Autor: Krzysztof Zychowicz, kierownik działu kontroli jakości i laboratorium | Oddział Kielce

Beton to materiał, z którego możemy wykonywać elementy prefabrykowane i tworzyć konstrukcje monolityczne na placu budowy. Na przestrzeni lat zasadniczo nic się nie zmieniło, ponieważ zarówno dawniej, jak i obecnie proces budowlany przebiega podobnie. Jednak różnica dotyczy jakości produkowanych elementów, gdyż doprecyzowano wymagania dotyczące typowych cech, jak faktura, porowatość, równomierność zabarwienia, kategorie deskowania.
W Specyfikacjach Technicznych Wykonania i Odbioru Robót dotyczących obiektów inżynierskich zapisano, że elementy betonowe w konstrukcjach powinny być w kategorii BA2 betonu architektonicznego (fot. 1; tab. 1).

Aby wytworzyć prefabrykaty spełniające wymagania BA2, wszystkie procesy technologiczne wymagają kontroli. Każda realizacja to nowe wyzwanie organizacyjne.

Zakłady prefabrykacji BETARD pracują zgodnie z określonym powtarzalnym schematem czasowym (rys. 1), aby spełnić oczekiwania szybkiej realizacji zleceń. Schemat ten jest zamknięty w cyklu 24 h. Produkcja belek na torach naciągowych o długości 84 m wymaga ścisłej współpracy kilku brygad, aby w tak krótkim czasie produkcyjnym zagwarantować doskonałą jakość. Praca pod presją czasu wymusza stosowanie cementów o dużym przyroście wytrzymałości wczesnej, betonów wysokich klas o małym współczynniku w/s, stosowanie obróbki cieplnej i wykonywania elementów w warunkach letnich i zimowych.

Zmiana temperatury mieszanki betonowej niesie problemy z utrzymaniem konsystencji, w konsekwencji czego mogą pojawić się przebarwienia oraz zbyt duża liczba porów powietrznych na powierzchni (fot. 2).

W celu uniknięcia typowych wad na widocznej powierzchni, czas mieszania składników betonu został wydłużony oraz zwiększono częstotliwość badania konsystencji mieszanki betonowej, aby nieustannie monitorować jej parametry. Prowadzono również ciągłą kontrolę warunków środowiskowych i stały monitoring temperatury obróbki cieplnej. Czas transportu mieszanki na terenie zakładu, sposób zabudowania i wibrowania został odpowiednio doszacowany, aby uniknąć miejscowych przebarwień w wyniku niedowibrowania, przewibrowania, zaschnięcia zaczynu na powierzchni formy i widocznych odcięć partii betonu. W celu wyeliminowania wymienionych wad receptura mieszanki betonowej jest wielokrotnie sprawdzana w laboratorium, zanim trafi do produkcji. Testy polegają na symulowaniu zmiany temperatury mieszanki betonowej i poddawaniu jej wielu badaniom. Finalnie musi być 100% pewność powtarzalności konsystencji, zawartości powietrza i wytrzymałości na etapie produkcji prefabrykatów (tab. 2).

Zasadniczą kwestią jest również dobór odpowiednich składników mieszanki betonowej, m.in. kruszyw (tab. 3), tak aby spełnić wymagania wytrzymałościowe, trwałościowe dotyczące betonu.

Uzyskanie doskonałej jakości powierzchni prefabrykatów to również wiele prac związanych z przygotowaniem bardzo kosztownych form do produkcji. Dzięki współpracy między wydziałami zakład prefabrykacji BETARD opracował procedurę szytą na miarę potrzeb, polegającą na odpowiednim czyszczeniu i szlifowaniu form przy użyciu specjalnie do tego celu przeznaczonych tarcz. Samo czyszczenie wpisano w schemat produkcji, natomiast szlifowanie jest powtarzane co kilka cykli produkcyjnych. Powszechnie dostępne narzędzia do czyszczenia form nie dawały pożądanych rezultatów, co w konsekwencji skutkowało pojawieniem się „odparzeń” na powierzchni (fot. 3). Wszelkie połączenia szalunków są dodatkowo uszczelniane, aby uniknąć miejscowych wycieków mleczka lub/i zaprawy.

Dbałość o estetykę powierzchni to również dobór odpowiednich środków antyadhezyjnych oraz równomierne i dokładne ich nałożenie na formę. Na rynku dostępnych jest wiele preparatów dedykowanych do tego typu produkcji, jednak niewiele z nich znalazło zastosowanie w produkcji prefabrykatów przy obróbce cieplnej. Niedopuszczalne są odparzenia zaczynu na powierzchni prefabrykatu.
W procesie produkcji wykorzystuje się dystanse dobrane do konkretnego typu prefabrykatu. Sposób ich rozmieszczenia i montażu jest odpowiednio dostosowany, tak aby zminimalizować ich ślad na powierzchni betonowej (fot. 4).

Prefabrykaty do stosowania w budownictwie mostowym zawierają zbrojenie o dużej masie, co ogranicza możliwość stosowania dystansów z tworzyw sztucznych w formach poziomych, ponieważ są one niszczone pod naciskiem. Do tego celu stosuje się dystanse betonowe o dużej wytrzymałości oraz jak najmniejszej powierzchni styku z powierzchnią formy. Dystanse przed użyciem są odpowiednio impregnowane, aby nie chłonęły wilgoci.
W celu uzyskania prefabrykatów spełniających wymagania BA2 znaczenie ma również ścisła współpraca między wydziałami oraz przestrzeganie reżimu produkcyjnego. Żmudny proces przygotowania rozwiązania technologicznego uwzględniający każdy szczegół to przepis na osiągnięcie założonych celów jakościowych (fot. 5).

Pominięcie choć jednej czynności niesie konsekwencje otrzymania powierzchni, która nie zostanie zaakceptowana przez głównego wykonawcę i inwestora. Wszelkie wymienione czynności mają na celu zminimalizować różnice kolory- styczne oraz odcienie na powierzchni gotowego prefabrykatu. Jednak nie jest możliwe całkowite uniknięcie nawet najmniejszych przebarwień.