Seminarium mostowe

Wystąpienie gospodarza seminarium – Grzegorza Dziewulskiego
Fot. Budownictwo Monolityczne

G ospodarzem seminarium był Pan Grzegorz Dziewulski z firmy Reisner&Wolff Polska (RW). Firma zaprezentowała oferowane na terenie naszego kraju i za granicą różnego typu urządzenia dylatacyjne oraz łożyska wykorzystywane w obiektach mostowych, z uwzględnieniem wiaduktów kolejowych.

Oferta firmy skierowana jest do biur projektowych oraz firm wykonawczych i obejmuje usługi doradztwa w doborze optymalnych rozwiązań, przygotowanie dokumentacji obliczeniowej oraz rysunkowej zarówno łożysk mostowych, jak i urządzeń dylatacyjnych. Firma zajmuje się również wymianą zużytych łożysk i zniszczonych urządzeń dylatacyjnych, czyli modernizacją obiektów mostowych w tym zakresie. Rozbudowa sieci komunikacji drogowej i mostowej w Polsce jeszcze przez wiele lat będzie stanowiła duży potencjał rynkowy dając możliwości dalszego rozwoju oferty firmy RW w naszym kraju.

Kolejna prezentacja należała do firmy Hufgard Polska (P&T Zaprawy Techniczne), która posiada w swojej ofercie różnego typu masy zalewowe i systemy naprawy betonu. Tematem prezentacji była impregnacja hydrofobizująca elementów betonowych. Ze względu na duże zainteresowanie podczas konferencji, poświęcę temu zagadnieniu więcej uwagi.


Prezentacja na temat impregnacji hydrofobizującej
Fot. Budownictwo Monolityczne

Dlaczego chronimy beton?
Z chwilą pojawienia się betonu jako materiału konstrukcyjnego w budownictwie poważnym problemem technicznym stała się jego wodoszczelność. Porowata struktura betonu sprzyja przenikaniu wody, która niszczy beton i elementy z niego wykonane. Dlatego konieczna jest jego ochrona. Powszechnie znana jest pierwotna ochrona betonu polegająca na pasywującym, antykorozyjnym działaniu wysokoalkalicznego środowiska panującego w betonie.

Już w latach osiemdziesiątych dyskutowano nad koniecznością dodatkowej, wtórnej ochrony betonu, rozumianej jako zasady dobrego projektu i wykonawstwa oraz wysokiej klasy kontroli jakości. Efektem są tysiące metrów kwadratowych uszkodzonych betonów. Dzisiejsze betony są znacznie trwalsze dzięki dodatkom pucolanowym, polimerom. Dlaczego więc, już na etapie projektowania konstrukcji zakłada się system wtórnej ochrony stali zbrojeniowej? Jest to spowodowane tym, że jakość nawet najlepiej zaprojektowanego betonu zależy w dużej mierze od wykonania przez pracowników, zmienności surowców budowlanych, a także różnych warunków atmosferycznych podczas prac.

Naturalne jest, że nic nie trwa wiecznie i po pewnym czasie wystąpią w konstrukcji problemy z korozją zbrojenia. Dlatego system, który może opóźnić ten proces o kolejne 20 lat, przy relatywnie niskich kosztach, jest po prostu korzystnym rozwiązaniem zarówno dla projektanta, jak i inwestora.

Były już wykonywane różne próby ochrony wtórnej betonu – ochrona katodowa, stal nierdzewna, powłoki ochronne na stal zbrojeniową, powłoki ochronne na beton, hydrofobizacja betonu. Najtańszą opcją dla projektantów i właścicieli obiektów wydaje się być impregnacja hydrofobizująca.

Hydrofobizacja a impregnacja
Według PN-EN 1504-2 hydrofobizacja, to zdolność powierzchni betonu do odpychania wody. Podczas hydrofobizacji pory i kapilary nie zostają wypełnione, a jedynie ich ścianki zostają powleczone preparatem. Na powierzchni nie powstaje ciągła warstewka preparatu, a wygląd zewnętrzny powierzchni betonu pozostaje niezmieniony.

Hydrofobizacja utrzymuje wodę w postaci płynnej na powierzchni konstrukcji, dzięki czemu ogranicza wnikanie rozpuszczonych, szkodliwych dla trwałości konstrukcji związków chemicznych, jakimi są chlorki, siarczany, azotany. Hydrofobizacja nie ogranicza jednak przepuszczalności pary wodnej.

Natomiast impregnacja (wg PN-EN 1504-2), to obróbka betonu zmniejszająca jego powierzchniową porowatość poprzez wzmacnianie powierzchni, a pory i kapilary zostają częściowo lub całkowicie wypełnione, przez co powstaje nieciągła, cienka warstwa na powierzchni betonu (w odróżnieniu od powłoki ochronnej, która jest ciągła, a jej grubość wynosi od 0,1 do 5mm).

Podział impregnatów hydrofobizujących
Można rozróżnić kilka rodzajów impregnatów hydrofobizujących:

• Silikoniany – rozcieńczalne w wodzie, działanie polega na tworzeniu jonów soli potasowej lub sodowej (stosowane na cegły, dachówki);
• Silany – monomery, reagują chemicznie z betonem, nie reagują między sobą (poziome i pionowe zastosowania w technologii betonu);
• Emulsje silanowe – posiadają większe cząsteczki (na bazie wody lub lotnych związków organicznych);
• Mieszaniny siloksanowo-silanowe (prefabrykaty i murarstwo)
• Dodatki powłokowe – emulsje żywic silikonowych (na bazie elastomerów silikonowych);
• Fluorosilany – odporne na oleje (efekt oleofobowy) i wodę.

Slajdy o silanach
Fot. Budownictwo Monolityczne

Silany a inne materiały silikonowe
W swojej budowie silany zawierają tylko jeden atom krzemu, co czyni ich cząsteczki najmniejszymi molekułami wśród wszystkich materiałów zawierających krzem. Ponadto silany są bardzo reaktywne z substancjami zawierającymi krzem, takimi jak: krzemionka (silika), piasek, szkło. Silany mogą być podstawione innymi atomami, co sprawia, że stają się wysoce hydrofobowe (grupy butylowe i ortylowe).

Właściwości silanów i produktów na bazie silikonu:

• Wysoce hydrofobowe (nieprzenikalne dla wody w stanie ciekłym);
• Przenikalne dla pary wodnej („oddychające”);
• Duże rozcieńczenie (niskie dozowania);
• Niska lotność (małe parowanie);
• Obojętność chemiczna (nie reagują z gumami, plastikami i metalami – nie powodują wżerów);
• Stabilność termiczna (odporność na utlenianie, brak sedymentacji, małe zmiany lepkości wraz ze zmianą temperatury);
• Niskie napięcie powierzchniowe (łatwe i szybkie nakładanie);
• Dobre właściwości smarne;
• Wiele sposobów i form efektywnego zastosowania;
• Cząsteczki różnią się wielkością i reaktywnością.

Hydrofobizatory można stosować na różnego typu konstrukcjach betonowych – mostach, parkingach, pasach startowych lotnisk, molach, portach, a także na prefabrykatach.

Ograniczenia w stosowaniu hydrofobizatorów:

• Nie należy ich używać poniżej poziomu wód (też wód gruntowych);
• Nie używa się ich w przypadku długotrwałego kontaktu z wodą pod ciśnieniem;
• Nie należy ich stosować do poprawiania defektów;
• Nie służą do łączenia pęknięć;
• Inne środki penetrujące do wnętrza betonu nie powinny być stosowane bezpośrednio po nałożeniu hydrofobizatora. Najpierw trzeba przeprowadzić próbę na budowie.

Ponowne zastosowanie silanów na powierzchni konstrukcji betonowej po upływie 8–12 lat jest możliwe, lecz nie konieczne. Zależy to od badań próbek rdzeni betonowych na zawartość chlorków. Dopiero na podstawie wyników podejmuje się decyzję ponownego użycia impregnacji hydrofobizującej.

Kolejna prezentacja należała do firmy BBV Systems (Bilfinger Berger Group) i dotyczyła systemów sprężeń konstrukcji inżynierskich.

Seminarium, chociaż trwało cały dzień, było wyjątkowo interesujące i kształcące dla licznie zgromadzonych na sali słuchaczy.