül is alkalmas beton és habarcs készítésére.
A homok szemnagysága kisebb, mint 4 mm. Kvarctartalma általában több, mint 70
tömeg%. A kvarc kísérő ásványai a földpátok, muszkovit (csillám), biotit, gránát,
amfibol, piroxén, kalcit stb. Ha a homok élő vízfolyásból származik, akkor folyami
homok (szögletes szemalakú), ha egykor volt vízfolyás hordaléka vagy tó partján
– 4 –

található, akkor bányahomok (gömbölyű szemalakú), ha szélhordta, akkor
futóhomok a neve.
A kavics szemnagysága nagyobb, mint 4 mm. Összetétele az anyakőzet
összetételétől függ, így lehet például kvarckavics, andezitkavics, gránitkavics,
mészkőkavics stb. A kavics a víz görgető munkája hatására legömbölyödött, és a
homokhoz hasonlóan lehet folyami kavics vagy bányakavics. A kavics önmagában
ritkán, általában homok jelenlétében fordul elő, ilyenkor homokos kavicsnak
nevezzük.
A homok, kavics, homokos kavics kitermelése többnyire víz alól, kotrással
történik, kivéve a kis mélységű homok előfordulásokat, valamint a futóhomokot.
• Összetöredezett, természetes aprózódású, szögletes szemalakú, laza törmelékes
kőzet a murva (például dolomitmurva, gránitdara), amely ha időálló, akkor törés
nélkül, közönséges (normál) adalékanyagként beton készítésére alkalmas lehet.
• Aprítani (törni, zúzni, őrölni), majd osztályozni kell a robbantással kitermelt
(jövesztett) mélységi (például gránit), kiömlési (például bazalt, andezit, dácit,
riolit, diabáz), összeálló törmelékes (például grauwacke), vegyi üledékes (például
tömött mészkő, dolomit) kőzetekből származó adalékanyagot, amelynek
szemalakja szögletes. A szemnagyságtól függően zúzottkőnek, kőpornak
(legnagyobb szemnagysága legfeljebb 4 mm), kőlisztnek (legnagyobb
szemnagysága legfeljebb 0,63 mm) nevezzük. A kőpor és a kőliszt anyaga
általában mészkő vagy dolomit.
• Aprítani (törni, zúzni, őrölni), majd osztályozni kell a robbantással kitermelt
(jövesztett) mélységi (például gránit), kiömlési (például bazalt, andezit, dácit,
riolit, diabáz), összeálló törmelékes (például grauwacke), vegyi üledékes (például
tömött mészkő, dolomit) kőzetekből származó adalékanyagot, amelynek
szemalakja szögletes. A szemnagyságtól függően zúzottkőnek, kőpornak
(legnagyobb szemnagysága legfeljebb 4 mm), kőlisztnek (legnagyobb
szemnagysága legfeljebb 0,63 mm) nevezzük. A kőpor és a kőliszt anyaga
általában mészkő vagy dolomit.
• Mesterséges eredetű, közönséges (normál) adalékanyag az építőipari bontási
törmelék, mint a betontöret, esetleg a vegyes (beton + tégla) töret.
Az adalékanyag jellemzése eredete, ásványi vagy kémiai összetétele, hidrotechnikai
tulajdonságai (például vízfelvétel), szilárdsági, kőzetfizikai tulajdonságai, szemszerkezete
(szemmegoszlás, szemalak, érdesség), időállósága, tisztasága alapján történik.
A beton adalékanyaga általában többféle szemhalmaz (frakció) keveréke.
(Kausay, 2003a)
2.1.2.2. A kötőanyag
Kötőanyagnak a különféle építési célú keverékek aktív összetevőit nevezzük, amelyek
fizikai vagy kémiai folyamat révén tartós kohéziót adnak az inert adalékanyag, a kötőanyag és
egyéb anyagok (leggyakrabban víz) keverékéből előállított építőanyagnak. A kötőanyagokat
többféle szempont szerint lehet csoportba sorolni, a kötőanyag lehet:
– természetes (pl. agyag, bitumen, gyanta), mesterséges (pl. égetett mész, gipsz,
magnézia, cement, kátrány, műanyag);
– szervetlen (pl. agyag, mész, gipsz, magnézia, cement), szerves (pl. bitumen, kátrány,
enyv, gyanta, műanyag);
– folyékony (pl. bitumen, kátrány, nátron-vízüveg), szilárd (pl. égetett mész, gipsz,
magnézia, cement);
– 5 –

– fizikai folyamattal kötő (pl. agyag, bitumen, enyv, nátron-vízüveg), kémiai
folyamattal kötő (pl. mész, gipsz, magnézia, cement);
– levegőn szilárduló (pl. agyag, mész, gipsz, magnézia, nátron-vízüveg, műanyag),
hidraulikus, azaz víz alatt is szilárduló (pl. cement), gyengén hidraulikus (pl.
hidraulikus mész, románcement vagy románmész, mészpuccolán) , hidraulit vagy
hidraulikus kiegészítő anyag (pl. trasz, kohósalak, pernye).
(Kausay, 2003a)
A továbbiakban a cementkötőanyagú betonokkal foglalkozunk.
A cement a beton legaktívabb eleme, vízzel elkeverve kötőanyagként az adalék laza
halmazát erős felületi kötéssel szilárd testté alakítja. (Ujhelyi, 1973)
A cement alapanyaga, illetve kémiai összetétele szerint szilikátcementeket vagy eredeti
nevükön portlandcementeket és aluminátcementeket vagy hazai nevükön bauxitcementeket
különböztetünk meg.
A portlandcementek fő alkotói a megfelelő mennyiségű mészkő és agyag zsugorodásig
való égetése által előállított klinker és a kötésszabályozás céljából hozzáadott gipszkő, melyet
együttesen finomra őrölnek. A portlandcementklinker és a kb. 4-5 m% gipszkő együttesen
adja a tiszta portlandcementet. Azokat a portlandcementeket, amelyek legalább 10 m%
hidraulikus pótlékot tartalmaznak, heterogén cementnek nevezzük és a cement fajtájának
megadásakor a hidraulikus pótlék mennyiségét és minőségét is megadjuk.
Az aluminátcementeket megfelelő arányú mészkő és alumíniumvegyület vagy
alumíniumtartalmú kőzet égetése során nyerik. Míg a portlandcementek fő alkotói a kalciumszilikátok,
addig az aluminátcementeké a kalcium-aluminátok. Lényeges különbség még a két
cement között az is, hogy az aluminátcementek sokkal gyorsabban szilárdulnak és a kezdeti
időszakban nagyobb szilárdságot érnek el. Sokkal nagyobb a fejlődött hőmennyiség is. A
későbbi időszakban a portlandcementekből stabil kalcium-szilikát-hidrát és kalcium-alumináthidrát
vegyületek keletkeznek. Ezzel szemben aluminátcementekből instabil kalciumaluminát-hidrát
vegyületek képződnek, amelyek idővel átkristályosodnak. A folyamat végén
kis szilárdságú alumínium-hidroxid-gél és kalcium-karbonát keletkezik, tehát a bauxitcement
szilárdsága idővel lényegesen csökken, azonban száraz környezeti feltételek esetén enyhe
visszaszilárdulás figyelhető meg.
Napjainkban a portlandcementet tekintik a legfontosabb kötőanyagnak, míg a
bauxitcementtel épített létesítmények éppen az átkristályosodási folyamat és az azt követő
szilárdságcsökkenés miatt sok műszaki problémát okoznak. Az építőiparban bauxitcementet
napjainkban csak tűzálló betonok kötőanyagául használnak fel. (Balázs, 1983) A beton- és
vasbetonszerkezetek betonjának készítéséhez általában portlandcementet, kohósalak- és
pernye-portlandcementet, kis hőfejlesztésű portlandcementet, fehér és színes
portlandcementet, kohósalakcementet és különleges cementet (pl. sugárvédő betonokhoz)
használunk. (Palotás – Balázs, 1980)
Hazánkban Vácott, Beremenden, Hejőcsabán és Lábatlanban gyártanak
portlandcementeket.
2.1.2.3. A víz
A lakosság ivóvízellátására szolgáló víz – kivéve a gyógyvizet, ásványvizet, hévizet –
keverővíz céljára vizsgálat nélkül is megfelel. A természetes víznyerőhelyek vizét felhasználás
előtt meg kell vizsgálni. Keverővízként olaj-, zsír-, kálisó- és cukortartalmú vizek nem
használhatók, ezért különösen gondosan kell megvizsgálni azokat a vizeket, amelyekbe ipari
vagy mezőgazdasági szennyvíz juthat. (Balázs, 1994)
A víz a betonban egyfelől lehetővé teszi a cement kémiai átalakulását, nagy fajlagos
felületű kötésképes hidrátvegyületek kialakulását, másfelől csökkenti a friss betonkeverék
belső súrlódását, lehetővé teszi annak könnyebb kezelését és tömörítését. A cement
– 6 –

hidratációjához szükséges vízmennyiség sokkal kisebb (általában a cement tömegének
20-25%-a), mint amennyit a beton jó bedolgozhatósága igényel a jelenlegi tömörítési
módszerek mellett.
A megszilárdult cement-víz keverék (a cementkő) szerkezetét világszerte a
Powers–Brownyard modellel jellemzi. E szerint a cementkő pórusos anyag, amelynek szilárd
része egyfelől nagyon finom eloszlású kolloid méretű szemcsékből álló gélből, másfelől ebbe
beágyazott lényegesen nagyobb méretű kristályokból áll. A víz a cementkőben
háromféleképpen helyezkedhet el:
— kémiailag kötött víz, amely beépül a hidrátvegyületek szerkezetébe;
— adszorbeált víz, amely fizikailag kötött állapota miatt lehetővé teszi a nagy
felületű gélek egymáshoz tapadását;
— a cementkő kapillárisaiban elhelyezkedő szabad víz.
(Ujhelyi, 1973)
2.1.2.4. A levegő
A levegő a betonnak az az alkotója, amelynek jelenléte (különleges esetektől eltekintve)
nem kívánatos, kis mértékben azonban többnyire minden normál betonkeverékben
megtalálható. Minden esetben tartalmaznak levegőt az ún. péphiányos betonok, amelyekben a
víz és a cement együttes térfogata nem elegendő ahhoz, hogy az adalékszemcsék közti
hézagokat kitöltse, továbbá azok a kis víztartalmú betonok, amelyeket a szükségesnél kisebb
tömörítési munkával dolgoztak be.
A beton levegőtartalma a szilárdságra csökkentően hat.
A beton sajátosságainak alakulása szempontjából nagy jelentőségű, hogy milyen
formában és eloszlásban van abban a levegő jelen. Az utóbbi évtizedek betontechnológiai
kutatásai kimutatták, hogy a beton fagyállósága és időállósága számottevően javul, ha abban
néhány térfogatszázaléknyi levegő olyan buborékok formájában helyezkedik el, amely a
kapillárisok folyamatos hálózatát megbontja, és a keresztmetszetét megnövelve a víz, illetve
folyadékok félszívódását megnehezíti.
Ennek a felismerésnek alapján adagolnak számos országban az időjárás hatásának
erősen kitett szerkezetek betonjába légpórusképző vegyi anyagokat. A beton ilyen módon
létrehozott levegőtartalmát „bevitt levegőnek”; még a tömörítés, illetve a nem megfelelő
összetétel miatt kialakuló levegőtartalmat „eredő levegőtartalomnak” nevezi a külföldi
szakirodalom. (Ujhelyi, 1973)
2.1.2.5. Adalékszerek
A betonjavító szereket két fő csoportba osztjuk: adalékszerek és felületi kezelőszerek.
Adalékszereknek nevezzük a betonba kis mennyiségben bekevert olyan folyadékot vagy
por alakú vegyi készítményeket, amelyek a beton egyes tulajdonságait (fő hatás) kedvezően
befolyásolják, míg más tulajdonságait (mellékhatás, járulékos hatás) legfeljebb kismértékben
rontják. Kettős hatású az olyan adalékszer, amellyel egyidejűleg kétféle fő hatás érhető el.
Az adalékszerekkel kapcsolatos alapkövetelmények: Az adalékszemek a cement
tömegére vonatkoztatott javasolt mennyisége esetén a cement az MSZ 523 (ma MSZ EN 196-
3:1990) szerint vizsgálva legyen térfogatállandó. A kötési időt csak az adagolás céljának
megfelelően befolyásolhatja, károsan nem. A szer kétszeres adagja sem okozhat elektrokémiai
korróziót a bebetonozott acélbetéten. A kloridmentesként forgalomba hozott szer legfeljebb
0,2 m% kloridiont tartalmazhat a cementre vonatkoztatva. Az adalékszereket rendeltetésük
szerint a következő csoportokba soroljuk:
– 7 –

konzisztenciajavítók: képlékenyítők és folyósítók;
vízzáróságot fokozók;
fagyállóságot fokozók (légpórus képzők);
kötés- és szilárdulásgyorsítók;
kötéskésleltetők, illetve kötésgátlók;
színezőanyagok;
elektromosan vezetőanyagok;
gázképzők, habképzők.
A felületi kezelőszerek olyan folyadékok vagy pépszerű vegyi anyagok, amelyekkel a
bedolgozott frissbeton (párazárás), illetve megszilárdult beton (tapadásjavítás, víztaszítás stb.)
felületi tulajdonságait befolyásoljuk. Rendeltetésük szerint ebbe a csoportba soroljuk: a
párazárókat, a formaleválasztókat, a víztaszító bevonatokat, a felületi színezékeket.
(Balázs, 1994)
2.1.3. A beton hibái és a mai betontechnológia jellemzői
A beton készítése több mint 100 éves múltra tekint vissza és ma korunk legfontosabb
építőanyaga.
A beton egyik kedvezőtlen tulajdonsága a nyomószilárdságához képest kis
húzószilárdsága. Ezen a hiányosságon segít a vasbeton és a feszített beton. A vasbeton olyan
anyag, amelyben a húzásokat az acélbetét, a nyomásokat pedig a beton veszi fel.
A feszített vasbeton olyan szerkezet, amelynek a húzott zónájában nyomást hoznak létre
nagyszilárdságú feszítőhuzalok segítségével.
A beton másik kedvezőtlen tulajdonsága, hogy a megszilárdulásig gyámolítást
(állványzat, zsaluzat) igényel. Ezen segít az előregyártás. Az előregyártás azt jelenti, hogy a
szerkezeti elemeket nem a tényleges beépítés helyén gyártják és a beton szilárdságának
legalább az 50%-át 24 órán belül eléri. A beton akkor már szállítható, beépíthető.
Előregyártással készítik a paneles lakóházak elemeit, födémelemeket, vázszerkezeteket,
lámpaoszlopokat stb.
Korunk betontechnológiájára jellemző a minőségre és minőségegyenletességre való
törekvés, az élő munka csökkentése és a különleges betontulajdonságok kihasználása. Az
egyenletes minőség azáltal érhető el, hogy a betont keverőtelepeken, betongyárakban keverik
meg, ahol a betonalkotók egyenletességét biztosítani tudják. Az élő munka csökkentését
célozza az előregyártás és a helyszíni betonozási munkáknál a betonszivattyú és különféle
adalékszerek használata, amely a szállítást és a bedolgozást megkönnyíti. (Balázs, 1994)
2.1.4. A betonok tulajdonságai
A betonokat osztályozhatjuk általános és különleges tulajdonságaik alapján.
Általános tulajdonságok:
a megszilárdult beton testsűrűsége;
a megszilárdult beton nyomószilárdsága;
az adalékanyag legnagyobb szemnagysága;
a friss betonkeverék konzisztenciája.
A megszilárdult beton különleges tulajdonságai:
vízzárósága;
fagyállósága;
kopásállósága;
egyéb különleges tulajdonságok (hajlító-húzószilárdság stb.).
– 8 –

A betonokat a fenti tulajdonságaik alapján az MSZ 4719 szerint jelölik. (Balázs, 1994)
A különleges tulajdonságok közül a továbbiakban a beton vízzáróságával foglalkozunk.
2.2. Vízzáró beton
2.2.1. A vízzáró beton fogalma, definíciója
A „vízzáró beton” kifejezés nem egy tökéletesen vízzáró anyagot jelent. Teljesen
vízzáró betonról természetesen nem lehet szó, mert a víz a legjobban elkészített betonon
keresztü1 is átszivárog, mivel az még ha kis mértékben is, de mindenképpen porózus. A beton
tehát a víz áthaladását nem szünteti meg hanem – jó vízzáró beton esetében – egy kis értékre
korlátozza. „Vízzáró beton” kifejezés helyett használhatjuk a „kis vízáteresztő képességű
beton” kifejezést, ami pontosabban érzékelteti a víznyomásnak kitett betonban lejátszódó
folyamatot. Nem tartjuk helytelennek a „vízzáró” kifejezés használatát sem, de lényeges
tudni, hogy a kifejezés nem fedi a víznyomásnak kitett betonban levő állapotot, csupán annak
jelölésére való. A betonnak tehát vízáthaladást gátló, illetve szabályozó képessége van.
Ahhoz, hogy a vízáthaladást gátló képességet – a beton készítése során – szabályozni és a
céljainknak megfelelően alakítani tudjuk, előbb meg kell határozni a „képességek”
törvényszerűségeit.
A beton vízzáró képességének jellemzésére a következő definíciók ismertek.
Az építőipari gyakorlatban kialakult az alábbi meghatározás: "Vízzáró az a
betonszerkezet, amely annyi vizet enged át, amennyi a víznyomás elleni oldal felületéről
természetes körülmények között elpárolog.
Ez a meghatározás helyes lehet, mint építőipari igény a megvalósult objektummal
szemben, de a beton vízzáró képességére nem ad egyértelmű meghatározást, hiszen a
meghatározás a beton vízáteresztő képességén kívül még számos egyéb, a beton
tulajdonságaitól nem függő tényezőt is magába foglal.
Gondoljunk csak arra, hogy e meghatározás alapján ugyanazon beton vízzárónak
minősíthető, pl. szabadtéri víztároló esetében, míg zárt, nagy relatív nedvességtartalmú térben
– ahol a beton felületéről a víz nem tud elpárologni – már vízáteresztőnek kellene minősíteni.
Másik, a beton vízzáróságra vonatkozó meghatározás az MSZ 4719-3.2 pontja szerint a
következő:
„Valamely betonfajta vízzárósága annak a víznyomásnak bar-ban kifejezett értéke,
amelynek 48 óráig tartó hatására a betonfajtán az MSZ 4715 szerint végrehajtott vizsgálattal
a megfigyelő felületen víz nem mutatkozik és a víz legfeljebb a próbatest vastagságának
egyharmadáig hatol be.”
Ez a meghatározás már lényegesen közelebb áll a valóságban végbemenő folyamathoz,
de legnagyobb hibája, hogy csak határt szab a vízáthaladás sebességének, a vízáthaladás
időbeni és mennyiségi változásait azonban nem szabályozza.
Zavarja a meghatározás egyértelműségét az a tény, hogy az MSZ 4715 szerinti
vizsgálatot kétféle – 12 cm és 20 cm vastagságú – próbatesten végzik, ezért a
meghatározásban lévő „egyharmad” érték egyik esetben 4 cm, a másik esetben 6,66 cm is
lehet, ami a beton vízáteresztő képességében már számottevő eltérést jelent. Ugyanakkor – a
meghatározás alapján – mindkét esetben vízzárónak kell minősíteni a vizsgált betont.
Harmadik, a beton vízzáró képességét kifejező meghatározás a talajmechanikából ismert
Darcy-féle törvényen alapszik. Ez a törvény a természetes szűrökön átfolyó vízmennyiség
meghatározására szolgál (Dombi, 1969). A Darcy-törvény feltételezi, hogy a víz folytonos,
összenyomhatatlan, a vizsgálandó porózus test merev és homogén, a folyadékáramlás
lamináris és az áramlási sebesség állandó (Balázs, 1994).
– 9 –

A Darcy törvény szószerint a következő: „Valamely állandó keresztmetszetű szűrőn
átfolyó vízmennyiség arányos a keresztmetszeti felülettel, a nyomásmagassággal a
szűrőanyagot jellemző értékkel, és fordítva arányos a szűrőrétegben a megtett út hosszával,
vagyis a szűrőréteg vastagságával” (Dombi, 1969):
ahol:
⎛ h ⎞
Q = k ⋅ A⋅i
⋅t
= k ⋅ A⋅⎜
⎟ ⋅t
képletből számítható,
⎝ d ⎠
Q az áteresztett vízmennyiség, m 3 ,
A a próbatest keresztmetszeti területe, m 2 ,
t a szivárgás időtartama, s,
h a nyomást előidéző vízoszlop magassága, m,
d a szivárgási hossz (a próbatest vastagsága) m,
i a hidraulikus gradiens, d
k az áteresztési együttható, m/s.
Q
A képletből a vízáteresztési együttható:
k = i ⋅ A⋅t
,
tehát az a vízmennyiség, amely egységnyi hidraulikus gradiens esetén
egységnyi felületen egységnyi idő alatt átfolyik. (Balázs, 1994)
1. ábra. A vízáteresztési tényező meghatározása (Balázs, 1994)
A „vízáteresztő képességi tényező” az a sebesség, amellyel a víz időegység alatt,
egységnyi szűrőfelületen, adott vízoszlopnyomás mellett átfolyik.
A beton felfogható úgy is, mint mesterségesen előállított szűrő, hiszen alkotóanyagai –
áramlástani szempontból – azonosak vagy közel azonosak az egyes talajfélékkel, így a Darcyféle
törvény a betonok esetében is alkalmazható.
Ez a meghatározás már jól követi a víznyomásnak kitett betonszerkezeten átjutó
vízmennyiséget is.
– 10 –

Az egyes betonkeverékekhez meghatározható a „k” vízáteresztő képességi tényező. E
tényezővel meghatározható, illetve tervezhető a víztároló és szállító betonműtárgyak falán
áthaladó víz mennyisége, vagyis a műtárgy vízvesztesége.
A „k” tényező számszerű érték, tehát a vízzáróság fogalmát pontos számszerű értékek
közé lehet szorítani. Ezen értékek alapján a beton vízzáróságának jellemzésére három
kategória ismeretes:
fokozottan vízzáró;
vízzáró;
mérsékelten vízzáró.
A beton „k” tényezőjének megállapítása után a beton vízzáró képessége tehát minőségi
osztályba sorolható és az egyes műtárgyak vízzáróság szempontjából éppen úgy tervezhetők,
mint pl.: statikai, hőtechnikai vagy egyéb követelmények tekintetében. (Dombi, 1969)
2.2.2. A beton és a betonból készített szerkezet vízzárósága
A vízzáróságot eltérően kell értelmezni a betonra mint anyagra és a betonból készített
szerkezetekre.
Valamely betonanyag akkor vízzáró, ha a belőle az MSZ 4715-3:1972, illetve az
MSZ EN 206-1:2002 szerint készített próbatestek a szabványos víznyomás vizsgálatnak
ellenállnak. A magyar szabvány szerint végrehajtott vizsgálat esetén a beton vízzárósága
annak a víznyomásnak bar-ban kifejezett értéke, amelynek 24 óráig tartó hatására a próbatest
megfigyelt felületén nincs átnedvesedés és a víz legfeljebb a próbatest vastagságának az
egyharmadáig hatol be. A szabványok alapján vízzáróság szempontjából csak a C jelű, 2000-
2500 kg/m 3 testsűrűségű betonok foglalhatók rendszerbe. A betonokat vízzáróságuktól
függően az MSZ 4719:1972 a 1. táblázat szerinti csoportokba sorolja. A táblázatban közölt
jelek közül a megfelelőt a betonnak a tervező áltál megadott jelében kell feltüntetni.
1. táblázat: A betonok vízzárósági csoportjai az MSZ 4719:1982 szerint (Ujhelyi, 2005)
A vízzáró beton
Vízzárósági követelmény az MSZ
Jele megnevezése
4715-3 szerint vizsgálva
vz 2 gyengén vízzáró 2 bar
vz 4 mérsékelten vízzáró 4 bar víznyomást
vz 6 vízzáró 6 bar át nem engedő
vz 8 különlegesen vízzáró 8 bar
Az MSZ EN 206:1-2002 szerint végrehajtott vizsgálatnak megfelelően a betonanyag
akkor vízzáró, ha 5 bar víznyomás 72 órán át tartó hatásának a belőle készített próbatest
ellenáll, azaz a próbatest megfigyelt felületén nincs átnedvesedés és a víz legfeljebb a
próbatest vastagságának egyharmadáig hatol be.
A beton és a vasbeton szerkezetek, vízzáróságuktól függően, a következő csoportokba
lehet sorolni:
a) Mérsékelten vízzáró az a beton vagy vasbeton szerkezet, esetleg vakolt szerkezet,
amelynek 1 m 2 felületén, a legnagyobb üzemi nyomás mellett, 24 óra alatt legfeljebb 0,4 liter
víz szivárog át.
b) Vízzáró az a beton vagy vasbeton szerkezet, esetleg vakolt szerkezet, amelynek 1 m 2
felületén, a legnagyobb üzemi nyomás mellett, 24 óra alatt legfeljebb 0,2 liter víz szivárog át.
– 11 –

Szabadban vagy jól szellőzött helységben ez a vízmennyiség általában elpárolog a felületről,
átnedvesedés tehát nem észlelhető.
c) Különlegesen vízzáró az a beton vagy vasbeton szerkezet, esetleg vakolt szerkezet,
amelynek 1 m 2 felületén, a legnagyobb üzemi nyomás mellett, 24 óra alatt legfeljebb 0,1 liter
víz szivárog át.
A vízzáróságnak a betonanyagra és szerkezetre vonatkozó fenti kétféle értelmezéséből
következik, hogy pusztán a betonanyag vízzáróságából nem lehet a szerkezet vízzáróságára
következtetni. Például a talajba kerülő betonszerkezet különlegesen vízzáró lehet akkor is, ha
betonanyaga csak gyengén vízzáró (vz 2) kategóriába tartozik, de a talajvíz a szerkezet alatti
nyugalmi állapotban van, nyomás nincs. Ugyanakkor különlegesen vízzáró (vz 8) kategóriájú
betonból készített mederfal csak vízzáró szerkezetnek minősül, ha a víznyomás nagy.
Ezenkívül azt is számításba kell venni, hogy a szerkezet vízzáróságának a betonanyag csak
egyik összetevője és az egyéb összetevők hasonló, vagy még nagyobb jelentőségűek, mint pl.
a csatlakozások, kapcsolatok, illesztések, technológiai nyílások, munkahézagok stb., amelyek
megfelelő kiképzése nélkül a különlegesen vízzáró (vz 8) betonból készített szerkezet sem
lehet megfelelően vízzáró. Hiába jó a keverékből szabványosan elkészített beton próbatest
(tehát a betonanyag) vízzárósága, ha a betonszerkezet repedezett (pl. a nem megfelelő
utókezelés miatt), vagy egy csőátvezetésnél ereszt, akkor a szerkezet a vizet átengedi.
(Ujhelyi, 2005)
2.2.3. Vízzáró betonból készített szerkezetek
Vízzáró betonból kell készíteni általában minden vízzel, vagy vízgőzzel, nedvességgel
érintkező beton vagy vasbeton szerkezet (víznyomásnak kitett szerkezeteket, nagy
páraterhelésű helyiségeket határoló szerkezeteket, stb.). A szerkezet vízzáróságát vagy a
vízveszteség megengedhető mértékétől függően kell eldönteni (pl. a vízmedencék, víztornyok
készítéséhez általában megfelel a vízzáró szerkezet, amelynek a felületén meg van engedve
napi 0,2 liter/m 2 vízveszteség), vagy az egyéb követelmények figyelembe vételével kell a
beton vízzáróságát meghatározni (pl. nagy páraterhelésű helységeket határoló vasbeton
szerkezetet az acélbetétek korróziójának az elkerülése érdekében még akkor is célszerű
legalább vz 4 vízzáróságú, mérsékelten vízzáró betonból előállítani, ha az külön páravédelmet
is kap).
A szerkezetek vízzárósága a 2.2.1. fejezet szerint az üzemi víznyomás függvénye, ezért
a betonra vonatkozó vízzárósági követelményt minden esetben külön kell eldönteni. A vízzáró
betonból tervezendő, illetve készítendő néhány szerkezetek – példaként – a következő:
– vízépítési létesítmények, burkolatok, medencék, víztornyok, gátszerkezetek (2-3.
ábra), zsilipek, vízkivételi művek;
– csatornaszerkezetek, mégpedig víz-, szennyvíz-, és kábelcsatornák, fűtési
távvezetékek közműalagútjai;
– pincepadozatok, alapok, pincék felmenő vasbeton falai;
– aknák, fedlapok;
– kis hajlású vasbeton tetőfödémek;
– bármely agresszív hatásnak kitett beton és vasbeton szerkezetek;
– sima, tömör látszóbeton szerkezetek.
(Ujhelyi, 2005)
– 12 –

2. ábra: Völgyzárógát Ponte di Gallonál Olaszországban
az olasz-svájci határon a Spöl völgyében
(http://www.bebte.hu/documents/deltirol/volgyzaro_gat.jpg)
3. ábra: Körösladányi duzzasztómű
(http://www.korosladany.hu)
– 13 –

2.2.4. A vízmolekulák mozgása a betonban
A beton vízáteresztő képessége a vízmolekulák betonban való mozgásának a mértékét
jelenti, amelyet transzportfolyamatnak nevezünk. Ezt a jelenséget, illetve az ezt befolyásoló
tényezőket a 4. ábra vázolja fel.
4. ábra: A molekulavándorlás (transzportfolyamat) jelensége a betonban (Ujhelyi, 2005)
5. ábra: Pórusméret eloszlások
(Ujhelyi, 2005)
A víz egyrészt a repedéseken,
másrészt a pórusokon keresztül mozogva
halad át a betonon; mértéke és hatása
nagymértékben függ a pórusstruktúrától,
ezenkívül a repedezettségtől és a
betonfelület
mikrojellemzőitől
(mikroklímájától). Befolyásolja a
molekulavándorlás sebességét a
transzportfolyamat mechanizmusa is; a 4.
ábra erre is utal. A vízzel kémiai kötés is
kialakul, ezért a cement kémiai
összetételének is nagy a jelentősége, de
nem hanyagolhatók el az adalékanyag
tulajdonságai sem.
A pórusok – eltekintve a mm mértékű
makropórusoktól pl. kavicsfészek vagy
tömörítési hiány miatt – a cementkővázban
alakulnak ki. A molekulavándorlást
tekintve a pórusstruktúra legfontosabb
jellemzői a pórusok nyitottsága és a
pórusméret eloszlása. A nyitott
(látszólagos) porozitás azokat a pórusokat
jelenti, amelyek egymással össze vannak
kapcsolva, tehát átjárhatóak s így
lehetséges a folyadékok vagy a gázok
áramlása.
– 14 –

A pórusméret eloszlása elsősorban a mozgás sebességét befolyásolja. A cementpép
pórusméret-tartománya több nagyságrendű. Eredetüket és jellemzőiket tekintve
megkülönböztetünk tömörítési pórusokat, mesterségesen bevitt légbuborékokat, kapilláris
pórusokat és gélpórusokat. Általában kifejezve kényelmesnek tűnik a csoportosítás mikro-,
mezo- és makropórusokra, ahogyan erről a 5. ábra tájékoztat.
A szilárd anyagok szabad felületeinek (pl. a pórusok belső felülete) energiatöbblete van
(felületi energia) a kapcsolódó molekulák kötésének hiánya miatt. A cementpép pórusaiban ez
a felületi energia a vízgőz-molekulák felületi adszorpcióját hozza létre a pórusok belső
felületén; a vízfilm vastagsága a pórusokban lévő levegő nedvességtartalmának és a
pórusátmérőnek a függvénye (6. ábra).
6. ábra: A víz kötési folyamatának egyszerűsített modellje.
(a) adszorpció (b) kondenzáció (Ujhelyi, 2005)
Az állandóan vízbe merített szerkezetek esetén – kedvezőtlen körülmények között –
nagymennyiségű víz vándorolhat a betonban. A víz először kapilláris szívással hatol be,
amelyet meg lehet gyorsítani, ha növekszik a hidraulikus nyomás. Folyamatos vízszállítás
csak akkor alakul ki, ha a beton levegővel érintkező felületéről a víz elpárologhat. Ennek a
vízmozgásnak az intenzitása a párolgás, a kapilláris szívás és a hidraulikus nyomás
viszonyától, kölcsönhatásától függ (7. ábra). A vízzel együtt oldott ionok (pl. karbonátok,
kloridok, szulfátok) is vándorolnak. Ezek az anyagok visszamaradnak a betonban, a párolgási
zónában, ahol nagy valószínűséggel jelentős mértékben feldúsulnak. A „kivirágzás” ennek a
hatásnak a következménye: az oldott anyagok újrakristályosodnak a beton felületén.
7. ábra: A beton bemerítése vízbe.
(1) a víz szállítása hidraulikus nyomással és kapilláris szívással,
(2) a víz és az oldott anyagok szállítása,
(3) a víz elpárolgása a szabad felületeken,
(4) az oldott anyagok kristályosodása, feldúsulva a párolgási zónában
(Ujhelyi, 2005)
– 15 –

A cementpép szilárdulása folyamán a pórusméret eloszlása a kisebb pórusrendszerek
felé tolódik el, amelynek eredményeképpen nő a szilárdság, csökken az áteresztőképesség. A
pórusméret eloszlásának ilyen változását a hidraulikus kiegészítőanyagok elősegítik: a
puccolános anyagokat tartalmazó cementpépek Cl - és SO 4 2- ionos diffúziós együttható, illetve
vízáteresztő tényezői kisebbek, mint a tiszta portlandcement pépeké, ha hidratációjuk azonos
mértékű. Törekedni kell arra, hogy csökkentsük a nagyobb pórusok (mezo- és makropórusok)
mennyiségét; ez maga után vonja az áteresztőképesség csökkenését, a vízzáróság javulását.
(Ujhelyi, 2005)
2.2.5. A beton alapanyagainak hatása a vízzáróságra
2.2.5.1. A cement
Fiatalabb korban a lassan kötő cementekkel készült betonok vízáteresztőbbek, mint a
gyorsabban szilárdulók. Idősebb korban a cementfajták hatása csökken.
Jó vízzáró beton készítéséhez jó vízmegtartóképességű, kis zsugorodású, csekély
vízigényű és lehetőleg jó végszilárdságú kötőanyag szükséges.
8. ábra. Legnagyobb vízbehatolás 9. ábra. Legnagyobb vízbehatolás
0,55 víz-cementtényezőjű betonba a 0,70 víz-cementtényezőjű betonba a
cementminőségtől függően (3 érték átlaga) cementminőségtől függően (3 érték átlaga)
(Ujhelyi, 1973) (Ujhelyi, 1973)
10. ábra: A víz-cementtényező változtatásának hatása a beton vízzáróságára
(Dombi, 1968)
– 16 –

A különböző cementekből különböző víz-cementtényezővel készített betonok
vízzárósága (különböző időpontban vizsgálva) a 8. és a 9. ábrákon látható. Eszerint 28 napos
korban legkedvezőbb eredményeket 0,55 víz-cementtényező mellett a nagy fajlagos felületű
portlandcement, illetve a granulált kohósalakot, vagy traszt tartalmazó heterogén cementek
adják. A 180 napos eredmények között nincs már lényeges eltérés Ha a víz-cementtényezőt
0,70 értékűre növeljük, akkor a kisebb őrlésfinomságú portlandcementek, vagy a kevés
granulált kohósalakot tartalmazó heterogén cementek jobbak.
Hazai cementfajták megfelelőségi sorrendje vízzáróság szempontból a következő:
1. tatai 600-as (250 kg/m 3 ), (jelenleg nem gyártják)
2. tatai 500-as; DCM 500-as; lábatlani 500-as (300 kg/m 3 ), (mai jelöléssel 52,5)
3. hejőcsabai 400-as (500 kg/m 3 ), (mai jelöléssel 42,5)
4. hejőcsabai 300-as (500 kg/m 3 ), (mai jelöléssel 32,5).
A zárójelben levő számok azt a legkisebb cementadagolást jelentik, ami mellett még a
beton vízzáró 3 bar víznyomásra. A homokdús adalékanyaggal készített (10. ábra) beton
esetében a víz-cementtényező megválasztása fokozott jelentőségű. (Ujhelyi, 1973)
A követelményeket kielégítő vízzáróságú betonok valamennyi cementfajtával
készíthetők, feltéve, hogy a heterogén cementek kiegészítő anyag tartalma:
– granulált kohósalak esetén legfeljebb 40 tömeg %,
– puccolánok (trasz, pernye) esetén legfeljebb 25 tömeg %,
– kovasavliszt esetén legfeljebb 10 tömeg %,
– mészkőliszt esetén legfeljebb 20 tömeg %.
(Ujhelyi, 2005)
2.2.5.2. Adalékanyag
A vízzáróság elsősorban a beton tömörségétől függ. Ezért fontos, hogy a beton elegendő
mennyiségű lisztfinomságú (0,25 mm vagy alatti) szemcsét tartalmazzon, amelyre vonatkozó
követelmények a 2. táblázatban láthatók.
2. táblázat: Szükséges finomrésztartalom jól bedolgozható, vízzáró betonkeverékekhez
(Ujhelyi, 2005)
Legnagyobb
szemnagyság,
mm
8
12
16
24
32
48
63
Betömörített friss beton lisztfinomságú (0-0,25 mm
homok + cement) szemcséinek szükséges tömege,
kg/m 3
légbuborékképző nélkül
525
485
450
415
380
350
320
légbuborékképzővel
470
435
400
370
340
320
290
A táblázatból következik, hogy célszerű olyan folyamatos szemeloszlású adalékanyagot
előírni, amelynek szemeloszlási görbéje az MSZ 18293 szerinti B görbék (11.-12. ábra)
közelében halad. Ha a gazdaságosan beszerezhető adalékanyagok 0,25 mm alatti
szemcsetartalma lényegesen kevesebb mint a szabványos érték, akkor a hiányzó finomliszt
mennyiségének a pótlására inert ásványi por (pl. mészkőliszt) alkalmazását célszerű előírni.
– 17 –

11. ábra: A beton adalékanyag szemeloszlási határgörbéi
Legnagyobb szemnagyság: 8 mm
(Kausay, 2003b, az MSZ 18288-1:1991 alapján)
12. ábra: A beton adalékanyag szemeloszlási határgörbéi
Legnagyobb szemnagyság: 12 mm
(Kausay, 2003b, az MSZ 18288-1:1991 alapján)
Elvileg az agyag-iszap tartalom a vízzáróság szempontjából nem kedvezőtlen, mert
tömítő anyagként fokozza a tömörséget. Mivel azonban a nagyon finom szemek
mennyiségének a növekedésével párhuzamosan az adalékanyag adott bedolgozhatósághoz
szükséges vízigénye rohamosan nő, ezért a szilárdságnak gazdaságos cementtartalommal való
elérése érdekében legfeljebb 6 térfogat % agyag-iszap tartalom engedhető meg.
(Ujhelyi, 2005)
– 18 –

Gömbölyű, zömök szemcsék alkalmazása célszerűbb, mint szögletes, zúzott köveké. Az
adalékanyagnak 3 mm szemnagyságig természetes homokból kell állnia. Zúzott homok
alkalmazásakor azonos konzisztencia elérésére nagyobb vízmennyiség szükséges, ezzel
növekszik a v/c tényező, romlik a szilárdság és növekszik a vízáteresztés. Azonos
cementtartalom esetében, azonos bedolgozhatóság elérésére a természetes homokban 12%, és
a zúzott homokban 30% (0/0,2 mm) finomrészre van szükség.
A durvább adalékanyag szemcsetulajdonsága, bár hatással van a bedolgozhatóságra és
vízigényre, nem jelentős. Zúzott, lapos adalékanyag felhasználása azonban nem javasolható,
mivel a betont rétegessé teszi, és ezáltal nagyobb a repedésképződés.
Az I., II. és III. osztályú adalékanyaggal készült betonok vízzárósága alapján
megállapítható, hogy az adalékanyag fajlagos felületének növekedésével a beton
vízérzékenysége növekszik, és az elérhető vízzáróság romlik. (Ujhelyi, 1973)
2.2.5.3. Adalékszer
Vízzáró beton készítéséhez kedvező eredménnyel használhatók a tömítő, a képlékenyítő,
a folyósító, a légbuborékképző és a kötéskésleltető adalékszerek.
A tömítő adalékszerek a kapilláris pórusokat zárják el és/vagy víztaszítóvá teszik a
pórusfalakat (hidrofobizálók), ezáltal csökkentik a beton vízfelvételét, a nyomás alatti víznek
a betonba áramlását, illetve a betonon való átszivárgásának a mértékét. (Ujhelyi, 2005) A
tömítő hatás olyan finomeloszlású anyagokkal érhető el, amelyek víz érintkezve
megduzzadnak. Erre a célra duzzadó szilikátokat (pl. trasz) és egyéb anyagokat (pl. bentonit)
használnak. (Balázs, 1994)
A képlékenyítő és a folyósító adalékszerek javítják a betonok vízzáróságát, ha ezeket a
víz-cement tényező csökkentése érdekében adagoljuk (változatlan konzisztencia melletti vízmegtakarítás).
Amennyiben a vízzáró betonnak fagyállónak is kell lennie, akkor ajánlatos a
légbuborékok mesterséges képzése adalékszerekkel.
A vízzáró vasbeton szerkezetek készítésekor figyelembe kell venni, hogy a képlékeny
vagy folyós konzisztenciájú keverékekből készített friss, bedolgozott beton – még gondos
tömörítés után is – hajlamos az ülepedésre, a plasztikus zsugorodásra és az emiatt keletkezett
repedések csökkentik a vízzáróságot. Ez a hatás megszüntethető a bedolgozott beton
pihentetés utáni újravibrálásával, amely akkor hajtható végre, ha a betonkeverékhez
kötéskésleltető adalékszert adagolunk a megtervezett időtartamú (6-24 óra) kötéskésleltetésre.
(Ujhelyi, 2005)
2.2.6. A beton összetétele
A beton összetételét úgy kell kiválasztani, hogy jól bedolgozható, szétosztályozódás- és
repedésmentes betonkeveréket készíthessünk, amelyben a víz ráengedésének az időpontjában
elért hidratációs fok mellett nincsenek átjárható, összekapcsolódó kapilláris pórusok. Ennek
figyelembevételével kell a betonkeverék összetételét és konzisztenciáját meghatározni. A
betonösszetétel határértékeit a 3. táblázat tartalmazza.
Ha a szerkezet vasalása és keresztmetszeteinek a méretei, továbbá a beton zsaluzatba
helyezésének és tömörítésének a lehetséges módszerei megengedik, akkor földnedves vagy
kissé képlékeny konzisztenciát kell előírni. A vízszintes, lemezszerű szerkezetek betonját
földnedves konzisztenciával is megfelelően lehet tömöríteni (pl. vibrodöngölővel), ha vasalást
nem tartalmaz, vagy csak ritka kiosztásban. A felmenő szerkezetek (pl. medencefalak) betonja
azonban általában csak képlékeny konzisztenciával dolgozható be.
Ha a betonkeveréket csak képlékeny (vagy folyós) konzisztenciával lehet kielégítő
módon tömöríteni, akkor kissé képlékeny konzisztenciájú alapkeveréket kell tervezni és a
képlékeny konzisztenciát képlékenyítő, a folyós konzisztenciát folyósító adalékszerrel kell
– 19 –

eállítani. Lágy konzisztencia esetén célszerű kötéskésleltető adalékszert is adagolni az
utóvibrálás lehetővé tétele érdekében, amely eltünteti a néhány óra utáni, a beton ülepedésből
származó esetleges repedéseit. A kötéskésleltetés mértékét az utóvibrálás időpontjához kell
illeszteni, az ehhez szükséges adalékszer fajtáját és mennyiségét próbakeveréssel kell
meghatározni.
Megnevezés
Igénybevétel víznyomás hatására
A környezeti osztály jele XV1 XV2 XV3
Legnagyobb vízcementtényező
0,60 0,55 0,50
Legkisebb szilárdsági
C25/30 C30/37 C30/37
osztály
Legkisebb
300 300 300
cementtartalom, kg/m 3
Friss beton legki-sebb 2320 2340 2360
Szilárd testsűrű-sége,
kg/m 3 2190 2230 2260
3. táblázat: Ajánlott határértékek a beton összetételére és tulajdonságaira XV környezeti
osztályok esetén (Ujhelyi, 2005)
A beton bedolgozási (tömörítési) hiány miatti levegőtartalma vízzárósági követelmény
esetén legfeljebb 1 térfogat % lehet. Az adalékszerrel a fagyállóság érdekében bevitt
légbuborék tartalom a vízzáróságot nem rontja, ha az egyéb korlátozásokat (pl. vízcementtényező)
betartjuk. A beton vízzárósága a betonösszetételt tekintve akkor lesz
megfelelő, ha a víz-cementtényező és a cementtartalom az előírt határértékeknek megfelelő,
továbbá a bedolgozott friss beton testsűrűsége megfelel az előírtnak (a korlátértékeket lásd a
3. táblázatban). A betonkeverék cementpép-tartalma legalább 30 liter/m 3 -rel legyen nagyobb,
mint az adalékanyag pépigénye. A vízzáró betonok csak tervezett összetételűek lehetnek,
receptbetonok általában nem használhatók fel vízzáró szerkezetek készítésére.
A vízzáró beton és vasbeton szerkezetekkel szemben – néhány kivételtől eltekintve –
egyéb követelményeket is támasztunk. A szerkezetek tervezésekor ezért mérlegelni kell a
különböző követelmények kielégítésének a lehetőségeit is. Például egy szulfátos talajjal
érintkező mederburkolat betonjának egyidejűleg kell előírt szilárdságúnak, vízzárónak,
fagyállónak, kopásállónak és agresszív hatásokkal szemben ellenállónak lennie. A
szilárdságot a víz-cementtényező, vízzáróságot a tömöttség, a fagyállóságot a mesterségesen
képzett légbuborékok, a kopásállóságot a tömörség és a szilárdság, az agresszív hatásokkal
szembeni ellenállást a cement fajtája és a beton pórustartalma határozza meg. E tulajdonságok
optimális szintjét nem mindig lehet egyidejűleg elérni, ezért ilyenkor kompromisszumot kell
keresni (pl. vz 8 és f 150 egyidejűleg előírható, de ez esetben K 8/12 – „igen kopásálló”
kopásállósági fokozatú – beton már nehezen készíthető), mérlegelni kell a követelmények
fontossági sorrendjét a tartósság szempontjából. A megoldás általában az, hogy a szerkezet
használati élettartamát választjuk a legfontosabb paraméternek, és ebben az esetben a
szilárdsági és a vízzárósági követelményeket az optimálisnál nagyobb biztonsággal elégítjük
ki. (Ujhelyi, 2005)
– 20 –

2.2.7. A vízzáró beton készítése
A beton alkotóanyagait úgy kell összekeverni, hogy egyenletes betonkeveréket kapjunk.
A keveréket szétosztályozódás mentesen kell a zsaluzatban elhelyezni, és gondosan kell
tömöríteni a konzisztenciához illesztett tömörítő eszközzel. Betonozni folyamatosan kell és a
munkahézagokat a tervezett helyeken és a tervben előírt módon kell kialakítani.
Különösen fontos a vízzáró szerkezetekhez a csatlakozások, illesztések, kapcsolatok
technológiai nyílások vízzáró kialakítása mellett a munkahézagokat és a hézagzárás
technológiáját, az alkalmazandó fugaszalagokat, azok fajtáját és minőségét is megtervezni (és
természetesen a költségeit is meghatározni). Azt is fontos figyelembe venni, hogy a vasbeton
szerkezet egyik legkényesebb része az acélbetétek betontakarásának a vastagsága és
minősége. A betontakarás megfelelő vízzárósága érdekében célszerű a betontakarás
vastagságát a szokványos esetekben előírtakhoz képest legalább 10 mm-rel megnövelni.
Ha váratlan okból (pl. géphiba, időjárás változás) szükséges a munkahézag és a tervező
hozzájárulását – például idő hiányában – nem lehet beszerezni, akkor a munkahézag
kialakításakor a következőket kell szem előtt tartani:
– a munkahézag ne zavarja a beton és a vasbeton szerkezet egységes működését,
– a munkahézagot lehetőleg olyan helyen kell kiképezni, ahol a betonban a terv
szerint nem lehetnek húzó- és/vagy nyíróerők,
– a csatlakozó felület legyen merőleges a nyomófeszültség irányára,
– többtámaszú lemezek, gerendák és keretek esetében a munkahézagot általában
azokon a helyeken célszerű kialakítani, ahol az acélbetétek nagy része fel van
hajlítva,
– az alaptestekben a munkahézagot általában vízszintesen kell kiképezni, és
függőlegesen kell lépcsőzni.
Ha a betonozást szükségszerűen hirtelen hagyjuk abba, akkor a megfelelő
munkahézagot esetleg már csak utólagos véséssel, bontással lehet létrehozni. A munkahézag
pontos helyét az építési naplóban rögzíteni kell, és a tervezővel jóvá kell hagyatni.
A bedolgozott friss beton merevedése (a kötés kezdete) után a beton utókezelését
haladéktalanul meg kell kezdeni, és nem szabad megengedni, hogy a felület száradása
megkezdődjék (erre a beton színének a világosabbá válása figyelmeztet). Ha ugyanis a beton
kiszáradása megkezdődik, akkor romlik a beton vízzárósága (a vízzel telített beton
vízzárósága, vízáteresztése, vízdiffúziója egyaránt kedvezőbb, mint a szárazé) és a repedezés
megkezdődhet, amelynek hatására megindul a víz átszivárgása a betonon.
13. ábra Az utókezelés hatása a vízzáróságra (Ujhelyi, 1985)
– 21 –

Az utókezelésnek folyamatosnak kell lennie, nem szabad szüneteltetni mindaddig, amíg
a beton nem éri el legalább az 50 % hidratációs fokot (tehát munkaszüneti napokon is
gondoskodni kell a beton nedvesen tartásáról). A megszakított utókezelést követő ismételt
locsolás nem javítja ki az esetleg keletkezett hibákat. (Ujhelyi, 2005)
A tárolás hatásának megállapítására elvégzett kísérletek szerint a 13. ábrán látható, hogy
a levegőn tárolt próbatestekbe a vízbehatolás lényegesen nagyobb, mint a víz alatt tároltakba.
2.2.8. A beton repedezése
2.2.8.1. A repedezés okai
Ha a beton húzás okozta alakváltozása túllépi a beton húzási alakváltozási képességét,
akkor ez minden esetben repedéseket eredményez. A beton húzási alakváltozási képessége
függ a kortól és az alakváltozás sebességétől. Az alakváltozást okozó fő mechanizmusok a
következők:
a) A betonon belül kialakuló mozgások. Ilyen például a száradási zsugorodás, a duzzadás,
a hőmérsékletváltozás miatti alakváltozás, a plasztikus zsugorodás vagy a plasztikus
ülepedés. Ezek a hatások csak akkor okoznak húzófeszültséget, ha a mozgás
korlátozva van. Ez a korlátozás lehet lokális, ha a zsugorodást a betonban acélbetétek
gátolják, vagy lehet nagyobb léptékű, amikor egy elem zsugorodását a hozzákapcsolt
más elemek akadályozzák meg.
b) A betonba ágyazott anyagok duzzadása. Ilyen például az alkáli-kovasav reakció, vagy
az acélbetét korróziója miatti térfogatváltozás.
c) Külső hatások. Ezekre példa az alapok különböző süllyedéséből származó terhelés
vagy alakváltozás.
14. ábra: A repedések fajtái és okai (Ujhelyi, 2005)
– 22 –

A 14. ábra a repedések különböző lehetséges okait foglalja össze, míg a 13. ábra némi
tájékoztatást ad a beton koráról is, amikor a repedések különböző formáinak a megjelenésére
számítani lehet.
15. ábra: A repedések megjelenésének a várható
ideje a beton bedolgozásától számítva (Ujhelyi, 2005)
A fenti (a) és (b) mechanizmusok következtében belülről induló repedések fejlődnek ki,
amelyekről a 15. ábrán lehet példákat találni.
A (c) mechanizmus kívülről induló repedéseket okoz.
16. ábra: Példák a belülről induló repedésekre elméleti betonszerkezetben
(Ujhelyi, 2005)
17. ábra: A fiatal beton szilárdságának és 18. ábra: A beton kúszási alakváltozása
gátoltság miatti feszültségének az értelmezése (Ujhelyi, 2005)
(Ujhelyi, 2005)
– 23 –

A fiatal beton különösen hajlamos a repedezésre (17. ábra). A friss (zöld) betonból a
szilárduló (fiatal) betonba való átmeneti szakaszban kritikus a helyzet, mert csekély a
húzószilárdság, ugyanakkor a bedolgozást követően néhány órán belül – legkorábban 2 óra
múlva – lassú alakváltozás kezdődik meg, és az eltart 4-16 órás korig (18. ábra).
A gyakorlatban leginkább előforduló repedéseket a következőkben részletezzük.
2.2.8.2. Plasztikus zsugorodási és plasztikus ülepedési repedések
A plasztikus repedésnek két jellegzetes típusa van: a plasztikus zsugorodási repedés,
amely leggyakrabban lemezekben jelentkezik és a plasztikus ülepedési vagy roskadási
repedés, amely magas elemekben fordulhat elő. Mindkettő a beton kivérzésével társul.
A plasztikus zsugorodás jellegzetesen a zöld beton tulajdonsága, amelyet a pórusvíz
kapilláris feszültsége okoz. A plasztikus zsugorodási repedés a keverés után az első 2-4
órában következik be, röviddel a felületi nedvesség eltűnése után, amikor a beton felülete
mattá válik, mert a párolgási veszteség nagyobb, mint a vérzésből származó vízutánpótlás s
ezáltal a pórusvízben aktivizálódnak a kapilláris erők (19. ábra). Ha a térfogatcsökkenés a
felületközeli szakaszban halmozódik fel (pl. a felület alatt lévő durva adalékanyag vagy az
acélbetét miatt), akkor nagy a repedés valószínűsége, mert a húzófeszültséget meghaladja a
húzószilárdság mértékét.
19. ábra: A víz viselkedése szűk pórusokban (Ujhelyi, 2005)
A kiterjedt felületű betonelemek, pl. lemezek, ki vannak téve a plasztikus zsugorodás
miatti repedéseknek. Jellegzetesek a lemez sarkaiban 45°-ban futó párhuzamos repedések: a
repedéstávolság szabálytalan és 0,2-1 m tartományba esik (20. ábra). A 16. ábra másik
jellegzetes repedésfajtát is mutat: az ún. térképszerű-repedezést.
20. ábra: Plasztikus zsugorodási repedések beton útburkolatok
és folytonos födémlemezek felületén (Ujhelyi, 2005)
A plasztikus zsugorodás miatti repedések főleg felületi repedések, de néhány esetben
átmehetnek az egész lemezen; a repedéstágasság lényegesen csökken, ahogyan a repedés
távolodik a felülettől. A felületen a jellegzetes repedéstágasság 2-3 mm.
Ülepedés közben a beton vérzik. A nehézségi erő eredményeként az
adalékanyagszemcsék süllyednek és a víz a felületre kinyomódik. Eme térfogatcsökkenés
– 24 –

miatt a beton a zsaluzatban ülepszik. Ha az ülepedést az acélbetétek vagy a zsaluzat gátolják,
akkor repedések jönnek létre. Az ilyen repedések hosszirányúak (21. ábra), követik az
acélbetét irányát a magas gerendák vagy a vastag lemezek felső részén (magas gerenda: 22./a
ábra), illetve a kengyelekét az oszlopok oldalfelületein (22./b ábra).
21. ábra: Hosszirányú repedés: ülepedési repedés
az acélbetétek mentén (Ujhelyi, 2005)
22. ábra: Plasztikus ülepedés miatti repedezés:
( a ) magas gerendán a vasalás irányában, ( b ) a kengyel mentén az oszlop felületén
(Ujhelyi, 2005)
23. ábra: Vízszintes ülepedési repedés a sűrűn elhelyezett acélbetétek között
(Ujhelyi, 2005)
Különös jelentőségű a vízszintes ülepedési repedés, amely akkor keletkezhet, ha az
acélbetétek kis távolságban vannak egymástól (23. ábra). Ezek a repedések a beton
feltáskásodását okozzák a vasalás felső része felett. Kedvezőtlen körülmények között az alsó
réteg is feltáskásodhat, ez pedig előidézi a betontakarás váratlan lehámlásának a kockázatát.
Ha ezt a duzzadó jellegű változást valamely károsító mechanizmus követi, mint pl.
fagyás vagy az acélbetét korróziója, akkor ez a betontakarás nagy részének előre nem látható
leválását hozza létre, veszélyeztetve ezzel a szerkezet használhatóságát.
2.2.8.3. Közvetlen teher okozta repedezés
A szerkezetet érő közvetlen, erőtani hatások (hajlítás, nyírás, húzás, stb.) repedéseket
okoznak. Ezzel kapcsolatban a következőket kell figyelembe venni:
– 25 –

a) Bármely keresztmetszetben, ahol a beágyazott acélbetétek többé-kevésbé
párhuzamosak a fő húzófeszültségekkel és az acélbetétek méretét, illetve
távolságát megfelelő statikai számítások segítségével határozták meg, ott
valószínűleg kis tágasságú (0,5 mm-nél kisebb) repedések keletkeznek az üzemi
teher alatt. Ez igaz akkor is, ha a repedés szabályozására nincs külön intézkedés,
feltéve, hogy az acélbetétek nem nyúlnak meg az üzemi terhek hatására.
b) Bár laboratóriumi vizsgálatok alkalmával nagyszámú, sűrűn kialakult repedéseket
lehet kapni, a gyakorlatban általában nem ez a helyzet, minthogy a tényleges
üzemi teher ritkán elegendő ahhoz, hogy a laboratóriumi vizsgálatokhoz hasonló
repedés-képet bármilyen módon is meg lehessen közelíteni. Rendszerint a
maximális feszültségek helyén lehet néhány repedést találni.
c) Ahol a terhelés által okozott nagy tágasságú repedés keletkezik, ez szinte mindig
azt jelzi, hogy a határállapotra vonatkozó számítások nem megfelelőek. Ez az
egyedi terhelési típus alakjának vagy hatásának a félreértéséből eredhet,
nevezetesen abból adódóan, hogy a mértékét elhanyagoltuk vagy nem vettük fel
helyesen, ezért elégtelen a vasalás ahhoz, hogy a különleges hatásoknak
ellenálljon.
A repedés a beton helyi túlterhelésének is lehet az eredménye. Általánosan ismert
példák vannak a túlzott tapadófeszültség miatti, az acélbetétek vonalára merőlegesen kialakult
repedésekre és a koncentrált teher miatti repedésekre, mint amilyen az előfeszített pászma
lehorgonyzása, amely az alkalmazott nyomás irányával párhuzamos repedést okoz,
rendszerint arról a felületről kiindulva, ahol a terhelést a szerkezetre engedik.
A 24. ábra foglalja össze a teher okozta repedéseket, ezek általános alakjait, megjelenési
formáit. Az alakváltozásból származó repedések a hőmérsékletváltozásokból, a zsugorodásból
vagy a különböző mértékű alapsüllyedésekből erednek. Ezeknek általános jellemzője, hogy a
feszültségek, így a repedések is, ott keletkeznek, ahol a szerkezet vagy a szerkezeti elem
mozgásában meg korlátozva van. Minél nagyobb az ellenállás, annál nagyobbak lesznek a
feszültségek és a repedések.
24. ábra: A teher által okozott repedések:
(a) tiszta hajlítás (b) tiszta húzás (c) nyírás (d) csavarás
(e) acélbetétek tapadása (f) koncentrált terhelés (nyomás)
2.2.8.4. Alakváltozásokból származó repedések
A hőmérsékletkülönbségek gyakran okoznak repedést. A szerkezet repedéseinek egyik
leggyakoribb oka a szerkezetnek a cement hidratációs hője miatti felmelegedését követő
kihűlése. A korai hőmozgások okozta repedéseket gyakran véljük zsugorodási repedéseknek.
– 26 –

A cement hidratációs hője, amely a beton kötése és szilárdulása alatt fejlődik, nem
távozhat elég gyorsan a betonfelületet körülvevő légtérbe, különösen nem a nagytömegű
betonszerkezetek esetén. A betontest közepétől a felület felé haladva hőfokkülönbségek
alakulnak ki, amelyek nőnek a beton hőmérsékletének a növekedésével (25. ábra). A
feszültségek önegyensúlyozó feltételei teremtődnek meg, mégpedig a húzófeszültségeké a
külső kéregben és a nyomófeszültségeké a magban. Ha a húzófeszültségek felülmúlják a
szilárduló beton még csekély húzószilárdságát, akkor a beton megreped (26. ábra).
25. ábra: A hidratáció 26. ábra: Hő okozta ön-egyensúlyozó
okozta hő eloszlása
feszültségek (a) ábrarészen és
(a) hőmérséklet-izobárok
(b) ábrarész: térképrendezés az
(b) középső keresztmetszet ön-egyensúlyozó feszültségek következtében
(Ujhelyi, 2005) (Ujhelyi, 2005)
A repedések mindig felületi repedések, leggyakrabban az ún. térkép-repedések
alakjában jelennek meg. Mélységük általában néhány mm vagy cm és rendszerint
összezáródnak, ha a hőmérséklet-különbség megszűnik. Újra láthatóvá válnak azonban, ha a
felület átnedvesedik (pl. csapó eső éri), majd újra kiszárad; ilyenkor a repedések helyzetét a
beszívódó nedvesség kirajzolja.
A nem egyforma, nem lineáris hőmérséklet-eloszlás normális körülményei között a
szerkezeti elem hossza és görbültsége változik. Ha az eloszlás gátolva van, akkor a gátoltság
miatt feszültség keletkezik, amely felülmúlja a nem-lineáris hőmérséklet-eloszlás okozta önegyensúlyozó
feszültségeket.
Ha a szerkezeti elemben főleg tengelyirányú vagy excentrikus húzás miatti feszültség
jön létre, akkor alakváltozási repedések képződnek, amelyek az elem teljes keresztmetszetén
átmennek. A 27. ábra az ilyen elválasztó repedés kiinduló helyzetének a jellegzetes képét
mutatja, amikor nagyobb keresztmetszetű falat építenek, pl. pincék vagy tartályok
szerkezeteként már korábban készített, megszilárdult alapra.
27. ábra: Korai hőmozgás miatti repedések falban (Ujhelyi, 2005)
– 27 –

A zsugorodás-különbségek által keltett feszültségek fokozatosan fejlődnek ki a beton
hosszú időtartamú zsugorodásával, miközben a kúszás egyidejű hatása mérsékeli az eredő
feszültségeket. A kúszásnak ez a kedvező hatása nem lép fel a hidratációs hő okozta
hőmérséklet-különbségek miatt kifejlődő feszültséggel szemben, minthogy ez a folyamat a
bedolgozás után néhány napon belül lezajlik és a fiatal beton még kis alakváltozási képességű.
A működő szerkezetekben repedés az elemeken belüli hőmérséklet-különbségek miatt
keletkezik. Például kémény esetén, amely belül meleg és kívül viszonylag hideg, a külső
oldalon függőleges repedések képződhetnek. Hirtelen hűtéskor (például egy reaktor nyomás
alatti kamrájának vészhelyzet miatti lezárásakor) jelentős repedezés következhet be. A napi
környezeti változások – jellegzetesen a nem-lineáris hőmérséklet eloszlás – következtében is
repedések alakulhatnak ki, például hídpályalemezekben vagy útburkolatokban. Ezek ugyanis
a repedéshez elegendő húzófeszültséget okozhatnak, amellyet a beton nem képes elviselni, ha
nincs erre megfelelően vasalva vagy előfeszítve.
A zsugorodás a beton terhelésétől független, hosszú idejű alakváltozás a száradás miatti
térfogatcsökkenés következtében. Ha egy szerkezeti elem zsugorodás miatti rövidülését
kívülről megakadályozzuk, akkor tengelyirányú vagy excentrikus erők alakulhatnak ki, s ha
ezek felülmúlják a beton határ-alakváltozását, akkor átmenő repedések jönnek létre. Ha a
beton a felületéről kiindulva kezd el száradni, akkor a felületi réteg és a mag között
zsugorodás-különbség alakul ki, amely egyensúlyban lévő feszültségeket hoz létre, mégpedig
a felületen húzófeszültséget, a magban nyomófeszültséget. A zsugorodás okozta felületi
repedezés is, mint a hőmérséklet okozta repedezés, legtöbbször térkép-szerű és gyakran nem
lehet megkülönböztetni a hő okozta, 26. ábrán látható repedésektől.
A zsugorodás – legalábbis részben – reverzibilis, és ha növekszik a nedvességtartalom,
akkor jelentős duzzadás következhet be. A zsugorodás utáni mozgás nem korlátozódik a
szerkezet építése utáni korai időszakra. A relatív páratartalom csökkenése (pl. központi fűtés
vagy légkondicionálás következtében) a szerkezet élettartama alatt bármikor jelentős
mozgásokat okozhat, és repedések keletkezhetnek.
Az alap süllyedése miatti repedezés főleg a nem-szerkezeti elemeket érinti (válaszfalak,
kitöltő panelok, ablakok, ajtók), hacsak nincs nagymérvű egyenlőtlen süllyedés. Ez esetben a
teher okozta repedésekhez hasonló repedezés alakulhat ki.
2.2.8.5. A repedezés illeszkedése a vasaláshoz
A repedezésnek a szerkezet tartósságához és élettartamához kapcsolódó fontosságát
alapvetően befolyásolhatja, hogy a repedések hosszirányúak-e vagy nem, azaz követik-e az
acélbetét vonalát vagy nem (21. ábra). Ez különösen lényeges az acélbetétek korróziója miatt,
de ezen túlmenően jelentősen csökkenhet a tapadás és a nyírószilárdság a hosszirányú
repedések kifejlődésekor. Közvetlen teher okozta húzás, illetve hajlítás, vagy a beton
alakváltozása miatti repedezés várhatóan merőleges a húzási főirányban elhelyezett
acélbetétekre. Nem valószínű, hogy az ilyen terhek a fő-acélbetétekkel párhuzamos
repedéseket hozzanak létre. Vannak azonban általában keresztirányú acélbetétek is és gyakran
alakulnak ki ezek mentén repedések; az ilyen acélbetétek okai is lehetnek a repedéseknek
(28.ábra).
– 28 –

28. ábra: A repedezés illeszkedése a vasaláshoz (Ujhelyi, 2005)
A nyírás és a húzás harántrepedésekhez vezetnek és nem valószínű, hogy irányuk
megegyezzék az acélbetétek irányával.
A tapadás miatti repedések a fő-acélbetétek vonala mentén alakulnak ki, de kicsi az
esélye az ilyen repedésnek bármilyen üzemi teher mellett, ha a szerkezetet megfelelően
méretezték. A plasztikus zsugorodási repedések esetleg követhetik az acélbetétek vonalát. Ez
különösen a plasztikus ülepedési (roskadási) repedésekre igaz, ahol a repedést éppen az
acélbetét hozza létre. Nagy a kockázata a vasalás irányát követő repedezésnek; különösen a
keresztvasalás mentén, mint amilyen a gerendák kengyelezése, ha kisebb rajtuk a
betontakarás, mint a fővasbetéteken.
2.2.8.6. A repedezés következményei
Általában azt lehet tapasztalni, hogy a teher vagy az alakváltozás okozta repedések
fajtáinak szokványos használat mellett nincs komoly károsító hatása, feltéve, hogy a szerkezet
egyébként ép, de a szerkezet vízzáróságát ronthatja. A legfontosabb tényezők, amelyek
meghatározzák, hogy vajon a repedezés káros-e a betonszerkezetre, a szerkezeti alak és a
vasalás egyedi feltételeihez kapcsolódnak, továbbá a betonösszetétel kiválasztásához és a
kivitelezés, illetve utókezelés módjához és minőségéhez. A szerkezet magasságának vagy
keresztmetszetének hirtelen megváltozása repedést okozó plasztikus ülepedéshez vezet, vagy
helyi feszültségkoncentrációhoz, amely előbb vagy utóbb repedéseket hoz létre. Erre példákat
lehet találni az üreges, a bordázott és a kazettás lemezekben. Az alakváltozás miatti repedések
száma és mérete a belső vagy a külső gátoltság mértékétől függ. Belső gátoltságot okoz
például a keresztmetszet vékony és vastag részei között, vagy a felületi réteg és a mag között
a szilárdulás kezdeti szakaszában és a szokványos használat alatt kifejlődő
hőmérsékletkülönbség, valamint az ehhez kapcsolódó acélbetét.
A vasalás repedéseket eredményezhet ott, ahol koncentrált terheket ad át betonnak, vagy
ahol a vasalás kedvezőtlenül befolyásolja a beton bedolgozását és tapadását. Koncentrált erőt
hoznak létre az éles hajlatok, a rövid vasalások, a bemélyedések, a nagy tapadófeszültségű
zónák, a feszített pászmák esetén az egymáshoz közeli lehorgonyzások, stb.
A vasalás részleteit tekintve a tényleges betontakarás és a betétek távolsága döntő
tényezők a beton megfelelő elhelyezésére és tömörítésére, különösen az erősen vasalt
zónákban, mint amilyenek a gerendák, oszlopok vagy födémek alátámasztásai és
csomópontjai. A beton összetétele főleg a plasztikus zsugorodási és ülepedési repedéseket
befolyásolja, amelyek a beton vérzésétől függenek. A vérzés csökkenthető és teljesen el is
kerülhető az adalékanyag szemeloszlásának a gondos kiválasztásával, heterogén cementtel és
– 29 –

képlékenyítő vagy folyósító adalékszerek alkalmazásával. Ezek eredményeképpen csökken az
ülepedés vagy a roskadás kockázata, de ugyanakkor nő a plasztikus zsugorodás esélye.
A kivitelezést végző személyzetnek lényeges szerepe van a bedolgozott beton
egyenletességében, az utókezelésben, valamint az acélbetétek pontos elhelyezésében. Az
acélbetétek fölötti betontakarás és a külső betonkéreg ("bőr") minősége alapvető tényező az
egész szerkezet vízzáróságát tekintve.
Az előbbiekben részleteztük a repedéseket kiváltó, illetve az azokat befolyásoló tényezőket.
Ebből következik, hogy a beton és vasbeton szerkezetek repedezését csak akkor lehet
elkerülni, ha a szerkezet alakját, a betonösszetételt és a beton készítését kölcsönhatásaiban
vesszük figyelembe, illetve határozzuk meg. A szerkezettervezőnek, a statikusnak, a
betontechnológusnak, a beton készítőjének és a szerkezet kivitelezőjének együtt kell
működnie a vízzáró szerkezet kialakítása érdekében.
2.2.9. Minőségellenőrzés, minőségtanúsítás
A vízzáró betonok készítésének, illetve minőségének az ellenőrzésére tervet kell
készíteni, és azt a tervdokumentációhoz kell csatolni „Minőségellenőrzési terv" címmel.
Amennyiben a beton készítésének a Minőségügyi Kézikönyve részletesen foglalkozik a
vízzáró betonokkal, akkor a Kézikönyv előírásaira kell hivatkozni. A minőségellenőrzési
tervben meg kell adni
– az alapanyagok minőségvizsgálatának a gyakoriságát és a tartalmát,
– a friss betonkeverék ellenőrzésének a módját és gyakoriságát,
– a készítendő ellenőrző próbatestek méretét, darabszámát, gyakoriságát és a
végzendő vizsgálatokat,
– a munkahézagok kialakításának a módját és ellenőrzését.
Ha a betonkeverék a munkahelyen készül, akkor általában a következő vizsgálatokat
célszerű előírni:
– az adalékanyag vizsgálata átvételkor (frakciónként agyag-iszap tartalom,
legnagyobb szemnagyság és szemmegoszlás vizsgálata az MSZ 4713:1977
szerint),
– a cement szemrevételezése átvételkor (a cement minőségi bizonylatának,
színének és csomósodásának az ellenőrzése),
– az adalékszer minőségi bizonylatának az ellenőrzése átvételkor,
– az adalékanyag naponkénti munkahelyi vizsgálata a műszak megkezdése előtt
(nedvesség-tartalom, szemmegoszlás, finomsági modulus, egyenlőtlenségi
együttható, agyagiszap vagy agyagrög tartalom), továbbá az időjárás
változásakor többször (nedvességtartalom) vagy akkor, ha a depónia minősége
a kitermelés előrehaladtával szembetűnően megváltozik,
– a cement munkahelyi vizsgálata szállítmányonként (vízigény, kötésidő,
térfogatállandóság, őrlésfinomság),
– az adalékszer munkahelyi vizsgálata szállítmányonként,
– az alapanyagok mérlegelési pontosságának a vizsgálata legalább minden 1000
m 3 beton keverése után,
– a friss betonkeverék konzisztenciájának a rendszeres vizsgálata (legalább 10
keverésenként egy-egy alkalommal),
– a bedolgozott friss beton naponkénti szemrevételezése, az utókezelés
folyamatos ellenőrzése,
– a munka megkezdése előtt a próbakeverés s ebből próbatestek készítése
vízzáróság és nyomószilárdság vizsgálatára,
– 30 –

– legalább 100 m 3 -enként vízzárósági és nyomószilárdsági vizsgálatra minimum
3-3 db próbatest készítése,
– a szilárd szerkezet minőségegyenletességének az ellenőrzése valamely
roncsolásmentes vagy csekély roncsolást okozó helyszíni vizsgálati
módszerrel, továbbá az esetleges repedezés szemrevételezése, helyének
rögzítése,
– az építésszervezési (organizációs) okból szükséges munkahézag helyének és
kivitelezésének az ellenőrzése, az ellenőrzés gyakorisága és módja,
– teendők a munka váratlan megszakításakor keletkező munkahézag
kialakítására és ellenőrzésére.
Ha a betonkeveréket központi betonüzemből szállítják, akkor meg kell követelni, hogy
az üzem a beton összetételét részletesen bizonylatolja, azaz adja meg a felhasznált cement
fajtáját és gyártási idejét, a felhasznált adalékanyag minőségi jellemzőit (finomsági modulus,
egyenlőtlenségi tényező, legnagyobb szemnagyság, szennyezettség), a felhasznált adalékszer
fajtáját, valamint a beton pontos keverési arányát tömeg szerint és a betonkeverék
konzisztencia-mérőszámát (a konzisztencia vizsgáló eszközt a szerződésben kell megadni).
Az építkezés helyén általában a következő vizsgálatokat célszerű előírni:
– a konzisztencia ellenőrzése szállítmányonként ugyanazzal a konzisztenciavizsgáló
eszközzel, mint amelyet a betonüzem használ, és amelyet a
szerződésben megadtak,
– a nyomószilárdság és a vízzáróság ellenőrzése 3-3 db próbatesttel, min. 150
m 3 -enként,
– a megszilárdult szerkezet minőségegyenletességének az ellenőrzése valamely
roncsolásmentes vagy kevés roncsolással járó helyszíni vizsgálati módszerrel,
– az esetleges repedések szemrevételezése és helyének a rögzítése,
– a munkahézagokkal kapcsolatos teendők (lásd előbb).
A beépített betonból próbatestek kivésését, kifúrását általában csak akkor szükséges
előírni, ha a „Minőségellenőrzési terv"-et a kivitelező nem vagy csak hiányosan teljesítette
(ilyen esetekben ezeknek a vizsgálatoknak a költségei a kivitelezőt terhelik).
Minden vizsgálat, ellenőrzés eredményét az építési naplóban, vagy az erre a célra
rendszeresített, oldalszámozott minőségellenőrzési naplóban kell okmányszerűen rögzíteni.
2.3. Vizsgálati módszerek
2.3.1. Szabvány
A még érvényben lévő hazai szabvány (MSZ 4715/3-3.8):
Meghatározás:
A próbatest vízzáróságán illetve vízáteresztésén a próbatest ama tulajdonságát értjük, hogy
meghatározott egyoldai víznyomás esetén az ellentétes oldalon egyáltalán nem, vagy csak
bizonyos mértékig jelentkezik a víz.
A próbatestek méretei:
A betonkeverékből készített próbatestek alakját és méretét az alábbi 4.táblázat tartalmazza.
– 31 –

A betonadalék
legnagyobb
szemnagysága, D max
[mm]
A próbatest méretei [mm]
Hasáb
Henger
alapja magassága átmérője magassága
D max < 32 200x200 120 150 120
32 < D max < 63 300x300 150 250 150
4. táblázat: A vízzáróság vizsgálatra készített próbatestek méretei
(A próbatestek mérettűrése + 1 mm.)
Ha a tervezett szerkezet vastagsága a 4. táblázatban előírt magassági méreteknél kisebb,
akkor a próbatestek magassága azonos legyen a szerkezet tervezett vastagságával. A
méreteket közölni kell a vizsgálati jegyzőkönyvben.
A beépített beton vizsgálatához kialakított, szerkezetből vett próbatestek méretei is
lehetőleg egyezzenek meg a 4. táblázatban közölt értékekkel.
Ha a kimunkált próbatest méretei eltérnek a 4. táblázatban közöltektől, adatait,
jellemzőit a vizsgálati jegyzőkönyvben rögzíteni kell.
A próbatestek készítése és tárolása
Acélformában készített próbatest
A próbatest az MSZ 4715/4 előírásainak értelemszerű alkalmazásával
acélformában kell készíteni.
Hasáb alakú próbatest esetében a bedolgozás irányának és a víznyomás irányának
viszonya egyezzék meg a megvalósuló szerkezet irányviszonyaival.
Ha a víznyomás iránya megegyezik a bedolgozás irányával, akkor a hasáb alakú
próbatestek a nyomószilárdsági vizsgálat kockaformáiban az 4. táblázat szerinti
magasságukra tömörítve készíthetők. Ha a víznyomás iránya merőleges a bedolgozás
irányára, akkor a test álló helyzetben készítendő ( a fenéklap 120x200 mm illetve
150x300 mm). Kockaforma alkalmazása esetén az előírt méretet gondosan illesztett
acélbetéttel kell biztosítani.
Henger alakú próbatestnél a bedolgozás iránya minden esetben egyezik a
vizsgálatnál alkalmazott víznyomás irányával.
A próbatesteket elkészítésük után 24 órával ki kell zsaluzni, 7 napos koráig víz
alatt és a vizsgálatig 20 + 3 °C hőmérsékletű szobalevegőn kell tárolni.
A próbatestek víznyomásra merőleges felületeit 1 napos korukban a kizsaluzás
után azonnal drótkefével fel kell érdesíteni. Ezt a későbbiekben tovább tárgyaljuk.
A szállítást 14 és 21 napos kor között célszerű lebonyolítani.
A próbatesteket csak a víznyomás irányával párhuzamos felületükön szabad
jelöléssel (festéssel) ellátni.
Lemoshatatlanul rögzíteni kell a bedolgozás irányát, hogy a vizsgálat során a
víznyomás iránya a megfelelő helyzetű legyen a bedolgozás irányához képest.
Szerkezetből vett próbatestek
A beépített beton vizsgálatához a próbatesteket az MSZ 4715/4-ben a próbatestek
kialakítására adott előírás szerint kell készíteni.
– 32 –

A vizsgálat céljától függően a beton felületén alkalmazott vakolás vagy más
vízzáró réteg eltávolítandó, vagy a valóságos igénybevételnek megfelelő irányban a
próbatesttel együtt vizsgálandó.
A próbatesteken alkalmazott jelölések csak a víznyomás irányával párhuzamos
felületükön szabad elhelyzni.
A vizsgálat előkészítése
A próbatestet a vizsgálat előtt 1-2 nappal a beton felületéhez tapadó vízzáró réteggel úgy
kell bevonni, hogy a vízzel érintkező felület és a vele szemben lévő megfigyelő felület
szabadon maradjon. Szükség esetén a nyomásálló vízzárást fémköpennyel és vízzáró
kiöntéssel lehet biztosítani. Bevonás után a próbatestet vissza kell helyezni a tárolótérbe és
abból csak közvetlenül a vizsgálat előtt szabad kivenni a vizsgálógépbe való behelyezés
céljából.
A próbatest oldalán feltűntetett jelölést lemoshatatlanul fel kell írni a bevonatra vagy a
fémköpenyre.
A vizsgálóberendezés és a vizsgálati körülmények
A vízzáróság vizsgálathoz minden olyan készülék alkalmazható, mellyel a próbatest
vízzel érintkező felületén megfelelő víznyomást lehet létrehozni.
A nyomás legalább a fent előírt fokozatokra + 3%-ra pontosan legyen beállítható, tartható és
mérhető.
A vizsgálóberendezés olyan legyen, hogy a vízfogyasztást próbatestenként 0,1%-ra
pontosan meg lehessen mérni, a próbatest alsó felülete megfigyelhető, a próbatesten
átszivárgó víz összegyűjthető és 0,1 g hibahatárral mérhető legyen.
A próbatestet két szorítófej közé kell helyezni. A felső fejben kiképzett nyomókamra és
az alsó fejben kiképzett kifolyónyílás rugalmas tömítőgyűrűvel vízzáróan csatlakozzék a
próbatest vizsgálandó felületéhez. A felső és alsó kör alakú vizsgálati felület azonos méretű
legyen. A vizsgálandó felületek átmérőjét a 2. táblázat mutatja.
A próbatest
Hasáb alapéle [mm]
Henger
átmérője
[mm]
A felső és alsó vizsgált felület
átmérője (a tömítőanyag által
körülhatárolt méret) [mm]
200 150 100 + 0,5
300 250 200 + 1,0
5. táblázat: A vizsgálati felületek átmérője
Különleges esetben (pl. vízáteresztési tényező meghatározása kifúrt próbatesteken) az 5.
táblázatban szereplő felület módosítható. Ilyen esetben azonban a vizsgált felület méretét fel
kell tűntetni a vizsgálati jegyzőkönyvben.
A vizsgálóberendezés csövei, tartályai és szelepei tökéletesen vízhatlan tömítésűek
legyenek, hogy vízveszteség csak a próbatesten át legyen lehetséges. A nyomáskamra
légtelenítéséről gondoskodni kell, hogy a víz buborékmentes legyen.
– 33 –

A vizsgálathoz 20 + 3 °C hőmérsékletű 10-20 nk° keménységi fokú, ivásra alkalmas
vizet kell használni, mely a betonra káros alkotórészeket nem tartalmazhat. A vizsgálat alatt a
helyiség hőmérséklete 20 + 3 °C, relatív nedvességtartalma 65 + 10% legyen.
A vizsgálat
A próbatestet úgy kell beszorítani a befogófejek közé, hogy a vizsgálat alatt semminemű
szivárgás ne léphessen fel.
A próbatesteket 48 órán át 1 daN/cm 2 ezt követően 24 óránként – a nedves folt
megjelenéséig – megkétszerezve 2, 4, 8, 16 daN/cm 2 túlnyomásnak kell alávetni. Az előírt
nyomásfokozatokat – a nyomókamrában mérve - + 3% pontossággal kell betartani.
Óránként ellenőrizni kell a vízfogyasztást és meg kell vizsgálni, hogy a próbatest alsó
felületén észlelhető-e a nedves folt.
A nedves folt megjelenésekor az alsó gyűjtőedényt, ha az eddig nem volt felszerelve,
vízzáróan a próbatest vízzáró burkához kell rögzíteni. A nedves folt megjelenésekor ható
nyomást további 24 órán át kell működtetni és a vízfogyasztást a nedves folt megjelenésétől
számított 2, 6, 12, 18 és 24 óra múlva kell a vízmérőkön leolvasni.
A vizsgálat befejezése után az alsó vízgyűjtő edényben lévő vizet a próbatest alsó
felületéről hozzácseppentett vízcseppekkel együtt 0,1 g pontosságra kell megmérni.
A próbatestet a vizsgálat után a víznyomás irányával párhozamosan (lehetőleg középen)
azonnal el kell hasítani az MSZ 4715/4 szerint. Meg kell figyelni a hasított felületen a
próbatest belsejének állapotát és a nedvesített felület alakját.
Ha a vizsgálat folyamán a legnagyobb nyomásfokozatnál sem keletkezett vízátszivárgás,
akkor ezt a fokozatot 24 órán át kell működtetni a próbatestre, azután az előző bekezdésben
leírtaknak megfelelően el kell hasítani és meg kell határozni a nedvesített felület alakját és
nagyságát.
A vizsgálati eredmények értékelése
A vizsgálat folyamán megállapítandó az a legnagyobb nyomásfokozat, amelynél a
próbatest alsó felületén még nem észleltek nedves foltot, továbbá ha nedves folt keletkezett,
akkor a folt észlelésének időpontja és a folt keletkezésekor leolvasott víznyomás.
Megállapítandó a nyomásfokozás időpontjaiban és a nedves folt keletkezése utáni
időpontokban meghatározott vízfogyasztás és a vízmérőedényben összegyűjtött
vízmennyiség, továbbá az elhasított próbatesten megfigyelt betonstruktúra, valamit a
nedvesített felület alakja.
Ha a testen a legnagyobb vizsgálati nyomáson sem szivárgott át a víz, akkor a
vízmérőedényben összegyűjtött vízmennyiség helyett a nedvesített felület alakját és méretét
kell meghatározni.
A vizsgálati jegyzőkönyv
A vizsgálati jegyzőkönyv feleljen meg az MSZ 4715/1 szerinti követelményeknek.
A vizsgálati jegyzőkönyvben rögzíteni kell a fent leírtak szerinti vizsgálat körülményeit
és eredményeit. Külön ki kell emelni, ha a vizsgálat egyes lépési eltérnek a jelen szabványban
előírtaktól.
– 34 –

A jelenleg bevezetés alatt álló új szabvány a következőképpen rendelkezik a beton
vízzáróságáról, illetve annak vizsgálatáról (MSZ 4798-1:2004):
Ha a vízzáróságot meg kell határozni próbatesteken, akkor a vizsgálati módszerben és a
megfelelőségi feltételekben az előírónak és a gyártónak meg kell egyeznie.
Megegyezéses vizsgálati módszer hiányában a vízzáróságot közvetett módon is elő szabad
írni, a betonösszetétel határértékeivel.
Ha a betontól vízzáróságot követelünk meg, akkor a cementtartalom, a víz/cement
tényező, a testsűrűség és a nyomószilárdsági osztály feleljen meg az EN 206-1 Nemzeti
Alkalmazási Dokumentuma (NAD) F1. táblázat előírásainak.
A vízzáró beton homokos kavics adalékanyagának (MSZ EN 12620:2003)
szemmegoszlása a B határgörbe mentén, de ne fölötte helyezkedjék el (M melléklet).
A beton vízzáróságát az MSZ EN 12390-8:2001 szabvány szerint, legalább 28 napos
korú, végig víz alatt tárolt próbatesten, 75 mm átmérőjű körfelületen 72 + 2 órán át 5 bar (5, +
0,5 MPa) állandó víznyomáson kell vizsgálni. A próbatest víznyomásra merőleges,
felérdesített oldalának hossza vagy átmérője legalább 150 mm, magassága legalább 100 mm
legyen, következésképpen a vizsgálatot a Magyarországon szokásos 200 x 200 x 120 mm
méretű próbatesten is el szabad végezni, de ugyanígy alkalmas a 150 mm élhosszúságú
szabványos próbakocka is.
Ha a próbatest mérete 200 x 200 x 120 mm, akkor 100 mm átmérőjű körfelületen is
szabad az 5 bar víznyomást alkalmazni, de ebben az esetben a vizsgálati jegyzőkönyvben a
próbatest méretét és a vízzel nyomott körfelület átmérőjét is meg kell adni.
Magyarországon azonban szabad a vízzárósági próbatestet vegyesen, azaz 7 napos korig
víz alatt, utána laboratóriumi levegőn tárolni – ha ebben az előíró és a gyártó előzetesen
írásban megállapodik –, de ebben az esetben vizsgálati jegyzőkönyven a tárolás módját
(vegyesen tárolva) is meg kell adni.
A beton vízzárósága a tárolásmódtól függetlenül akkor megfelelő, ha a vizsgálat
eredményeként minden egyes próbatesten a vízbehatolás mélysége (MSZ 4798-1):
- XV1(H) környezeti osztály esetén legfeljebb 60 mm
- XV2(H) környezeti osztály esetén legfeljebb 40 mm
- XV3(H) környezeti osztály esetén legfeljebb 20 mm
A végig víz alatt tárolt próbatesteken a jobb hidratáció folytán és a zsugorodás kizárása
miatt kisebb vízbehatolási mélység mérhető.
A vízzáró betonok készítésének beton-összetételi és egyéb feltételeiről a vonatkozó
műszaki előírásokban is lehet tájékozódni mindaddig, amíg e tárgyban új dokumentumok meg
nem jelennek.
– 35 –

A két szabvány által előírt vizsgálatok közötti különbséget a 27. ábra mutatja:
29. ábra: A szabványos vizsgálatok különbségei (Kausay, 2003)
30. ábra: Beton vízzáróság vizsgáló berendezés 1969-ből (Kausay, 2000)
– 36 –

31. ábra: Vízzáróság vizsgáló berendezés a 80-as évekből (Palotás– Balázs, 1980)
32. ábra: Vízzáróság vizsgáló berendezés a 80-es évekből (BME, Építőanyagok és
Mérnökgeológia Tanszék)
– 37 –

33. ábra: Jelenleg használatos, korszerű vízzáróság vizsgáló berendezés (BME, Építőanyagok
és Mérnökgeológia Tanszék)
34. ábra: Vízzárósági vizsgálat végén az elhasított próbatestek
– 38 –

3. A KISÉRLETEK LEIRÁSA
3.1. Kísérletek megtervezése
3.1.1. A GWT-4000 műszeregység (továbbiakban GWT) bemutatása:
A műszer felépítése:
A műszer egy nyomáskamrából áll, amelyet menettel mozgatható dugattyú zár le és
amelyhez még egy kis menetes dugattyú csatlakozik, melyet egy mikrométer-csavarral lehet
mozgatni. A nyomáskamrához van csatlakoztatva egy nyomásmérő óra, amely 6 bar
méréshatárral rendelkezik és két szelep, amelyeken keresztül a kamra megtölthető vízzel,
légteleníthető illetve leereszthető.
Ezen kívül tartozéka még két leszorító kar, amelyeket a beton felületre csavarral lehet
rögzíteni és a műszert ezek segítségével kell a felületre szorítani.
A műszert a felületre egy tömítőgyűrűvel csatlakoztatjuk.
Az eszközt habbetétes alumínium táskában szállítjuk és tároljuk.
A mérés végrehajtása:
Vízszintes és függőleges felület vizsgálata esetén, az eszközt eltérő módon kell
összeszerelni.
A különbség a nyomáskamra légtelenítésének lehetőségében van, és ezért vízszintes
felület vizsgálata esetén az oldalsó (B) jelű szelephez kell a feltöltő csövet és tölcsért
felszerelni. Függőleges felület vizsgálatakor, ugyanezt a szerelvényt az (A) jelű szelephez kell
csatlakoztatni oly módon, hogy a (B) jelű szelep függőlegesen felfelé mutasson.
A
B
35. ábra: A GWT-4000 műszer
(http://www.germann.org/Pages/Products/GWT/GWT.htm)
A nyomáskamra nagyméretű dugattyúját függőlegesen ki kell tekerni, oly módon, hogy
kb. 3-4 menet láthatóvá váljon a kamraházon.
A mikrométer csavart egy kezdeti pozícióba kell kitekeréssel állítani (például
20,00 mm).
– 39 –

A leszorító karok rögzítéséhez egymástól 250 mm-re két 8 mm átmérőjű furatot kell
készíteni.
A furatokba dübelekkel lehet a leszorító karokat rögzíteni.
Az alkalmazni kívánt nyomás és a betonfelület durvaságának függvényében ki kell
választani a megfelelő vastagságú tömítő gyűrűt. (Nagyobb nyomás estén vastagabb gyűrűt
célszerű használni.)
A leszorító karok feloldása után kell elhelyezni a GWT-t a felületen és a karokkal
rögzíteni. Fontos, hogy a leszorítás olyan erős legyen, hogy a tömítő gyűrű ne látszódjon a
GWT és a beton felülete között.
Ezek után mindkét szelepet kinyitva, a nyomáskamrát fel kell tölteni desztillált vízzel és
porózus betonfelület esetén 10 percet várni kell annak érdekében, hogy a felületen beszivárgó
víz ne zavarja meg a mérési eredményt. A beszivárgott vizet a nyomáskamrában pótolni kell.
A szelepek elzárásakor különösen ügyelni kell arra, hogy a nyomáskamrában ne maradjon
levegő.
A nyomáskamrát lezáró dugattyú becsavarásával kell előállítani a kívánt nyomást.
Amennyiben oldalt szivárgás tapasztalható, a mérést újra kell kezdeni olya módon, hogy
mielőtt a GWT-t a felületre helyezzük, szilikon pasztával a tömítőgyűrűt át kell kenni. Ezután
lehet leszorítani és vízzel újból feltöltve a nyomást létrehozni.
A választott nyomást a mikrométer csavar folyamatos betekerésével lehet állandó
értéken tartani.
A mikrométer csavar állását egy előre kiválasztott időtartam eltelte után kell feljegyezni.
Az induló és a végső leolvasás közötti különbség a víz behatolásának mennyiségére jellemző
érték.
A mérés során három lehetséges esemény következhet be:
A mérés során a tömítés körül nem válik láthatóvá víz.
A tömítésen át víz jelenik meg.
A tömítés mellett a betonból szivárogni kezd a víz.
Ezen három különböző esetben a mért eredmények kiértékelése különböző módon
történik.
Amennyiben az első eset következik be, vagyis nem tapasztalunk vízszivárgást, akkor a
víz beszivárgásának sebességét a következő képlettel lehet meghatározni:
ahol:
B⋅( g1−g2) 78,6( g1−g2) 0,026 ⋅( g1−g2)
q = = =
At ⋅ 3018⋅t t
„B” a mikrométer csavarral mozgatható dugattyú felülete
[ mm/sec]
„ g 1
” és „ g 2
” a mikrométercsavar állása a mérés kezdetekor és végén
„A” a víznyomással terhelt felület nagysága, 3018 mm 2
„t” a mérés időtartama másodpercben kifejezve
– 40 –

A második estben, tehát amikor a tömítésen át jelenik meg a víz, akkor meg kell
bizonyosodni arról, hogy a tömítés megfelelő-e.
Azt is meg lehet fontolni, hogy lecsökkentsük a nyomás értékét.
Abban az esetben, ha biztosak vagyunk benne, hogy a víz nem a rossz tömítésből eredően
szivárog, akkor Darcy törvényét alkalmazzunk a betonfelület áteresztő képességének
meghatározására:
ahol:
„ C cp
” a betonfelület áteresztő képessége
q
C = 2 cp
mm /sec bar
P/
L ⎡ ⎣ ⋅ ⎤ ⎦
„q” az áramlás sebessége (mm/s)
„P” a választott nyomás (bar)
„L” a víznyomással terhelt felület távolsága, 15 mm (a nyomáskamra falának
vastagsága)
A harmadik esetben, amikor a felület porózus, vagy repedt, a felületet le kell csiszolni
és a mérést újrakezdeni, vagy azt másik felületen kell végrehajtani.
36. ábra: A GWT-4000 műszer vázlata (www.germann.org/Pages/Products/GWT/GWT.htm)
– 41 –

3.1.2. A kísérletek megtervezése
A problémára, amely a dolgozatunk tárgya, a konzulensünk hívta fel a figyelmünket.
A kísérletek megtervezése során az első dolog, amelyre megoldást kellett találnunk az
volt, hogyan tudjuk a GWT műszert a próbatestekre rögzíteni, mivel a leszorító karokon a
csavarozási furatok távolsága nagyobb, mint a próbatestek szélessége.
Olyan megoldást kerestünk, amely azt is biztosítja, hogy a rögzítést a próbatestekre
egyszerűbben és gyorsabban meg tudjuk valósítani, ne kelljen minden próbatestre furatokat
készíteni. A BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszéke bocsájtott rendelkezésünkre
alapanyagokat a saját anyagtárából. Ezek ismeretében egy olyan acél keretet terveztünk,
amelyre a rögzítő karokat fel lehet csavarozni és amelybe a próbatesteket behelyezve, gyorsan
és egyszerűen lehet rögzíteni a műszert. Ezt a mérőkeretet azután saját eszközökkel saját
kezűleg gyártottuk le. Az acél mérőkeret tervét a 38. ábra mutatja.
A tanszék felajánlotta, hogy az oda vízzáróság vizsgálatra beérkező próbatesteken, az
akkreditált vizsgálat előtt, végrehajthatjuk a GWT műszeres mérést a próbatestek egy olyan
oldalán, amely a szabványos vizsgálatban nem vesz részt.
Miután a próbatesteken az akkreditált vizsgálatokat is végrehajtották, azoknak az
eredményeit a tanszék a rendelkezésünkre bocsájtotta.
Ezenkívül, saját próbatesteket is készítettünk oly módon, hogy a tanszéken frissbetonvizsgálatokra
használt betont különböző mértékben betömörítve vizsgáltunk, így vízzáróság
szempontjából rosszabb betonokon is végre tudtuk hajtani a mérést. Később ezek a
próbatestek is átestek a szabványos vizsgálaton.
37. ábra: A próbatestek vizsgálatához szolgáló acél mérőkeret
– 42 –

Előlnézet
A - A metszet
U-120
U-120
Felülnézet
A
A
38. ábra Acél mérőkeret terve M=1:5
– 43 –

39. ábra: A GWT-4000 műszer az általunk legyártott mérőkeretben rögzítve
3.2. Vizsgálatok
A vizsgálatok során a GWT műszeren a mikrométer csavart a mérés elején 20,00 mm-re
tekertük ki, mérési időtartamnak pedig 5 percet választottunk. Kezdetben több
nyomásfokozattal is próbálkoztunk. Először kisebb nyomást, 1,5 és 2 bar-t használtunk, de
hamar megmutatkozott, hogy a magas vízzárósági fokozatú betonoknál, ekkora nyomás
mellett sokszor a mérés végéig se állítottunk a mikrométer csavaron, tehát a mérésnek nem
volt eredménye. A továbbiakban ezért a vizsgálatokat 4 bar nyomáson folytattuk, ami már
elegendőnek bizonyult. Ekkor viszont a gyári tömítés nem volt elég erős, hogy elviselje ezt a
nagyobb nyomást, ezért készítettünk a műszerhez egy erősebb gumi tömítést és a méréseknél
a tömítés felületét megkentük szilikon pasztával.
Összességében mintegy 78 próbatesten, végeztünk egy-egy mérést. Az összes mérési
eredményünket nem szerepeltetjük a dolgozatunkban, mivel ezek közül csak 54 darab 4 bar
nyomáson végzett vizsgálati eredményünk van és a kiértékelést az utóbbiakra végeztük el. A
mérések körülbelül kétharmadánál, egy-egy mérés közel fél órát vett igénybe. Miután már
kellő tapasztalatot és gyakorlatot szereztünk a műszer használatában, ez az idő 15-20 percre
csökkent. Megemlítjük itt, hogy természetesen az így kapott tiszta mérési időt nem lehet az
elvégzett vizsgálatok időigényének venni, mivel a próbatestek rendszertelen érkezése a
laboratóriumba, valamint a mérőhelyiség szabad kapacitása erősen korlátozta a
lehetőségeinket. Így a mérésekre ténylegesen fordított időtartam több mint fél évet vett
igénybe. A mérési eredményeket először írásban rögzítettük, majd számítógépre, Excel
táblázatba vittük fel. Az adatok feldolgozását és ábrázolását is ezzel a táblázatkezelővel
végeztük el.
– 44 –

A kísérletek során felmerült az a kérdés, hogy mind a korábbi magyar, mind pedig a
nemrégiben érvénybe lépett szabványos vizsgálatnál az az előírás, hogy a próbatest
vizsgálandó felületét a kizsaluzáskor drótkefével fel kell durvítani, milyen mértékben
befolyásolja a vizsgálat eredményét. Ezért kísérleteink végén egy betonkeverékből
készítettünk 3 pár próbatestet, amelyeknél mindegyik párt különböző mértékig vibráltunk és
amelyeknél páronként az egyik próbatest felületét feldurvítottuk. Ezeket a próbatesteket is a
VZ4-es fokozatú szabványos vizsgálatnak vetettük alá és így vizsgáltuk ennek hatását.
3.3. Értékelés
A kísérletek kiértékelését oly módon végeztük el, hogy a GWT műszeres és a
szabványos vizsgálat kimeneti adatait összepárosítottuk és koordináta rendszerben ábrázoltuk.
A kapott ponthalmazra pedig görbét illesztettünk. Mivel mi minden próbatestet 4 bar
nyomáson vizsgáltunk, ezért, hogy a szabványos vizsgálat során az milyen behatolási
mélységnek felel meg, az függ a vízzárósági fokozattól, tehát minden vízzárósági fokozathoz
külön görbe tartozik. Ezek közül, mivel a legtöbb próbatest VZ4-es fokozatú volt, csak ehhez
a fokozathoz tartozó görbéhez van értékelhető számú pontunk. Továbbá, mivel a GWT
műszerrel elvégzett vizsgálat során az egyetlen változó paraméter a mikrométer csavar
állásának változása a mérés folyamán, a többi pedig állandó érték, ezért elegendő csak ezt
alapul venni a pontok ábrázolásakor. Azokban az esetekben, amikor a mérés folyamán a
mikrométercsavart kevesebb mint 5 perc alatt teljesen becsavartuk, akkor az eltelt idő alapján
lineárisan extrapoláltunk és úgy határoztuk meg az 5 perchez tartozó becsavarási értéket.
Az általunk meghatározott összefüggést a VZ4-es vízzárósági fokozatú vizsgálat és a GWT
műszeres mérés között a 6. táblázat és a 40. ábra tartalmazza.
Az ábrázolt ponthalmazra, a szemmel láthatóan legjobban ráilleszthető görbét fektettük,
melynek egyenlete:
S
= 11 ⋅ln(
∆g)
+ 3
ahol:
„S” a szabványos VZ4-es vizsgálatnak megfelelő víz behatolási mélység
„∆g” a mérés elején és végén tett mikrométercsavar leolvasások különbsége
A víz beszivárgásának sebessége a betonba nem állandó érték, hanem az idő múlásával
csökken. Erre vonatkozó összefüggést nem találtunk, viszont Maruta-Ogihara-Koshikawa-
Itoh ACI Materials Journalban megjelent tanulmányában található ábrák is egyértelműen azt
támasztják alá, hogy a betonba beszivárgott víz mennyisége az idő függvényében nem
lineárisan változik. (Maruta-Ogihara-Koshikawa-Itoh, 2004)
A kísérletek során ezt a jelenséget mi is megfigyeltük. Azt azonban nem határoztuk
meg, hogy ez a sebesség-változás milyen függvénnyel írható le és ehhez a fent említett
tanulmányban sem találtunk segítséget. Ennek a függvénynek a meghatározása további
kutatásokat igényel, mivel erre vonatkozóan nem rendelkezünk kellően pontos adatokkal.
Kísérleteink eredményét pontosítani lehetne, ha ismernénk ezt a függvényt és ezt figyelembe
véve végeznénk el az extrapolálásokat azokban az esetekben, amikor ez szükséges.
A kísérleteink végén készített próbatesteken való mérésekből az látszik, hogy a
drótkefézett felületű próbatestek esetén a vízbehatolás mélysége kisebb. Ennek a
megállapításnak a vizsgálata azonban szintén további kutatást igényel.
– 45 –

A mikrométercsavar
állásának
változása [mm]
A szabványos
vizsgálat alatt a
vízbehatolás
mélysége[cm]
A mikrométercsavar
állásának
változása [mm]
6. táblázat: Összepárosított saját és szabványos mérési eredmények
A szabványos
vizsgálat alatt a
vízbehatolás
mélysége[cm]
0,00 12,00 8,26 15,00
3,68 11,00 7,44 17,00
3,35 12,00 3,80 16,00
0,82 16,00 15,22 14,00
3,15 15,00 16,72 12,00
4,13 17,00 3,98 12,00
4,76 13,00 12,80 16,00
3,50 10,00 20,00 14,00
1,81 11,00 6,96 13,00
5,47 11,00 11,05 36,00
8,36 11,00 16,30 38,00
3,20 13,00 20,00 39,00
2,38 16,00 5,67 28,00
4,54 14,00 9,90 30,00
2,04 15,00 13,85 27,00
2,55 15,00 16,09 28,00
3,45 13,00 30,46 32,00
4,35 13,00 50,00 31,00
4,46 13,00 24,00 28,00
3,70 16,00 20,00 34,00
3,50 14,00 25,00 31,00
2,72 13,00 4,00 16,00
2,79 15,00 1,25 18,00
5,10 14,00 2,95 16,00
9,98 11,00 187,50 58,00
3,06 12,00 176,47 64,00
9,02 14,00 153,80 62,00
A szabványos VZ4-es vizsgálat
esetén a vízbehatolás mélysége S
[mm]
70
60
50
40
30
20
10
0
0 50 100 150 200
A mikrométercsavaron a leolvasások különbsége
g
[mm]
40. ábra: A kísérletek eredményeinek ábrázolása
– 46 –

3.4. Jövőbeni kutatások
Kísérleteinkből látszik, hogy összefüggés van a szabványos vízzáróság vizsgálat és a
GWT műszeres mérés között, de ahhoz, hogy a GWT műszeres méréssel széleskörűen meg
lehessen határozni a betonok vízzárósági fokozatát, még további kutatások szükségesek. Fel
kell állítani az összefüggést a VZ4-es mellett a további vízzárósági fokozatokhoz is, ez
további kísérleteket igényel. Emellett annak a megállapításnak a vizsgálata, hogy a
megdrótkefézett felületű próbatestek esetében a vízbehatolás kisebb, szintén további kutatás
igényét veti fel. Ahhoz, hogy eredményeinket pontosíthattuk, meg kell határozni a víz
beszivárgásának sebességét a betonba, az idő függvényében, különböző nyomásfokozatok
estén.
4. ÖSSZEFOGLALÁS
Napjainkban az egyik legfontosabb építőanyag a beton. Attól függően, hogy milyen
létesítményt tervezünk, a betonnak különböző követelményeket kell kielégítenie. Ezek közül
a vízzáróság számos mérnöki létesítménynél elengedhetetlen. A vízzáróság függ a keveréktől,
a helyszínen történő bedolgozás módjától, valamint a beton utókezelésétől.
A vízzáróság szabványos vizsgálata helyszínen készült próbatesteken történik. A
vizsgálatnak jelenleg a legfőbb hátrányai azok, hogy hosszadalmasak és a tényleges szerkezet
nem vizsgálható, csak az ahhoz alkalmazott betonból készült próbatestek.
Dolgozatunkban egy olyan vizsgálati módszert mutatunk be, amely ezeket a hátrányokat
megpróbálja kiküszöbölni. Ez egy olyan roncsolásmentes vizsgálat amit a tényleges
szerkezeten is el lehet végezni és melynek az eredményei alapján a vízzáróságot rövid idő
alatt is (kevesebb mint egy óra) meg lehet határozni.
A kísérleteink célja egy összefüggés meghatározása volt, ezen és a szabványos
vizsgálati módszer között.
A dolgozat első része irodalomkutatás a vízzáró betonokról. Áttekintést adunk az
alkalmazásukról és a vízzáróságot befolyásoló tényezőkről.
A második részben ismertetjük a jelenleg érvényben lévő magyar (MSZ 4715/3-72 3.
pontja) valamit az európai szabvány (EN 12390-8) által előírt beton vízzárósági vizsgálatot
illetve az utóbbinak az MSZ 4798-1-ben megadott alkalmazási feltételeit.
Bemutatjuk a GWT-4000 vízáteresztő képesség vizsgáló műszert, amivel a kísérleteket
végeztük. Ismertetjük a műszer használatát és leírjuk a kísérletek végrehajtását. A GWT-4000
műszerrel végzett kísérleteket egyrészt a BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszékére,
tényleges vízzáróság vizsgálatra beszállított próbatesteken végeztük, melyek aztán az
akkreditált vizsgálaton estek át, másrészt saját próbatesteket is készítettünk, hogy vízzáróság
szempontjából rosszul készített betonokat is tudjunk vizsgálni.
Végül a kísérletek eredményei alapján felállítottunk egy összefüggést a jelenleg
alkalmazott szabványos laboratóriumi mérési eredmények és az általunk használt műszerrel
mért eredmények között. Az eredményekből kitűnik, hogy a beton vízzárósága
meghatározható a GWT-4000 műszer segítségével is, használva az általunk felállított
összefüggést. További laboratóriumi vizsgálatok szükségesek ahhoz, hogy eredményeink
alapján széleskörűen használható összefüggéseket is meghatározhassunk.
– 47 –

5. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS
Ezúton szeretnénk köszönetet mondani Dr. Borosnyói Adorján egyetemi adjunktus
úrnak hogy dolgozatunk elkészülését minden eszközzel elősegíteni igyekezett és a dolgozat
elkészítése során értékes tanácsokkal látott el minket. Dr. Kausay Tibor tiszteleti egyetemi
tanárnak az irodalomkutatásban végzett jelentős segítségéért, édesapámnak Simon
Tamásnak, hasznos tanácsaiért. Nekik köszönhetjük a téma megismerését is, valamint
köszönetet mondunk Dr. Józsa Zsuzsanna egyetemi docens asszonynak a GWT műszer
rendelkezésre bocsátásáért.
További köszönettel tartozunk a BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék
tanszékvezetőjének, Dr. Balázs L. György professzor úrnak és a tanszék laboratóriumában
dolgozó Mikes István, Péter József technikusoknak és Földvári Gábor hallgatónak.
– 48 –

6. HIVATKOZÁSOK
Balázs Gy. (1994): „Építőanyagok és kémia” Műegyetemi Kiadó. pp. 80, 237-282,
Dombi J. (1969): „Vízzáró beton” Építésügyi tájékoztatási központ. pp. 7-9, 43
Germann Instruments A/S (1999): „GWT-4000 Instruction and Maintenance Manual”
J. Murata – Y. Ogihara – S. Koshikawa – Y. Itoh (2004): „Study on Watertightness of
Concrete” ACI Materials Journal pp. 109
Kausay T.(2000): www.betonopus.hu – Dombi József építészmérnök emlékére
Kausay T.(2003a): A „Beton” című szakmai havilap októberi száma – Adalékanyag
pp. 10-11.
Kausay T.(2003b): www.betonopus.hu – A beton és habarcs adalékanyag szemmegoszlási
(szemeloszlási) határgörbéi.
Kausay T.(2005): A „Beton” című szakmai havilap szeptemberi száma – Kötőanyagok
pp. 6-7.
MSZ 4715/3-72 3. pontja (1972): „Hidrotechnikai tulajdonságok” Magyar Szabványügyi
Testület, pp. 6-10
MSZ 4798-1:2004 5.5.3. pontja (2004): „Beton 1.rész: Műszaki feltételek, teljesítőképesség,
készítés és megfelelőség, valamint az MSZ EN 206-1 alkalmazási feltételei Magyarországon”
Magyar Szabványügyi Testület, pp. 54-55
MSZ EN 12390-8 (2000): „Testing hardened concrete – Part8: Depth of penetration of water
under pressure” European Committee for Standardization, pp. 1-5
Palotás L. – Balázs Gy. (1980): VIII. Beton. Beton – habarcs – kerámia – műanyag.
Akadémiai Kiadó. pp. 19-27, 131-134
Sidney Mindess, J. Francis Young (1981) „Concrete” Prentice Hall International, INC.,
London pp. 544-548
Ujhelyi J. (1973): „Beton és habarcstechnológia” Műszaki Könyvkiadó. pp. 580-593
Ujhelyi J. (1985): „Vízépítési segédletek. Betontechnológia II.” pp. 113-121
Ujhelyi J. (2005): „Betonismeretek” Műegyetemi kiadó. pp. 147-152, 159-167, 231-237
– 49 –

7. SUMMARY IN ENGLISH
Nowadays one of the most important structural materials is concrete. It has to satisfy different
requirements, depending on the type of the structure. Out of these, watertightness is necessary
in several engineering cases. Watertightness depends on the mixture, on the quality of
compaction on site, and on the curing of the concrete.
The standard testing of the watertightness is carried out on specimens, which are
prepared on site. The biggest disadvantage of the above method presently is that it is time
consuming, and the structure itself can not be tested, only the specimens out of the concrete of
which the structure is made of.
In our study we introduce a test method, which tries to eliminate these disadvantages.
This is a non-destructive test method that can be done on the structure itself and from its
results the watertightness of concrete can be determined in a short time (less than one hour).
The goal of our research was to determine the connection between this and the standard test
method.
The first part of the study is bibliographical research about watertightness of
concretes. We give a summary about the usage of them and about the factors influencing
watertightness.
In the second part we review the test methods, which are specified by the Hungarian
Standard (MSZ 4715/3-72 3.point) and the European Standard (EN 12390-8), which are
presently in force, and the conditions of usage of the second one by MSZ 4798-1.
We introduce the GWT-4000 water permeability test instrument with which we made
the experiments. We review the usage of the instrument and we describe, how we made the
experiments. These tests we have carried out on real specimens, which were supplied to the
laboratory of the Department of Constructing Materials and Engineering Geology, BME for
determination of watertightness. We prepared also own specimens, to analyse from the point
of watertightness weak concretes. On these specimens, we also carried out the standard test
after our experiment.
Finally, based on the results of our experiments, we found a connection between the
results of the standard test, which is applied at present, and the results of our tests. From the
results, it can be seen, that the watertightness of the concrete can also be determined by the
GWT-4000 instrument on site, within a short period of time and on the structure itself by
using the relation, which is found by us. Further experiments are necessary, based on our
results, for find relations, which are extensively usable.
– 50 –