Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Materiały naprawcze do betonu stosowane w obiektach inżynierskich

Materiały naprawcze | Badania starzeniowe | Badania IBDiM

Stosowanie w naprawach konstrukcji inżynierskich produktów nieodpornych na wielokrotne, cykliczne zmiany temperatury jest często główną przyczyną niepowodzenia wykonywanych robót. Dotyczy to zwłaszcza materiałów naprawczych do betonu.

Z punktu widzenia użytkownika podstawowym czynnikiem w ocenie skuteczności wykonania naprawy konstrukcji inżynierskich jest trwałość wykonanych prac.

Należy przez to rozumieć zdolność naprawionej konstrukcji do zapewnienia właściwości użytkowych nie gorszych niż przed pracami, tak by zagwarantować bezawaryjność w przyjętym okresie użytkowania przy minimalizacji kosztów jej utrzymania.

Zobacz też: Nawierzchnia asfaltowa na obiektach inżynierskich

Największy wpływ na trwałość naprawy ma odporność materiałów naprawczych na cykliczne zamrażanie i odmrażanie. Związane jest to bezpośrednio ze strefą klimatu przejściowego, a więc z dużą różnicą temperatury między latem a zimą (latem ponad 30°C, zimą często poniżej –20°C) oraz częstymi przejściami przez temperaturę 0°C. W Polsce w ciągu roku liczba cykli przejść przez 0°C, czyli cykli zamrażania i odmrażania, wynosi ok. 100.

Zimą woda znajdująca się w porach betonu zwiększa objętość podczas zamarzania i je rozsadza. Działa także na zaprawę wypełniającą ubytek w elemencie betonowym. Niszczy jej strukturę (spękania, ubytki) i skutkuje odspojeniem od podłoża (ścinaniem w warstwie stykowej z naprawianym betonem).

Klasyfikacja materiałów naprawczych

Na rynku polskim jest wiele rodzajów materiałów naprawczych, oferowanych przez różnych producentów. W klasyfikacjach tych wyrobów stosuje się różne kryteria, jak podstawowy zakres stosowania, rodzaj spoiwa, granulacja i grubość układanej warstwy czy konsystencja. Największą grupę stanowią zaprawy naprawcze.

Materiały do naprawy betonowych obiektów inżynierskich są najczęściej stosowane do:

  • wypełniania ubytków w elementach nośnych (powstałych na skutek uszkodzeń mechanicznych oraz spowodowanych korozją);
  • wykonywania warstw wyrównawczych na płytach pomostów obciążonych ruchem pieszych lub kołowym;
  • wykonywania reprofilacji oraz wyrównywania (szpachlowania) powierzchni elementów nośnych z betonu;
  • wymiany uszkodzonych elementów konstrukcyjnych.
ABSTRAKT

W artykule omówiono wymagania dotyczące wyrobów do napraw konstrukcyjnych i niekonstrukcyjnych według normy PN-EN 1504-3:2006. Porównano i omówiono metody badań starzeniowych. Przedstawiono także ocenę przydatności zapraw naprawczych do betonu opartą na badaniach mrozoodporności zapraw oraz na przyczepności do podłoża, doraźnej i zmierzonej po 200 cyklach zamrażania i odmrażania.

The article discusses the requirements for products used in structural and non-structural repairs in accordance with PN­‑EN 1504­‑3:2006. Methods of aging tests are compared and discussed. The paper also presents an assessment of the usefulness of concrete repair mortars based on frost resistance tests of mortars and their adhesion to the substrate, both immediate and measured after 200 cycles of freezing and defrosting.

W zależności od rodzaju zastosowanych spoiw można wyróżnić trzy grupy:

  • zaprawy i betony hydrauliczne typu CC (ang. Cement Concrete) – powstające przez zmieszanie spoiwa hydraulicznego z frakcjonowanym kruszywem, mogące zawierać domieszki i dodatki; twardniejące po zmieszaniu z wodą w wyniku reakcji hydratacji;
  • zaprawy i betony polimerowo-cementowe typu PCC (ang. Polymer Cement Concrete) – powstające przez zmieszanie spoiwa hydraulicznego modyfikowanego polimerami z frakcjonowanym kruszywem, mogące zawierać domieszki i dodatki, które po zmieszaniu z wodą albo płynem zarobowym twardnieją w wyniku reakcji hydratacji; polimery tworzą w utwardzonych zaprawach typu PCC sieć połączeń, w znaczący sposób wzmacniającą wytrzymałość zaprawy na rozciąganie oraz wpływającą na zmniejszenie jej współczynnika sprężystości liniowej w porównaniu z zaprawami typu hydraulicznego; najczęściej stosowanymi polimerami są:

    – żywice akrylowe, metakrylowe lub modyfikowane akrylowe w postaci rozpuszczalnych proszków lub dyspersji wodnych;
    – polimery, kopolimery i terpolimery winylowe w postaci rozpuszczalnych proszków lub dyspersji wodnych;
    – kauczuk styrenowo-butadienowy, tylko w postaci dyspersji wodnych;
    – naturalne lateksy kauczukowe;
    – epoksydy;
  • zaprawy i betony polimerowe typu PC (ang. Polymer Concrete) – powstające przez zmieszanie mieszanki spoiw polimerowych i kruszywa, utwardzające się w reakcji polimeryzacji.

Można także wyodrębnić zaprawy:

  • szpachlowe – przeznaczone do układania warstwami gr. od 0 mm do 5 mm;
  • naprawcze – przeznaczone do układania warstwami gr. do 4 cm;
  • szybkosprawne – charakteryzujące się bardzo szybkim przyrostem wytrzymałości, np. przeznaczone do tamowania przecieków w tunelach, osadzania pokryw włazów kanałowych;
  • specjalne – przeznaczone do specjalnych zastosowań, np. do wykonywania podlewek pod łożyska, samozagęszczalne, montażowe.

Poza zaprawami naprawczymi, do grupy materiałów przeznaczonych do naprawy betonu należy zaliczyć wyroby do wykonywania warstw sczepnych oraz powłok antykorozyjnych na odsłoniętych elementach zbrojenia.

Przeczytaj: Zagęszczalność gruntów niespoistych

Pod względem konsystencji zaprawy dzieli się na:

  • płynne (samorozlewne, do wylewania, samopoziomujące, do kotwienia, na podlewki) – przeznaczone dowylewania na równych powierzchniach, w otworach lub w deskowaniach, jako podlewki pod łożyska i maszyny itp.; nie wymagają zagęszczania po ułożeniu;
  • zaprawy tiksotropowe – o konsystencji gęstoplastycznej, przeznaczone do nakładania przez narzucanie kielnią lub aparatami tynkarskimi; można je nakładać na powierzchnie poziome lub pionowe i sufitowe warstwami gr. od 2 cm do 4 cm.

Ponadto zgodnie z normą PN-EN 1504-3:2006 [1], w zależności od wymagań użytkowych, materiały naprawcze dzielą się na dwie grupy:

  • do napraw niekonstrukcyjnych (materiały klasy R1 i R2);
  • do napraw konstrukcyjnych (materiały klasy R3 i R4).

Głównym kryterium klasyfikującym do danej klasy jest wytrzymałość na ściskanie, która powinna wynosić co najmniej:

  • 10 MPa w wypadku klasy R1,
  • 25 MPa w wypadku klasy R3,
  • 15 MPa w wypadku klasy R2,
  • 45 MPa w wypadku klasy R4.

W wypadku konstrukcji inżynierskich, w tym w szczególności obiektów mostowych, wykonuje się prawie wyłącznie naprawy konstrukcyjne. W obiektach mostowych nie występują betonowe elementy osłonowe, działowe i podobne drugorzędne elementy.

Wszystkie elementy konstrukcyjne wykonane z betonu są albo elementami nośnymi (płyty pomostu, belki główne oraz podpory: filary, przyczółki, oczepy, słupy) albo elementami pomostu (np. chodniki, nawierzchnie betonowe).

Części te narażone są na przenoszenie dużych obciążeń oraz na działanie czynników atmosferycznych, takich jak zmiany temperatury, woda opadowa, zasolona woda pochodząca z topnienia śniegu, wielokrotne zamrażanie i odmrażanie, wiatr itp.

Potrzebujesz więcej TREŚCI?

Odbierz TUTAJ
IZO-newsletter »

W związku z tym przy wykonywaniu napraw należy stosować materiały naprawcze klasy R3 lub R4.
W wypadku mostów stosowanie zapraw klasy R1 i R2 powinno być ograniczone do naprawy obiektów historycznych wykonanych z betonu niezbrojonego, cegły lub kamienia.

Takie obiekty wznoszono z betonu lub zapraw niskich klas, o stosunkowo niskiej wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie. Wbudowanie w takie konstrukcje nowych elementów wykonanych z zaprawy o znacznie wyższej wytrzymałości od podstawowego materiału konstrukcyjnego skutkuje odspojeniem.

Zniszczenie następuje w materiale starym tuż przy warstwie stykowej z nowo wbudowaną zaprawą naprawczą. Przyczyną są naprężenia wewnętrzne wywołane zmianami temperatury otoczenia i różną odkształcalnością termiczną łączonych materiałów.

Właściwości techniczno-użytkowe materiałów naprawczych

Pojawienie się norm serii PN-EN 1504 „Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych” (w tym arkusza PN-EN 1504­‑3:2006 [1]) miało uporządkować i ujednolicić wymagania stawiane zaprawom naprawczym (tabela).

Jednak z powodu wprowadzenia nowych metod badawczych odnośnie badań starzeniowych, różniących się w zasadniczy sposób od metod dotąd stosowanych, cel ten nie został w pełni osiągnięty.

Warto zobaczyć: Drogi i konstrukcje nawierzchni drogowych

Według normy PN-EN 1504-3:2006 [1] w badaniach i ocenie materiałów do naprawy betonu trwałą przyczepność do podłoża wykonanych warstw można ocenić po przeprowadzeniu następujących badań starzeniowych dotyczących kompatybilności cieplnej:

  • oznaczeniu odporności na cykliczne zamrażanie i odmrażanie według normy PN-EN 13687-1:2008 [15]; zamrażanie jest prowadzone w roztworze nasyconym soli w temp. –15°C przez 2 godz., odmrażanie w wodzie w temp. 21°C przez 2 godz. (50 cykli);
  • oznaczeniu odporności na zraszanie według normy PN­‑EN 13687­‑2:2008 [16] (cykliczny efekt burzy, tzw. szok cieplny); przechowywanie w powietrzu w temp. 60°C przez 5 godz. 45 min, zraszanie wodą o temp. 12°C przez 15 min (30 cykli);
  • oznaczeniu odporności na cykle suszenia według normy PN­‑EN 13687-4:2002 [17] (cykle termiczne na sucho); chłodzenie od temp. 21°C do temp. –25°C przez 15 min, zamrażanie w temp. –25°C, przez 153 min, ogrzewanie do temp. 55°C przez 27 min; wygrzewanie w temp. 55°C przez 153 min, chłodzenie do temp. 21°C przez 12 min, przy czym jeśli materiał spełnia wymagania odnośnie zamrażania i rozmrażania w nasyconym roztworze NaCl według normy PN­‑EN 13687­‑1:2008 [15], uznaje się, że spełnia także wymagania dwóch pozostałych badań.

Podstawowym badaniem kompatybilności cieplnej została nowa metoda badawcza – oznaczanie odporności na cykliczne zamrażanie i odmrażanie w nasyconym roztworze NaCl, nieznana dotąd większości producentów materiałów naprawczych.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 2/2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Hydroizolacja fundamentów - co musisz wiedzieć »

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Wykańczasz dom i potrzebne Ci wysokiej jakości materiały?

Wszystkie znane obecnie źródła energii, poza energią geotermalną i atomową, są pośrednio efektem działania promieniowania słonecznego...
czytaj dalej »

Dopasuj rozwiązanie do Twoich potrzeb i rodzaju wykonywach prac... czytaj dalej »

Jak zabezpieczać posadzki przemysłowe?

W obiektach przemysłowych obecne są zanieczyszczenia o różnym charakterze, które łączy jedno - wszystkie wpływają negatywnie na bezpieczeństwo pracowników i proces produkcyjny. czytaj dalej »

 


Kleje i fugi do płytek - to musisz wiedzieć »

Szukasz wpustu dachowego dobrej jakości?

Przeczytaj, zanim zdecydujesz się na zakup konkretnego materiału. czytaj dalej » Chcesz kupić wpust nieogrzewany, ale nie wiesz jaki konkretnie wybrać? czytaj dalej »

Dobierz najlepszy materiał termoizolacyjny. Sprawdź »


Ocieplenie powinno być trwałe i odporne na niekorzystne oddziaływanie czynników atmosferycznych... ZOBACZ »


Alternatywa dla tradycyjnych materiałów izolacyjnych »

Szukasz odpowiedniego materiału na podłogę? Zobacz »

Odporność na wodę, niepalność, wysoka odporność mechaniczna, niska waga oraz doskonałe parametry izolacyjne czynią je doskonałą...
czytaj dalej »

Być może wciąż zastanawiasz się czy Twoja firma powinna zainwestować w posadzki epoksydowe? Jeśli szukasz odpowiedniego materiału na podłogę w hali produkcyjnej... czytaj dalej »

Akustyczne płyty ścienne i sufitowe »

Energooszczędne płyty warstwowe z izolacją z wełny mineralnej o unikalnych właściwościach przeciwpożarowych i strukturalnych...  czytaj dalej »


Jak przyspieszyć prace budowlane?

Zobacz, jak możesz zaoszczędzić czas (i pieniądze). Uzyskaj bezpłatną wycenę materiałów w 48 godzin!  czytaj dalej »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »


Jaka powinna być dobra hydroizolacja?

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Fundamenty, elewacje, posadzki, garaże. Poznaj problemy i rozwiązania » czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »


W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... ZOBACZ »



dr inż. Krzysztof Germaniuk
dr inż. Krzysztof Germaniuk
Autor jest absolwentem Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej; tytuł magistra inżyniera uzyskał w 1975 r., a stopień doktora – w 1995 r. Pracuje w Instytucie Badawczym Dróg i Mostó... więcej »
mgr inż. Tomasz Gajda
mgr inż. Tomasz Gajda
Jest absolwentem Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej; tytuł magistra inżyniera uzyskał w 2001 r. Pracuje w Instytucie Badawczym Dróg i Mostów jako główny specjalista inżynieryjn... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
5/2019

Aktualny numer:

Izolacje 5/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ochrona przed hałasem w budynkach w kontekście izolacyjności akustycznej przegrody zewnętrznej
  • - Wykonanie i odbiór elewacji wentylowanych
Zobacz szczegóły
Hydroizolacje krystalizujące do uszczelniania fundamentów

Hydroizolacje krystalizujące do uszczelniania fundamentów

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.