În România se construieşte predominat cu beton. Motivul pentru care acest material este des utilizat este că are un preţ mic raportat la proprietăţile mecanice şi la volumul lui. Din nefericire, cine alege să construiască cu beton, nu înţelege că un betonist bun costă mulţi bani. Majoritatea oamenilor care fac lucrări de calitate cu beton au ales calea străinătăţii. Este important să înţelegem cum să punem betonul în operă ca să ajungem la rezultatele dorite.
În articolul De câți oameni ai nevoie pentru a turna o placă de beton peste sol? am explicat că avem nevoie de minim 4 betoniști pentru a duce un proiect la bun sfârșit. Însă doresc să vă explic procesul turnării betonului. Primul pas pentru a vă ajuta să faceţi lucrul acesta este că vă spun câteva lucruri despre vibrarea betonului. Acest proces este uneori total necunoscut anumitor constructori, sau au impresia că este ceva opțional.
De ce am avea nevoie să vibrăm betonul?
Un factor poate puţin înţeles sau ştiut, care contribuie la calitatea betonului este apa. Sau altfel spus, lipsa ei. Cu cât un beton are mai multă apă în el cu atât probabilitatea de a rezista în timp, este şi ea mai mică. Pe de altă parte, betonul trebuie să aibă suficientă apă, conform reţetei de beton. Betonistul nu are voie să piardă pasta de ciment datorită cofrajelor incorect executate. Nici nu are voie să adauge apă în beton atunci când face compactări, nivelări şi finisaje. Producătorul de beton, deja foloseşte cantitatea optimă de apă.
Vibrând betonul vom omogeniza materialul fără să fim tentaţi să mai punem apă în amestec. De aici putem trage concluzia că un beton “uscat” este un beton puternic și durabil. În articolul Diferența între beton și ciment am explicat exact ce trebuie știut despre agregate, ciment, mortar și amestecuri cu ciment. Putem înțelege că pasta de ciment, căruia i se mai spune și “lapte de ciment”, adică zeama formată din nisip, aditivi, apă și ciment, înconjoară în totalitate agregatele.
Agregatele sunt pietrele sau pietrișul, mărgăritarul și nisipul mai mare. Unele bucăți de pietriș sunt mari precum pumnul unui adult, iar altele sunt mai mici ca o nucă, dar tot pietriș se numește. Mărimea agregatelor sunt specificate în comanda betonului. Dacă cantitatea de apă este mai mică, pastei de ciment îi va fi mai greu să înconjoare agregatele și noi trebuie să îl ajutăm. Aici intervine vibratorul de beton și procesul de vibrare a betonului.
Ce se întâmplă când nu vibrăm betonul?
Compactarea şi eliminarea aerului este esențială pentru obținerea rezistenței şi durabilității maxime a betonului comandat. Cel mai simplu şi eficient procedeu de a obţine acest lucru este vibrarea cu vibratorul de beton imersabil. În imaginea de mai jos avem o suprafață ciuruită de găuri și de cavități. Acest lucru se vede doar la față, dar și în interior situația este similară. Betonul a fost turnat în cofraje, dar nu a fost vibrat. Aceste găuri sunt mai grave decât par. Din ele pot porni fisuri mari în structura betonului.
Când o crăpătură structurală are loc în beton, ea tinde să urmărească cele mai slabe părți din zid, grindă sau fundație. Betonul nevibrat, pe lângă faptul că este slab și plin de găuri, este incapabil să se țină de armătură. Armătura este în mod normal, atunci când se toarnă corect betonul, prinsă de beton. Dacă nu există suficient beton în jurul ei, ea va aluneca în direcția în care este trasă cel mai puternic.
Betonul mai are rolul de a proteja armătură pe toată suprafața ei din cauza PH-ului mare al betonului. Dacă betonul lipsește sporadic, în acele locuri, oțelul începe să ruginească mărindu-și până la de 3 ori volumul. Această crește de volum agravează și mai mult situația, iar degradarea devine accelerată. Practic, oțelul de scutură de beton, iar din exterior avem un aspect de umflatură a betonului, crăpături și urme de rugină. În articolul Câteva noţiuni de bază despre degradarea betonului, am explicat în detaliu ce se întâmplă.
Cum se face vibrarea betonului?
Betonul trebuie turnat în straturi succesive de 50 cm sau mai puțin. Fiecare strat trebuie vibrat complet înainte de al turna pe următorul. Acest lucru face ca bulele de aer să ajungă singure la suprafață. Astfel betonul nu va avea goluri în interior. Stratul următor va trebui vibrat înainte ca stratul anterior să se întărească și pentru a asigura o fuzionare a celor două straturi. În acest fel vom putea spune că avem un beton MONOLIT, adică un beton dintr-o singură bucată. Capul vibrator trebuie să pătrundă în stratul anterior aproximativ 10 cm, sau mai mult.
Nu se poate vibra corect după ce ai turnat un strat cu înălțimea de 2 metri. În situația turnării unei cantități prea mari de beton nu mai mai putea să mai vibrezi. Presupunând că vei putea să mai vibrezi, nu ai face decât să muți golurile dintr-un loc în altul. Ele nu vor putea să iasă singure la suprafață. Pentru o metodă corectă de a vibra betonul trebuie să se ţină cont de faptul că întotdeauna capul vibrator trebuie introdus vertical, de sus în jos, în beton. Suprafaţa din jurul capului de vibrare se va compacta complet. Niciodată nu trebuie să lovim cu capul vibrator armătura sau cofrajul.
În urma lovirii armăturii cu capul vibrator putem pune în mișcare părți din armătură. Acestea se pot scutura de beton, iar betonul nu va mai face priza dorită cu bara de oțel. Lovirea cofrajului de beton cu vibratorul sau cu ciocanul, nu reprezintă vibrarea betonului. De fapt, nici nu face mare lucru. Uneori poți face mai mult rău decât bine. Evitaţi cu orice preţ lovirea cofrajului atunci când vibraţi betonul. Unul din avantajele vibrării betonului este și faptul că armătura este mai bine ținută de un beton compactat, dacă lovim armătură, facem exact opusul.
Cum manevrez vibratorul de beton?
Mărimea efectului de vibrare depinde de mărimea capului vibrator, frecvența şi amplitudinea mişcării de vibrare, vâscozitatea betonului, amestecul de agregate, densitatea şi mărimea armăturilor din oţel, distanţa faţă de cofraj. Ca regulă generală, se poate considera un efect de compactare pe un diametru de 10 ori diametrul capului vibrator. Luând în calcul aria betonului din jurul capului vibrator, se poate considera că zona compactată complet are forma unui cerc. Pentru o compactare completă, vibratorul va fi imersat în așa fel încât cercurile date de efectul de compactare să se întrepătrundă.
Prin suprapunerea cercurilor nu vom avea beton nevibrat sau necompactat. Capul vibrator se va extrage vertical, exact cum s-a introdus. Mișcăm și retragem încet pentru a lăsa golul format să se umple treptat şi omogen. Nu trageți capul vibrator de-a lungul betonului deja turnat. Repet, nu trageți capul vibrator de-a lungul betonului turnat. Motivul pentru care nu ai voie să tragi capul vibrator longitudinal este că se poate întâmpla ca o parte din aer să rămână prins în interior. Neavând pe unde să scape la suprafaţă chiar dacă a fost dislocat din beton.
Nu țineți vibratorul prea mult imersat în beton deoarece există riscul separării particulelor componente cu efect direct în reducerea rezistenței betonului. Un alt lucru care poate duce la separarea componentelor betonului este turnarea lui de la o înălțime prea mare, iar în articolul 10 greşeli făcute la turnarea betonului am explicat în detaliu acest lucru. Menţionez aruncatul betonului de la înălţime pentru că vreau să înţelegeţi că nu este o formă de vibrare sau compactare a betonului. Am auzit și fabula asta.