Naprawy konstrukcji betonowych

Betonowanie dwuetapowe należy do specjalnych technologii wykonawstwa robót betonowych. Wynika to nie tylko z charakterystycznej metody wykonania betonu, odmiennej od konwencjonalnych technologii, lecz przede wszystkim z faktu, iż uzyskany tą metodę beton różni się pod względem struktury i innych cech od zwykłego betonu.

Pojecie betonowania dwuetapowego wywodzi się od charakterystycznej metody wykonania betonu. Idea metody polega na ułożeniu w wyznaczonym miejscu grubego kemieniwa (np. w deskowaniu, formie) i następnie wypełnieniu jego jam odpowiednio przygotowaną zaprawą cementową.

Wobec znacznej Ilości grubego kruszywa, beton wykonany metodą dwuetapową posiada wyższą niż zwykły beton gęstość.

Przy zastosowaniu specjalnego kruszywa z ciężkich materiałów, takich jak: baryt, limonit, magnetyt, ciężar objętościowy betonu może osiągnąć wartość 59 kN/m³. Beton o tak dużej gęstości stosowany jest do wykonywania osłon biologicznych reaktorów jądrowych, akceleratorów laboratoriów izotopowych Itp.

Ze względu na wysoki udział grubego kruszywa beton nie ulega segregacji. Ponadto taki beton jest narażony w mniejszym stopniu na powstawanie spękań oraz na skurcz podczas hydratacji niż beton wykonany konwencjonalnie.

Betonowanie dwuetapowe jest szczególnie przydatne do napraw podwodnych konstrukcji. Jest stosowane przede wszystkim do naprawy masywnych, dużych elementów, filarów mostowych, zapór betonowych. Używana jest również do wznoszenia konstrukcji ochronnych reaktorów atomowych, zaślepień tuneli, spirali betonowych turbin

Zalety Wady Tylko 40% składników masy betonowej przechodzi przez węzeł betoniarski Konieczność stosowania czystego kamieniwa Możliwość betonowania nawet dużych masywów w czasie jednego procesu roboczego, a tym samym wydatnego skrócenia cyklu produkcyjnego Konieczność ścisłego przestrzegania reżimu technologicznego Możliwość transportowania zaprawy nawet na duże odległości   Możliwość betonowania miejsc trudno dostępnych np. sztolni, tuneli itp.   Wydatne zredukowanie lub całkowita eliminacja szwów dylatacyjnych i roboczych   Uniezależnienie się w dużym stopniu od warunków atmosferycznych: część prac związana z układaniem kamieniwa może być prowadzona teoretycznie w każdych warunkach; iniekcje można prowadzić w temperaturze powyżej 0 °C   Możliwość betonowania miejsc, gdzie występuje silny prąd wody (prędkość wody w stosie kamieniwa tak znacznie spada, że nie grozi to rozmyciem zaprawy)   Ograniczeni pracy maszyn i użądzeń   Możliwość uzyskania znacznych oszczędności cementu, która w przypadku betonowania podwodnego wynieść może 40% (w porównaniu do metody Contraktor)

 

Remonty budowli inżynierskich metodą torkretowania

Torkretowanie - to natryskiwanie zaprawy cementowej lub mieszanki betonowej na powierzchnię podłoża energią sprężonego powietrza. Wykonywany tą metodą beton określa się jako torkret lub beton natryskowy ( ang. shotcrete, niem. Spritzbeton). Ze względu na swoje liczne zalety, torkretowanie uznać należy za metodę szczególnie predestynowaną do napraw wzmocnień i zabezpieczeń antykorozyjnych konstrukcji betonowych bądź żelbetowych.

Do głównych zalet stosowania torkretu (betonu natryskowego) zaliczyć należy: wysoką wytrzymałość i szczelność doskonałą przyczepność do starego betonu kompatybilność jego właściwości ze starym betonem w konstrukcji (w przeciwieństwie np. do betonu żywicznego)

Właściwości torkretu można, podobnie jak zwykłego betonu, modyfikować przez stosowanie polimerów (SPCC), zbrojenia rozproszonego w postaci włókien lub przez użycie pyłu krzemionkowego. Dzięki tym zabiegom można uzyskać torkret o różnych właściwościach

Oferta nasza obejmuje wykonywanie torkretu o różnorodnych właściwościach m in. o zwiększonej odporności na oddziaływanie środowisk agresywnych (torkret antykorozyjny), o wysokiej mrozoodporności ( F> 250 cykli), a także torkretu zbrojonego włóknami ( stalowymi, polipropylenowymi lub szklanymi).

Naprawy z zastosowaniem zapraw i betonów epoksydowych

Beton epoksydowy składa się z materiału wiążącego (żywicy epoksydowej) oraz drobnego i grubego kruszywa. Jest on używany do napraw grubości od 10 mm do 25 mm w miejscach, w których warunki zewnętrzne zapewniają występowanie stosunkowo stałych temperatur (rozszerzalność termiczna epoksydu jest inna niż naprawianego betonu).

Do podstawowych zalet zapraw i betonów epoksydowych zaliczyć należy : wysoka wytrzymałość, doskonała przyczepność do starego betonu, wysoką chemioodporność, szybkie osiągnięcie pełnej wytrzymałości, trwałość

Naprawy z użyciem zapraw polimerowo - cementowych (PCC) Naprawy zaprawami opartymi na spoiwie cementowym modyfikowanym polimerami wykazują większą w porównaniu z konwencjonalnym betonem wytrzymałość na rozciąganie, wodoszczelność i odporność na korozję chemiczną. Ponadto charakteryzują się małym skurczem oraz większym modułem sprężystości.Stosowanie zapraw PCC do napraw konstrukcji żelbetowych czy betonowych jest ekonomicznie uzasadnione w przypadku wykonywania cienkich warstw renowacyjnych, oraz lokalnych napraw betonu.

Istotną zaletą zapraw polimerowo - cementowych (PCC) w porównaniu do żywicznych (PC) jest łatwiejsza technologia wykonania i niższa cena.  

Technologia iniekcji

Iniekcje (zastrzyki) są stosowane do napraw betonu, który jest zarysowany, spękany lub rozwarstwiony, a także do uszczelniania betonu.

Iniekcje żywiczne

Systemy napraw używane do naprawy zarysowań pęknięć poprzez iniekcje ogólnie mogą być zaklasyfikowane jako sztywne lub elastyczne. Najczęściej stosowane są do napraw pęknięć zespalających konstrukcje w monolityczną całość. Elastyczny poliuretanowy systemy najczęściej jest używany w celu zatrzymywania płynącej wody i zaklejania czynnych pęknięć.

Technika ta ogólnie składa się z wiercenia otworów, zamknięciu pęknięcia , instalacji pakerów , wstrzyknięciu żywicy pod ciśnieniem. Obecnie większość tego typu iniekcji, na zachodzie europy, aplikuje się stosując niskie ciśnienia .

Iniekcje mikro cementowe
Spośród hydraulicznych materiałów mineralnych stosowanych do iniekcji, zarówno uszczelniających, jak i wzmacniających (zespalających), na szczególną uwagę zasługują tzw. mikrocementy. Są to specjalne cementy iniekcyjne charakteryzujące się wysokim stopniem miałkości. Powierzchnia właściwa tych cementów wg Blaina wynosi od 11 000 - 15 000 cm²/g, jest więc 3 do 4-krotnie większa od powierzchni właściwej zwykłych cementów portlandzkich.

Wysokie rozdrobnienie a przy tym korzystny wąski przedział wielkości ziaren (2 -16 mm) sprawiają, iż zaczyny mikrocementowe odznaczają się doskonałymi właściwościami penetracyjnymi.

Korzyści stosowania iniekcji mikrocementowych w porównaniu z żywicznymi: znacznie dłuższy czas przerobu iniektu mniejsza wrażliwość na temperaturę odporność na wilgoć kompatybilność właściwości materiału iniekcyjnego z materiałem w konstrukcji (beton, zaprawa) Podstawowy zestaw maszyn i urządzeń do iniekcji składa się z mieszalnika dezintegracyjnego, pompy cementacyjnej i instalacji iniekcyjnej (rurociągi, packery).

Iniekcje chemiczne
Chemiczna iniekcja opiera się na mieszaninach dwóch lub większej liczby związków, które reagują przechodząc w krótkim czasie w żel albo do postaci stałej, w przeciwieństwie do zaczynów cementowych, które zasadniczo wiążą znacznie wolniej.

Zaletą stosowania iniekcji chemicznych jest możliwość ich stosowania w środowisku wilgotnym, możliwość kontroli czasu żelowania; wadą -niska wytrzymałość i konieczność ścisłego przestrzegania reżimu technologicznego..  

Ochrona powierzchniowa i przypowierzchniowa betonu

Ochronę powierzchniową i przypowierzchniową betonu możemy uzyskać poprzez hydrofobizacje, impregnacje oraz przez nałożenie szczelnych powłok ochronnych przez co uzyskujemy aktywną ochronę powierzchni betonu.

Zabiegi te są najczęściej stosowane w ramach konserwacji oraz zabezpieczenia przed agresywnymi czynnikami zewnętrznymi. Są to przeważnie powłoki organiczne nanoszone techniką malarską , kompozycje żywiczne (PC, PIC), i zaprawy polimerowo– cementowe (PCC).

Hydrofobizacja oznacza proces, dzięki któremu materiał uzyskuje cechę niezwilżalności, a polega na nasycaniu odpowiednią substancją przypowierzchniowych jego warstw.

Jest wiele różnych środków chemicznych (podobnych do farb) penetrujących powierzchnie, produkowanych i sprzedawanych jako komponenty do uszczelniania powierzchni betonowych. Najliczniejszą grupę stanowią obecnie warstwy hydrofobowe oparte na siloksanach, siloksanach z akrylanami.

Związki te uszczelniając beton zapobiegają penetracji wody, agresywnych roztworów lub gazów.

Nie stosuje się hydrofobizacji kostrukcji betonowych narażonych na oddziaływanie mechaniczne.

Warstwy hydrofobowe mają ograniczony okres trwałości, po upływie, którego jest wymagane ponowne wykonanie zabiegu. Dla związków metakrylowych w ostrych warunkach okres ten wynosi 15 lat.

W procesie impregnacji polimerami (PIC) poprzez nasycenie betonu żywicą oprócz uszczelnienia struktury betonu wpływamy korzystnie na jego cechy, znaczne zwiększając wytrzymałość, szczelność i mrozoodporność powierzchniowej warstwy . Impregnacja może być cienkowarstwowa oraz grubowarstwowa. Pierwsza– pokrywa szczelnym filtrem całą powierzchnie betonu, ale nie wypełnia całkowicie porów. Grubość takich warstw jest przeważnie mniejsza od 0.1 mm. W systemie grubowarstwowej impregnacji pory są wypełniane żywicą, a powierzchnia betonu jest gładka. Grubość warstwy jest w granicach 0.1-0.3 mm.

Do impregnacji w handlu najczęściej są oferowane różne odmiany żywic epoksydowych.

Technologia impregnacji powierzchni polimerami została rozwinięta przede wszystkim w celu zapobiegania przenikania soli chlorkowych, stosowanych przeciwko oblodzeniu i w następstwie korozji stali zbrojeniowej na mostach i drogach.

W powłokach ochronnych stosuje się grubsze warstwy oparte na betonach polimerowych (PC), bądź polimerowo cementowych (PCC).: Polimerowa powłoka (PC) jest cienką, twardą szklistą, powłoką betonu, składającą się z systemu opartego na żywicy, krzemianowego wypełniacza i niekiedy pigmentów. Powłoka taka układana warstwami częściowo przenika natychmiast górną powierzchnie betonu zapewniając jego bardzo dobrą ochronę przed czynnikami chemicznymi i atmosferycznymi. Może ona również pełnić rolę kosmetyczną betonu. Standardowo układa się warstwy tego materiału grubości od 6 mm do 25mm.

Do grubszych warstw ochronnych 25—50 mm stosowane są zwykle betony PCC. Powłoki z zaprawy PCC są układane na odpowiednio przygotowanej powierzchni przesyconej wodą (ale bez wody wolnej) pokrytej warstwą sczepną. Użycie warstwy sczepnej jest ważnym elementem tego systemu naprawy. Nieodpowiednie zespolenie naprawy ze starym betonem spowoduje w niedługim czasie odspajanie powłoki ochronnej.

Przy warstwach ochronnych grubszych niż 50 mm stosuje się zaprawy cementowe - wykonywane zwykle w technologii torkretu.