A világban a tűzihorganyzott betonacélok felhasználása több mint száz éve ismert. Hazai alkalmazása egyelőre sajnálatosan nagyon szűk körű. De például Olaszországban, USA-ban, Ausztráliában, Kanadában régóta és egyre nagyobb mennyiségben használják. Tűzihorganyzott betonacélok, igaz, drágábbak, de alkalmazásukkal karcsúbb vasbetonszerkezetek építhetők, a betonacélok élettartama jóval hosszabb lesz, mint a nyers felületű acéloké. Végeredményben a legtöbbször kisebb betonfelhasználás mellett, lecsökkennek a karbantartási és felújítási költségek. Alkalmazása akkor is előnyös, amikor felhasználáskor intenzívebb korróziós hatások (klorid-szennyeződés) érik a vasbeton szerkezetet (pl. hidaknál) vagy ha az adott építményt hosszú távon tervezik működtetni.
A nyers felületű acél és a tűzihorganyzott acél viselkedése betonban
Bevonat nélküli acélnál – optimális körülmények között – az acél felülete a friss beton pórusvizének lúgos kémhatása miatt passziválódik, és a betonhoz való tapadása kiváló lesz. Ameddig ez az ideális állapot fennáll, addig a vasbeton szerkezet karbantartása nem szükséges.
De a beton nem tömör, hanem pórusos szerkezetű, használat alatt még repedések is keletkezhetnek benne, melyeken keresztül korróziót okozó anyagok könnyen a betonanyagba juthatnak, annak kedvező kémiai tulajdonságait lerontják (pH-értéke lecsökken), emiatt korrodálhatják az acélbetétet is. A keletkező vasrozsda térfogatnövekedése (kb. 3x) miatt feszítőerők keletkeznek, melyek az acélbetétről lefeszíthetik a betonfedést (1. kép). Ez a folyamat végső soron a vasbeton szerkezet tönkremeneteléhez vezethet.
Tűzihorganyzott acélnál (2. kép) a friss betonba kerülő horganyfelületen – kezdeti gyorsabb korróziót követően – igen nehezen oldódó bázisos cinkvegyületek képződnek, amelyek jól védik az alatta levő horganyréteget. Ugyanakkor magas klorid-tartalmú friss beton esetében szakember tanácsát célszerű kikérni. Alkalmazáskor a betonba jutó kloridok hatására ugyan a horgany korróziójának sebessége is megnő, de a betonacél élettartama így is sokkal hosszabb lesz, mint a nyers felületűé, továbbá a keletkező cink-oxidok térfogatnövekedése csekély (kb. x 1,1), ennek köszönhetően nem feszíti le a betonfedést. Ezt nemcsak betonacélok esetében, hanem a betonnal „együttdolgozó” más tartóelemeknél is ki lehet használni (3. kép). Tűzihorganyzott betonacélok használatára az EN 10348:2024 szabvány vonatkozik.
Tűzihorganyzott acélok a betonban
Évtizedek óta nagy mennyiségben horganyoznak közvetlenül a betonba kerülő acélszerkezeteket. Kiváló példák a villamos távvezeték oszlopok, melyek oszlopcsonkjai már nagyon hosszú ideje ilyen kivitelben készülnek. Gépalapok, kerítések, oszlopok és számos más területen problémamentesen használják fel a tűzihorganyzott acélszerkezeteket. A tűzihorganyzott betonacélok használata nyugati országokban már szélesebb körben elterjedt. Felhasználásuk akár vasbeton hídszerkezeteknél, héjszerkezeteknél, oszlopoknál, födémeknél, stb. növekvő tendenciájú. A mezőgazdaságban akár az állattartásban, akár a szántóföldi vagy kertészeti termények tárolására szolgáló csarnokok, létesítmények esetében is érdemes lehet ezt a technológiát választani. Istállóoszlopok lábánál, a talaj felett kb. 1 m magasságban – az állati trágya agresszív hatása miatt – korábbi cikkünkben már említett plusz védőbevonat felhordása ajánlatos. Figyelemre méltó, hogy Európában először Németországban már több mint tíz éve engedélyezték kis- és közepes fesztávú közúti hidaknál a tűzihorganyzott betonacélok használatát.
