OCHRONA POWIERZCHNIOWA BETONU

Transkrypt

1 OCHRONA POWIERZCHNIOWA BETONU 1

2 HYDROFOBIZACJA Impregnacja wodoodporna (hydrofobizacja) oznacza bezbarwną, nie tworzącą powłoki obróbkę substancji budowlanej, zapobiegającą kapilarnemu przenikaniu wody do materiału budowlanego i rozpuszczonych w niej szkodliwych substancji. HYDROFOBIZACJA Celem hydrofobizacji jest zapobiegawcza ochrona przed wilgocią budowli betonowych, wystawionych na działanie wpływów atmosferycznych, i tym samym przed spowodowanymi przez to uszkodzeniami budowli. 2

3 HYDROFOBIZACJA Zalety nowoczesnych środków hydrofobowych: drastyczna redukcja pochłanialności wody, blokowanie chlorków i tym samym ochrona zbrojenia przed korozją, zachowanie wysokiej przepuszczalności pary wodnej, duża odporność na działanie promieni ultrafioletowych, ochrona przed żółknięciem, połyskiem i kleistością powierzchni, niezwykle wysoka odporność na alkalia, bezpieczne stosowanie, wzorowa nieszkodliwość dla środowiska naturalnego. IMPREGNACJA POWŁOKI OCHRONNE Impregnacja wodoodporna kapilary pozostają otwarte. Powlekanie warstwami powłokotwórczymi kapilary są zamykane 3

4 POWŁOKI DO OCHRONY POWIERZCHNIOWEJ Powłoki zamykające częściowo lub całkowicie wypełniają pory kapilarne betonu. Tworzą na powierzchni cienką warstwę, która uniemożliwia wnikanie wody. Dzięki temu do betonu nie mogą też przenikać szkodliwe substancje rozpuszczone w wodzie. Redukcji ulega dyfuzja dwutlenku węgla. Ze względu na ich niewielką grubość powłoki nie nadają się jednak do stosowania na elementy budowlane podlegające znacznym obciążeniom mechanicznym lub chemicznym. Powłoki pośrednie i wierzchnie mają bardzo szerokie spektrum zastosowań. Podobnie jak w przypadku innych metod, również tutaj głównym zadaniem jest ochrona przed wnikaniem wody w głąb betonu. POWŁOKI DO OCHRONY POWIERZCHNIOWEJ Powłoki mogą być: - bezbarwne, - laserunkowe (prześwitujące). - kryjące, co umożliwia różnorodne kształtowanie wyglądu powierzchni. 4

5 POWŁOKI DO OCHRONY POWIERZCHNIOWEJ Powłoki elastyczne do ochrony elementów betonowych i żelbetowych skuteczna ochrona betonu powstrzymująca wnikanie dwutlenku węgla umożliwiająca jednocześnie dyfuzję pary wodnej. Przekrywa zarysowania, przez które mogłyby wnikać w konstrukcję substancje korozyjne. Grunt StoCryl GQ wraz z elastyczną powłoką StoCryl EF chronią przed korozją betonowe konstrukcje warszawskiego węzła Czerniakowskiego POWŁOKI DO OCHRONY POWIERZCHNIOWEJ Powłoki sztywne do ochrony elementów sprężonych skuteczna ochrona betonu powstrzymująca wnikanie dwutlenku węgla umożliwiająca jednocześnie dyfuzję pary wodnej. Nie przenosi zarysowań umożliwia obserwację niebezpiecznych dla konstrukcji rys. Nakładanie powłoki ochronnej StoCryl V 200 chroniącej konstrukcję nowo zbudowanego wiaduktu warszawskiej Wisłostrady 5

6 POWŁOKI DO OCHRONY POWIERZCHNIOWEJ Minimalna przyczepność powłok ochronnych do betonu w MPa obiekty mostowe. *) Katalog zabezpieczeń powierzchniowych GDDKIA 2003 r. POWŁOKI DO OCHRONY POWIERZCHNIOWEJ Kościelec - wiadukt autostradowy A-2 Most Jana Pawła II w Gdańsku 6

7 WYPRAWY WYPRAWY Wymagania dla zapraw naprawczych wg PN-EN :2006 7

8 WŁAŚCIWOŚCI POWŁOK OCHRONNYCH I POZIOMY WYMAGAŃ DLA ZASTOSWAŃ MOSTOWYCH I TUNELI 8

9 BETONY POLIMEROWE Ze względu na rodzaj matrycy oraz sposób modyfikacji zwykle dzieli się BKP na trzy zasadnicze typy: betony żywiczne, PC (Polymer Concrete) kompozyty bezcementowe otrzymane przez zmieszanie kruszywa i spoiwa żywicznego; betony polimerowo-cementowe, PCC (Polymer Cement Concrete) kompozyty, w których niereaktywne polimery lub reaktywne monomery dodawane są do mieszanki betonowej; betony impregnowane polimerami, PIC (Polymer Impregnated Concrete) kompozyty otrzymane w wyniku impregnacji stwardniałego betonu cementowego. BETONY POLIMEROWE 9

10 BETONY POLIMEROWE BETONY POLIMEROWE Wybrane właściwości betonopodobnych kompozytów polimerowych (PCC, PIC, PC) na tle betonu cementowego (BC): a) wytrzymałość na ściskanie, b) wytrzymałość na rozciąganie, c) odporność chemiczna, d) czas do osiągnięcia sprawności użytkowej 10

11 ADHEZJA I PRZYCZEPNOŚĆ Adhezja (łac. adhesio - sczepianie), łączenie się ze sobą powierzchniowych warstw różnych ciał lub faz (stałych lub ciekłych); występuje między innymi przy klejeniu, spawaniu, malowaniu, itp. Przyczepność techniczna miara adhezji - siła, z jaką należy działać na połączenie adhezyjne aby je zniszczyć. Wartość przyczepności, w przeciwieństwie do adhezji, jest różna zależnie od metody badania METODY OZNACZANIA PRZYCZEPNOŚCI Metody oznaczania przyczepności zależnie od kształtu próbek i stosowanego obciążenia: a) przy rozciąganiu, b) ścinaniu, c) rozciąganiu przez klinowe rozłupywanie, d) próbki z ubytkiem trapezowym i prostokątnym do badania zespolenia w uzupełnieniach lokalnych 11

12 WPŁYW OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ BETONU NA PRZYCZEPNOŚĆ POWŁOKI DO PODŁOŻA CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA ADHEZJĘ 12

13 OBRÓBKA POWIERZCHNIOWA BETONU CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WYBÓR METODY OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ 13

14 OBRÓBKA POWIERZCHNIOWA BETONU METODY OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ BETONU metody mechaniczne (szlifowanie, frezowanie, piaskowanie, śrutowanie, szczotkowanie, zastosowanie młotów pneumatycznych) metoda hydrauliczna ( obróbka powierzchni strumieniem wody pod ciśnieniem) metody ręczne (obróbka powierzchni młotkiem murarskim, dłutem, szczotką drucianą) metoda termiczna (obróbka płomieniem palnika acetylenowo-tlenowego, obróbka wiązką laserową) metoda chemiczna (wytrawianie powierzchni kwasem solnym lub azotowym) 14

15 METODY OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ BETONU PIASKOWANIE: przygotowanie powierzchni pionowych, poziomych i sufitowych, a także czyszczenie zbrojenia, w przypadku napraw żelbetu. Efektywność piaskowania: prędkość strumienia powietrza, granulacja piasku, kąt ustawienia dyszą w stosunku do powierzchni. Wady: duża ilość pyłu, duży hałas METODY OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ BETONU SZLIFOWANIE: usuwanie cienkich warstw skorodowanego betonu (do kilku mm), zanieczyszczenia takie jak farby, oleje, mleczko cementowe, wygładzania zbyt chropowatych powierzchni; nie powoduje zbyt dużych zmian w strukturze podkładu betonowego. Wyposażenie w odkurzacze - roboty bezpyłowe. Powierzchnia jest gotowa do nakładania materiałów naprawczych. Stopień chropowatości powierzchni uzależniony od rodzaju zastosowanych tarcz szlifierskich, zazwyczaj 3-4 mm. Wady: duży hałas, szlifowanie tylko na powierzchniach poziomych; przy użyciu szlifierek ręcznych można obrabiać także niewielkie, trudnodostępne powierzchnie pionowe i sufitowe. 15

16 METODY OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ BETONU SZCZOTKOWANIE: szczotki z włosiem: - stalowym (do usuwania cienkich warstewek zaprawy cementowej, skarbonatyzowanego betonu, zanieczyszczeń, nalotów, a także mleczka cementowego i luźnych kawałków odspojonego betonu) - włosiem z tworzyw sztucznych (czyszczenie betonu) Metoda stosunkowo delikatna i nie powoduje dużych zmian w strukturze podkładu betonowego. Szczotki stalowe są montowane na urządzeniach przejezdnych lub na wiertarkach ręcznych METODY OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ BETONU FREZOWANIE: Stopień chropowatości powierzchni uzależniony od frezów i rodzaju frezarki. - frezy na wale - podłużne rowki, - frezy na krążkach brak kierunkowości. Zainstalowane odkurzacze odciągają pył i fragmenty odspojonego betonu. Wady: metoda głośna, obrabianie powierzchni poziomych, poważne zmiany w warstwie wierzchniej 16

17 METODY OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ BETONU FREZOWANIE: celowe w robotach wymagających usunięcia grubych warstw betonu (większych od 1 cm); usuwanie betonu na powierzchniach poziomych, pionowych i sufitowych. Powierzchnia bardzo chropowata, nieregularne piki i wgłębienia mm. Wady: głębokie rysy i spękania w podkładzie betonowym; możliwe uszkodzenia prętów metoda nie zalecana do napraw konstrukcji, w których wymaga się zachowanie ciągłości zbrojenia METODY OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ BETONU ŚRUTOWANIE: Grubość usuwanej warstwy zależy od średnicy śrutu i czasu prowadzonej obróbki. Parametry dobierane przez pracowników wykonujących roboty Przygotowywania dużych powierzchni - śrutownice przejezdne wyposażone w odkurzacze odsysające pył i odspojone fragmenty betonu Wady: mikropęknięcia i rysy; metoda bezkurzowa ale bardzo głośna; do obrabiania powierzchni poziomych; wywołuje iskrzenie - nie można prowadzić robot w miejscach zagrożonych wybuchem 17

18 METODY OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ BETONU OBRÓBKA HYDRODYNAMICZNA: Typy obróbki: 1. Czyszczenie przy niskim ciśnieniu, usuwa zabrudzenia kurz i luźne kawałki betonu, usuwanie zaprawy cementowej, mleczka cementowego, z pozostawieniem na powierzchni odsłoniętego kruszywa grubego, 2. Usuwanie betonu z pozostawieniem zbrojenia ciśnienie < 300MPa, 3. Usuwanie fragmentów betonu wraz ze zbrojeniem ciśnienie > 300MPa, 4. Cięcie betonu oraz wiercenie otworów. METODY OBRÓBKI POWIERZCHNIOWEJ BETONU OBRÓBKA TERMICZNA Głębokość oddziaływania płomienia zależy od czasu obróbki, regulacji temperatury płomienia, i sięga kilku mm. Palnik może być również wykorzystywany do osuszania powierzchni betonu. OBRÓBKA CHEMICZNA Wykorzystuje roztwory kwasów azotowego i solnego do wytrawiania skorodowanego betonu. Preparaty nakłada się na beton, następuje pienienie, zmycie kiedy piana opadnie należy powierzchnię dokładnie zmyć strumieniem wody pod ciśnieniem i usunąć od spojone fragmenty betonu. 18

19 Metody oczyszczania, uszorstniania i usuwania betonu wg PN-EN : Stosuje się następujące metody oczyszczania, uszorstniania i usuwania betonu: 1. Oczyszczanie Mechaniczne, przez młotkowanie i ścieranie Oczyszczanie strumieniowo-ścierne Oczyszczanie strumieniem wody o niskim ciśnieniu, do około 18 MPa, a w przypadku, gdy należy ograniczyć ilość wody, do 60 MPa 2. Uszorstnianie Mechaniczne, przez młotkowanie i ścieranie Oczyszczanie strumieniowo-ścierne Oczyszczanie strumieniem wody o wysokim ciśnieniu, do około 60 MPa 3. Usuwanie Mechaniczne, przez młotkowanie Oczyszczanie strumieniem wody o wysokim ciśnieniu, do około 60 MPa, i o bardzo wysokim ciśnieniu, do 110 MPa Wzorce profilu Typ obróbki CSP CSP1 CSP2 CSP3 Szczotkowanie 1 Mycie niskociśnieniowe 1 Wytrawianie kwasowe 1-3 Szlifowanie 1-3 CSP4 CSP5 CSP6 Piaskowanie 2-5 Śrutowanie 3-8 Zdrapywanie 4-9 Łuskowanie igłowe 5-8 CSP7 CSP8 CSP9 Lanca wodna 6-9 Młotkowanie 7-9 Obróbka hydrodynamiczna 8-9 Frezowanie 9 Wzorce CSP profilu powierzchni i odpowiadające im typy obróbki (wg ACI Concrete Repair Manual 19