Reparation, forsegling og fugning af ekspansionsfuger

Ekspansionsfuger (eller bevægelsesfuger) i industrigulve spiller en afgørende rolle af flere grunde:

• Termisk ekspansion og kontraktion: Beton udvider sig og trækker sig sammen med temperaturændringer. Ekspansionsfuger giver plads til denne bevægelse og forhindrer således, at betonen sprækker på grund af termiske spændinger.
• Skævheder i underlaget: I nogle tilfælde kan jorden eller underlaget under betonen bevæge sig. Dette kan være på grund af sætninger, jordforskydninger eller anden bevægelse i underlaget. Ekspansionsfuger kan hjælpe med at isolere sektioner af betonen fra disse bevægelser, forhindrende revnedannelse.
• Lastspændinger: I industrielle omgivelser kan tunge maskiner og udstyr udsætte betongulvet for betydelige belastninger. Ekspansionsfuger kan hjælpe med at distribuere disse belastninger og minimere risikoen for revnedannelse.
• Krympning af beton: Som beton hærder, kan det opleve en grad af krympning. Bevægelsesfuger giver plads til denne krympning uden at skabe uønskede spændinger i materialet.
• Kemisk påvirkning: I industrielle miljøer kan gulvet blive udsat for forskellige kemikalier, som kan forårsage ekspansion eller kontraktion af betonen. Ekspansionsfuger giver plads til disse volumenændringer.
• Forebyggelse af skader: Ved at fordele bevægelse og stress langs ekspansionsfugerne, forhindrer man skader og forlænger gulvets levetid.
• Økonomiske besparelser: Ved at inkludere og vedligeholde ekspansionsfuger korrekt, kan større reparationer og udskiftninger i fremtiden undgås, hvilket resulterer i økonomiske besparelser.

Af disse grunde er ekspansionsfuger en essentiel komponent i design og installation af industrigulve, især hvor der er forventning om betydelige temperaturvariationer, tung trafik eller andre faktorer, der kan påvirke betonens integritet.

Ekspansionsfuger kan enten være åbne eller forseglede:

Åbne fuger

Ekspansionsfugers hovedfunktion er at forhindre tilfældige, grimme revner i hele betonstrukturen.

Ekspansionsfuger planlægges  inden betonen er lagt. Konstruktionsfuger er enten   indbygget før eller efter at betonen er lagt.

Ekspansionsfuger planlægges inden betonen lægges. Det er fremstillet ved at anbringe et bulkhoved, normalt lavet af træ eller plast, i den præfabrikerede beton. Disse bulkhoveder bruges ofte som en guide til betonens færdigbehandling. Når betonen er lagt, fjernes bulkhovederne.

Konstruktionsfuger fremstilles i betonen, efter at den er lagt og har sat sig (men inden betonen er hærdet). De skæres i betonen ved hjælp af en betonsav. Man ved at  betonen kan revne på grund af temperaturforskelle og belastninger placeret på betonen. Konstruktionsfugen er grundlæggende en rille, der er skåret i betonen for at rette af, hvor revnen vil forekomme.

Tekniske grunde til ekspansionsfuger

Fysisk-kemien bag fugerne i betonen viser, at massen af betonen har klare ekspansions og kontraktion effekter, som initieres og påvirkes af termiske variationer. Der vil også være deformationer på grund af overbelastning og forskellige bevægelser.

Hver fuge har et formål, såsom at forsinke den uundgåelige forringelse af en struktur indtil slutningen af dens levetid.

Ekspansionsfugerne sikrer individuelt fugerne mellem de forskellige elementer væg-gulv, væg-væg, gulv-søjle. På denne måde forhindres sandsynligheden for strukturel skade på hvert af elementerne.

På den anden side er ekspansionsfuger i beton meget vigtige for konstruktionssystemer til broer, industrianlæg og færdigstøbte konstruktioner. De vil blive udsat for høje termiske udsving i hele deres levetid.

Ekspansionsfuger i beton til broer skal være designet til at absorbere strukturens dynamik. Især på grund af store variationer i temperatur, som gulvet udsættes for. Det skal bevare kontinuiteten i sin rullende overflade med henblik på at opfylde kravene til komfort og sikkerhed for køretøjstrafikken.

Som ethvert andet strukturel element er ekspansionsfuger på et betongulv udsat for gradvis forringelse over tid. Dette fører til det forventede slid, som igen kræver  reparation af ekspansionsfuger.

De fleste  skader er forårsaget af slid.

Følgende typer af slid  i betonfuger:

Slid ved trafik

Dette er forårsaget af friktion af forskellige transportkøretøjer på et gulv. Fugemodstanden for et stift gulv afhænger af det anvendte fugemasse. Hvis fugemassen er svag, vil slid  føre til dannelse af revner og sprækker, hvilket skader uigennemtrængeligheden.

Slid ved erosion

Vindblæste sandpartikler påvirker fugernes overflade. Sandsynligheden for slid på grund af vindpåvirkning er meget lav, men det afhænger af miljøforholdene.

Slid ved fugt

I nogle tilfælde kan vand transportere sand i høje hastigheder, for eksempel i kraftigt regn. Ligesom slid ved erosion, indebærer slid ved fugt ikke kortvarigt slid på fugerne, da det ikke direkte påvirker bindingen af deres komponenter.

Slid ved kemikalier

Til sidst har vi det slid, der er givet ved interaktionen med kemiske stoffer, såsom nogle aggressive rengøringsprodukter. Disse kan svække tætningsmiddelets molekylstruktur, hvilket får den til at gå i opløsning og udsætte strukturelementerne for yderligere slid.

Solstråling er en anden faktor, der påvirker fuge slid. Ultraviolette stråler ændrer især tætningsmassens elastisiteten og plasticiteten. På grund af den lange eksponeringsperiode, bliver de stive og ude af stand til at absorbere friktion og reducere deformationer.

Vi vurderer, at slid i ekspansionsfugens levetid fører til følgende konsekvenser:

Revner

Den mest almindelige konsekvens af slid i fuger, er dannelsen af revner og sprækker. Revner og sprækker er konsekvenserne af aksiale spændinger i betonen, der er udløst af overbelastning og temperaturvariationer på ekspansionsfugerne.

Revner kommer ofte til syne i tynde gulve eller plader, hvilket gør det vanskeligt at sprede og absorbere energien genereret af aksiale og forskydningskræfter. De kan også forekomme på grund af dårlig konstruktion.

I tilfælde af betonkonstruktioner er det nødvendigt, som et indledende skridt, at udføre en grundig rengøring af fugen, der skal repareres, især hvis den er åben. Tilstedeværelsen af snavs og støv ændrer effektiviteten af tætningsmidlets binding til strukturelle elementer.

I de fleste tilfælde er forseglede ekspansionsfuger den bedste konstruktionsmulighed. De tilbyder god mekanisk beskyttelse og vandtætte strukturelementer.

Den økonomiske faktor er vigtig. Dog vil investering i en avanceret tætningsmiddel øge levetiden for ekspansionsfuger og minimere vedligeholdelsesperioder. Elastomerer har udviklet sig teknologisk og er blevet det ideelle materiale til imprægnering af ekspansionsfuger.