Przeciekające Ŝelbetowe zbiorniki wody pitnej

Transkrypt

1 Przeciekające Ŝelbetowe zbiorniki wody pitnej strona 1 Przeciekające Ŝelbetowe zbiorniki wody pitnej DuŜa i z tradycjami firma budująca dla przemysłu, po wybudowaniu i oddaniu do uŝytkowania dwóch Ŝelbetowych podziemnych zbiorników wody pitnej, stanęła w okresie gwarancyjnym w roku 2003 przed rozwiązaniem problemu przeciekania tychŝe zbiorników. Wydawało się, Ŝe wszystkie prace wykonywano poprawnie i zgodnie z wymogami technologicznymi producentów stosowanych produktów, jak i sztuki budowlanej, a jednak w obu zbiornikach wystąpiło zjawisko wyciekania wody wodociągowej. Przykrycie zbiorników dachem zielonym Właściwości zbiorników Zestaw dwóch podziemnych zbiorników wody pitnej o konstrukcji Ŝelbetowej w kształcie walców o średnicy 10,5 m oraz wysokości 10 m kaŝdy. Beton ścian, dennic i stropów zbiorników klasy B-20 z domieszką uszczelniająco-uplastyczniającą podawany pompą i układany w szalunkach z solidnym zagęszczaniem. Strop zbiornika i podparcie na głowicy

2 Przeciekające Ŝelbetowe zbiorniki wody pitnej strona 2 Od strony gruntu zbiorniki zabezpieczone poziomą i pionową hydroizolacją polimerowobitumiczną wykonywaną na zimno jako bezszwowa. Stropy zbiorników Ŝelbetowe z hydroizolacją i przykryciem typowym dla systemu dachy zielone. Wnętrze zbiorników (dennice, ściany, słupy i stropy) pokryte systemową hydroizolacją polimerowo-cementową z grupy sztywnych - z atestem na kontakt z wodą pitną. Usterki Po upływie kilku miesięcy od napełnienia obu zbiorników wodą pitną, wystąpiły objawy zawilgoceń widoczne na zewnętrznej powierzchni ścian zbiorników w postaci kropel oraz mokrych plam - od strony komory pomp. Po pierwszych objawach zawilgoceń kierownictwo budowy podjęło kroki zmierzające do dodatkowego uszczelnienia wewnętrznych powierzchni zbiorników stosując mineralny szlam uszczelniający. Stopa słupa podpierającego sklepienie oraz dennica zbiornika Dodatkowo, rozpatrując moŝliwość wykraplaniem pary wodnej na chłodnych powierzchniach betonu, wykonano doraźnie powłokę polimerowo-cementową oraz malowanie farbą kryjącą - od strony hali pomp. Niestety, uzyskano tylko częściową poprawę, tj. powierzchnia zawilgoceń uległa zmniejszeniu, ale nie wyeliminowaniu. Przyczyny usterek Autor otrzymał zlecenie na zbadanie przyczyn przecieków wody oraz opracowanie sposobu ich usunięcia. Jak wynikało z wyjaśnień kierownictwa budowy - popartych stosownymi zapisami w Dzienniku Budowy - prace przy budowie zbiorników przebiegały w sposób znacznie odbiegający od przyjętego dla tego typu obiektów, tj. a) Hydroizolacje zewnętrzne zbiorników wykonano po ok. 6 miesiącach od wykonania konstrukcji Ŝelbetowych.

3 Przeciekające Ŝelbetowe zbiorniki wody pitnej strona 3 b) Hydroizolacje wewnętrzne w zbiornikach wykonano po 12 miesiącach od wykonania hydroizolacji zewnętrznych. c) Przykrycie ziemią zbiorników dokonano po upływie ok. 12 miesięcy od wykonania hydroizolacji wewnętrznych. Jak wynika z wyjaśnień kierownictwa budowy, przyczyną takiego rozległego i małego tempa realizacji budowy było wielokrotne wstrzymywanie budowy przez inwestora, spowodowane brakiem środków finansowych. Trzeba przyznać, Ŝe tempo robót zrealizowane wg punktu a) naleŝy uznać jako poprawne, bowiem hydroizolacje zewnętrzne wykonano wówczas, gdy wilgotność masowa betonu spadła do ok. 3-4 %, co przyczyniło się do uzyskania prawidłowej przyczepności mas hydroizolacyjnych do betonu oraz do powstania prawidłowych warunków ich wysychania i uzyskiwania wodoszczelności. Gorzej rzecz się miała z hydroizolacjami wewnętrznymi i przykryciem zbiorników dachem zielonym. NaleŜało zbiorniki te przykryć ziemią tak szybko, jak tylko było moŝliwe po wyschnięciu hydroizolacji polimerowo-bitumicznych - w celu uzyskania stabilnych warunków cieplno-wilgotnościowych na wewnętrznych powierzchniach ścian i stropów Ŝelbetowych. Potem naleŝało wykonać mineralne hydroizolacje wewnętrzne, a po ich stwardnieniu i przygotowaniu napełnić zbiorniki wodą i w takim stanie utrzymywać do czasu przekazania do normalnej eksploatacji. Jak wynika z opisów, prace hydroizolacyjne wykonywano w czasie tak rozległym, Ŝe zarówno przed, podczas, jak i po wykonaniu hydroizolacji wewnętrznych, musiały występować zmienne warunki cieplno-wilgotnościowe konstrukcji obu zbiorników: 1. Podczas wykonywania mineralnej hydroizolacji wewnętrznej w lipcu i sierpniu, występowało silne nagrzewanie się w dzień czarnych (nie zakrytych) ścian i stropów zbiorników, a następnie ich ochładzanie się w nocy. 2. Po wykonaniu hydroizolacji wewnętrznych, zanim zbiorniki przykryto ziemią, ich ściany i stropy poddawane były przez 12 kolejnych miesięcy takim zmianom temperatur, jakie odpowiadały warunkom zewnętrznym: od dodatnich latem do ujemnych zimą - przy znacznych zmianach temperatur w relacji dzień - noc. ZbliŜenie na rysy i pęknięcia mineralnej warstwy hydroizolacyjnej Opisane wahania temperatur i wilgotności betonu ścian i stropów musiały spowodować odpowiednie ruchy termiczne Ŝelbetowej konstrukcji: kurczenie się lub rozszerzanie, które nie zawsze odpowiadało takim samym ruchom wykonanej polimerowocementowej warstwy hydroizolacyjnej grubości ok. 3 mm.

4 Przeciekające Ŝelbetowe zbiorniki wody pitnej strona 4 Jak wynika z Karty Technicznej oraz Aprobaty Technicznej zastosowanej hydroizolacji mineralnej, po utwardzeniu warstwa powinna osiągać następujące parametry: - wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu nie mniej niŝ 7 N/mm 2, - wytrzymałość na ściskanie nie mniej niŝ 40 N/mm 2, - przyczepność do podłoŝa nie mniej niŝ 1 N/mm 2, - dopuszczalne obciąŝenie wodą ciśnieniową po 7 dniach. Parametry te znacznie przewyŝszają osiągane przez beton zbrojony klasy B-20, który został zastosowany zgodnie z projektem do budowy tych zbiorników. RóŜnica parametrów wytrzymałościowych betonu oraz warstwy hydroizolacji spowodowała powstanie napręŝeń w warstwie i spękań po przekroczeniu wytrzymałości na rozciąganie. Podczas wizji lokalnej na obiekcie stwierdzono pęknięcia w postaci rys o rozwartości 0,1-0,3 mm - rozmieszczonych w siatce co ok. 3 x 4 cm. Silna przyczepność masy hydroizolacyjnej do betonu nie spowodowała jej odpadania, jednakŝe poprzez te mikrorysy moŝe przedostawać się woda i pojawiać się na zewnętrznej powierzchni ścian zbiornika. Na uwagę zasługuje jeszcze i to, iŝ podczas wykonywania mineralnej warstwy hydroizolacyjnej, wykonawca nie do końca stosował się do zaleceń producenta, tj. wprawdzie podłoŝe betonowe zwilŝano, ale tylko tuŝ przed pracami i w małym stopniu zamiast obficie na kilkanaście godzin przed pracami. Niewątpliwie, wpłynęło to na zakłócenie procesu hydratacji cementu zawartego w masie hydroizolacyjnej i musiało osłabić jej wytrzymałość na rozciąganie, gdyŝ zbyt duŝa ilość wody była odciągana z masy do podłoŝa. Wypływ wody przez ściany zbiorników nie był duŝy (zaledwie krople i lokalne mokre plamy), co z pewnością było spowodowane małą rozwartością rys oraz poprawnym zagęszczeniem mieszanki betonowej przy betonowaniu. Nie stwierdzono nieszczelności w obrębie szczelin dylatacyjnych ani przerw roboczych, co świadczy o prawidłowości ich wykonania. Trzeba zauwaŝyć, Ŝe niezaleŝnym i dodatkowym powodem powstawania wilgoci na ścianach zbiorników widocznych od strony hali pomp, moŝe być zjawisko wykraplania się pary wodnej z powietrza - szczególnie latem. Biorąc za podstawę np. temperaturę zewnętrzną w wysokości +24 o C oraz panującą w hali pomp temperaturę +20 o C, punkt rosy występuje juŝ przy temperaturze ścian +14 o C. JeŜeli zbiorniki zostały napełnione wodą o temperaturze +7 do +10 o C, to juŝ po kilkunastu godzinach, temperatura na powierzchni ścian w hali moŝe obniŝyć się do +13 o C (i niŝej) powodując wykraplanie się na nich pary wodnej. Podczas wizji lokalnej nie stwierdzono wykraplania się pary wodnej na ścianach zbiorników, ale zauwaŝone kondensację pary wodnej na rurach wodociągowych. Rozwiązanie problemu Wobec niemoŝliwości stwierdzenia, jaki wpływ na zawilgocenia ma przekroczenie temperatury punktu rosy na ścianach, a jaki nieszczelność hydroizolacji spowodowana spękaniami, autor zalecił zastosowanie dwóch alternatywnych rozwiązań: Alternatywa I: o OpróŜnić zbiorniki z wody. o Dokonać ciśnieniowego mycia wodą wodociągową powierzchni ścian i sufitów. o Wysuszyć (samoistnie) zbiorniki od wewnątrz. o Nanieść od wewnątrz szlam elastyczny mineralny AQUAFIN 2K 1) mający atest na stały kontakt z wodą pitną 3-krotnie przy zuŝyciu łącznym 4 do 5 kg/m 2. o Od strony hali pomp, wykonać ocieplenie ścian zbiorników poprzez przyklejenie wełny mineralnej lamelowej grubości 5 cm metodą BSO oraz pokrycie warstwy szpachlowej zbrojonej wyprawą akrylową. Wadą tego rozwiązania jest konieczność ostroŝnego zachowania się podczas okresowego mycia zbiorników ze względu na łatwość w uszkodzeniu mechanicznym powłoki.

5 Przeciekające Ŝelbetowe zbiorniki wody pitnej strona 5 Alternatywa II: o OpróŜnić zbiorniki z wody. o Dokonać ciśnieniowego mycia wodą wodociągową powierzchni ścian i sufitów. o Wysuszyć (samoistnie) zbiorniki od wewnątrz. o Nanieść od wewnątrz na ściany i dennicę preparat krzemianujący AIDA KIESOL 2) bez rozcieńczania metodą natrysku jednokrotnie przy zuŝyciu 0,3 kg/m 2. o Od strony hali pomp, wykonać ocieplenie ścian zbiorników poprzez przyklejenie wełny mineralnej lamelowej grubości 5 cm metodą BSO oraz pokrycie warstwy szpachlowej zbrojonej wyprawą akrylową. Zaletą tego rozwiązania jest brak konieczności ostroŝnego zachowania się podczas okresowego mycia zbiorników (wykluczone mechaniczne uszkodzenie warstwy hydroizolacyjnej), gdyŝ proces krzemianowania i zespolenia rys i pęknięć dokonuje się w strukturze hydroizolacji i betonu. Jak się okazało, wykonawca po przeanalizowaniu obu propozycji, wybrał do realizacji alternatywę II. Podczas obserwacji obu zbiorników na przestrzeni czterech kolejnych lat nie zaobserwowano objawów zawilgoceń, ani przecieków. mgr inŝ. Jerzy Zembrowski Biuro Doradztwa Budowlanego Białystok r. fotografie autora 1) firmy Schomburg 2) firmy Remmers