Nowoczesne powłoki polimocznikowe do ochrony konstrukcji żelbetowych

Advanced polyurea coatings for reinforced concrete structure protection
Krzysztof  Knop  |  IZOLACJE 9/2017  |  24.10.2017
Ochrona konstrukcji w osadniku radialnym
Ochrona konstrukcji w osadniku radialnym
Archiwum autora

Technologia natryskowa w oparciu o powłoki polimocznikowe zapewnia wysoką jakość, krótki czas aplikacji oraz szybkie obciążenie izolowanej powierzchni, co w efekcie przekłada się na wymierne korzyści ekonomiczne.

Technologia polimoczników opiera się na dwukomponentowym systemie żywic (amina + izocyjanian), które po wygrzaniu obu składników do określonej temperatury aplikuje się metodą natrysku.

Pierwsze kompozycje i zastosowania miały miejsce w Stanach Zjednoczonych, w latach 80. ubiegłego wieku. Produkty te pojawiły się na rynku jako wersja handlowa z przeznaczeniem do budownictwa w 1987 r. Ich sprzedaż w 1990 r. wyniosła zaledwie 5 ton w skali światowej, podczas gdy już w 2006 r. osiągnęła poziom 35 000 ton.

Zapotrzebowanie na te produkty szacowano w 2013 r. na ponad 164 000 ton, a prognoza na 2020 r. jest na poziomie co najmniej 225 000 ton. W bardzo znaczącym stopniu do takiego wzrostu zainteresowania tą technologią przyczynił się równoległy postęp w konstruowaniu nowoczesnych pomp natryskowych, ich dostęp oraz serwis (FOT. 1 i FOT. 2).

Technologia ta jest stosowana coraz częściej w Europie, przy czym produkty te zaliczane są do szerszej grupy poliuretanów. Stały rozwój w zakresie kolejnych obszarów zastosowań polimoczników wyraźnie wskazuje na jej ogromny potencjał.

Czytaj też: Ochrona konstrukcji żelbetowych w obiektach rolniczych – wymagania norm i wytycznych ITB >>>

Zgodnie z definicją opracowaną przez Europejskie Stowarzyszenie PDA Europe polimocznik (lub inaczej elastomer polimocznikowy) jest substancją powstałą w skutek reakcji dwóch składników: izocyjanianu oraz mieszanki żywicy.

Izocyjanian może występować w dwóch odmianach: jako aromatyczny lub alifatyczny. Dodatkowo może być monomerem, polimerem lub mieszanką tychże wariantów.

Izocyjanian występuje w postaci quasi-prepolimeru lub samego prepolimeru. Oba mogą być zbudowane z amin zakończonych żywicą polimerową lub z hydroksylów zakończonych żywicą polimerową. Ważne, aby żywica w tym związku miała postać aminową, czyli nieposiadającą grupy hydroksylowej. W większości przypadków nie zawiera także katalizatora. W jej składzie mogą dodatkowo występować pigmenty, dzięki którym uzyskuje się barwne powłoki.

FOT. 1. Pompa do natrysku polimoczników używana na początku XXI w.; fot.: archiwum autora (K. Knop)
FOT. 2. Nowoczesna pompa natryskowa w zabudowie samochodowej; fot.: archiwum autora (K. Knop)
FOT. 1. Pompa do natrysku polimoczników używana na początku XXI w.; fot.: archiwum autora FOT. 2. Nowoczesna pompa natryskowa w zabudowie samochodowej; fot.: archiwum autora

Łańcuchowa budowa polimerów pozwala na tzw. ruchy segmentalne. Dzięki tej właściwości, po przyłożeniu sił zewnętrznych, obserwuje się jedynie wygięcie łańcuchów, a nie ich zerwanie. Po ustaniu oddziaływania siły wracają one do swojego pierwotnego kształtu. Ta charakterystyczna cecha zapewnia nienaruszalność struktury powłoki, co z kolei przekłada się na wysoką trwałość, skuteczność i niezawodność systemu ochronnego wykonanego z powłoki polimocznikowej.

ABSTRAKT

W artykule omówiono właściwości i możliwości zastosowania nowoczesnych powłok polimerowych. Wymieniono rozwiązania, takie jak: ochrona systemu obiektów technologicznych oraz zamontowanych tam urządzeń służących do oczyszczania ścieków, zastosowanie powłok ochronnych na konstrukcjach dachowych, aplikacja membrany polimocznikowej na nawierzchni drogowej, zastosowania w przemyśle chemicznym czy ochrona konstrukcji stalowych i innych elementów przed negatywnym oddziaływaniem prądów błądzących.

Advanced polyurea coatings for reinforced concrete structure protection

The article presents the properties and practical applicability of modern polymer-based coatings. The following solutions are mentioned: protection of a process facility system and waste water treatment equipment installed there, use of protective coatings on roof structures, application of polyurea membrane on road surfaces, use in the chemical industry, or protection of steel structures and other items against negative impact of stray currents.

Aplikacja powłoki polimocznikowej następuje przez bezpośredni natrysk na wybrane podłoża mieszaniny obu składników. Do tego stosuje się specjalistyczne wysokociśnieniowe urządzenia natryskowe (ciśnienie komponentów w głowicy mieszającej wynosi powyżej 100 barów), równocześnie podgrzewające oba komponenty do temp. ok. 75°C.

W bardzo krótkim czasie następuje polimeryzacja, w wyniku której powstaje związana, trwała i odporna warstwa elastomeru polimocznikowego. W zależności od kompozycji uzyskuje się powłoki o różnorodnych właściwościach fizycznych.

Charakterystyka powłok wykonanych z użyciem polimoczników, jak i sam proces aplikacji, wskazują powłoki ochronne jako jeden z głównych kierunków zastosowań - zarówno w zakresie konstrukcji żelbetowych, jak i stalowych.

Kolejną zaletą izolacji natryskowych jest metoda szybkiego i dokładnego nanoszenia na dużych powierzchniach wraz z elementami o zróżnicowanej geometrii i współczynniku rozszerzalności termicznej. W przypadku tradycyjnych technologii zawsze stanowi to duże wyzwanie i wymaga stosowania dodatkowych rozwiązań.

Dzięki tak zaawansowanej technologii obiekt, na którym są prowadzone prace z użyciem powłok polimocznikowych, może być oddany do eksploatacji w bardzo krótkim czasie po zakończeniu prac. W przypadku remontu lub wykonywania napraw w znacznym stopniu redukuje to wysokie koszty związane z wyłączeniem obiektu z użytkowania.

Główna charakterystyka powłok polimocznikowych

Powłoki polimocznikowe charakteryzują się następującymi cechami, które uzyskuje się bezpośrednio po aplikacji:

  • nieograniczona ochrona antykorozyjna elementów stalowych;
  • łatwe i szczelne układanie na skomplikowanych kształtach z przejściem stal - beton,
  • odwzorowanie detali;
  • wysoka odporność chemiczna na większość agresywnych chemikaliów, rozpuszczalników, kwasów i zasad;
  • bardzo wysoki współczynnik rozciągliwości w zakresie od 250% do 355%;
  • wytrzymałość na zerwanie: 126 N/mm²;
  • wysoka stabilność termiczna w zakresie temperatur –40°C do +120°C,
  • odporność na promieniowanie UV, promieniowanie energetyczne i inne czynniki zewnętrzne;
  • mostkuje rysy do 2,0 mm powstałe w konstrukcji bez utraty szczelności przy grubości powłoki ok. 2,5 mm;
  • bardzo wysoka przyczepności przy zastosowaniu systemu;
  • wytrzymałość na odrywanie na podłożu stalowym ≥ 7,0 N/mm²;
  • wysoka odporność na ścieranie w warunkach mokrych i suchych;
  • zgodnie z normą PN-EN 13813:2003 [1] klasa AR 0,5;
  • metoda rynny Darmstadt przy 250 000 cykli - 0,03 mm;
  • bardzo wysoka odporność na udarność;
  • wodoszczelna, odporna na chlor i słoną wodę, nieparoprzepuszczalna, nie zawiera rozpuszczalników.

Wskazane właściwości powłok polimocznikowych mogą znajdować zastosowanie w trzech głównych obszarach:

  • powierzchniowa ochrona zbiorników w gospodarce wodno-ściekowej,
  • powłoki ochronne połaci dachowych,
  • hydroizolacja płyt pomostowych mostów, wiaduktów i parkingów.

Nie tylko w zakresie badań laboratoryjnych, lecz także w praktyce potwierdziła się doskonała przyczepność do bardzo zróżnicowanych podłoży, jak beton, stal, aluminium, tworzywa sztuczne, piany PUR, polistyren ekstrudowany, wełna mineralna, powłoki papowe itp.

Podłoża pod systemy polimocznikowe wymagają wnikliwej oceny ich rodzaju i stanu technicznego. Właściwe przygotowanie podłoża (w tym gruntowanie) stanowi o trwałości całego systemu i skuteczności wykonywanej powłoki. W wielu przypadkach, gdzie podłożem jest polistyren ekstrudowany lub wełna mineralna, nie ma konieczności gruntowania. Dlatego też można znaleźć wiele rozwiązań materiałowych spełniających wymagania dla różnego rodzaju podłoży.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 9/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


System Ciepłej Belki Montażowej - co to takiego?

ciepła belka montażowa

Montaż okien w warstwie ocieplenia to z jednej strony nic nowego, ponieważ wykonywany jest od dziesiątek lat w obiektach... czytaj dalej »

 


Biblioteka BIM dla oprogramowania ArchiCAD 21 już dostępna!

Pobierz bezpłatnie obiekty BIM ściennych i dachowych płyt warstwowych... czytaj dalej »


Termomodernizacja - od czego zacząć?

Farby do wnętrz i elewacji - jakie powinny być?

Bardzo ważna przed podjęciem jakichkolwiek działań jest ocena stanu technicznego budynku podlegającego termomodernizacji. czytaj dalej » W 2002r. rynek farb fasadowych został zrewolucjonizowany przez farbę zolowo-krzemianową, która bazuje na całkowicie nowatorskiej koncepcji spoiw, dzięki czemu... czytaj dalej »

Wszystko, co warto wiedzieć o izolacji budynku »


Komfortowy i energooszczędny dom zapewnia swoim mieszkańcom izolację od gorąca, zimna, hałasu oraz... wysokich rachunków za ogrzewanie i klimatyzację czytaj dalej »

 


Jak oszczędzić podczas izolacji poddasza?

Co to jest polistyren ekstrudowany XPS?

Każdy chce oszczędzić. To dość oczywiste, nie trzeba tego udowadniać. Natomiast tylko niektórzy potrafią spojrzeć w przyszłość i przeanalizować swoje wydatki w perspektywie czasu, tak żeby naprawdę oszczędzić, a nie zapłacić później i to w nieprzewidzianym momencie. czytaj dalej » Dynamiczny rozwój rynku budowlanego i coraz bardziej restrykcyjne przepisy ukierunkowane na dbałość o otaczające nas środowisko powodują, że inwestorzy, projektanci i wykonawcy szukają proekologicznych, trwałych materiałów budowlanych wysokiej jakości. czytaj dalej »

Skośny dach zielony? Poznaj ten i inne systemy dachów zielonych »

Od nachylenia dachu powyżej 15 stopni konieczne jest zastosowanie systemowego rozwiązania zabezpieczającego... czytaj dalej »


Czy znasz ten niezawodny sposób na uszczelnienie fug?

Czego użyć by wykonać ciepły montaż okna?

Taśmy rozprężne posiadają ponadprzeciętną odporność na deszcz ponad 600 Pa (odpowiada to sile wiatru ponad 11° w skali Beauforta).
czytaj dalej »

Zgodnie z zasadami montażu okien wg niemieckiego RAL, wykorzystywana jest zasada „szczelniej wewnątrz niż na zewnątrz”... czytaj dalej »

Spotkanie branży OZE w Warszawie. Zobacz program »

Trzy dni targów RE-energy będą wypełnione konferencjami, również o zasięgu międzynarodowym, podczas których omawiane będą tematy istotne dla rynku OZE. czytaj dalej »


W ten sposób wyeliminujesz niekorzystne mostki cieplne »

Jak prawidłowo wybrać płytę styropianową do ocieplenia ściany w systemie ETICS?

Poszukujesz rozwiązań paroizolacyjnych?
czytaj dalej »

Jakość izolacyjności termicznej systemu ETICS, zależy od materiału termoizolacyjnego, użytego w tym systemie. czytaj dalej »

Jak obliczać wymiary oraz parametry izolacji technicznych dla różnych systemów?

Skorzystaj z rozwiązań online i sprawnie wykonuj obliczenia na większości urządzeń! czytaj dalej »

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 »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
7/8/2018

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Izolacje techniczne
  • - Badanie skuteczności prac iniekcyjnych
Zobacz szczegóły
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

.