Wydarzenia

Trwałość konstrukcji betonowej - uszczelnianie pęknięć

Dodano: 10 września 2013

Obniżenie trwałości konstrukcji betonowej może być spowodowane pęknięciami pojawiającymi się na jej powierzchni. W następstwie czego dochodzi do znacznego ograniczenia możliwości korzystania z danego obiektu. Aby przywrócić go do stanu sprzed awarii, należy przeprowadzić proces uszczelniania rys za pomocą specjalnych żywic uszczelniających.

Trwałość konstrukcji betonowej - uszczelnianie pęknięć

Obiekty budowlane wykonane z betonu, z którymi spotykamy się w przestrzeni miejskiej - mosty, wiadukty, estakady - oraz w przestrzeni przemysłowej - kominy, zbiorniki, silosy – są narażone na szereg czynników zewnętrznych. Ich negatywne działanie skutkuje powstawaniem różnego rodzaju rys i pęknięć widocznych na powierzchni konstrukcyjnej. Ich potencjalnymi przyczynami są najczęściej:

  • skurcz betonu podczas procesu wiązania oraz ciepło emitowane podczas reakcji hydraulicznej. Szczególnie często te dwa czynniki mają miejsce w długich fragmentach konstrukcji, co doprowadza do powstawania pęknięć. Standardowo przed ich powstawaniem chroni utworzenie dylatacji, jednak ich nieprawidłowe wykonanie powoduje wspomniane powyżej efekty;
  • znaczne obciążenie, które przenoszone jest w głąb konstrukcji. Do powstania rysy dochodzi w momencie przekroczenia maksymalnej nośności elementu konstrukcji. Jego źródeł najczęściej upatruje się w pojazdach przemieszczających się po obiekcie, ale także znacznych ruchach powietrza napierających na niego. Na obciążenie wpływa również ciężar poszczególnych elementów konstrukcyjnych, które naciskają na pozostałe części obiektu;
  • zmiany temperaturowe występujące najczęściej pod wpływem silnego promieniowania słonecznego, które podgrzewa konstrukcję. Dochodzi wtedy do zjawiska zwanego rozszerzalnością, które jest następstwem cyklicznego ochładzania i ocieplania się elementów betonowych. W ich wyniku powstają wspomniane naprężenia, a w ich efekcie rysy;
  • ruchy podłoża mające miejsce w trakcie osiadania podłoża, podnoszenia się lub obniżania lustra rzeki, wibracji wywołanych poprzez przeprowadzane w pobliżu budowy lub w ekstremalnej wersji podczas trzęsień ziemi. W wyniku wspomnianych zjawisk występują naprężenia w konstrukcji, których efektem są rysy.

Innym źródłem usterek betonu są błędy konstrukcyjne i wykonawcze, do których należy np. błędnie dobrany i wykonany system ochrony betonu. W efekcie nawarstwienia się błędów oraz zjawisk zewnętrznych dochodzi do powstawania wspomnianych wad. Niestety nie są to zjawiska odosobnione i rzadkie, a wręcz przeciwnie, zdarzają się dość często i dotyczą dużej części konstrukcji. Przez to też dochodzi do obniżenia całościowych właściwości wielu eksploatowanych obecnie obiektów infrastrukturalnych, mówi Janusz Kornaś, ekspert MEGACHEMIE Research & Technologies SA. Jednak istnieją już na rynku rozwiązania, dzięki którym można przeprowadzić naprawę uszkodzeń w taki sposób, aby przywrócić je do stanu użyteczności porównywalnej do tego sprzed ich powstania.

Przygotowania do naprawy pęknięć betonu

Przed rozpoczęciem prac naprawczych należy się do nich odpowiednio przygotować. Istotna jest analiza stanu konstrukcji oraz samego pęknięcia. Na tej podstawie dobiera się odpowiednią technologię naprawczą oraz materiał iniekcyjny. Bierze się wtedy pod uwagę typ żywicy iniekcyjnej, rodzaj pakerów (wbijanych rozporowo lub naklejanych), materiał, z którego są wykonane (aluminiowe, stalowe lub z tworzyw sztucznych), a także typ smarowniczki (kalamitki). Ponadto trzeba zwrócić uwagę na moc pompy oraz porę dnia, gdyż nie mogą być one dobrane przypadkowo, a wręcz powinny być efektem dogłębnej analizy.

Następnym etapem jest prawidłowe przygotowania przeznaczonego do uszczelnienia podłoża. Musi ono posiadać otwarte pory, a tym samym odpowiednio wchłaniać materiał. - Powinno być ono szorstkie, gdyż takowe zwiększa poziom przyczepności materiału, w efekcie czego nie będzie on spływał po powierzchni albo odpadał po pewnym czasie, radzi Kornaś. Należy je więc także oczyścić odpowiednio z wszelkich zabrudzeń, zanieczyszczeń oraz warstw, które mogą utrudnić naprawę (zaolejenia, stare warstwy ochronne, itp.). Prace te najlepiej wykonać mechanicznie (np. śrutowanie, groszkowanie, frezowanie) lub metodą strumieniowo-ścierną (np. piaskowanie).

Proces wypełniania rys i pęknięć najczęściej przeprowadza się, mając na uwadze jeden z trzech podstawowych celów. Pierwszym z nich jest ogólna poprawa właściwości wytrzymałościowych konstrukcji. Prace ukierunkowane w ten sposób wykonuje się wtedy, gdy pęknięcia pojawią się w części nośnej obiektu np. w płycie mostowej. Wypełniając je, poszczególnym elementom konstrukcyjnym przywraca się prawidłową właściwość przenoszenia obciążeń. Wypełnienie wykonuje się najczęściej za pomocą żywic, które po utwardzeniu spajają pękniętą strukturę.

Drugim celem jest zapobieganie wnikaniu w rysy wody. Powierzchnię betonową uszczelnia się wtedy za pomocą metody zwanej iniekcją uszczelniającą, tak by zatrzymać przeciekanie rys, w następstwie którego dochodzi do wnikania wody w głąb konstrukcji. Trzeci cel to ogólne polepszenie poziomu estetyki obiektu po przez prace naprawcze, mające na celu zamknięcie rysy i uszczelnienie powierzchni.

Aplikacja materiałów do sklejania

Po odpowiednim przygotowaniu podłoża należy przejść do przygotowania materiału, który należy aplikować zgodnie z przeznaczeniem, według podanej instrukcji oraz zapisów znajdujących się w Karcie Technicznej produktu. Dlatego przed zastosowaniem należy zapoznać się z Kartą Techniczną wyrobu celem upewnienia się co do poprawności doboru i zastosowania materiału i/lub systemu. Kolejnym etapem jest sama aplikacja, którą wykonuje się materiałami stosowanymi m.in. do sklejenia siłowego rys i pęknięć konstrukcji metodą iniekcji grawitacyjnej, iniekcji przez nasączanie (rysy na powierzchniach poziomych), zalewania lub iniekcji ciśnieniowej z zastosowaniem pomp jednokanałowych. Przestrzeganie tych podstawowych zasad pozwoli uzyskać zamierzony efekt, który będzie charakteryzował się dużą trwałością, a także znacznie poprawi parametry wytrzymałościowe obiektu.

źródło i zdjęcie: MEGACHEMIE Research & Technologies SA