Uszkodzenia betonu i techniki naprawy

Uszkodzenia betonu

Przyczyn uszkodzeń betonu może być wiele. Do najczęstszych należą:

• niewłaściwy dobór składników mieszanki betonowej
• zła technika wykonania
• nieprawidłowe użytkowanie

Również usterki mogą mieć różny charakter. Ważne, aby ustalić jej rodzaj i przyczynę powstania, aby jasno określić, z jakim zmierzyć się problemem.

Do najczęstszych uszkodzeń należą:

• pęknięcia
• ubytki
• przebarwienia

Ustalenie przyczyny uszkodzenia jest bardzo istotne ze względu na potencjalne ryzyko utraty stabilności konstrukcji, a tym samym funkcjonalności danego elementu betonowego. Znalezienie powodu usterki pozwoli zapobiec dalszej destrukcji.

Uwzględniając źródło usterki, wyróżnić można przyczyny:

• mechaniczne, jak uderzenia, wibracje, przeciążenia
• chemiczne - czynniki biologiczne lub agresywne
• fizyczne, do których należą: działanie temperatury, skurcz, erozja, ścieranie

Każdą usterkę należy rozpatrywać indywidualnie, analizując konkretny przypadek.

Systemy naprawcze betonu

Przystępując do naprawy betonu należy uwzględnić rodzaj i funkcję uszkodzonego elementu, powierzchni. Masa naprawcza musi mieć właściwości fizyczne (nasiąkliwość, szczelność, mrozoodporność) odpowiadające wymaganiom stawianym konstrukcji w danym miejscu.

Na rynku dostępnych jest wiele środków i gotowych systemów naprawczych betonu, przeznaczonych do wykorzystania w konkretnych zastosowaniach.

Są to opracowane mieszanki o proporcjach składników dobranych zgodnie z przeznaczeniem, które wystarczy połączyć z wodą, aby były gotowe do użycia. Zawierają piasek, cement oraz domieszki, jak choćby inhibitor korozji stali oraz kopolimer żywicy akrylowej, poprawiające jakość spojenia. Mogą mieć w swoim składzie aktywną krzemionkę uszczelniającą masę, zapobiegające powstawaniu mikropęknięć włókna polimerowe oraz uszczelniający kopolimer akrylowy.

Gotowe systemy naprawcze przeznaczone są do konkretnych potrzeb i mogą być przykładowo użyte do:

• ochrony antykorozyjnej zbrojenia
• wymiany lub przywrócenia profilu i funkcji uszkodzonego betonu
• wyrównywania i szpachlowania
• ochrony betonu

Kompatybilność materiałów

Obecnie w przypadku napraw betonu stosowana jest zasada kompatybilności – czyli naprawianie przy zastosowaniu wyrobów o parametrach technicznych zbliżonych do parametrów naprawianego elementu.

Kompatybilność materiałów to przede wszystkim zgodność odkształceń starego materiału z materiałem przewidzianym do wykonywania naprawy.

Uwzględnia się:

• kompatybilność odkształceń chemicznych, spowodowanych zawartością alkaliów oraz chlorków
• kompatybilność odkształceń elektrochemicznych, czyli odporności elektrycznej i pH, pozwalająca uniknąć powstawania makroogniw powodujących korozję stali
• kompatybilność odkształceń fizycznych - materiał naprawczy musi zapewniać konstrukcji przepuszczalność pary wodnej oraz szczelność na dwutlenek węgla, co zapobiega karbonizacji
• kompatybilność odkształceń termicznych i sprężystych, czyli zapewnienie jednakowego skurczu, co jest praktycznie niemożliwe, bowiem w istniejącej konstrukcji zjawisko skurczu zaczynu cementowego już nie występuje, pewne odkształcenia skurczowe są nieuniknione

Technologie naprawy

Wyróżnia się kilka sposobów uzupełniania i naprawiania betonu:

• ręczny
• mechaniczny
• na mokro
• na sucho

Każdą naprawę należy rozpocząć od dokładnego usunięcia luźno związanych fragmentów do głębokości, gdzie występuje nieskarbonizowany, nienaruszony beton. W tym celu stosuje się wodę pod ciśnieniem kilkuset atmosfer. Sposób ten zapobiega powstaniu mikropęknięć w zdrowej strukturze starego betonu, jednocześnie głęboko nasyca beton wodą.

Mechaniczne usuwanie skorodowanych zmian zaleca się wykonać bez użycia ciężkich młotów udarowych. Trzeba zachować szczególną ostrożność, aby nie uszkodzić zdrowego betonu, nie spowodować nawet mikrozarysowań, które mogłyby znacznie osłabić strefę styku.

W przypadku skorodowania zbrojenia wymagane jest jego oczyszczenie, ewentualnie uzupełnienie.

Konieczne jest solidne nawilżenie obszaru naprawy.

Po przygotowaniu powierzchni stosuje się odpowiednie środki, zgodnie z zaleceniem producenta.

Odpowiednio przeprowadzona naprawa przedłuża żywotność konstrukcji na długie lata, wzmacnia jej wytrzymałość, przywraca ochronę przed korozją.