A hideg időben történő betonozás veszélyes üzem a végtermék minőségére nézve. A harc a jó minőségi betontermékért több szakaszban mutatkozik meg. Először is meg kell kössön a beton ahhoz, hogy egyáltalán szerkezeti anyagként értelmezhető legyen. Amennyiben a beton már a kiszállítás és beépítés után az első néhány órában megfagy, amikor még nem kezdődött meg a kötése, akkor a fagy elmúltával még van esély arra, hogy megköt és megszilárdul, mert megindulhat a cement hidratációs hőfejlődése (persze, ha nem éri újabb fagyhatás).

A legnagyobb károk akkor szoktak bekövetkezni, ha kötés közben (általában ez az első 3-24 órát jelenti) fagy meg a beton. Ebben az esetben a beton csak olyan kis mértékben szilárdul meg (vagy egyáltalán nem), ami teljesen alkalmatlanná teszi a szerkezetet a használatra. Ilyenkor szokott szétmorzsolódni, de a legjobb esetben is csak több osztállyal alacsonyabb szilárdságú lesz.

Viszont, ha a betont ezután a kb. 24 órás korán túl éri a fagyhatás (addigra már a kötési folyamat lezajlik), a szilárdulás akár 2-3-szorosára is lassulhat, de a beton végül is elérheti a tervezett 28 napos szilárdságot. Sok esetben azonban a végszilárdság kisebb lesz, mint a tervezett.

A fagyhatás tehát főleg a kötési idő alatt végzetes a betonra nézve, de a szilárdulási időn belül, az első napokban is még káros, ezért a betont meg kell védeni attól. A védelem nem csak a betont, hanem annak alépítményi szerkezeteit, pl. ipari padló vagy térbeton esetében az ágyazatot célozza meg, mert a fagyott ágyazatra, talajra épített betonlemez megsüllyed az olvadás után. A vonatkozó szabványok, műszaki előírások betartása biztosítja azt, hogy a hideg időben történő betonozás során is jó minőségű terméket állítsunk elő. 

Amikor el kell térni az előírásoktól

A gyakorlat ugyanakkor azt mutatja, hogy a határidő pallosa gyakran, sőt túl gyakran készteti a kivitelezőt arra, hogy eltérjen a biztonságot nyújtó előírásoktól. Azért is fontos, hogy áttekintsük a legfőbb feltételeket, amitől jó minőségű szerkezetet állíthatunk elő télen, hogy ha saját felelősségre mégis eltérünk azoktól, akkor legalább tisztában legyünk a várható kockázatokkal, és azok mértékének tudatában döntsünk felelősen. Mondanom sem kell, hogy alapvetően a kivitelező felel a termék minőségéért, azt csak akkor tudja áthárítani egyéb szereplőkre (pl. beruházó, generálkivitelező), ha igazolni tudja, hogy figyelmeztette őket ezekre a rizikófaktorokra és javaslata ellenére kötelezik a kivitelezőt a betonozásra.

A hideg időben történő betonozás szabályait a legrészletesebben a MÉASZ ME-04.19:1995; 20. fejezet (Műszaki Előírás; Beton és vasbeton készítése) taglalja. Annak ellenére, hogy ez nem szabvány és több mint 20 éves, mégis olyan mértékben iránymutató, hogy mind MSZ 4798-1:2004 és mind a legújabb MSZ 4798:2016 is hivatkozik erre, azaz ma is eszerint vizsgálják minőségi kifogás esetén a szakértők a fagyhatás miatt hibás betonszerkezeteket. Az alábbiakban ezen szabványok és előírás lényeges elemeit foglalom össze.

A fagyhatás miatt bekövetkező hibákra vonatkozó előírások

A betonozás szempontjából az a hideg időjárás, amikor a levegő hőmérsékleti átlaga három napon át nem lépi túl a +15 °C-ot. Ezen környezeti körülmények között a beton alkotóanyagait (adalékanyag, cement stb.) meg kell óvni a lehűléstől és a csapadéktól. A betonkeverék nem tartalmazhat jégdarabokat, fagyos rögöket és tilos fagykárosodott, megfagyott betonkeveréket bedolgozni. A zsaluzat betonnal érintkező feléről és a betonacélokról, a vasalásról a jeget, a havat el kell távolítani, fagyott talajra, ágyazatra nem szabad betonozni.

A betonnal érintkező szerkezeti részek (zsaluzat, ágyazat stb.) hőmérséklete nem lehet olyan alacsony, hogy a beton megfagyását azelőtt előidézze, amíg a beton saját szilárdsága fel nem nő kb. 10 N/mm2-es nyomószilárdsági értékig. Amíg a beton ezt a szilárdsági értéket nem éri el, addig a fagyhatást nem viseli el és nem lesz alkalmas szerkezet belőle.

A betonreceptúrát az előírt betonjel szilárdsági osztályához kell igazítani, de lényeges ellenőriznünk, hogy a beton az adott hőmérsékleti viszonyok és a környezeti feltételek mellett el tudja-e érni egyáltalán a tervezett szilárdságot. Figyelembe kell venni ugyanis azt, hogy hidegben a beton szilárdulási ideje többszörösére nőhet. Amennyiben kétséges a megfelelő szilárdulás, akkor módosítani kell a receptet, akár úgy is, hogy nagyobb szilárdsági értékre tervezzük meg a betont. Célszerű a CEM I nagy hőfejlesztésű cementek alkalmazása.

Amennyiben az átlagos környezeti hőmérséklet nagyobb +2 °C-nál, akkor a bedolgozott beton hőmérséklete min. +5 °C kell legyen. Ezen hőmérséklet alatt a bedolgozott beton hőmérsékletének az átlagos környezeti hőmérséklettől függően +10 °C és +30 °C között kell mozognia (a szabvány képletet is ad a frissbeton szükséges hőmérsékletének pontos kiszámítására).

A műszaki előírás I-V. hideglépcsőfokokra osztja hőmérsékleti határokat és ezekhez rendeli az intézkedéseket. A mostani és leggyakoribb téli hideglépcsőfok a III. (átlaghőmérséklet 0 °C – mínusz 5 °C között, min. mínusz 10 °C mellett), ezért az ehhez tartozó intézkedési előírásokat külön kiemelem:

  1. cement min. +2 °C,
  2. adalékanyag min. +5 °C,
  3. keverővíz min. +40 °C (ha a keverővíz hőmérséklete +60 °C-nál nagyobb, akkor azt a cement adagolása előtt kell az adalékanyaghoz hozzáadni – eltérően a hagyományos megoldástól, amikor a száraz adalékanyag-cement keverékhez adjuk hozzá a vizet),
  4. betonkeverék hőmérséklete a keverés befejezésekor min. +25 °C,
  5. betonkeverék hőmérséklete a bedolgozáskor min. +20 °C,
  6. nagy kezdőszilárdságú cement alkalmazandó,
  7. megfontolandó szilárdulásgyorsító, ill. fagyásgátló szer használata,
  8. a zsaluzatot fagymentesíteni kell,
  9. betonszállítás hőszigetelt eszközökben (a mixerkocsik nem ilyenek, tehát ez nem reális elvárás transzportbeton esetében).

A frissbeton hőmérsékletét mindig mérjük meg és vezessük rá a szállítólevélre is. Ha egy-két feltétel a fentiekből nem teljesül, akkor még talán lehet reálisan kockázatot vállalni, de ha több feltételt nem tudunk teljesíteni, akkor hibák keletkeznek. Az adalékszerek kombinálását nagyon meg kell fontolni és óvatosan kell alkalmazni. Több adalékszer együttes alkalmazása előtt az adott cement figyelembe vételével ki kell kérni a gyártótól az összeférhetőségi igazolást.