Čo je suchá maltová zmes?

Definícia a vlastnosti

Suchá maltová zmes je veľmi tuhá portlandská cementová malta s nulovým spadom pozostávajúca z cementu, jemného kameniva a minimálneho množstva vody potrebného na hydratáciu cementu. Mieša sa na konzistenciu pripomínajúcu vlhký plážový piesok, zmes drží tvar, keď sa z nej rukou vytvaruje guľa, ale na dlani nezanecháva viditeľný vlhký film. Tento extrémne nízky obsah vody, typicky zodpovedajúci pomeru voda-cement (w/c) 0,25 až 0,35, odlišuje suchú maltovú zmes od bežnej cementovej malty (w/c 0,40 až 0,55) a liatej malty (w/c 0,35 až 0,50).

Definujúcou fyzikálnou vlastnosťou suchej maltovej zmesi je jej nulový spad, netečie a nedeformuje sa vlastnou hmotnosťou. Táto vlastnosť umožňuje ukladať materiál do ohraničených dutín, úzkych drážok a zvislých alebo nadhlavových otvorov bez debnenia. Malta sa zhutňuje ručným tĺknutím alebo natĺkaním pomocou dreveného alebo kovového nástroja, čo materiál zhutní a núti ho do tesného kontaktu s pripraveným betónovým podkladom. Energia zhutnenia aplikovaná počas ukladania, typicky 25 až 30 úderov na štvorcový palec pomocou tĺkacieho nástroja s hmotnosťou 1 až 2 libry, vytvára hustú mikroštruktúru s nízkou pórovitosťou, ktorá minimalizuje zmrašťovanie pri sušení a maximalizuje pevnosť priľnavosti.

Pevnosť v tlaku správne namiešanej a zhutnenej suchej maltovej zmesi sa pohybuje od 21 do 45 MPa (3 000 až 6 500 psi) po 28 dňoch pre štandardné formulácie miešané na stavbe, pričom kontrolované laboratórne zmesi s optimalizovanou zrnitosťou a obsahom spojiva dosahujú až 65 MPa (9 400 psi) podľa akademického výskumu. Sprievodca opravou betónu ACI 546R-96 uvádza, že pomer cementu k piesku 1:3 objemovo (portlandský cement typu I/II k čistému, ostrému piesku) je najčastejšie špecifikovaný pomer. Pomer 1:2,5 poskytuje vyššiu pevnosť pre konštrukčné opravy, zatiaľ čo pomer 1:4 sa používa pre nekonštrukčné výplne, kde sú požiadavky na pevnosť nižšie.

Hustota zhutnenej suchej maltovej zmesi je približne 2 100 až 2 240 kg/m³ (130 až 140 lb/ft³), čo je porovnateľné s bežným betónom. Pórovitosť je výrazne nižšia ako u mált miešaných za mokra vďaka nízkemu obsahu vody a mechanickému zhutneniu, ktoré vytláča zachytený vzduch zo zmesi. Táto hustá mikroštruktúra vytvára nízku priepustnosť, koeficient nasiakavosti vodou je typicky nižší ako 0,1 kg/m²·h⁰·⁵ pri skúške podľa ASTM C1585, vďaka čomu je materiál odolný voči prenikaniu vlhkosti a poškodeniu mrazom pri správnom ošetrení.

Zmrašťovanie pri sušení suchej maltovej zmesi je výrazne nižšie ako u bežnej cementovej malty, pretože objem voľnej vody dostupnej na odparenie po hydratácii je minimálny. Pre správne namiešanú zmes 1:3 je lineárne zmrašťovanie pri sušení merané podľa ASTM C596 typicky 0,03 až 0,06 percenta po 28 dňoch v porovnaní s 0,06 až 0,12 percenta u bežnej malty. Toto nízke zmraštenie je kritické v ohraničených opravách, pretože opravný materiál je obmedzený okolitým betónom. Ak napätie zo zmrašťovania prekročí pevnosť priľnavosti alebo ťahovú kapacitu malty, oprava sa odlúpne alebo praskne na rozhraní, čo je najčastejšia príčina zlyhania opravy suchou maltovou zmesou.

Doba tuhnutia suchej maltovej zmesi závisí od teploty okolia, typu cementu a použitia chemických prísad. Pre portlandský cement typu I/II pri 70 °F (21 °C) nastáva začiatok tuhnutia približne za 2 až 4 hodiny a koniec tuhnutia za 4 až 8 hodín po zmiešaní. Urýchľujúce prísady (chlorid vápenatý v množstve 1-2 % hmotnosti cementu, ak je povolený) môžu skrátiť dobu tuhnutia približne o 50 % pre núdzové opravy. Spomaľujúce prísady môžu byť špecifikované pre ukladanie v horúcom počasí presahujúcom 90 °F (32 °C), aby sa zabránilo rýchlemu tuhnutiu pred dokončením zhutnenia.

Sprievodca opravou betónu Úradu pre rekultiváciu (Druhé vydanie, 2015) venuje celú časť (I-D-2-c) suchej a lepenej suchej maltovej zmesi, klasifikujúc ju ako metódu tenkej opravy vhodnú pre hĺbky od 1/2 palca do 2 palcov. Sprievodca špecifikuje, že suchá maltová zmes by mala byť navrhnutá podľa požiadaviek opravy s obsahom cementu, vodou a charakteristikami kameniva optimalizovanými pre konkrétnu aplikáciu. Sprievodca opravou betónu Amerického betónového inštitútu ACI 546R-96 (Znovu schválený 2001) podobne uvádza suchú maltovú zmes ako špecializovanú techniku ukladania pre maloobjemové opravy, kde je debnenie nepraktické.

Navrhovanie zmesi

Navrhovanie zmesi suchej maltovej zmesi vyžaduje presnú kontrolu troch premenných: pomer cementu k piesku, obsah vody a zrnitosť kameniva. Na rozdiel od bežného betónu, kde návrh zmesi nasleduje štandardizované postupy (ACI 211), navrhovanie suchej maltovej zmesi sa vo veľkej miere spolieha na úsudok v teréne a skúšky rukou, pretože obsah vody je príliš nízky na to, aby bolo bežné skúšanie spadu alebo tečenia zmysluplné.

Pomer cementu k piesku

Štandardný pomer zmesi suchej maltovej zmesi je 1 diel portlandského cementu na 3 diely čistého, ostrého piesku objemovo. Tento pomer je špecifikovaný v ACI 546R-96, Sprievodcovi opravou betónu Úradu pre rekultiváciu a FAA AC 150/5380-6C pre opravy výtlkov v škárach na letiskových spevnených plochách. Pomer 1:3 poskytuje vyváženú kombináciu pevnosti v tlaku, spracovateľnosti počas tĺknutia a rozmerovej stability.

Pre konštrukčné opravy vyžadujúce vyššiu pevnosť, ako sú nosné betónové prvky, opravy mostných opôr a záplaty spevnených plôch vystavené dopravným zaťaženiam, sa odporúča pomer 1:2,5 (cement k piesku objemovo). Táto bohatšia zmes zvyšuje 28-dňovú pevnosť v tlaku z približne 3 000 – 4 500 psi (pomer 1:3) na 5 000 – 6 500 psi (pomer 1:2,5) v závislosti od typu cementu a charakteristík piesku.

Pre nekonštrukčné výplne, ako je vypĺňanie dutín za prefabrikovanými prvkami, oprava menších medových plástov alebo vypĺňanie vŕtaných otvorov, možno použiť pomer 1:4 až 1:6. Tieto chudobnejšie zmesi majú nižšiu pevnosť (1 500 – 3 000 psi) a vyššiu pórovitosť, ale znižujú náklady na materiál a hydratačné teplo v situáciách hromadnej výplne. Úrad pre rekultiváciu uvádza, že pomery až 1:6 možno použiť pre niektoré aplikácie, ale varuje, že chudobnejšie zmesi sa ťažšie zhutňujú a sú náchylnejšie na zmrašťovacie trhliny.

Stanovenie obsahu vody

Obsah vody je jedinou najkritickejšou premennou v návrhu zmesi suchej maltovej zmesi. Príliš málo vody bráni úplnej hydratácii cementu, pričom zanecháva nehydratované častice cementu, ktoré neprispievajú k pevnosti a zvyšujú pórovitosť. Príliš veľa vody vytvára mokrú zmes, ktorá sa vlastnou hmotnosťou prepadáva, nedá sa správne zhutniť tĺknutím a nadmerne sa zmrašťuje počas sušenia, čo vedie k odlupovaniu a praskaniu na obvode opravy.

Cieľová konzistencia je v terminológii ACI opísaná ako vlhká, nie mokrá. Na overenie správneho obsahu vody sa používajú štyri terénne skúšky:

Skúška guľou, Hrsť namiešanej malty sa pevne stlačí v dlani. Správne namiešaná zmes vytvorí súdržnú guľu, ktorá drží tvar, keď sa ruka otvorí. Ak sa guľa pri otvorení rozpadne, zmes je príliš suchá. Ak medzi prstami vyteká voda alebo na dlani zostáva vlhký film, zmes je príliš mokrá.

Skúška pádom, Guľa malty sa pustí z výšky pása (približne 36 palcov) na čistý, tvrdý povrch. Správne namiešaná zmes sa rozbije na niekoľko veľkých úlomkov. Zmes, ktorá je príliš mokrá, sa sploští na placku. Zmes, ktorá je príliš suchá, sa rozpadne na jednotlivé zrná piesku.

Skúška odtlačkom ruky, Hrsť malty sa stlačí v dlani a potom sa ruka otvorí. Ak si malta zachová jasný odtlačok línií pokožky bez toho, aby vykazovala voľnú vodu, obsah vody je správny. Vodný film na ruke indikuje nadmerné množstvo vody.

Skúška stlačenia a uvoľnenia, Malta stlačená do gule s priemerom 1 palec a umiestnená na rovný povrch by mala udržať svoju hmotnosť bez prepadnutia alebo roztiahnutia. Priemer gule po 60 sekundách by sa nemal zväčšiť o viac ako 10 % pôvodného priemeru.

Cieľový obsah vody hmotnostne je typicky 6 až 9 percent celkovej hmotnosti suchých materiálov (cement plus piesok). Pre zmes 1:3 s použitím 42,5 kg (94 lb) portlandského cementu a 127 kg (280 lb) suchého piesku je prídavok vody približne 3,0 až 4,5 litra (6,5 až 10 pint) . Voda by sa mala pridávať postupne, začnite s 80 % odhadovaného množstva, dôkladne premiešajte, vyhodnoťte konzistenciu a postupne pridávajte zvyšnú vodu, kým sa nedosiahne cieľový stav vlhkého piesku.

Požiadavky na kamenivo

Piesok použitý v suchej maltovej zmesi musí byť čistý, ostrý, dobre zrnitý a tvrdý. Špecifikácia ASTM C33 pre jemné kamenivo do betónu poskytuje platné požiadavky na zrnitosť. Piesok by mal prejsť sitom č. 4 (4,75 mm) , pričom na site č. 4 by nemalo zostať viac ako 5 % zŕn. Modul jemnosti by mal byť v rozsahu 2,5 až 3,1 pre optimálnu spracovateľnosť a hustotu zhutnenia. Piesky jemnejšie ako 2,5 zvyšujú potrebu vody. Piesky hrubšie ako 3,1 vytvárajú drsnú, ťažko zhutniteľnú zmes.

Maximálna veľkosť zŕn by nemala presiahnuť jednu tretinu minimálnej hĺbky opravy. Pre hĺbku opravy 0,5 palca (12,5 mm) by mala byť maximálna veľkosť kameniva obmedzená na 1/6 palca (4 mm), čo zodpovedá situ č. 4. Pre hlbšie opravy presahujúce 1 palec možno použiť kamenivo do veľkosti 3/8 palca (9,5 mm), pokiaľ geometria dutiny umožňuje úplné zhutnenie.

Piesok by sa mal skúšať na organické nečistoty podľa ASTM C40 (kolorimetrická skúška). Organické znečistenie z bahna, ílu alebo rastlinných látok spomaľuje hydratáciu cementu a znižuje pevnosť priľnavosti. Vlhkosť piesku by sa mala zohľadniť pri výpočte dávkovania vody. Použitie piesku v stave nasýtenom s vysušeným povrchom (SSD) eliminuje variabilitu vlhkosti pri dávkovaní v teréne.

Typy cementu a prísady

Portlandský cement typu I podľa ASTM C150 je štandardný cement pre suchú maltovú zmes. Typ II (stredná odolnosť voči síranom) je špecifikovaný pre opravy v pôdach alebo vode obsahujúcich sírany. Typ III (vysoká počiatočná pevnosť) možno použiť, keď je potrebný rýchly obrat, pričom dosahuje približne 70 % 28-dňovej pevnosti za 7 dní. Typ I/II (dvojaký cement spĺňajúci požiadavky typu I aj typu II) je bežne špecifikovaný pre opravy letiskových spevnených plôch, pretože poskytuje dobrý univerzálny výkon so strednou odolnosťou voči síranom vhodnou pre letiskové prostredie.

Biely portlandský cement je špecifikovaný pre architektonické alebo farebne zladené opravy, kde je dôležitý vizuálny vzhľad. Používa suroviny s nízkym obsahom železa a mangánu, pričom vytvára rovnaké pevnostné charakteristiky ako sivý cement.

Zmiešané cementy, typ IS (portlandský cement s vysokopecnou troskou) a typ IP (portlandský cement s pucolánom) podľa ASTM C595, možno použiť pre suchú maltovú zmes, ale vyžadujú dlhšie ošetrovanie a môžu produkovať pomalší nárast pevnosti pri nízkych teplotách. Popolček (trieda C alebo F podľa ASTM C618) môže nahradiť 15 – 25 % portlandského cementu na zníženie hydratačného tepla a zlepšenie spracovateľnosti, ale náhrada znižuje pevnosť v ranom veku.

Chemické prísady sa používajú selektívne. Urýchľujúce prísady (chlorid vápenatý, bezchloridové urýchľovače na báze mravčanu vápenatého alebo dusičnanu vápenatého) urýchľujú tuhnutie a ranný nárast pevnosti pre núdzové opravy alebo ukladanie v chladnom počasí. Chlorid vápenatý je obmedzený na 2 % hmotnosti cementu podľa ACI 318 a je zakázaný v predpätom betóne alebo betóne vystavenom síranom. Prísady znižujúce množstvo vody (typ A alebo typ D podľa ASTM C494) môžu zlepšiť spracovateľnosť pri rovnakom obsahu vody alebo umožniť zníženie vody bez obetovania spracovateľnosti. Prísady na vnášanie vzduchu (ASTM C260) zlepšujú odolnosť voči cyklom zmrazovania a rozmrazovania, ale musia sa používať opatrne, pretože vnesený vzduch znižuje pevnosť v tlaku približne o 5 % na každé 1 % obsahu vzduchu.

Technika ukladania

Úspešné uloženie suchej maltovej zmesi závisí výlučne od správneho zhutnenia ručným tĺknutím. Technika sa výrazne líši od bežného ukladania betónu, pretože materiál sa nenalieva, nevibruje ani nehladí v obvyklom zmysle. Každá častica malty musí byť mechanicky vtlačená do tesného kontaktu s podkladom aj so susednými časticami malty.

Príprava dutiny

Opravná dutina musí byť priprabená podľa zavedených postupov opravy betónu pred začatím ukladania suchej maltovej zmesi. Podľa Sprievodcu opravou betónu Úradu pre rekultiváciu by mal byť obvod dutiny rezaný na minimálnu hĺbku 3/4 palca (19 mm) s líniou rezu tvoriacou obdĺžnikový alebo kruhový tvar so zaoblenými rohmi, ostré vnútorné rohy koncentrujú napätie a podporujú vznik trhlín. Dutina by mala byť podrezaná alebo opatrená zámkom približne pod uhlom 5 stupňov, aby sa vytvoril mechanický zámok, ktorý pomáha udržať opravný materiál. Minimálna hĺbka pre opravu suchou maltovou zmesou je 1/2 palca (12,5 mm) podľa špecifikácií Caltrans a pokynov Úradu pre rekultiváciu. Ostré hrany nie sú prijateľné, pretože tenké okraje sa pri zaťažení odlamujú a poskytujú nedostatočnú plochu na priľnavosť.

Všetok zvetraný, delaminovaný a nesúdržný betón musí byť odstránený pomocou búracích kladív (maximálne 15 lb), hydrodemolácie (10 000 – 20 000 psi), ihlových skalpelov alebo abrazívneho otryskávania, aby sa odkryl zdravý betón s otvorenými zrnami kameniva. Podklad sa potom očistí, najprv stlačeným vzduchom bez oleja na odstránenie voľných nečistôt, potom vysokotlakovým vodným lúčom s minimálnym tlakom 3 000 psi (21 MPa) na odstránenie prachu, cementového mlieka a zvyškov. Dutina musí byť v čase ukladania v stave nasýtenom s vysušeným povrchom (SSD), povrch je viditeľne vlhký bez stojatej vody. Stojatá voda v dutine riedi maltu na rozhraní a bráni vytvoreniu priľnavosti.

Príprava priľnavosti

Rozhranie medzi existujúcim betónom a suchou maltovou zmesou je najslabším článkom v systéme opravy. V Sprievodcovi opravou betónu Úradu pre rekultiváciu sú špecifikované tri metódy prípravy priľnavosti:

Metóda 1 (Štandardná suchá maltová zmes), Neaplikuje sa žiadne spojivo. Podklad sa udržiava v stave SSD a suchá maltová zmes sa natĺka priamo na vlhký povrch. Mechanické zaklinenie z podrezanej dutiny a tlak zhutnenia poskytujú primárny mechanizmus priľnavosti. Táto metóda je vhodná pre opravy v tlakových zónach, kde je mechanický zámok dostatočný na udržanie opravného materiálu.

Metóda 2 (Lepená suchá maltová zmes s čistou cementovou zálievkou), Bezprostredne pred uložením sa na podklad SSD natrie vrstva čistej cementovej zálievky (portlandský cement zmiešaný s dostatočným množstvom vody na vytvorenie hustej kaše s konzistenciou hustej smotany). Aplikácia zálievky by mala pokryť všetky odkryté povrchy dutiny vrátane strán, dna a akéhokoľvek odkrytého vystuženia. Suchá maltová zmes sa ukladá, kým je zálievka ešte lepkavá, typicky do 5 až 10 minút od aplikácie. Táto metóda poskytuje výrazne zvýšenú pevnosť priľnavosti vyplnením mikroskopických pórov povrchu a poskytnutím prechodovej zóny bohatej na cement medzi podkladom a opravným materiálom.

Metóda 3 (Lepená suchá maltová zmes s komerčným spojivom), Komerčné spojivo na báze latexu alebo epoxidu sa aplikuje podľa pokynov výrobcu. Latexové spojivá (polyvinylacetát, styrén-butadién alebo akrylové formulácie) zlepšujú priľnavosť a znižujú stratu vody zo suchej maltovej zmesi do podkladu. Epoxidové spojivá poskytujú najvyššiu pevnosť priľnavosti, ale vyžadujú starostlivé dávkovanie a kontrolu teploty. Odporúčania výrobcu týkajúce sa aplikačnej dávky, otvoreného času a stavu podkladu sa musia presne dodržiavať.

Vrstvové zhutňovanie

Suchá maltová zmes sa musí ukladať v tenkých, postupných vrstvách, nie vysypať do dutiny v jednej hmote. Každá vrstva by mala mať hrúbku 1/4 až 3/8 palca (6 až 10 mm), dostatočne tenká, aby tĺkací nástroj mohol preniesť energiu zhutnenia cez celú hrúbku vrstvy až na rozhranie s podkladom.

Krok 1, Prvá výplň: Prvá vrstva malty sa rozprestrie po dne dutiny a pevne vtlačí do kontaktu so spojovacou zálievkou (ak sa používa) alebo podkladom SSD. Tĺkací nástroj, typicky tupá drevená tyč (priemer 3/4 až 1-1/2 palca), kúsok reziva 2x4 alebo oceľová tĺkacia tyč s plochým čelom, sa používa na dodanie pevných, zvislých úderov cez celý povrch. Každý štvorcový palec povrchu by mal dostať minimálne 25 až 30 tĺknutí. Zhutňovanie by malo postupovať systematicky z jednej strany dutiny na druhú, pričom každý úder by sa mal prekrývať s predchádzajúcim približne o 50 %.

Krok 2, Medziľahlé vrstvy: Ďalšie vrstvy sa ukladajú rovnakým spôsobom, pričom každá vrstva sa zhutní pred pridaním ďalšej. Zhutnenie každej vrstvy by malo materiál zhutniť do bodu, kedy sa povrch javí lesklý, čo naznačuje, že cementové pasty boli tlakom zhutnenia vytlačené na povrch. Tento povrchový lesk je terénnym indikátorom dostatočného zhutnenia. Ak povrch po tĺknutí zostáva matný, je potrebné ďalšie zhutňovacie úsilie.

Krok 3, Konečný povrch: Posledná vrstva sa uloží mierne vyššie ako okolitý povrch spevnenej plochy (približne 1/16 až 1/8 palca navrch). Po úplnom zhutnení tĺkacím nástrojom sa povrch zarovná pomocou pravítka alebo stieracej lišty držanej v jednej rovine s okolitou spevnenou plochou. Konečná úprava sa aplikuje dreveným hladidlom (pre textúru zodpovedajúcu okolitému betónu) alebo oceľovou stierkou (pre hladké povrchy). Povrch by mal byť rovný v rámci 1/8 palca (3 mm) od okolitého povrchu spevnenej plochy podľa FAA AC 150/5380-6C.

Nástroje pre zvislé a nadhlavové aplikácie

Pre zvislé plochy (ako sú oporné múry, stĺpy alebo oporné steny) musí byť suchá maltová zmes vtlačená do dutiny dostatočnou silou, aby zostala na mieste proti gravitácii. Malta by mala byť vytvarovaná do pukovitých hmôt s priemerom približne 2 až 3 palce a hrúbkou 1/2 až 3/4 palca, potom pevne vtlačená do dutiny pomocou dlane alebo polstrovaného tĺkacieho nástroja. Každý puk musí byť dôkladne zhutnený predtým, ako sa vedľa neho umiestni ďalší.

Pre nadhlavové aplikácie musí byť malta vtlačená nahor do dutiny pomocou podkladovej dosky alebo debnenia držaného proti spodnej strane. Tĺkací nástroj sa používa cez prístupový otvor na zhutnenie malty proti nadhlavovému povrchu. Toto je najťažšia aplikácia suchej maltovej zmesi a vyžaduje značné skúsenosti na dosiahnutie správneho zhutnenia a priľnavosti. Lepená suchá maltová zmes (metóda 2 alebo 3) sa dôrazne odporúča pre nadhlavové opravy.

Ošetrovanie

Správne ošetrovanie je nevyhnutné pre suchú maltovú zmes, pretože nízky obsah vody poskytuje minimálnu rezervu na stratu vody počas hydratácie. Ak malta vyschne predtým, ako je hydratácia cementu v podstate dokončená (typicky 7 dní pri 70 °F/21 °C), hydratačná reakcia sa zastaví, pričom zostanú nehydratované cementy, ktoré neprispievajú k pevnosti, a pórovitá mikroštruktúra náchylná na poškodenie mrazom.

Metódy ošetrovania špecifikované v Sprievodcovi opravou betónu Úradu pre rekultiváciu zahŕňajú:

Mokrá jutovina s polyetylénovým krytom, Tkaná jutovina (minimálna hmotnosť 4 vrstvy) sa nasýti čistou vodou, položí sa priamo na hotový opravený povrch a prikryje sa čistou polyetylénovou fóliou (minimálna hrúbka 4 mil) na zabránenie odparovania. Jutovina sa musí denne znovu namáčať alebo častejšie v horúcom, suchom alebo veternom počasí. Polyetylénová fólia by mala presahovať jutovinu najmenej o 6 palcov na všetkých stranách a na okrajoch by mala byť zaťažená, aby sa udržal kontakt.

Nepretržitá aplikácia vody, Namáčacia hadica, kvapková závlaha alebo hmlová dýza dodáva nepretržitý prísun vody na opravený povrch a okolitý betón. Táto metóda je účinná v horúcom počasí, ale vyžaduje spoľahlivý zdroj vody a správne odvodnenie, aby sa zabránilo hromadeniu vody v priľahlých oblastiach.

Kvapalné membrány tvoriace ošetrovacie zmesi, Zmesi spĺňajúce ASTM C309 (kvapalné membrány tvoriace zmesi na ošetrovanie betónu) sa nanášajú štetcom alebo postrekom v dávke odporúčanej výrobcom (typicky 200 až 300 ft² na galón). Zmes vytvára súvislú bariéru, ktorá zadržiava vlhkosť v malte. Bielo pigmentované zmesi sa používajú v horúcom počasí na odraz slnečného žiarenia a zníženie povrchovej teploty.

Minimálna doba ošetrovania je 7 dní pri teplotách nad 50 °F (10 °C). Pre cement typu III (vysoká počiatočná pevnosť) možno minimum skrátiť na 3 dni, ak skúšky pevnosti potvrdia dostatočnú hydratáciu. Pre ukladanie v chladnom počasí pod 50 °F by sa mala doba ošetrovania predĺžiť, kým malta nenazbiera minimálne 500 °F-dní (stupňov nad 32 °F).

Kontrola teploty počas ukladania a ošetrovania je kritická. Teplota okolia by sa mala udržiavať nad 40 °F (4 °C) počas ukladania a počas celého obdobia ošetrovania podľa ACI 306 (Betonáž v chladnom počasí). V horúcom počasí nad 90 °F (32 °C) by sa teplota malty mala udržiavať pod 90 °F pomocou studenej zámesovej vody, tienenia materiálov a ukladania počas najchladnejšej časti dňa. Ľad možno použiť ako súčasť zámesovej vody za predpokladu, že sa ľad pred začatím ukladania úplne roztopí.

Vhodné typy opráv

Suchá maltová zmes je použiteľná pre špecifický rozsah scenárov opráv betónu, ktoré sa vyznačujú ohraničenou geometriou, malým objemom a absenciou debnenia. Pochopenie vhodného aplikačného rozsahu je nevyhnutné pre úspešné použitie.

Opravy výtlkov v škárach tuhých vozoviek

Výtlky v škárach sú zlomy, odštiepenia alebo zlomeniny, ktoré sa vyskytujú na škárach vozovky alebo v ich blízkosti, typicky do 1 až 2 stôp od líca škáry. Sú spôsobené nadmerným namáhaním v škáre od zaťaženia kolesami, nestlačiteľnými nečistotami vypĺňajúcimi škáru, nesprávnym vyrovnaním spojovacích tyčí alebo degradáciou betónu v dôsledku pôsobenia mrazu. FAA AC 150/5380-6C (Usmernenia a postupy pre údržbu letiskových spevnených plôch) identifikuje opravu výtlkov v škárach ako primárnu aplikáciu pre záplaty v čiastočnej hĺbke pomocou metód ukladania malty.

Postup opravy podľa poradného obežníka FAA zahŕňa rezanie obvodu vyťaženej oblasti na minimálnu hĺbku 3/4 palca, odstránenie všetkého nesúdržného betónu v rámci hranice rezu do maximálnej hĺbky jednej tretiny hrúbky dosky, čistenie dutiny, aplikáciu spojiva, ak je špecifikované, a uloženie suchej maltovej zmesi v tenkých zhutnených vrstvách. Opravná oblasť je typicky obmedzená na menej ako 2 štvorcové stopy na jednu záplatu pre metódy suchej maltovej zmesi. Väčšie výtlky presahujúce jednu tretinu hrúbky dosky vyžadujú opravu v plnej hĺbke pomocou bežného betónu podľa položky P-501 (portlandský cementový betónový povrch) v AC 150/5370-10H.

Vypĺňanie kužeľových otvorov

Kužeľové otvory sú kužeľovité dutiny, ktoré zostanú v betónovej vozovke po odstránení skrutiek debnenia alebo kužeľových skrutiek. Pri výstavbe a oprave letiskových spevnených plôch majú tieto otvory priemer 1 až 3 palce na povrchu a zužujú sa na 1/2 až 1 palec v hĺbke 2 až 4 palce. Kužeľové otvory musia byť úplne vyplnené, aby sa zabránilo hromadeniu vody, poškodeniu mrazom a vzniku cudzích predmetov (FOD).

Suchá maltová zmes je preferovanou metódou na vypĺňanie kužeľových otvorov, pretože ohraničená geometria bráni použitiu debnenia a nízke zmrašťovacie charakteristiky suchej maltovej zmesi vytvárajú trvanlivú výplň, ktorá sa neodťahuje od stien otvoru. Otvor sa očistí od prachu a nečistôt stlačeným vzduchom, navlhčí sa do stavu SSD a vyplní sa v jednej súvislej zhutňovacej operácii. Malta sa natĺka do otvoru pomocou kovovej tyče o niečo menšieho priemeru, ako je priemer otvoru, pričom sa postupuje zdola nahor, aby sa eliminovali vzduchové kapsy. Konečný povrch sa zarovná a upraví tak, aby zodpovedal textúre okolitého povrchu.

Malé výtlky a výpady

Výtlky sú plytké priehlbiny v betónovom povrchu vyplývajúce z lokalizovaného mechanického poškodenia, korózie výstuže, pôsobenia mrazu alebo výpadu kameniva (strata povrchovej častice kameniva v dôsledku vnútorných expanzívnych síl). Výtlky s hĺbkou 1/2 palca až 2 palce a plochou do 1 štvorcovej stopy sú kandidátmi na opravu suchou maltovou zmesou.

Sprievodca opravou betónu Úradu pre rekultiváciu klasifikuje suchú maltovú zmes ako metódu tenkej opravy vhodnú pre hĺbky od 1/2 palca do 2 palcov. Opravná dutina by mala byť pripravená s podrezanými stranami, očistená na odstránenie všetkého voľného materiálu a udržiavaná v stave SSD až do uloženia. Pri výtlkoch spôsobených koróziou, kde je odkrytá výstuž, musí byť oceľ očistená na takmer holý kov podľa SSPC-SP10/NACE č. 2 (abrazívne otryskávanie) a natretá inhibítorom korózie pred uložením spojovacej zálievky a suchej maltovej zmesi.

Oprava medových plástov a skalných dutín

Medové plásty, dutiny v betóne spôsobené tým, že malta počas ukladania nevyplní priestory medzi hrubými zrnami kameniva, a skalné dutiny, hniezda kameniva bez malty, sú stavebné chyby, ktoré vyžadujú opravu, keď siahajú na povrch alebo ohrozujú konštrukčné krytie výstuže. Suchá maltová zmes je vhodná na vypĺňanie dutín medových plástov, pretože metóda ručného tĺknutia môže vtlačiť maltu do nepravidelných dutín, ktoré by zachytávali vzduch a viedli k neúplnému vyplneniu liate maltami.

Pri opravách medových plástov sa musí uvoľnené kamenivo a nesúdržný materiál odstrániť búraním a dutina sa musí očistiť a pripraviť podľa štandardných postupov. Suchá maltová zmes sa vtlačí do všetkých dutých oblastí pomocou malých tĺkacích nástrojov prispôsobených na dosiahnutie nepravidelnej geometrie dutiny. Lepená suchá maltová zmes (metóda 2 alebo 3) sa odporúča pre opravy medových plástov, pretože nepravidelné povrchy dutín poskytujú obmedzené mechanické zaklinenie.

Úzke drážky a drážky pre perá

Drážky, úzke obdĺžnikové dutiny typicky široké 1/2 až 2 palce a hlboké 1 až 4 palce, sú rezané do betónu pre inštaláciu spojovacích tyčí, dodatočnú montáž spojovacích tyčí alebo umiestnenie kotiev. Ohraničená geometria drážok robí debnenie nepraktickým a liate malty ťažko umiestniteľné bez zachytenia vzduchu. Suchá maltová zmes je štandardným materiálom na vypĺňanie týchto úzkych dutín.

Drážka je pripravená s čistými, rovnobežnými stranami a rovným dnom. Na podklad SSD sa nanesie spojovacia zálievka a suchá maltová zmes sa vtlačí do drážky v tenkých vrstvách pomocou úzkeho tĺkacieho nástroja (o niečo menšieho ako je šírka drážky). Zhutňovanie postupuje od jedného konca drážky k druhému, čím sa zabezpečí úplné vyplnenie bez dutín. Prebytočný materiál sa po zhutnení zarovná.

Zapuzdrenie kotiev a spojovacích tyčí

Keď sú kotvy alebo spojovacie tyče osadené do vyvŕtaných otvorov v existujúcom betóne, musí byť medzikružie medzi tyčou a stenou otvoru úplne vyplnené, aby sa prenášalo zaťaženie cez spoj. Suchá maltová zmes sa natĺka do otvoru okolo tyče cez malý prístupový otvor, čím sa dosiahne úplné zapuzdrenie bez zmrašťovacích medzier, ktoré sa môžu vyskytnúť pri liate maltách v hlbokých, úzkych otvoroch.

Priemer otvoru by mal byť najmenej o 1/4 palca väčší ako priemer tyče, aby sa poskytol dostatočný priestor na uloženie malty. Otvor sa očistí, tyč sa umiestni a podoprie v správnom vyrovnaní a suchá maltová zmes sa natĺka do medzikružia v malých prírastkoch pomocou tyče, ktorá sa zmestí medzi tyč a stenu otvoru. Malta musí byť najprv vtlačená na dno otvoru a potom sa buduje nahor vo vrstvách, aby sa zabezpečilo úplné vyplnenie po celom obvode tyče.

Príprava priľnavosti

Rozhranie medzi existujúcim betónovým podkladom a opravným materiálom suchej maltovej zmesi je najkritickejším faktorom trvanlivosti opravy. ACI 546R-96 zdôrazňuje, že „predčasné zlyhania opravných systémov sa často pripisujú nesprávnej príprave povrchu." Priľnavosť musí odolávať ťahovým a šmykovým napätiam z rozdielneho tepelného pohybu, zmrašťovania opravného materiálu pri sušení, aplikovaného zaťaženia a environmentálneho pôsobenia.

Profil povrchu podkladu

Povrch existujúceho betónu musí byť pripravený na dosiahnutie profilu povrchu betónu (CSP) 3 až 5 podľa ICRI Usmernenie č. 03732 (Výber a špecifikácia prípravy betónového povrchu pre tmely, nátery a polymérové prekrytia). CSP 3 zodpovedá ľahkému abrazívnemu otryskaniu alebo profilu morenia kyselinou s veľmi ľahkou povrchovou textúrou. CSP 5 zodpovedá strednému abrazívnemu otryskaniu s viditeľnou drsnosťou povrchu odhaľujúcou malé kamenivo.

Pre opravy suchou maltovou zmesou sa odporúča minimálny CSP 5. Táto drsnosť poskytuje dostatočnú plochu na mechanické zaklinenie medzi podkladom a opravnou maltou. Vyššie hodnoty CSP (6-9) nie sú potrebné pre cementové malty a môžu znížiť efektívny prierez tenkých opravných častí.

Pripravený povrch musí odhaliť zdravý betón s otvorenými zrnami kameniva v celej opravnej oblasti. Cementové mlieko, slabá, pórovitá vrstva jemných častíc a vody z krvácania, ktorá sa hromadí na betónových povrchoch počas ukladania, musí byť úplne odstránená. Požiadavka na odkrytie zdravého betónu sa overuje skúškou búraním, ak dlátom udieraným kladivom s hmotnosťou 2 lb spôsobí, že sa zrná kameniva skôr lámu, ako uvoľňujú z pasty, príprava povrchu je dostatočná.

Stav nasýtený s vysušeným povrchom (SSD)

Stav SSD je štandardný vlhkostný stav pre cementové opravy. Podklad sa predvlhčí čistou vodou minimálne 2 hodiny pred uložením, alebo kým povrch viditeľne neprestane absorbovať vodu. V čase ukladania by mal byť povrch vlhký bez stojatej vody alebo viditeľného lesku. Prebytočná stojatá voda sa odstráni blotovaním čistou špongiou alebo stlačeným vzduchom (bez oleja).

Stav SSD plní dve funkcie. Po prvé, bráni suchému podkladu absorbovať vodu z čerstvej malty, strata vody do suchého podkladu môže zvýšiť efektívny pomer w/c na rozhraní až o 0,10, čím sa zníži pevnosť priľnavosti o 30 – 50 %. Po druhé, poskytuje vlhkostné prostredie potrebné pre správnu hydratáciu cementu na rozhraní.

Stav SSD sa udržiava nepretržitým hmlením alebo rosením počas obdobia medzi prípravou povrchu a uložením. Ak pripravený povrch pred uložením vyschne, musí sa znovu navlhčiť najmenej 1 hodinu, aby sa obnovil stav SSD.

Aplikácia spojovacej zálievky

Pre lepené opravy suchou maltovou zmesou (metóda 2) sa čistá cementová zálievka namieša na krémovú konzistenciu pomocou portlandského cementu a čistej vody, typicky s pomerom w/c 0,35 až 0,40. Zálievka by sa mala miešať v malých dávkach dostatočných na 15 – 20 minút aplikácie, väčšie dávky pred použitím stuhnú a musia sa zlikvidovať.

Zálievka sa nanáša kefou s tuhými štetinami, uprednostňuje sa murárska kefa so šírkou 3-4 palce alebo kefa na čistenie betónového povrchu, a energicky sa vtiera do pripraveného povrchu, aby sa zabezpečilo preniknutie do všetkých pórov a nerovností povrchu. Vrstva zálievky by mala byť tenká (približne 1/16 až 1/8 palca), ale súvislá v celej opravnej oblasti. Suchá maltová zmes sa musí uložiť, kým je zálievka ešte mokrá a lepkavá, typicky do 5 až 10 minút od aplikácie pri normálnych teplotných podmienkach. Ak zálievka pred uložením malty vyschne na tvrdý, lesklý film, musí sa odstrániť drôtenou kefou a znovu naniesť.

Pre komerčné spojivá (metóda 3) sa presne dodržiavajú pokyny výrobcu týkajúce sa stavu podkladu, aplikačnej dávky, otvoreného času a ošetrovania. Epoxidové spojivá typicky vyžadujú suchý podklad (nie SSD), zatiaľ čo latexové spojivá môžu povoliť vlhký podklad. Použitie nesprávneho vlhkostného stavu pre konkrétne spojivo spôsobí zlyhanie priľnavosti.

Príprava výstuže

Keď je v opravnej dutine prítomná odkrytá výstuž, musí byť pripravená pred čistením podkladu a aplikáciou spojovacej zálievky. Odkrytá výstuž sa očistí na takmer holý kov podľa SSPC-SP10/NACE č. 2 pomocou abrazívneho otryskávania, tlakového umývania s inhibítormi hrdze alebo ihlovania. Všetka hrdza, okuje, farba, mastnota a produkty korózie musia byť odstránené. Po očistení by sa mala výstuž skontrolovať na stratu prierezu, ak korózia znížila priemer tyče o viac ako 20 %, pred pokračovaním opravy je potrebné konštrukčné posúdenie.

Očistená výstuž sa natrie inhibítorom korózie alebo epoxidovým náterom pred uložením spojovacej zálievky a suchej maltovej zmesi. Náter by mal presahovať najmenej 1 palec za odkrytú výstuž do zdravého betónu na každej strane.

Kontrola opravy suchou maltovou zmesou

Kontrola opravy suchou maltovou zmesou sa riadi postupmi uvedenými v FAA AC 150/5380-6C pre opravy letiskových spevnených plôch a všeobecnými pokynmi na kontrolu opráv betónu v ACI 546R-96. Kontrola overuje, že oprava je zdravá, správne priľnutá a rozmerovo stabilná.

Posúdenie celistvosti priľnavosti

Priľnavosť medzi suchou maltovou zmesou a existujúcim podkladom sa hodnotí akustickým poklepaním, poklepaním opravného povrchu kladivom (1-librové guľové alebo geologické kladivo) alebo ťahaním reťaze (3- až 5-stopový kus ťažkej oceľovej reťaze) cez oblasť. Pevný, zvonivý zvuk indikuje zdravú priľnavosť. Tupý, dutý alebo bubnujúci zvuk indikuje odlupovanie, malta sa oddelila od podkladu na rozhraní.

Skúška poklepaním by sa mala vykonať v mriežke s rozstupom nie viac ako 6 palcov v každom smere cez opravnú oblasť. Všetky duto znejúce oblasti by mali byť označené kriedou alebo fixkou a zaznamenané v kontrolnom formulári. Jednotlivé odlupujúce sa oblasti presahujúce 1 štvorcový palec alebo celkovo viac ako 10 % opravnej plochy sú dôvodom na zamietnutie a odstránenie.

Pre kritické opravy na letiskových spevnených plochách vystavených zaťaženiu lietadlami sa odporúča skúška priľnavosti podľa ASTM C1583 (Štandardná skúšobná metóda na pevnosť v ťahu betónových povrchov a pevnosť priľnavosti alebo pevnosť v ťahu betónových opravných a prekryvných materiálov priamym ťahom, metóda odtrhu). Kovový kotúč s priemerom 50 mm (2 palce) sa prilepí na opravný povrch vysokopevnostným epoxidom a prenosný odtrhový tester aplikuje priame ťahové zaťaženie až do zlyhania. Pevnosť priľnavosti sa uvádza v MPa alebo psi. Pre konštrukčné opravy sa typicky špecifikuje minimálna pevnosť priľnavosti 1,5 MPa (220 psi) .

Kontrola zmrašťovacích trhlín

Obvod opravy a povrch sa kontrolujú na zmrašťovacie trhliny pomocou 10-násobnej osvetlenej lupy alebo porovnávacieho meradla trhlín. Trhliny širšie ako 0,25 mm (0,01 palca) na rozhraní medzi opravou a existujúcim betónom sú neprijateľné a indikujú buď nadmerné množstvo vody v zmesi, nedostatočné zhutnenie alebo nedostatočné ošetrovanie. Povrchové zmrašťovacie trhliny (mapovité praskanie alebo praskanie v sieti) užšie ako 0,25 mm sú kozmetického charakteru, ale môžu indikovať slabé zhutnenie alebo zlé podmienky ošetrovania, ktoré si vyžadujú ďalšie vyšetrovanie.

Trhliny, ktoré tvoria úplný obvodový prstenec okolo opravy (odlupovanie na celom rozhraní), vyžadujú úplné odstránenie a výmenu bez ohľadu na šírku trhliny. Čiastočné obvodové trhliny presahujúce 25 % obvodu opravy sa vyhodnotia z hľadiska príčiny a môžu vyžadovať opravu injektážou epoxidom alebo odstránenie a výmenu.

Posúdenie zdravosti a tvrdosti

Tvrdosť povrchu opravy sa hodnotí pomocou skúšky škrabaním, nástroj z tvrdenej ocele (napríklad skrutkovač alebo šidlo) sa ťahá cez opravný povrch miernym tlakom. Správne ošetrená a zhutnená oprava odoláva škrabaniu a pri poklepaní vydáva kovový zvuk. Oprava, ktorá sa dá ľahko poškriabať alebo vydlabať, indikuje nízku povrchovú tvrdosť v dôsledku nedostatočného ošetrovania, nedostatočného obsahu cementu alebo nadmerného množstva vody v povrchovej vrstve.

Odzvukové kladivo (ASTM C805, Štandardná skúšobná metóda na číslo odrazu tvrdého betónu) možno použiť na porovnávacie hodnotenie tvrdosti. Čísla odrazu z opravy by mali byť v rozmedzí 80 – 120 % čísel odrazu z priľahlého zdravého betónu. Hodnoty výrazne nižšie ako priľahlý betón indikujú nedostatočný nárast pevnosti.

Rozmerová kontrola

Výška opravného povrchu sa kontroluje oproti okolitému povrchu spevnenej plochy pomocou pravítka, 4-stopové (1,2 m) hliníkové alebo oceľové pravítko sa umiestni cez opravu a priľahlú spevnenú plochu. FAA AC 150/5380-6C špecifikuje, že opravy výtlkov v čiastočnej hĺbke musia byť v jednej rovine s okolitým povrchom v rámci 1/8 palca (3 mm) . Vysoké miesta vytvárajú riziko zakopnutia a cudzích predmetov (FOD). Nízke miesta zachytávajú vodu a urýchľujú degradáciu mrazom na obvode opravy.

Hranice opravy sa kontrolujú na odštiepenie okrajov, triesky alebo zlomeniny na rezanom obvode spôsobené nadmerným alebo nedostatočným zhutnením na okrajoch. Odštiepenie okrajov širšie ako 1/4 palca (6 mm) znižuje efektívnu šírku opravy a vytvára miesta vzniku budúcej degradácie.

Jadrové vývrty a deštruktívne skúšanie

Pre preberacie skúšky kritických opráv sa odoberú betónové jadrové vývrty (ASTM C42) s priemerom 2 až 4 palce (50 až 100 mm) cez opravu do existujúceho podkladu. Jadro sa skúma na:

• Súvislosť línie priľnavosti, súvislé, dobre priľnuté rozhranie bez oddelenia
• Obsah dutín, viditeľné dutiny z neúplného zhutnenia
• Zhutnenie vrstiev, dobre zhutnené vrstvy bez viditeľných hraníc vrstiev
• Rovnomernosť materiálu, konzistentná farba a textúra v celej hĺbke opravy

Jadro možno skúšať na pevnosť v tlaku (ASTM C39), ak to geometria (pomer výšky k priemeru 1,75 až 2,00) umožňuje. Minimálna prijateľná pevnosť v tlaku je typicky špecifikovaná ako 21 MPa (3 000 psi) po 7 dňoch pre cement typu I/II.

Suchá maltová zmes vs liata malta vs epoxidová malta

Výber medzi suchou maltovou zmesou, liate cementovou maltou a epoxidovou maltou závisí od geometrie opravy, požiadaviek na pevnosť, časových obmedzení, nákladov a environmentálnych podmienok.

Kedy použiť suchú maltovú zmes

Suchá maltová zmes je správnou voľbou, keď existujú všetky nasledujúce podmienky:

• Opravná oblasť je malá (menej ako 2 štvorcové stopy na jednu aplikáciu)
• Hĺbka opravy je 0,5 až 2 palce (12,5 až 50 mm)
• Debnenie nie je možné umiestniť alebo nie je ekonomicky opodstatnené
• Opravná dutina je ohraničená priľahlým betónom aspoň na dvoch stranách, čo poskytuje obmedzenie pre tĺkací úkon
• Teplota okolia je nad 40 °F (4 °C)
• Na uloženie a počiatočné ošetrenie je k dispozícii niekoľko hodín (3-7 dní na úplné vytvrdnutie)
• Náklady na materiál sú primárnym rozpočtovým obmedzením
• K dispozícii je kvalifikovaná pracovná sila so skúsenosťami so suchou maltovou zmesou

Kedy použiť liate cementovú maltu

Liata cementová malta spĺňajúca ASTM C1107 (Štandardná špecifikácia pre balenú suchú, hydraulickú cementovú maltu (nezmrašťujúcu sa)) je správnou voľbou, keď:

• Objem opravy presahuje 1 kubickú stopu (0,028 m³)
• Okolo opravnej oblasti je možné nainštalovať debnenie
• Na zníženie náročnosti práce je žiaduce samonivelačné ukladanie
• Je potrebná vyššia počiatočná pevnosť (1 000 – 3 000 psi za 24 hodín pre rýchlotvrdnúce formulácie)
• Opravná oblasť je prístupná pre gravitačné tečenie alebo čerpanie
• Na minimalizáciu tvorby medzery na rozhraní je špecifikovaná nezmrašťujúca sa formulácia

Kedy použiť epoxidovú maltu

Epoxidová malta spĺňajúca ASTM C881 (Štandardná špecifikácia pre epoxidové živicové spojovacie systémy pre betón) je správnou voľbou, keď:

• Vyžaduje sa rýchly obrat, letecká alebo vozidlová doprava musí byť obnovená v priebehu hodín
• Je nevyhnutná vysoká pevnosť priľnavosti, opravy v ťahových zónach alebo vystavené cyklickému zaťaženiu
• Je potrebné opraviť tenké časti (menej ako 0,5 palca / 12,5 mm)
• Oprava musí byť nepriepustná pre vodu alebo chemikálie
• Vyžaduje sa takmer nulové zmraštenie, základne presných zariadení, dodatočné osadenie spojovacích tyčí
• Rozpočet umožňuje náklady na materiál 5-10 krát vyššie ako cementové alternatívy
• Podklad môže byť udržiavaný v suchom stave (podľa požiadaviek výrobcu)

Aplikácie opráv betónu na letiskách

Suchá maltová zmes má špecifické aplikácie v údržbe letiskových spevnených plôch, ako je definované v FAA Advisory Circular 150/5380-6C (Usmernenia a postupy pre údržbu letiskových spevnených plôch, október 2014) a AC 150/5370-10H (Normy pre špecifikáciu výstavby letísk).

Oprava výtlkov v škárach

Výtlky v škárach na letiskových vzletových a pristávacích dráhach, rolovacích dráhach a odstavných plochách sa opravujú pomocou postupov záplatovania v čiastočnej hĺbke. FAA AC 150/5380-6C Tabuľka 6-2 (Rýchly sprievodca údržbou a opravou bežných problémov s povrchom tuhých vozoviek) uvádza „Výtlky v škárach alebo trhlinách" ako bežný problém s povrchom tuhých vozoviek a odporúča „záplatovanie v čiastočnej hĺbke" ako metódu opravy.

Postup opravy výtlkov podľa usmernenia FAA vyžaduje:

1. Rezanie obvodu vyťaženej oblasti na čistý, obdĺžnikový alebo štvorcový tvar so zaoblenými rohmi
2. Odstránenie všetkého nesúdržného betónu v rámci rezu do hĺbky nepresahujúcej jednu tretinu hrúbky dosky vozovky
3. Čistenie dutiny vysokotlakovým vzduchom a vodným lúčom
4. Aplikáciu spojiva (cementová zálievka alebo epoxidové spojivo), ak je špecifikované v projektovej dokumentácii
5. Uloženie suchej maltovej zmesi vo vrstvách nepresahujúcich 25 mm (1 palec), pričom každá vrstva sa dôkladne zhutní tĺknutím
6. Ošetrenie opravy minimálne 7 dní alebo kým opravný materiál nedosiahne špecifikovanú pevnosť v tlaku
7. Kontrolu opravy na priľnavosť (skúška poklepaním), rovinnosť (kontrola pravítkom v rámci tolerancie 1/8 palca) a praskanie

FAA konkrétne uvádza, že oprava suchou maltovou zmesou je vhodná pre hĺbky výtlkov do 50 mm (2 palce) . Výtlky hlbšie ako jedna tretina hrúbky dosky vyžadujú výmenu dosky v plnej hĺbke podľa špecifikácií betónovej vozovky P-501.

Vypĺňanie kužeľových otvorov na letiskách

Kužeľové otvory v letiskových spevnených plochách predstavujú nebezpečenstvo FOD, ak zostanú nevyplnené alebo nesprávne vyplnené. Voľné kamenivo alebo fragmentovaný výplňový materiál môžu byť nasaté prúdovými motormi alebo poškodiť listy vrtule. FAA špecifikuje, že všetky kužeľové otvory musia byť vyplnené nezmrašťujúcim sa cementovým materiálom, ktorý je zhutnený tak, aby vytvoril hustú, trvanlivú výplň v jednej rovine s okolitým povrchom spevnenej plochy.

Suchá maltová zmes je preferovaným výplňovým materiálom kužeľových otvorov, pretože:

• Ohraničená geometria bráni použitiu debnenia
• Nízke zmraštenie bráni oddeleniu výplne od stien otvoru
• Vysoká hustota z tĺknutého zhutnenia vytvára povrch odolný voči FOD
• Náklady na materiál sú nízke vzhľadom na malé objemy potrebné na jeden otvor

Oprava povrchových chýb vozovky

Povrchové chyby na letiskových spevnených plochách, vrátane výpadov, straty povrchovej malty a plytkého odlupovania, sa opravujú pomocou metód tenkej opravy. FAA AC 150/5380-6C rozlišuje medzi dočasným záplatovaním (pomocou studenej asfaltovej zmesi alebo rýchlotvrdnúcich materiálov pre okamžité prevádzkové potreby) a trvalým záplatovaním (pomocou cementových materiálov vrátane suchej maltovej zmesi pre dlhodobé opravy).

Trvalé opravy pomocou suchej maltovej zmesi sú špecifikované pre povrchové chyby, ktoré:

• Sú obmedzené na povrchovú vrstvu (menej ako 2 palce hlboké)
• Majú dobre definované hranice, ktoré možno rezať a pripraviť
• Nie sú spôsobené prebiehajúcimi degradačnými mechanizmami (korózia, alkalicko-kremičitá reakcia, D-praskanie), ktoré by poškodili novú opravu
• Budú vystavené zaťaženiu lietadlami v rámci menovitej pevnostnej kapacity malty

Prevencia FOD

Prevencia cudzích predmetov (FOD) je primárnym hľadiskom v údržbe letiskových spevnených plôch. FAA AC 150/5380-6C uvádza, že údržba spevnenej plochy „je nevyhnutná pri … minimalizácii potenciálu pre cudzie predmety (FOD)." Opravy suchou maltovou zmesou, keď sú správne vykonané, vytvárajú hustý, dobre priľnutý povrch, ktorý odoláva odštiepeniu, trieskaniu a strate kameniva pri leteckej doprave a prúdoch motorov.

Kontrola opráv suchou maltovou zmesou z hľadiska rizika FOD konkrétne skúma:

• Rozpadávanie okrajov, voľné častice na obvode opravy z neúplného zhutnenia okrajov
• Opotrebenie povrchu, odkryté kamenivo alebo strata povrchovej malty v dôsledku abrázie
• Odlupovanie, uvoľnené časti opravy, ktoré by sa mohli uvoľniť pod sacím účinkom pneumatík alebo prúdom motora
• Výškový rozdiel, vyvýšené okraje, ktoré sa môžu odštiepiť pri náraze pneumatiky

Minimálna špecifikovaná pevnosť v tlaku pre opravy suchou maltovou zmesou na letiskách je typicky 21 MPa (3 000 psi) v čase otvorenia pre dopravu, s cieľovou 28-dňovou pevnosťou 35 MPa (5 000 psi) pre oblasti s vysokou dopravou, ako sú dotykové zóny dráh a križovatky rolovacích dráh.

Obmedzenia

Suchá maltová zmes, aj keď je účinná pre svoje určené aplikácie, má dobre definované obmedzenia, ktoré musia byť pochopené inšpektormi, inžiniermi a dodávateľmi.

Obmedzenie malej plochy

Suchá maltová zmes je obmedzená na malé opravné plochy, typicky menej ako 2 štvorcové stopy (0,19 m²) na jednu aplikáciu. Metóda ručného tĺknutia nedokáže efektívne zhutniť väčšie plochy a čas potrebný na uloženie viacerých tenkých vrstiev na veľkej ploche by presiahol spracovateľný čas malty pred začiatkom tuhnutia. Pre väčšie opravy sú vhodnejšie striekaný betón (pneumaticky aplikovaná malta), náhradný betón alebo betón s predloženým kamenivom.

Obmedzenie hĺbky

Maximálna hrúbka jednej vrstvy pre suchú maltovú zmes je 2 palce (50 mm) . Hlbšie opravy vyžadujú viacnásobné vrstvy, pričom každá vrstva sa uloží a zhutní pred ďalšou. Pre opravy presahujúce celkovú hĺbku 2 palce sú praktickejšie alternatívne metódy, ako je náhradný betón (pre hĺbky presahujúce 4 palce) alebo striekaný betón (pre hĺbky 2 až 6 palcov pri zvislých aplikáciách).

Minimálna hĺbka pre suchú maltovú zmes je 1/2 palca (12,5 mm) podľa Sprievodcu opravou betónu Úradu pre rekultiváciu a špecifikácií Caltrans. Tenšie časti nemožno správne zhutniť a sú náchylné na odlupovanie a lom okrajov.

Požiadavka na obmedzenie

Suchá maltová zmes vyžaduje bočné obmedzenie na dosiahnutie správneho zhutnenia. Tĺkací úkon zhutňuje maltu stláčaním proti stenám dutiny. Ak opravná oblasť nie je obmedzená aspoň na dvoch stranách, malta sa počas tĺknutia laterálne posunie namiesto zhutnenia. Táto požiadavka na obmedzenie obmedzuje suchú maltovú zmes na dutiny ohraničené existujúcim betónom, oceľou alebo debnením.

Náročnosť na prácu a závislosť od zručnosti

Suchá maltová zmes je vysoko náročná na prácu v porovnaní s liate maltou alebo striekaným betónom. Jedna štvorcová stopa správne uloženej suchej maltovej zmesi vyžaduje približne 15 až 30 minút ručného tĺknutia v závislosti od geometrie dutiny a hrúbky vrstvy. Kvalita opravy priamo závisí od zručnosti a starostlivosti osoby vykonávajúcej tĺknutie. Nekonzistentné zhutnenie vytvára premenlivú hustotu a pevnosť priľnavosti v celej opravnej oblasti.

Citlivosť na teplotu

Ukladanie suchej maltovej zmesi je obmedzené na teploty okolia nad 40 °F (4 °C) . Pod touto teplotou sa hydratácia cementu spomalí do bodu, kedy malta nedosahuje nárast pevnosti v rozumnom čase, a môže dôjsť k poškodeniu mrazom, ak malta zamrzne pred dosiahnutím minimálnej pevnosti (typicky 3 500 psi/24 MPa podľa ACI 306). V horúcom počasí nad 90 °F (32 °C) môže malta rýchlo stuhnúť pred dokončením zhutnenia, pokiaľ sa nepoužijú spomaľujúce prísady alebo studená zámesová voda.

Citlivosť na vibrácie a nárazy

Opravy suchou maltovou zmesou v oblastiach vystavených vysokofrekvenčným vibráciám (ako sú mostovky, základy strojov a heliporty) vyžadujú lepenú suchú maltovú zmes (metóda 2 alebo 3), aby sa zabránilo oderu na rozhraní. Štandardná suchá maltová zmes (metóda 1, spoliehajúca sa len na mechanické zaklinenie) sa môže pri trvalých vibráciách odlupovať. Minimálna pevnosť priľnavosti pre opravy vystavené vibráciám by mala byť 2,0 MPa (290 psi) podľa odtrhovej skúšky ASTM C1583.

Nevhodné pre nasýtené podmienky zmrazovania a rozmrazovania

Suchá maltová zmes, aj keď je relatívne hustá, má vyššiu priepustnosť ako dobre zhutnený konštrukčný betón. V nasýtených podmienkach zmrazovania a rozmrazovania, kde je oprava nepretržite vystavená vode a teploty cyklujú cez bod mrazu, sa oprava môže zhoršovať rýchlejšie ako okolitý betón. Pre opravy vystavené mrazu sa odporúča použitie prevzdušnenej suchej maltovej zmesi (s prísadou na vnášanie vzduchu), ale obsah vzduchu by nemal presiahnuť 6 %, aby sa predišlo nadmernému zníženiu pevnosti.

Závislosť od ošetrovania

Nízky obsah vody suchej maltovej zmesi ju robí kriticky závislou od správneho ošetrovania. Ak je ošetrovanie prerušené alebo nedostatočné, oprava nedosiahne návrhovú pevnosť a bude náchylná na zmrašťovacie trhliny a odlupovanie. Táto závislosť od ošetrovania je akútnejšia pre suchú maltovú zmes ako pre bežný betón alebo liate maltu, pretože v zmesi nie je žiadna rezervná voda na udržanie hydratácie počas krátkych prerušení ošetrovania.