Mi az a száraz tömörhabarcs (dry pack mortar)?

Meghatározás és tulajdonságok

A száraz tömörhabarcs egy nagyon száraz, nulla roskadású portlandcement-habarcs, amely cementből, finom adalékanyagból és a cement hidratációjához szükséges minimális vízmennyiségből áll. Konzisztenciája nedves tengeri homokra hasonlít – a keverék kézzel formára gyúrva megtartja alakját, de nem hagy látható nedvességfilmet a tenyéren. Ez a rendkívül alacsony víztartalom, amely jellemzően 0,25–0,35 közötti víz-cement tényezőnek (v/c) felel meg, különbözteti meg a száraz tömörhabarcsot a hagyományos cementhabarcstól (v/c 0,40–0,55) és az önthető habarccstól (v/c 0,35–0,50).

A száraz tömörhabarcs meghatározó fizikai tulajdonsága a nulla roskadás – nem folyik és nem deformálódik a saját súlya alatt. Ez a jellemző lehetővé teszi az anyag beépítését korlátozott üregekbe, keskeny résekbe, valamint függőleges és föld feletti zsebekbe zsaluzat nélkül. A habarcsot kézi tömörítéssel vagy döngöléssel tömörítik fa- vagy fémszerszám segítségével, ami sűríti az anyagot és szoros érintkezésbe hozza az előkészített betonaljzattal. A beépítés során alkalmazott tömörítési energia – jellemzően négyzethüvelykenként 25–30 ütés egy 1–2 font súlyú döngölőszerszámmal – sűrű, alacsony porozitású mikroszerkezetet hoz létre, amely minimalizálja a száradási zsugorodást és maximalizálja a kötési szilárdságot.

A megfelelően adagolt és tömörített száraz tömörhabarcs nyomószilárdsága szabványos helyszíni keverékek esetén 21–45 MPa (3000–6500 psi) tartományba esik 28 napnál, míg optimális szemeloszlást és kötőanyag-tartalmat alkalmazó laboratóriumi keverékek akár 65 MPa (9400 psi) -t is elérhetnek az akadémiai kutatások szerint. Az ACI 546R-96 Betonjavítási Útmutató megjegyzi, hogy a térfogatra számított 1:3 cement-homok arány (I/II. típusú portlandcement tiszta, éles homokhoz) a leggyakrabban előírt arány. Az 1:2,5 arány nagyobb szilárdságot ad szerkezeti javításokhoz, míg az 1:4 arányt nem szerkezeti kitöltési alkalmazásokhoz használják, ahol a szilárdsági követelmények alacsonyabbak.

A tömörített száraz tömörhabarcs sűrűsége körülbelül 2100–2240 kg/m³ (130–140 lb/ft³) , ami összehasonlítható a hagyományos betonéval. A porozitása jelentősen alacsonyabb, mint a nedvesen kevert habarcsoké, köszönhetően az alacsony víztartalomnak és a mechanikai tömörítésnek, amely kiszorítja a lezárt levegőt a keverékből. Ez a sűrű mikroszerkezet alacsony vízáteresztő képességet eredményez – a vízfelvételi együttható jellemzően kevesebb, mint 0,1 kg/m²·h⁰·⁵ az ASTM C1585 szerinti vizsgálatnál –, így az anyag ellenáll a nedvesség behatolásának és a fagyasztás-olvasztás károsodásának, ha megfelelően utókezelik.

A száraz tömörhabarcs száradási zsugorodása észrevehetően alacsonyabb, mint a hagyományos cementhabarcsé, mivel a hidratáció után elpárologható szabad víz mennyisége minimális. Egy megfelelően adagolt 1:3 keverék esetén az ASTM C596 szerint mért lineáris száradási zsugorodás jellemzően 0,03–0,06 százalék 28 napnál, szemben a hagyományos habarcs 0,06–0,12 százalékával. Ez az alacsony zsugorodás kritikus a korlátozott javítási alkalmazásokban, mert a javítóanyagot a környező beton megtartja. Ha a zsugorodási feszültségek meghaladják a kötési szilárdságot vagy a habarcs húzószilárdságát, a javítás leválik vagy megreped a határfelületen – ez a száraz tömörhabarcsos javítások leggyakoribb meghibásodási oka.

A száraz tömörhabarcs kötési ideje függ a környezeti hőmérséklettől, a cement típusától és a kémiai adalékszerek használatától. I/II. típusú portlandcement esetén 70 °F (21 °C) hőmérsékleten a kezdeti kötés körülbelül 2–4 óra, a végleges kötés pedig 4–8 óra a keverést követően. Gyorsító adalékszerek (kalcium-klorid a cement tömegének 1–2%-ában, ahol engedélyezett) körülbelül 50%-kal csökkenthetik a kötési időt sürgősségi javításokhoz. Lassító adalékszerek írhatók elő 90 °F (32 °C) feletti meleg időjárási beépítéshez, hogy megakadályozzák a gyorskötést a tömörítés befejezése előtt.

A Bureau of Reclamation Guide to Concrete Repair (Második kiadás, 2015) egy teljes szakaszt (I-D-2-c) szentel a száraz tömörhabarcsnak és a ragasztott száraz tömörhabarcsnak, vékony javítási módszerként osztályozva, amely 1/2 hüvelyktől 2 hüvelykig terjedő mélységekhez alkalmas. Az útmutató előírja, hogy a száraz tömörhabarcsot a javítás követelményeinek megfelelően kell adagolni, a cementtartalommal, a víztartalommal és az adalékanyag jellemzőkkel az adott alkalmazáshoz optimalizálva. Az American Concrete Institute ACI 546R-96 (2001-ben megerősítve) Betonjavítási Útmutatója szintén speciális beépítési technikaként tárgyalja a száraz tömörhabarcsot kis térfogatú javításokhoz, ahol a zsaluzat nem praktikus.

Keverék adagolása

A száraz tömörhabarcs keverékének adagolása három változó pontos szabályozását igényli: cement-homok arány, víztartalom és adalékanyag szemeloszlás. Ellentétben a hagyományos betonnal, ahol a keveréktervezés szabványosított eljárásokat követ (ACI 211), a száraz tömörhabarcs adagolása nagymértékben támaszkodik a helyszíni megítélésre és kézi tapintásos vizsgálatra, mivel a víztartalom túl alacsony ahhoz, hogy a hagyományos roskadás- vagy folyásvizsgálat értelmes legyen.

Cement-Homok Arány

A szabványos száraz tömörhabarcs keverési aránya térfogatra 1 rész portlandcement 3 rész tiszta, éles homokhoz. Ezt az arányt az ACI 546R-96, a Bureau of Reclamation Guide to Concrete Repair és az FAA AC 150/5380-6C írja elő repülőtéri burkolati hézagkifagyások javításához. Az 1:3 arány kiegyensúlyozott kombinációt biztosít a nyomószilárdság, a döngölés közbeni megmunkálhatóság és a méretstabilitás tekintetében.

Szerkezeti javításokhoz, amelyek nagyobb szilárdságot igényelnek – például teherhordó betonelemek, hídfőjavítások és burkolati foltozások, amelyek repülőgép- vagy nehézgépjármű-forgalomnak vannak kitéve – 1:2,5 arány (térfogatra cement-homok) ajánlott. Ez a gazdagabb keverék a 28 napos nyomószilárdságot körülbelül 3000–4500 psi-ről (1:3 arány) 5000–6500 psi-re (1:2,5 arány) növeli, a cement típusától és a homok jellemzőitől függően.

Nem szerkezeti kitöltési alkalmazásokhoz – például előregyártott elemek mögötti üregek kitöltése, kisebb légszennyeződések foltozása vagy fúrt lyukak kitöltése – 1:4–1:6 arány használható. Ezek a soványabb keverékek alacsonyabb szilárdságúak (1500–3000 psi) és nagyobb porozitásúak, de csökkentik az anyagköltséget és a hidratációs hőt tömeges kitöltési helyzetekben. A Bureau of Reclamation megjegyzi, hogy egyes alkalmazásokhoz akár 1:6 arány is használható, de figyelmeztet, hogy a soványabb keverékeket nehezebb tömöríteni és hajlamosabbak a zsugorodási repedésekre.

Víztartalom Meghatározása

A víztartalom a legkritikusabb változó a száraz tömörhabarcs adagolásában. Túl kevés víz megakadályozza a cement teljes hidratációját, nem hidratált cementrészecskéket hagyva, amelyek nem járulnak hozzá a szilárdsághoz és növelik a porozitást. Túl sok víz nedves keveréket eredményez, amely a saját súlya alatt roskad, nem tömöríthető megfelelően döngöléssel, és túlzottan zsugorodik száradáskor – ami leváláshoz és repedéshez vezet a javítás kerületénél.

A célkonzisztenciát az ACI terminológiája nedves, nem vizesként írja le. Négy helyszíni vizsgálatot használnak a megfelelő víztartalom ellenőrzésére:

A golyópróba – Egy marék összekevert habarcsot erőteljesen összeszorítanak a tenyérben. A megfelelően adagolt keverék összefüggő golyót képez, amely megtartja alakját a kéz kinyitásakor. Ha a golyó a kinyitáskor szétmorzsolódik, a keverék túl száraz. Ha víz szivárog az ujjak között, vagy nedves film marad a tenyéren, a keverék túl nedves.

Az ejtési próba – Egy habarcsgolyót derékmagasságból (körülbelül 36 hüvelyk) ejtenek egy tiszta, kemény felületre. A megfelelően adagolt keverék több nagy darabra esik szét. A túl nedves keverék lepénnyé lapul. A túl száraz keverék egyedi homokszemcsékre porlik szét.

A kéznyomat-próba – Egy marék habarcsot összenyomnak a tenyérben, majd kinyitják a kezet. Ha a habarcs megtartja a bőr vonalainak tiszta lenyomatát anélkül, hogy szabad vizet mutatna, a víztartalom megfelelő. Vízfilm a kézen túlzott víztartalmat jelez.

A préseléses-elengedéses próba – A 1 hüvelyk átmérőjű golyóvá préselt habarcsot lapos felületre helyezve meg kell tartania a saját súlyát roskadás vagy szétterülés nélkül. A golyó átmérője 60 másodperc után nem nőhet az eredeti átmérő több mint 10%-ával.

A cél víztartalom tömegre jellemzően a száraz összes anyag tömegének 6–9 százaléka (cement plusz homok). Egy 1:3 keverékhez 42,5 kg (94 lb) portlandcement és 127 kg (280 lb) száraz homok felhasználásával a víz hozzáadása körülbelül 3,0–4,5 liter (6,5–10 pint) . A vizet fokozatosan kell hozzáadni – kezdjük a becsült mennyiség 80%-ával, keverjük alaposan, értékeljük a konzisztenciát, majd fokozatosan adjuk hozzá a maradék vizet, amíg a kívánt nedves homok állapot el nem érődik.

Adalékanyag Követelmények

A száraz tömörhabarcshoz használt homoknak tisztának, éles szemcséjűnek, jól osztályozottnak és keménynek kell lennie. Az ASTM C33 szabvány a beton finom adalékanyagára vonatkozóan tartalmazza az alkalmazandó szemeloszlási követelményeket. A homoknak át kell esnie egy 4-es szitán (4,75 mm) , legfeljebb 5% maradhat vissza a 4-es szitán. A finomsági modulusnak 2,5–3,1 tartományban kell lennie az optimális megmunkálhatóság és tömörítési sűrűség érdekében. A 2,5-nél finomabb homokok növelik a vízigényt. A 3,1-nél durvább homokok kemény, nehezen tömöríthető keveréket eredményeznek.

A maximális szemcseméret nem haladhatja meg a minimális javítási mélység egyharmadát. 0,5 hüvelyk (12,5 mm) javítási mélység esetén a maximális adalékanyag-méretet 1/6 hüvelykre (4 mm) kell korlátozni – ami egy 4-es szitának felel meg. 1 hüvelyket meghaladó mélyebb javításokhoz akár 3/8 hüvelyk (9,5 mm) méretű adalékanyag is használható, feltéve, hogy az üreg geometriája lehetővé teszi a teljes tömörítést.

A homokot szerves szennyeződésekre kell vizsgálni az ASTM C40 szerint (kolorimetriás vizsgálat). Az iszapból, agyagból vagy növényi anyagokból származó szerves szennyeződés késlelteti a cement hidratációját és csökkenti a kötési szilárdságot. A homok nedvességtartalmát figyelembe kell venni a keverési víz számításánál. A telített felületi száraz (SSD) homok használata kiküszöböli a nedvesség változékonyságát a helyszíni adagolásban.

Cement Típusok és Adalékszerek

Az I. típusú portlandcement az ASTM C150 szerint a szabványos cement a száraz tömörhabarcshoz. A II. típus (mérsékelt szulfátállóság) szulfáttartalmú talajokban vagy vízben végzett javításokhoz van előírva. A III. típus (nagy korai szilárdság) akkor használható, amikor gyors átfutás szükséges, a 28 napos szilárdság körülbelül 70%-át elérve 7 napnál. Az I/II. típus (kétcélú cement, amely mind az I., mind a II. típus követelményeinek megfelel) gyakran előírt repülőtéri burkolati javításokhoz, mivel jó általános célú teljesítményt biztosít a repülőtéri környezethez megfelelő mérsékelt szulfátállósággal.

A fehér portlandcementet építészeti vagy színillesztett javításokhoz írják elő, ahol a vizuális megjelenés fontos. Alacsony vas- és mangántartalmú nyersanyagokat használ, a szürke cementével azonos szilárdsági jellemzőkkel.

Kevert cementek – IS típus (portland-kohósalak cement) és IP típus (portland-pozzolán cement) az ASTM C595 szerint – használhatók száraz tömörhabarcshoz, de hosszabb utókezelési időszakot igényelnek, és alacsony hőmérsékleten lassabb szilárdságfejlődést eredményezhetnek. A pernye (C vagy F osztály az ASTM C618 szerint) a portlandcement 15–25%-át helyettesítheti a hidratációs hő csökkentése és a megmunkálhatóság javítása érdekében, de a helyettesítés csökkenti a korai szilárdságot.

A kémiai adalékszereket szelektíven használják. Gyorsító adalékszerek (kalcium-klorid, nem klorid alapú gyorsítók kalcium-formiát vagy kalcium-nitrát alapján) gyorsítják a kötést és a korai szilárdságot sürgősségi javításokhoz vagy hideg időjárási beépítéshez. A kalcium-klorid az ACI 318 szerint a cement tömegének legfeljebb 2%-ára korlátozódik, és tilos előfeszített vagy szulfátnak kitett betonban. Vízközlő adalékszerek (A vagy D típus az ASTM C494 szerint) javíthatják a megmunkálhatóságot azonos víztartalom mellett, vagy lehetővé teszik a víz csökkentését a megmunkálhatóság feláldozása nélkül. Levegőbedolgozó adalékszerek (ASTM C260) javítják a fagyasztás-olvasztás állóságot, de óvatosan kell használni őket, mert a bedolgozott levegő körülbelül 5%-kal csökkenti a nyomószilárdságot 1% levegőtartalmonként.

Beépítési Technika

A száraz tömörhabarcs sikeres beépítése teljes mértékben a kézi döngöléssel történő megfelelő tömörítéstől függ. A technika jelentősen eltér a hagyományos betonbeépítéstől, mivel az anyagot nem öntik, nem vibrálják vagy simítják a szokásos értelemben. A habarcs minden részecskéjét mechanikailag kell szoros érintkezésbe hozni mind az aljzattal, mind a szomszédos habarcsrészecskékkel.

Üreg Előkészítése

A javítási üreget a megállapított betonjavítási eljárások szerint kell előkészíteni a száraz tömörhabarcs beépítése előtt. A Bureau of Reclamation Guide to Concrete Repair szerint az üreg kerületét minimum 3/4 hüvelyk (19 mm) mélységben fűrészelni kell, a fűrészvonal téglalap vagy kör alakú, lekerekített sarkokkal – az éles belső sarkok feszültséget koncentrálnak és repedéskeletkezést segítenek elő. Az üreget körülbelül 5 fokban alá kell metszeni vagy kulcsolni, hogy mechanikai reteszelést hozzon létre, ami segíti a javítóanyag megtartását. A száraz tömörhabarcsos javítás minimális mélysége a Caltrans előírásai és a Bureau of Reclamation útmutatása szerint 1/2 hüvelyk (12,5 mm) . Az élvékonyítás nem elfogadható, mert a vékony élek terhelés hatására letörnek, és nem biztosítanak elegendő felületet a kötéshez.

Minden elhasználódott, rétegesen levált és nem megfelelő betont el kell távolítani kalapácsos vésőgéppel (maximum 15 lb) , vízsugaras bontással (10000–20000 psi) , tűszúró géppel vagy szemcseszórással, hogy a nyitott adalékanyag-szemcsékkel rendelkező szilárd beton felszínre kerüljön. Az aljzatot ezután megtisztítják – először olajmentes sűrített levegővel a laza törmelék eltávolítására, majd nagynyomású vízsugárral legalább 3000 psi (21 MPa) nyomáson a por, a cementtej és a maradványok eltávolítására. Az üregnek a beépítés időpontjában telített felületi száraz (SSD) állapotban kell lennie – a felület láthatóan nedves, pangó víz nélkül. Az üregben lévő pangó víz hígítja a habarcsot a határfelületen és megakadályozza a kötés kialakulását.

Kötés Előkészítése

A meglévő beton és a száraz tömörhabarcs közötti határfelület a javítási rendszer leggyengébb láncszeme. A Bureau of Reclamation Guide három kötés-előkészítési módszert ír elő:

1. módszer (Hagyományos száraz tömörhabarcs) – Nem alkalmaznak ragasztóanyagot. Az aljzatot SSD állapotban tartják, és a száraz tömörhabarcsot közvetlenül a nedves felületre döngölik. Az alámetszett üreg mechanikai reteszelése és a tömörítési nyomás biztosítja az elsődleges kötési mechanizmust. Ez a módszer nyomási zónákban végzett javításokhoz alkalmas, ahol a mechanikai kulcs elegendő a javítóanyag megtartásához.

2. módszer (Ragasztott száraz tömörhabarcs tiszta cementpéppel) – Közvetlenül a beépítés előtt egy réteg tiszta cementpépet (portlandcement elegendő vízzel elkeverve, hogy sűrű, tejszín konzisztenciájú iszapot képezzen) dörzsölnek az SSD aljzatba. A pépet az üreg minden kitett felületére fel kell hordani, beleértve az oldalakat, az alját és a szabadon lévő vasalást is. A száraz tömörhabarcsot addig kell beépíteni, amíg a pép még tapadós – jellemzően 5–10 percen belül a felhordástól. Ez a módszer jelentősen megnövelt kötési szilárdságot biztosít a mikroszkopikus felületi pórusok kitöltésével és egy cementben gazdag átmeneti zóna létrehozásával az aljzat és a javítóanyag között.

3. módszer (Ragasztott száraz tömörhabarcs kereskedelmi ragasztóanyaggal) – Egy kereskedelmi latex- vagy epoxialapú ragasztóanyagot hordanak fel a gyártó utasításai szerint. A latex ragasztóanyagok (polivinil-acetát, sztirol-butadién vagy akril készítmények) javítják a tapadást és csökkentik a vízveszteséget a száraz tömörhabarcsból az aljzatba. Az epoxi ragasztóanyagok biztosítják a legnagyobb kötési szilárdságot, de pontos adagolást és hőmérséklet-szabályozást igényelnek. A gyártó ajánlásait a felhordási mennyiségre, a nyitott időre és az aljzat állapotára vonatkozóan pontosan be kell tartani.

Rétegenkénti Tömörítés

A száraz tömörhabarcsot vékony, egymást követő rétegekben kell beépíteni – nem egy tömegben az üregbe önteni. Minden rétegnek 1/4–3/8 hüvelyk (6–10 mm) vastagnak kell lennie – elég vékonynak ahhoz, hogy a döngölőszerszám a teljes rétegmélységen keresztül az aljzati határfelületig tudja közvetíteni a tömörítési energiát.

1. lépés – Kezdeti kitöltés: A habarcs első rétegét szétterítik az üreg alján, és erőteljesen benyomják a ragasztó péphez (ha használtak) vagy az SSD aljzathoz. A döngölőszerszám – jellemzően egy tompagerű fából készült rúd (3/4–1-1/2 hüvelyk átmérőjű), egy darab 2×4-es fűrészáru, vagy egy lapos fejű acél döngölőrúd – erős, függőleges ütéseket visz le a teljes felületen. Minden négyzethüvelyk felületnek legalább 25–30 döngölőütést kell kapnia. A tömörítést szisztematikusan kell végezni az üreg egyik oldalától a másikig, minden egyes döngölés körülbelül 50%-ban átfedve az előzőt.

2. lépés – Közbenső rétegek: A következő rétegeket ugyanígy építik be, minden réteget tömörítenek a következő hozzáadása előtt. Az egyes rétegek tömörítésének addig kell sűrítenie az anyagot, amíg a felület fényes nem lesz – ami azt jelzi, hogy a cementpépet a tömörítési nyomás a felszínre szorította. Ez a felületi fény a megfelelő tömörítés helyszíni jelzője. Ha a felület a döngölés után is matt marad, további tömörítési erőfeszítésre van szükség.

3. lépés – Végső felület: Az utolsó réteget kissé magasabbra építik, mint a környező burkolati felület (körülbelül 1/16–1/8 hüvelyk túltöltéssel). A döngölőszerszámmal végzett teljes tömörítés után a felületet egyenesre húzzák egy egyenesélű vagy simítóléccel, amelyet a környező burkolattal egy síkban tartanak. A végső felületet fa simítóval (a környező betonhoz illő textúrához) vagy acél simítóval (sima felülethez) dolgozzák ki. A felületnek az FAA AC 150/5380-6C szerint 1/8 hüvelyk (3 mm) pontossággal kell egy szintben lennie a környező burkolati felülettel.

Szerszámozás Függőleges és Föld Feletti Alkalmazásokhoz

Függőleges felületeknél (például hídfőfalak, oszlopok vagy támfalak) a száraz tömörhabarcsot elegendő erővel kell az üregbe nyomni, hogy a gravitáció ellenére a helyén maradjon. A habarcsot korong alakú masszákká kell formálni, körülbelül 2–3 hüvelyk átmérőjű és 1/2–3/4 hüvelyk vastag darabokká, majd erőteljesen az üregbe nyomni a tenyérrel vagy egy párnázott döngölőszerszámmal. Minden korongot alaposan tömöríteni kell, mielőtt a következőt mellé helyeznék.

Föld feletti alkalmazásokhoz a habarcsot felfelé kell az üregbe nyomni egy alátétlemez vagy zsaluzat segítségével, amelyet az alsó oldalhoz tartanak. A döngölőszerszámot egy hozzáférési nyíláson keresztül használják a habarcs tömörítésére a föld feletti felülethez. Ez a legnehezebb száraz tömörhabarcs alkalmazás, és jelentős tapasztalatot igényel a megfelelő tömörítés és kötés eléréséhez. A ragasztott száraz tömörhabarcs (2. vagy 3. módszer) erősen ajánlott föld feletti javításokhoz.

Utókezelés

A megfelelő utókezelés elengedhetetlen a száraz tömörhabarcsnál, mert az alacsony víztartalom minimális mozgásteret biztosít a vízveszteségre a hidratáció során. Ha a habarcs kiszárad, mielőtt a cement hidratációja lényegében befejeződne (jellemzően 7 nap 70 °F/21 °C hőmérsékleten), a hidratációs reakció leáll, nem hidratált cementet hagyva, amely nem járul hozzá a szilárdsághoz, és porózus mikroszerkezetet, amely hajlamos a fagyasztás-olvasztás károsodására.

A Bureau of Reclamation Guide által előírt utókezelési módszerek a következők:

Nedves zsákvászon polietilén takarással – Szőtt zsákvászon szövetet (minimum 4-rétegű súly) tiszta vízzel telítenek, közvetlenül a kész javítási felületre helyezik, és átlátszó polietilén fóliával (minimum 4 mil vastagság) takarják a párolgás megakadályozására. A zsákvászont naponta vagy gyakrabban újra kell nedvesíteni meleg, száraz vagy szeles körülmények között. A polietilén fóliának legalább 6 hüvelykkel túl kell nyúlnia a zsákvászonon minden oldalon, és a széleinél le kell nehezíteni az érintkezés fenntartásához.

Folyamatos vízellátás – Egy áztató tömlő, csepegtető öntözővezeték vagy ködösítő fúvóka folyamatos vízellátást biztosít a javítási felületre és a környező betonra. Ez a módszer hatékony meleg időben, de megbízható vízforrást és megfelelő vízelvezetést igényel a víz felgyülemlésének megakadályozására a szomszédos területeken.

Folyékony párazáró utókezelő szerek – Az ASTM C309 szabvány szerinti (folyékony párazáró szerek beton utókezeléséhez) anyagokat ecsettel vagy szórással hordják fel a gyártó által előírt fedési sebességgel (jellemzően 200–300 ft²/gallon). A szer folyamatos gátat képez, amely megtartja a nedvességet a habarcsban. Fehér pigmentált szereket használnak meleg időben a napsugárzás visszaverésére és a felületi hőmérséklet csökkentésére.

Minimális utókezelési időtartam 7 nap 50 °F (10 °C) feletti hőmérsékleten. III. típusú (nagy korai szilárdságú) cement esetén a minimum 3 napra csökkenthető, ha a szilárdsági vizsgálat megerősíti a megfelelő hidratációt. 50 °F alatti hideg időjárási beépítés esetén az utókezelési időszakot addig kell meghosszabbítani, amíg a habarcs legalább 500 °F-nap (32 °F feletti foknap) értéket nem halmozott fel.

Hőmérséklet-szabályozás a beépítés és az utókezelés során kritikus. A környezeti hőmérsékletet 40 °F (4 °C) felett kell tartani a beépítés során és a teljes utókezelési időszakban az ACI 306 (Hideg időjárási betonozás) szerint. 90 °F (32 °C) feletti meleg időben a habarcs hőmérsékletét 90 °F alatt kell tartani hűvös keverővíz használatával, az anyagok árnyékolásával és a beépítéssel a nap leghűvösebb részében. Jég is használható a keverővíz részeként, feltéve, hogy a jég teljesen elolvad a beépítés megkezdése előtt.

Megfelelő Javítási Típusok

A száraz tömörhabarcs a betonjavítási forgatókönyvek egy meghatározott körére alkalmazható, amelyet a korlátozott geometria, kis térfogat és a zsaluzat hiánya jellemez. A megfelelő alkalmazási kör megértése elengedhetetlen a sikeres használathoz.

Hézagkifagyások Javítása Merev Burkolatokban

A hézagkifagyások törések, kifagyások vagy repedések, amelyek a burkolati hézagoknál vagy azok közelében keletkeznek – jellemzően a hézagfelülettől 1–2 lábon belül. Okaik: túlzott feszültségek a hézagnál a kerékterhelésektől, a hézagot kitöltő összenyomhatatlan törmelék, a betonacélok eltolódása vagy a beton fagyasztás-olvasztás okozta károsodása. Az FAA AC 150/5380-6C (Repülőtéri burkolatok karbantartásának irányelvei és eljárásai) a hézagkifagyások javítását a részleges mélységű foltozás elsődleges alkalmazásaként azonosítja habarcs beépítési módszerekkel.

A javítási eljárás az FAA Tanácsadó Körlevél szerint magában foglalja a kifagyott terület kerületének fűrészelését legalább 3/4 hüvelyk mélységig, a nem megfelelő beton eltávolítását a fűrészvonalon belül legfeljebb a burkolat vastagságának egyharmadáig, az üreg tisztítását, ragasztóanyag felhordását (ha előírt), és a száraz tömörhabarcs beépítését vékony tömörített rétegekben. A javítási terület jellemzően kevesebb, mint 2 négyzetláb javításonként a száraz tömörhabarcsos módszerekhez. A burkolat vastagságának egyharmadánál nagyobb kiterjedésű kifagyások teljes mélységű javítást igényelnek hagyományos betonnal a P-501 tétel (portlandcement burkolati beton) szerint az AC 150/5370-10H-ban.

Kúpos Csavarlyukak Kitöltése

A kúpos csavarlyukak a zsaluszorító csavarok vagy utáncsavarok eltávolítása után a betonburkolatban maradt kúpos üregek. Repülőtéri burkolatépítésnél és -javításnál ezek a lyukak 1–3 hüvelyk átmérőjűek a felületen, és befelé 1/2–1 hüvelykre keskenyednek 2–4 hüvelyk mélységben. A kúpos csavarlyukakat teljesen ki kell tölteni a víz felgyülemlésének, a fagyasztás-olvasztás károsodásának és az idegen tárgyból származó törmelék (FOD) keletkezésének megakadályozása érdekében.

A száraz tömörhabarcs az előnyben részesített módszer a kúpos csavarlyukak kitöltésére, mert a korlátozott geometria megakadályozza a zsaluzat használatát, és a száraz tömörhabarcs alacsony zsugorodási jellemzői tartós kitöltést eredményeznek, amely nem húzódik el a lyuk oldalaitól. A lyukat sűrített levegővel megtisztítják a portól és törmeléktől, SSD állapotra nedvesítik, és egyetlen folyamatos tömörítési művelettel töltik ki. A habarcsot a lyuk átmérőjénél kissé kisebb fémrúddal tömörítik a lyukba, alulról felfelé haladva a légzsákok kiküszöbölésére. A végső felületet egyenesre húzzák, és a környező felületi textúrához igazítva fejezik be.

Kis Kifagyások és Kipergések

A kifagyások sekély bemélyedések a betonfelületen, amelyek helyi mechanikai sérülésből, betonacél korrózióból, fagyasztás-olvasztás hatásból vagy adalékanyag-kipergésből (egy felületközeli adalékanyag-szemcse elvesztése belső tágulási erők miatt) származnak. Az 1/2 hüvelyktől 2 hüvelykig terjedő mélységű és legfeljebb 1 négyzetláb területű kifagyások alkalmasak száraz tömörhabarcsos javításra.

A Bureau of Reclamation Guide a száraz tömörhabarcsot vékony javítási módszerként osztályozza, amely 1/2 hüvelyktől 2 hüvelykig terjedő mélységekhez alkalmas. A javítási üreget alámetszett oldalakkal kell előkészíteni, megtisztítani az összes laza anyag eltávolítására, és SSD állapotban tartani a beépítésig. Korrózió okozta kifagyásoknál, ahol a betonacél szabaddá válik, az acélt közel fehér fémre kell tisztítani az SSPC-SP10/NACE No. 2 (szemcseszórás) szerint, és korróziógátló alapozóval kell bevonni a ragasztó pép és a száraz tömörhabarcs beépítése előtt.

Légszennyeződés és Kavicsfészek Javítása

A légszennyeződés – üregek a betonban, amelyeket a habarcs nem tudott kitölteni a durva adalékanyag-szemcsék között a beépítés során – és a kavicsfészkek – habarcs nélküli adalékanyag-fészkek – olyan építési hibák, amelyek javítást igényelnek, ha a felszínig terjednek, vagy veszélyeztetik a vasalás szerkezeti takarását. A száraz tömörhabarcs jól alkalmas a légszennyeződési üregek kitöltésére, mert a kézi döngölési módszer képes a habarcsot szabálytalan üregekbe préselni, amelyek levegőt zárnának be és nem teljes kitöltést eredményeznének önthető habarcsokkal.

Légszennyeződési javításoknál a laza adalékanyagot és a nem megfelelő anyagot véséssel kell eltávolítani, az üreget a szabványos eljárások szerint kell tisztítani és előkészíteni. A száraz tömörhabarcsot minden üreges területbe kis döngölőszerszámokkal préselik, amelyek mérete lehetővé teszi a szabálytalan üreg geometriájába való bejutást. Ragasztott száraz tömörhabarcs (2. vagy 3. módszer) ajánlott légszennyeződési javításokhoz, mert a szabálytalan üregfelületek korlátozott mechanikai reteszelést biztosítanak.

Keskeny Rések és Horonycsatlakozások

A rések – keskeny, téglalap alakú üregek, jellemzően 1/2–2 hüvelyk szélesek és 1–4 hüvelyk mélyek – a betonba vágva betonacélok beépítéséhez, utólagos kapcsolóvasalás beépítéséhez vagy horgonycsavarok elhelyezéséhez. A rések korlátozott geometriája miatt a zsaluzat nem praktikus, és az önthető habarcsot nehéz légbeszorítás nélkül beépíteni. A száraz tömörhabarcs a szabványos anyag e keskeny üregek kitöltésére.

A rést tiszta, párhuzamos oldalakkal és lapos aljjal készítik elő. Az SSD aljzatra ragasztó pépet hordanak fel, és a száraz tömörhabarcsot vékony rétegekben préselik a résbe egy keskeny döngölőszerszámmal (kissé kisebb, mint a rés szélessége). A tömörítés a rés egyik végétől a másikig halad, biztosítva a teljes kitöltést üregek nélkül. A túltöltött anyagot a tömörítés után egyenesre húzzák.

Horgonycsavarok és Betonacélok Beágyazása

Amikor horgonycsavarokat vagy betonacélokat helyeznek el fúrt lyukakba meglévő betonban, a rúd és a lyuk fala közötti gyűrű alakú teret teljesen ki kell tölteni a terhelés átviteléhez a csatlakozáson keresztül. A száraz tömörhabarcsot a rúd körüli lyukba tömörítik egy kis hozzáférési nyíláson keresztül, teljes beágyazást érve el azok nélkül a zsugorodási hézagok nélkül, amelyek önthető habarccsal előfordulhatnak mély, keskeny lyukakban.

A lyuk átmérőjének legalább 1/4 hüvelykkel nagyobbnak kell lennie a rúd átmérőjénél, hogy elegendő helyet biztosítson a habarcs beépítéséhez. A lyukat megtisztítják, a rudat elhelyezik és alátámasztják a megfelelő irányban, és a száraz tömörhabarcsot kis adagokban tömörítik a gyűrű alakú térbe egy rúddal, amely elfér a rúd és a lyuk fala között. A habarcsot először a lyuk aljába kell préselni, majd rétegekben felfelé építeni, biztosítva a teljes kitöltést a rúd teljes kerülete körül.

Kötés Előkészítése

A meglévő betonaljzat és a száraz tömörhabarcs javítóanyag közötti határfelület a legkritikusabb tényező a javítás tartósságában. Az ACI 546R-96 hangsúlyozza, hogy “a javítási rendszerek idő előtti meghibásodásai gyakran a nem megfelelő felület-előkészítésre vezethetők vissza.” A kötésnek ellen kell állnia a húzó- és nyírófeszültségeknek a hőmérséklet-különbségből adódó mozgásokból, a javítóanyag száradási zsugorodásából, az alkalmazott terhelésekből és a környezeti hatásokból.

Aljzat Felületi Profilja

A meglévő beton felületét úgy kell előkészíteni, hogy 3–5-ös beton felületi profilt (CSP) érjen el az ICRI 03732. számú irányelv (Betonfelület-előkészítés kiválasztása és meghatározása tömítőanyagokhoz, bevonatokhoz és polimer fedőrétegekhez) szerint. A CSP 3 enyhe szemcseszórási vagy savmaratási profilnak felel meg, nagyon enyhe felületi textúrával. A CSP 5 közepes szemcseszórási profilnak felel meg, látható felületi érdességgel, amely kis adalékanyagot tár fel.

Száraz tömörhabarcsos javításokhoz legalább CSP 5 ajánlott. Ez az érdesség elegendő felületet biztosít a mechanikai reteszeléshez az aljzat és a javítóhabarcs között. A magasabb CSP értékek (6–9) nem szükségesek cementkötésű habarcsokhoz, és csökkenthetik a vékony javítási szakaszok hatékony keresztmetszetét.

Az előkészített felületnek szilárd betont kell feltárnia nyitott adalékanyag-szemcsékkel a teljes javítási területen. A cementtejet – a finom részecskék és a felvíz gyenge, porózus rétegét, amely a betonfelületeken a beépítés során felhalmozódik – teljesen el kell távolítani. A szilárd beton feltárásának követelményét vésési próbával ellenőrzik – ha egy 2 lb-os kalapáccsal ütött véső az adalékanyag-szemcséket inkább eltöri, mint kiszakítja a cementkőből, a felület-előkészítés megfelelő.

Telített Felületi Száraz (SSD) Állapot

Az SSD állapot a cementkötésű javítások szabványos nedvességi állapota. Az aljzatot tiszta vízzel előnedvesítik legalább 2 órán keresztül a beépítés előtt, vagy amíg a felület láthatóan nem szívja többé a vizet. A beépítés időpontjában a felületnek nedvesnek kell lennie, pangó víz vagy látható fényréteg nélkül. A felesleges pangó vizet tiszta szivaccsal vagy olajmentes sűrített levegővel távolítják el.

Az SSD állapot két funkciót szolgál. Először is, megakadályozza, hogy a száraz aljzat vizet vonjon el a friss habarcsból – a száraz aljzatba történő vízveszteség akár 0,10-el is növelheti a hatékony v/c tényezőt a határfelületen, 30–50%-kal csökkentve a kötési szilárdságot. Másodszor, biztosítja a megfelelő cementhidratációhoz szükséges nedvességkörnyezetet a határfelületen.

Az SSD állapotot folyamatos permetezéssel vagy ködösítéssel tartják fenn a felület-előkészítés és a beépítés közötti időszakban. Ha az előkészített felület a beépítés előtt kiszárad, legalább 1 órán át újra kell nedvesíteni az SSD állapot helyreállításához.

Ragasztó Pép Felhordása

Ragasztott száraz tömörhabarcsos javításokhoz (2. módszer) a tiszta cementpépet krémes konzisztenciájúra keverik portlandcement és tiszta víz felhasználásával, jellemzően 0,35–0,40 v/c tényezővel. A pépet kis adagokban kell keverni, amelyek 15–20 perces felhordásra elegendőek – a nagyobb adagok a felhasználás előtt megkeményednek, és ki kell dobni őket.

A pépet kemény sörtéjű ecsettel – egy 3–4 hüvelykes kőművesecsettel vagy betonfelület-dörzsölő ecsettel – hordják fel, és erőteljesen bedörzsölik az előkészített felületbe, biztosítva az összes felületi pórusba és egyenetlenségbe való behatolást. A pép rétegének vékonynak (körülbelül 1/16–1/8 hüvelyk) kell lennie, de folyamatosnak a teljes javítási területen. A száraz tömörhabarcsot addig kell beépíteni, amíg a pép még nedves és tapadós – jellemzően a felhordástól számított 5–10 percen belül normál hőmérsékleti körülmények között. Ha a pép a habarcs beépítése előtt kemény, fényes filmréteggé szárad, drótkefével el kell távolítani és újra kell hordani.

Kereskedelmi ragasztóanyagokhoz (3. módszer) a gyártó utasításait az aljzat állapotára, a felhordási mennyiségre, a nyitott időre és az utókezelésre vonatkozóan pontosan be kell tartani. Epoxi ragasztóanyagok jellemzően száraz aljzatot igényelnek (nem SSD-t), míg latex ragasztóanyagok nedves aljzatot is megengedhetnek. A rossz nedvességi állapot használata egy adott ragasztóanyaghoz kötési hibát okoz.

Vasalás Előkészítése

Ha a javítási üregben szabadon lévő betonacél található, azt elő kell készíteni, mielőtt az aljzatot megtisztítják és a ragasztó pépet felhordják. A szabadon lévő betonacélt közel fehér fémre tisztítják az SSPC-SP10/NACE No. 2 szerint szemcseszórással, rozsdagátlókkal történő nagynyomású mosással vagy tűszúrással. Minden rozsdát, gyártási rozsdahártyát, festéket, zsírt és korróziós terméket el kell távolítani. A tisztítás után a vasalást keresztmetszet-veszteségre kell ellenőrizni – ha a korrózió több mint 20%-kal csökkentette a rúd átmérőjét, szerkezeti értékelés szükséges a javítás megkezdése előtt.

A megtisztított vasalást korróziógátló alapozóval vagy epoxi bevonattal vonják be a ragasztó pép és a száraz tömörhabarcs beépítése előtt. A bevonatnak legalább 1 hüvelykkel túl kell nyúlnia a szabadon lévő betonacélon a szilárd betonba mindkét oldalon.

Száraz Tömörhabarcsos Javítás Vizsgálata

A száraz tömörhabarcsos javítás vizsgálata az FAA AC 150/5380-6C repülőtéri burkolati javításokra vonatkozó eljárásait és az ACI 546R-96 általános betonjavítási vizsgálati útmutatását követi. A vizsgálat ellenőrzi, hogy a javítás szilárd, megfelelően kötött és méretstabil-e.

Kötés Integritásának Értékelése

A száraz tömörhabarcs és a meglévő aljzat közötti kötést akusztikus hangvizsgálattal értékelik – a javítási felület kalapáccsal (1 lb-os gömbfejű vagy geológus kalapács) történő kopogtatásával vagy lánc (3–5 láb hosszú nehéz acéllánc) áthúzásával a területen. Tiszta, csengő hang szilárd kötést jelez. Tompa, kongó vagy dobozos hang leválást jelez – a habarcs elvált az aljzattól a határfelületen.

A hangvizsgálatot legfeljebb 6 hüvelykes rácstávolsággal kell elvégezni minden irányban a javítási területen. Minden kongó hangot adó területet krétával vagy markerrel kell megjelölni és rögzíteni a vizsgálati űrlapon. Az 1 négyzethüvelyket meghaladó egyedi leválási területek vagy a javítási terület több mint 10%-át kitevő összesített leválás a javítás elutasítását és eltávolítását indokolja.

Repülőgép-terhelésnek kitett repülőtéri burkolatok kritikus javításaihoz az ASTM C1583 szerinti kötésvizsgálat (Szabványos vizsgálati módszer betonfelületek húzószilárdságának és betonjavító- és fedőanyagok kötési szilárdságának vagy húzószilárdságának meghatározására letépéses módszerrel) ajánlott. Egy 50 mm (2 hüvelyk) átmérőjű fém korongot nagy szilárdságú epoxival ragasztanak a javítási felületre, és egy hordozható letépéses vizsgálóberendezés közvetlen húzóterhelést alkalmaz a tönkremenetelig. A kötési szilárdságot MPa-ban vagy psi-ben jelentik. A szerkezeti javításokhoz jellemzően 1,5 MPa (220 psi) minimális kötési szilárdságot írnak elő.

Zsugorodási Repedések Vizsgálata

A javítás kerületét és felületét zsugorodási repedésekre vizsgálják 10×-es nagyítású megvilágított lupéval vagy repedés-összehasonlító mérőeszközzel. A javítás és a meglévő beton határfelületénél 0,25 mm-nél (0,01 hüvelyk) szélesebb repedések elfogadhatatlanok, és vagy túlzott víztartalmat a keverékben, nem megfelelő tömörítést vagy elégtelen utókezelést jeleznek. A 0,25 mm-nél keskenyebb felületi zsugorodási repedések (térképes repedések vagy hálózatos repedések) esztétikai jellegűek, de jelezhetik a nem megfelelő tömörítést vagy utókezelést, ami további vizsgálatot indokol.

A javítás körül teljes kerületi gyűrűt képező repedések (leválás a teljes határfelületen) a repedés szélességétől függetlenül teljes eltávolítást és cserét igényelnek. A javítási kerület több mint 25%-ára kiterjedő részleges kerületi repedéseknél ki kell vizsgálni az okot, és a javítás epoxi injektálással vagy eltávolítással és cserével történhet.

Szilárdság és Keménység Értékelése

A javítás felületi keménységét karcolási próbával értékelik – egy edzett acélszerszámot (például csavarhúzót vagy árt) húznak a javítási felületen mérsékelt nyomással. A megfelelően utókezelt és tömörített javítás ellenáll a karcolásnak, és kopogtatáskor fémes hangot ad. A könnyen karcolható vagy vájható javítás alacsony felületi keménységet jelez, ami elégtelen utókezelésből, nem megfelelő cementtartalomból vagy túlzott víztartalomból származik a felületi rétegben.

A visszapattanási kalapács (ASTM C805, Szabványos vizsgálati módszer a megszilárdult beton visszapattanási számának meghatározására) összehasonlító keménységértékelésre használható. A javításból származó visszapattanási számoknak a szomszédos szilárd beton visszapattanási számának 80–120%-án belül kell lenniük. A szomszédos beton értékeitől jelentősen elmaradó értékek nem megfelelő szilárdságfejlődést jeleznek.

Méretellenőrzés

A javítási felület magasságát a környező burkolati felülethez képest egyeneséllel ellenőrzik – egy 4 láb (1,2 m) hosszú alumínium vagy acél egyenesélt helyezve a javításon és a szomszédos burkolaton. Az FAA AC 150/5380-6C előírja, hogy a részleges mélységű kifagyási javításoknak 1/8 hüvelyk (3 mm) pontossággal egy szintben kell lenniük a környező felülettel. A magas pontok botlásveszélyt és idegen tárgyból származó törmelék (FOD) kockázatot jelentenek. Az alacsony pontok vizet gyűjtenek és felgyorsítják a fagyasztás-olvasztás károsodást a javítás kerületénél.

A javítás határait széli kifagyásra vizsgálják – a fűrészelt kerületnél keletkező kifagyásokra, amelyeket a széleken történő túltömörítés vagy alultömörítés okoz. A 1/4 hüvelyknél (6 mm) szélesebb széli kifagyások csökkentik a hatékony javítási szélességet és kiindulási pontokat hoznak létre a jövőbeli károsodáshoz.

Magmintavétel és Roncsolásos Vizsgálat

Kritikus javítások átvételi vizsgálatához betonmagmintákat (ASTM C42) vesznek 2–4 hüvelyk (50–100 mm) átmérővel a javításon keresztül a meglévő aljzatba. A magmintát a következőkre vizsgálják:

• Kötésvonal folytonossága – folyamatos, jól kötött határfelület elválás nélkül
• Üregtartalom – látható üregek a nem teljes tömörítésből
• Rétegek összetömörülése – jól tömörült rétegek látható réteghatárok nélkül
• Anyag egységessége – egységes szín és textúra a javítás teljes mélységében

A magminta nyomószilárdságra (ASTM C39) vizsgálható, ha a geometria (1,75–2,00 magasság-átmérő arány) lehetővé teszi. A minimálisan elfogadható nyomószilárdságot jellemzően 21 MPa (3000 psi) -ben határozzák meg 7 napnál I/II. típusú cement esetén.

Száraz Tömörhabarcs vs Önthető Habarcs vs Epoxi Habarcs

A száraz tömörhabarcs, az önthető cementhabarcs és az epoxi habarcs közötti választás a javítás geometriájától, a szilárdsági követelményektől, az időkorlátoktól, a költségvetési szempontoktól és a környezeti feltételektől függ.

Mikor Használjunk Száraz Tömörhabarcsot

A száraz tömörhabarcs a megfelelő választás, ha az alábbi feltételek mindegyike fennáll:

• A javítási terület kicsi (kevesebb, mint 2 négyzetláb alkalmazásonként)
• A javítási mélység 0,5–2 hüvelyk (12,5–50 mm)
• Zsaluzat nem helyezhető el, vagy gazdaságilag nem indokolt
• A javítási üreget két oldalról körülvevő beton határolja, ami megtámasztást biztosít a döngöléshez
• A környezeti hőmérséklet 40 °F (4 °C) feletti
• Több óra áll rendelkezésre a beépítésre és a kezdeti utókezelésre (3-7 nap a teljes utókezeléshez)
• Az anyagköltség az elsődleges költségvetési korlát
• Rendelkezésre áll a száraz tömörhabarcsban jártas szakképzett munkaerő

Mikor Használjunk Önthető Cementhabarcsot

Az ASTM C1107 szabványnak (Szabványos előírás csomagolt száraz, hidraulikus cementhabarcshoz (nem zsugorodó)) megfelelő önthető cementhabarcs a megfelelő választás, ha:

• A javítási térfogat meghaladja az 1 köblábat (0,028 m³)
• A javítási terület körül zsaluzat helyezhető el
• Önszintező beépítés kívánatos a munkaerő-szükséglet csökkentéséhez
• Nagyobb korai szilárdság szükséges (1 000-3 000 psi 24 óránál gyorskötésű készítményeknél)
• A javítási terület hozzáférhető gravitációs áramlással vagy szivattyús beépítéssel
• Nem zsugorodó készítmény van előírva a határfelületi hézagok minimalizálására

Mikor Használjunk Epoxi Habarcsot

Az ASTM C881 szabványnak (Szabványos előírás epoxigyanta alapú kötőrendszerekhez betonhoz) megfelelő epoxi habarcs a megfelelő választás, ha:

• Gyors átfutás szükséges, a repülőgép- vagy járműforgalmat órákon belül újra kell indítani
• Nagy kötési szilárdság elengedhetetlen, javítások húzási zónákban vagy ciklikus terhelésnek kitett területeken
• Vékony szakaszokat (kevesebb, mint 0,5 hüvelyk / 12,5 mm) kell javítani
• A javításnak vízállónak kell lennie vízzel vagy vegyi anyagokkal szemben
• Közel nulla zsugorodás szükséges, precíziós berendezések alapjai, kapcsolóvasalás-utólagos beépítések
• A költségvetés lehetővé teszi a cementkötésű alternatívákénál 5-10-szer magasabb anyagköltséget
• Az aljzat száraz állapotban tartható (a gyártó előírásai szerint)

Repülőtéri Betonjavítási Alkalmazások

A száraz tömörhabarcs sajátos alkalmazási területekkel rendelkezik a repülőtéri burkolatkarbantartásban, amelyet az FAA Advisory Circular 150/5380-6C (Repülőtéri burkolatok karbantartásának irányelvei és eljárásai, 2014. október) és az AC 150/5370-10H (Szabványok a repülőterek építésének meghatározásához) határoz meg.

Hézagkifagyás Javítása

A hézagkifagyásokat repülőtéri futópályákon, gurulóutakon és előtereken részleges mélységű foltozási eljárásokkal javítják. Az FAA AC 150/5380-6C 6-2. táblázata (Gyors útmutató a merev burkolati felületek gyakori problémáinak karbantartásához és javításához) a “Kifagyások hézagoknál vagy repedéseknél” elemet a merev burkolati felületek gyakori problémájaként sorolja fel, és a “részleges mélységű foltozást” ajánlja javítási módszerként.

A kifagyásjavítási eljárás az FAA útmutatása szerint:

1. A kifagyott terület kerületének fűrészelése tiszta, téglalap vagy négyzet alakúra, lekerekített sarkokkal
2. A nem megfelelő beton eltávolítása a fűrészvonalon belül a burkolati födém vastagságának legfeljebb egyharmadáig terjedő mélységig
3. Az üreg tisztítása nagynyomású levegővel és vízsugárral
4. Ragasztóanyag felhordása (cementhabarcs vagy epoxi ragasztóanyag), ha a projekt dokumentumai előírják
5. A száraz tömörhabarcs beépítése legfeljebb 25 mm (1 hüvelyk) vastag rétegekben, minden réteg alapos tömörítésével döngöléssel
6. A javítás utókezelése legalább 7 napig, vagy amíg a javítóanyag el nem éri az előírt nyomószilárdságot
7. A javítás vizsgálata a kötés (hangvizsgálat), a síkosság (egyeneséles ellenőrzés 1/8 hüvelyk tűréshatáron belül) és a repedések szempontjából

Az FAA kifejezetten megjegyzi, hogy a száraz tömörhabarcsos javítás legfeljebb 50 mm (2 hüvelyk) mélységű kifagyásokhoz alkalmas. A burkolat vastagságának egyharmadánál mélyebb kifagyások teljes mélységű födémcserét igényelnek a P-501 számú betonburkolati előírások szerint.

Kúpos Csavarlyukak Kitöltése Repülőtereken

A kúpos csavarlyukak a repülőtéri burkolatokban FOD-veszélyt jelentenek, ha kitöltetlenül vagy nem megfelelően töltve maradnak. A laza adalékanyag vagy széttöredezett töltőanyag bejuthat a sugárhajtóművekbe, vagy károsíthatja a légcsavarlapátokat. Az FAA előírja, hogy minden kúpos csavarlyukat nem zsugorodó cementkötésű anyaggal kell kitölteni, amelyet tömörítenek, hogy sűrű, tartós kitöltést képezzenek, a környező burkolati felülettel egy szintben.

A száraz tömörhabarcs az előnyben részesített kúpos csavarlyuk kitöltőanyag, mert:

• A korlátozott geometria megakadályozza a zsaluzat használatát
• Az alacsony zsugorodás megakadályozza a kitöltés elválását a lyuk falától
• A döngölt tömörítésből származó nagy sűrűség FOD-álló felületet eredményez
• Az anyagköltség alacsony a lyukanként szükséges kis mennyiségekhez

Burkolati Felületi Hibák Javítása

A repülőtéri burkolatok felületi hibáit, beleértve a kipergéseket, a felületi habarcsveszteséget és a sekély lepattogzást, vékony javítási módszerekkel javítják. Az FAA AC 150/5380-6C megkülönbözteti az ideiglenes foltozást (hideg aszfaltkeverék vagy gyorskötésű anyagok használata azonnali üzemeltetési igényekhez) és a végleges foltozást (cementkötésű anyagok, köztük száraz tömörhabarcs használata hosszú távú javításokhoz).

A száraz tömörhabarccsal végzett végleges javításokat olyan felületi hibákhoz írják elő, amelyek:

• A felületi rétegre korlátozódnak (kevesebb, mint 2 hüvelyk mély)
• Jól meghatározott határokkal rendelkeznek, amelyek fűrészelhetők és előkészíthetők
• Nem folyamatos romlási folyamatok (korrózió, alkáli-szilícium-dioxid reakció, D-repedezés) okozzák, amelyek károsítanák az új javítást
• Repülőgép-terhelésnek lesznek kitéve a habarcs tervezett szilárdságán belül

FOD Megelőzés

Az idegen tárgyból származó törmelék (Foreign Object Debris, FOD) megelőzése elsődleges szempont a repülőtéri burkolatkarbantartásban. Az FAA AC 150/5380-6C kimondja, hogy a burkolatkarbantartás “elengedhetetlen … az idegen tárgyból származó törmelék (FOD) lehetőségének minimalizálásához”. A megfelelően kivitelezett száraz tömörhabarcsos javítások sűrű, jól kötött felületet hoznak létre, amely ellenáll a kifagyásnak, a letöredezésnek és az adalékanyag-veszteségnek repülőgép-forgalom és sugárhajtású gázlökés alatt.

A száraz tömörhabarcsos javítások FOD-kockázat szempontjából történő vizsgálata kifejezetten ellenőrzi:

• Széli mállás, laza részecskék a javítás kerületénél a hiányos széli tömörítésből
• Felületi kopás, kitett adalékanyag vagy felületi habarcsveszteség koptatásból
• Leválás, laza javítási szakaszok, amelyek a gumiabroncs-szívás vagy sugárhajtású gázlökés hatására kiszabadulhatnak
• Magasságkülönbség, kiemelkedő élek, amelyek a gumiabroncs-ütközés hatására letöredezhetnek

A repülőtéri száraz tömörhabarcsos javítások minimális előírt nyomószilárdsága jellemzően 21 MPa (3 000 psi) a forgalomba helyezés időpontjában, a cél 28 napos szilárdság 35 MPa (5 000 psi) a nagy forgalmú területeken, például a futópálya érintkezési zónákban és a gurulóút-kereszteződésekben.

Korlátozások

A száraz tömörhabarcs, bár hatékony a tervezett alkalmazásaihoz, jól meghatározott korlátozásokkal rendelkezik, amelyeket a vizsgálóknak, mérnököknek és kivitelezőknek meg kell érteniük.

Kis Terület Korlátozás

A száraz tömörhabarcs kis javítási területekre korlátozódik, jellemzően kevesebb, mint 2 négyzetláb (0,19 m²) alkalmazásonként. A kézi döngölési módszer nem képes hatékonyan tömöríteni nagyobb területeket, és a több vékony réteg nagy területen történő elhelyezéséhez szükséges idő meghaladná a habarcs bedolgozhatósági idejét a kezdeti kötés előtt. Nagyobb javításokhoz a lőttbeton (pneumatikusan felhordott habarcs), a cserebeton vagy az előhelyezett adalékanyagos beton megfelelőbb módszerek.

Mélységkorlátozás

A száraz tömörhabarcs maximális egyszeri rétegmélysége 2 hüvelyk (50 mm) . A mélyebb javítások több réteget igényelnek, minden réteget a következő előtt kell elhelyezni és tömöríteni. A 2 hüvelyk teljes mélységet meghaladó javításokhoz alternatív módszerek, például cserebeton (4 hüvelyket meghaladó mélységekhez) vagy lőttbeton (2–6 hüvelyk mélységekhez függőleges alkalmazásokban) praktikusabbak.

A száraz tömörhabarcs minimális mélysége 1/2 hüvelyk (12,5 mm) a Bureau of Reclamation Guide és a Caltrans előírásai szerint. A vékonyabb szakaszokat nem lehet megfelelően tömöríteni, és hajlamosak a leválásra és a széli törésre.

Megtámasztási Követelmény

A száraz tömörhabarcs oldalirányú megtámasztást igényel a megfelelő tömörítés eléréséhez. A döngölőmozgás azáltal sűríti a habarcsot, hogy az üreg oldalaihoz préseli. Ha a javítási terület nincs legalább két oldalról megtámasztva, a habarcs a döngölés során oldalirányban elmozdul ahelyett, hogy sűrűsödne. Ez a megtámasztási követelmény a száraz tömörhabarcsot a meglévő beton, acél vagy zsaluzat által határolt üregekre korlátozza.

Munkaintenzitás és Készségfüggőség

A száraz tömörhabarcs rendkívül munkaigényes az önthető habarcshoz vagy lőttbetonhoz képest. Egy négyzetláb megfelelően beépített száraz tömörhabarcs körülbelül 15–30 perc kézi döngölési időt igényel, az üreg geometriájától és a rétegvastagságtól függően. A javítás minősége közvetlenül függ a döngölést végző személy készségétől és gondosságától. A nem egyenletes tömörítés változó sűrűséget és kötési szilárdságot eredményez a javítási területen.

Hőmérséklet-érzékenység

A száraz tömörhabarcs beépítése 40 °F (4 °C) feletti környezeti hőmérsékletre korlátozódik. E hőmérséklet alatt a cement hidratációja annyira lelassul, hogy a habarcs ésszerű időn belül nem ér el szilárdságnövekedést, és fagyási károsodás léphet fel, ha a habarcs megfagy a minimális szilárdság (jellemzően 3 500 psi/24 MPa az ACI 306 szerint) elérése előtt. 90 °F (32 °C) feletti meleg időben a habarcs gyorsköthet a tömörítés befejezése előtt, hacsak nem használnak lassító adalékszereket vagy hűtött keverővizet.

Vibráció- és Ütésérzékenység

A nagyfrekvenciás vibrációnak kitett területeken (például hídpályákon, gépalapozásokon és helikopter-leszállóhelyeken) végzett száraz tömörhabarcsos javítások ragasztott száraz tömörhabarcsot (2. vagy 3. módszer) igényelnek a határfelületi kopás megelőzésére. A szabványos száraz tömörhabarcs (1. módszer, csak mechanikai reteszelésre támaszkodva) leválhat tartós vibráció hatására. A vibrációnak kitett javítások minimális kötési szilárdságának 2,0 MPa (290 psi) kell lennie az ASTM C1583 letépéses vizsgálat szerint.

Nem Alkalmas Telített Fagyasztás-Olvasztás Körülményekre

A száraz tömörhabarcs, bár viszonylag sűrű, nagyobb áteresztőképességgel rendelkezik, mint a jól tömörített szerkezeti beton. Telített fagyasztás-olvasztás körülmények között, ahol a javítás folyamatosan víznek van kitéve, és a hőmérséklet fagyáspont körül ingadozik, a javítás gyorsabban romolhat, mint a környező beton. Levegőbedolgozós száraz tömörhabarcs (levegőbedolgozó adalékszerrel) használata ajánlott fagyasztás-olvasztásnak kitett javításokhoz, de a levegőtartalom nem haladhatja meg a 6%-ot a túlzott szilárdságcsökkenés elkerülése érdekében.

Utókezelés Függőség

A száraz tömörhabarcs alacsony víztartalma miatt kritikus mértékben függ a megfelelő utókezeléstől. Ha az utókezelés megszakad vagy nem megfelelő, a javítás nem éri el a tervezett szilárdságot, és hajlamos lesz zsugorodási repedésekre és leválásra. Ez az utókezelési függőség súlyosabb a száraz tömörhabarcsnál, mint a hagyományos betonnál vagy az önthető habarcsnál, mert a keverékben nincs tartalékvíz a hidratáció fenntartásához rövid utókezelési megszakítások során.