Przeciekające żelbetowe zbiorniki wody pitnej

Transkrypt

1 Przeciekające żelbetowe zbiorniki wody pitnej strona 1 Przeciekające żelbetowe zbiorniki wody pitnej Duża i z tradycjami firma budująca dla przemysłu, po wybudowaniu i oddaniu do użytkowania dwóch żelbetowych podziemnych zbiorników wody pitnej, stanęła w okresie gwarancyjnym w roku 2003 przed rozwiązaniem problemu przeciekania tychże zbiorników. Wydawało się, że 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 Jest to zestaw dwóch podziemnych zbiorników wody pitnej o konstrukcji żelbetowej w kształcie walców o średnicy 10,5 m oraz wysokości 10 m każdy. Beton ścian, dennic i stropów zbiorników klasy B-20 z domieszką uszczelniającouplastyczniającą podawany pompą i układany w szalunkach z solidnym zagęszczaniem. Strop zbiornika i podparcie na głowicy.

2 Przeciekające żelbetowe zbiorniki wody pitnej strona 2 Od strony gruntu zbiorniki zabezpieczone poziomą i pionową hydroizolacją polimerowo-bitumiczną firmy Remmers - wykonywaną na zimno jako bezszwowa. Stropy zbiorników żelbetowe z hydroizolacją i przykryciem typowym dla systemu dachy zielone. Wnętrze zbiorników (dennice, ściany, słupy i stropy) pokryte systemową hydroizolacją polimerowo-cementową z grupy sztywnych firmy Remmers - z atestem na kontakt z wodą pitną. Usterki Po upływie kilku miesięcy od napełnienia obu zbiorników wodą pitną, wystąpiły objawy zawilgoceń na zewnętrznej powierzchni ścian zbiorników w postaci kropel oraz mokrych plam - widoczne od strony przylegającej komory pomp. Po pierwszych objawach zawilgoceń, kierownictwo budowy podjęło kroki zmierzające do dodatkowego uszczelnienia wewnętrznych powierzchni zbiorników stosując mineralny szlam uszczelniający firmy Schomburg. Oparcie słupa podpierającego sklepienie. Dodatkowo, rozpatrując możliwość skraplania się 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 została wyeliminowana. Dziwne tempo prac Otrzymałem zlecenie na zbadanie przyczyn wycieków wody oraz opracowanie sposobu ich usunięcia. Jak wynikało z wyjaśnień kierownictwa budowy - popartych stosownymi zapisami w Dzienniku Budowy - prace hydroizolacyjne przy budowie zbiorników przebiegały w sposób znacznie odbiegający od przyjętego dla tego typu obiektów, tj.

3 Przeciekające żelbetowe zbiorniki wody pitnej strona 3 1. Hydroizolacje zewnętrzne zbiorników wykonano po ok. 6 miesiącach od wylania konstrukcji żelbetowych. 2. Hydroizolacje wewnętrzne w zbiornikach wykonano po 12 miesiącach od wykonania hydroizolacji zewnętrznych. 3. Przykrycie ziemią zbiorników wykonano po upływie ok. 12 miesięcy od wykonania hydroizolacji wewnętrznych. Przyczyną rozległego tempa realizacji tych prac było wielokrotne wstrzymywanie i wznawianie budowy przez inwestora - spowodowane brakiem środków finansowych. Trzeba przyznać, że tempo robót zrealizowane wg punktu 1. należy 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. Zbiorniki należało przykryć ziemią tak szybko, jak tylko było możliwe, tj. zaraz po wyschnięciu hydroizolacji polimerowo-bitumicznych - w celu uzyskania stabilnych warunków cieplno-wilgotnościowych na wewnętrznych powierzchniach ścian i stropów żelbetowych. Dopiero potem, należało wykonać mineralne hydroizolacje wewnętrzne, a po ich stwardnieniu i przygotowaniu, napełnić zbiorniki wodą i w takim stanie utrzymywać do czasu przekazania do normalnej eksploatacji. Przyczyny zawilgoceń Jak wynika z relacji wykonawcy, prace hydroizolacyjne wykonywano w czasie tak rozległym, że zarówno przed pracami, podczas prac, jak i po ich zakończeniu, występowały zmienne warunki cieplno-wilgotnościowe konstrukcji obu zbiorników, tj.: 1. Podczas wykonywania sztywnej mineralnej hydroizolacji wewnętrznej, w lipcu i sierpniu, występowało silne nagrzewanie się w dzień czarnych (nie zakrytych) ścian i stropów zbiorników, a następnie silne 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 dzień i w nocy. Zbliżenie na rysy i pęknięcia sztywnej mineralnej hydroizolacji.

4 Przeciekające żelbetowe zbiorniki wody pitnej strona 4 Opisane wahania temperatur i wilgotności betonu ścian i stropów musiały wywołać odpowiednie ruchy termiczne żelbetowej konstrukcji: kurczenie się i rozszerzanie. W tym czasie, ruchy termiczne sztywnej polimerowo-cementowej warstwy hydroizolacyjnej grubości ok. 3 mm, nie musiały być takie same. 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 niż 7 N/mm 2, - wytrzymałość na ściskanie nie mniej niż 40 N/mm 2, - przyczepność do podłoża nie mniej niż 1 N/mm 2, - obciążenie wodą ciśnieniową po 7 dniach. Parametry te znacznie przewyższają parametry osiągane przez beton B-20, który został zastosowany - zgodnie z projektem - do budowy zbiorników. Różnice parametrów wytrzymałościowych betonu oraz warstwy hydroizolacji spowodowały powstanie naprężeń w warstwie hydroizolacyjnej i pęknięć, po przekroczeniu wytrzymałości na rozciąganie warstwy. Podczas wizji lokalnej na obiekcie stwierdziłem pęknięcia w postaci rys o rozwartości 0,1-0,3 mm - rozmieszczonych w drobnej siatce co ok. 3 x 4 cm. Nie stwierdziłem odpadania masy hydroizolacyjnej od podłoża. Poprzez te mikrorysy mogła przedostawać się woda i pojawiać się na zewnętrznej powierzchni ścian zbiornika na skutek kapilarnego podciągania w betonie. Na uwagę zasługuje jeszcze fakt, iż podczas wykonywania mineralnej warstwy hydroizolacyjnej, wykonawca nie stosował się do zaleceń producenta, tj. wprawdzie podłoże betonowe zwilżano, ale tylko tuż przed pracami i w małym stopniu, zamiast zalecanego obfitego zwilżania na kilkanaście godzin przed pracami. Niewątpliwie, wpłynęło to na zakłócenie procesu hydratacji cementu zawartego w masie hydroizolacyjnej i musiało osłabić jej wytrzymałość na rozciąganie, gdyż zbyt duża ilość wody była odciągana z masy do podłoża i nie brała udziału w procesie twardnienia cementu. Wypływ wody przez ściany zbiorników nie był duży (zaledwie drobne krople i lokalnie mokre plamy), co z pewnością było spowodowane małą rozwartością rys oraz poprawnym zagęszczeniem mieszanki betonowej przy betonowaniu. Nie stwierdziłem nieszczelności w obrębie uszczelnienia szczelin dylatacyjnych ani przerw roboczych, co świadczy o prawidłowości ich wykonania. Dodatkowym powodem występowania zawilgoceń na ścianach zbiorników widocznych od strony hali pomp, może być także zjawisko skraplania się pary wodnej - szczególnie latem. Biorąc za podstawę temperaturę zewnętrzną w wysokości np. +24 o C oraz panującą w tym samym czasie w hali pomp temperaturę +20 o C, temperatura punktu rosy wynosi +14 o C. Skoro zbiorniki zostały napełnione wodą o temperaturze +7 do +10 o C, to już po kilkunastu godzinach, temperatura na powierzchni ścian w hali może obniżyć się do +13 o C (lub nawet niższej) - powodując na betonie skraplanie się pary wodnej od strony wnętrza hali pomp. Podczas wizji lokalnej temperatura na zewnątrz wynosiła +18 o C, zaś w hali +17 o C i nie stwierdziłem wykraplania się pary wodnej na ścianach zbiorników, ale zauważyłem kondensację pary wodnej na rurach wodociągowych w hali. Rozwiązanie problemu Wobec niemożliwości stwierdzenia, jaki wpływ na zawilgocenia ma przekroczenie temperatury punktu rosy na ścianach w hali pomp, a jaki wpływ ma nieszczelność hydroizolacji spowodowana jej spękaniami, na wszelki wypadek, zaleciłem zastosowanie dwóch alternatywnych zakresów prac:

5 Przeciekające żelbetowe zbiorniki wody pitnej strona 5 Alternatywa I: o Opróżnić zbiorniki z wody. o Dokonać ciśnieniowego mycia wodą wodociągową powierzchni ścian i sufitów zbiorników. o Wysuszyć (samoistnie) zbiorniki od wewnątrz. o Nanieść od wewnątrz szlam elastyczny mineralny ten sam, jaki ostatnio był stosowany 3-krotnie przy zużyciu 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 warstwą szpachlową zbrojoną siatką szklaną i naniesienie wyprawy akrylowej. Wadą tego rozwiązania jest konieczność ostrożnego mycia podczas eksploatacji zbiorników - ze względu na łatwość w uszkodzeniu powłoki elastycznej. Alternatywa II: o Opróżnić zbiorniki z wody. o Dokonać ciśnieniowego mycia wodą wodociągową powierzchni ścian i sufitów zbiorników. o Wysuszyć (samoistnie) zbiorniki od wewnątrz. o Na ściany i dennicę od wewnątrz nanieść preparat krzemianujący AIDA KIE- SOL 1) bez rozcieńczania - metodą natrysku jednokrotnie przy zużyciu ok. 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 warstwą szpachlową zbrojoną siatką szklaną i naniesienie wyprawy akrylowej. Zaletą tego rozwiązania jest eliminacja ostrożności przy okresowym myciu zbiorników (wykluczone mechaniczne uszkodzenie warstwy hydroizolacyjnej), gdyż proces krzemianowania i zespolenia rys wskazanym preparatemm dokonuje się w strukturze istniejącej sztywnej hydroizolacji oraz betonu. Wykonawca po przeanalizowaniu obu rozwiązań, wybrał do realizacji alternatywę II. Podczas obserwacji obu zbiorników na przestrzeni czterech kolejnych lat, nie zaobserwowano już objawów zawilgoceń, ani przecieków. Dzisiaj trudno powiedzieć, czy zadziałał preparat krzemianujący, czy termoizolacja eliminująca kondensację pary wodnej. Całkiem możliwe, że jedno i drugie. mgr inż. Jerzy Zembrowski Biuro Doradztwa Budowlanego Białystok r. aktualizacja r. fotografie autora 1) Produkt firmy Remmers Dalsze szczegółowe rysunki detali i porady znajdują się w dziale poradnik > jak, czym, dlaczego? W przypadkach indywidualnych, można przesyłać zapytania o porady i konsultacje na adres: porady@bdb.com.pl