KÖSTER – systemy iniekcji rys w betonie

Jak powstają rysy?

Rysy pojawiają się wtedy, gdy powstałe naprężenia przekraczają wytrzymałość betonu na rozciąganie. Skutkiem tego beton zarysowuje się, a naprężenia są przejmowane przez pręty zbrojenia. Warto mieć także na uwadze,  że gdy beton ma bardzo wysoką wytrzymałość na ściskanie, to z reguły ma stosunkowo niską wytrzymałość na rozciąganie. Powstają wtedy rysy na skutek oddziaływania sił rozciągających i zginających. Sprawdzam >>

Przyczyny ich powstawania mogą być wielorakie:

• Rysy powstałe na skutek przeciążeń. Jeśli na dany element oddziaływują obciążenia, wtedy powodują one powstawanie w nim naprężeń, które są przekazywane na podpory danego elementu. Ich źródłem mogą być przykładowo pojazdy poruszające się po mostach lub wiaduktach, czy też wiatr działający na budowlę. Ale także ciężar własny jest obciążeniem, które budowla musi przenosić. Kiedy takie obciążenia powodują powstawanie naprężeń, których wielkość przekracza nośność danego elementu, wtedy powstają niepożądane zarysowania.
• Rysy powstałe na skutek skurczów. Podczas procesu wiązania beton ulega skurczom, a także wydziela się znaczna ilość ciepła. Obydwa czynniki są źródłem znaczących naprężeń wewnętrznych. Aby im przeciwdziałać, najczęściej wbudowuje się dodatkowe zbrojenie przeciwskurczowe lub rozplanowuje się odpowiednie szczeliny. Jeśli te szczeliny nie są wykonane albo działają w sposób niewystarczający, naprężenia nie mogą być właściwie przenoszone i uszkadzają strukturę elementu.
• Rysy powstałe na skutek przemieszczeń podłoża. Rysy będące skutkiem przemieszczeń podłoża powstają np. podczas trzęsień ziemi, na skutek procesów osiadania fundamentów, zmian poziomu zwierciadła wód gruntowych, posadowienia w bezpośrednim sąsiedztwie innych budowli itd. Przemieszczenia tego rodzaju powodują przekazywanie sił obciążających na fundamenty i podłoże gruntowe. Powstają wtedy niekorzystne naprężenia w nośnych i nienośnych elementach budowli i ujawniają się na przykład w formie rys i pęknięć.
• Rysy powstałe na skutek przemieszczeń natury termicznej. Obciążenia termiczne, np. na skutek intensywnego nasłonecznienia, powodują nagrzewanie się poszczególnych elementów konstrukcji. Elementy te odpowiednio się wydłużają i kurczą podczas wychładzania. Takie zmiany wymiarów powstające podczas naprzemiennego nagrzewania i wychładzania także powodują powstawanie dodatkowych naprężeń, a następnie zarysowań lub pęknięć.

Naprawa rys

Naprawę rys wykonuje się w trzech celach:

1. Uszczelnianie prewencyjne. Chociaż rysy wyglądają najczęściej jako niewielka usterka często są naprawiane już w celach profilaktycznych, aby zapobiec powstawaniu większych uszkodzeń. Szczególnie należy tutaj wymienić zapobieganie procesom korozyjnym, których następstwa (jak np. odpryskiwanie otuliny zbrojenia) mogą spowodować konieczność wykonania znacznie droższych prac naprawczych.
2. Uszczelnienie przeciwko wnikaniu wody. Jeśli powstanie większa usterka, przykładowo, gdy przez zarysowania woda przedostanie się do pomieszczeń kondygnacji podziemnych, takie rysy mogą spowodować ograniczenie funkcjonalności tych pomieszczeń. Wnikająca woda powoduje kolejne niepożądane skutki, np. korozję zbrojenia czy ograniczenia możliwości użytkowania. W takich przypadkach należy najpierw zatamować aktywne przecieki. Następnie uszczelnia się powstałe rysy w sposób trwały w całym ich przekroju poprzecznym. Rysy wykazujące przemieszczenia muszą być uszczelniane materiałami mogącymi przenosić takie ruchy i które są w stanie na nie elastycznie reagować.
3. Zespolenia siłowe. Rysy, które nie wykazują żadnych zmian swojej rozwartości mogą być zespalane w sposób siłowy. Iniekcja takich rys jest wykonywana żywicami sztywnymi, aby przywrócić nośność uszkodzonych elementów. Stosowane tutaj materiały iniekcyjne charakteryzują się – niezależnie od ich składu chemicznego – parametrami wytrzymałościowymi, np. przyczepnością, znacznie przekraczającymi parametry „zdrowego” betonu (znacznie powyżej 1,5 MPa). W ten sposób w pełni przywraca się integralność uszkodzonych elementów.

Na co zwrócić uwagę wybierając system iniekcyjny?

Materiały do iniekcji:

• Lepkość płynu iniekcyjnego: materiały o niskiej lepkości są przydatne przy iniekcji rys drobnych, np. włosowatych, natomiast materiały o wyższej lepkości przy iniekcji rys o większej rozwartości; im wyższa lepkość tym większa jest zawartość substancji aktywnych.
• Materiały elastyczne, czy materiały sztywne: rysy wykazujące przemieszczenia są iniektowane materiałami mostkującymi rysy, aby w sposób elastyczny przejąć przemieszczenia uszczelnianego elementu; wypełnianie materiałami sztywnymi eliminuje możliwość wykonywania przemieszczeń i jest stosowane do przywracania utraconej nośności elementów.
• Żywice spienialne czy masywne: iniekty spienialne służą do tamowania aktywnych wypływów wody, żywice masywne służą do trwałego uszczelniania rys; w znakomitej większości przypadków najpierw stosowane są żywice spienialne, a po nich żywice masywne.
• Materiał iniekcyjny w żadnym przypadku nie może wywoływać procesów korozyjnych.

Pakery do iniekcji:

• Pakery powinny się łatwo montować oraz łatwo usuwać po zakończonej iniekcji. Przy iniekcji rys koszty robocizny są najważniejszym elementem kosztotwórczym. Aby koszty były niskie, wszelkie roboty montażowe muszą być łatwe i proste; wyłamywanie pakerów nie jest zalecane, gdyż pozostałe z nich elementy mogą korodować, dlatego zalecane jest wykręcanie pakerów np. zakrętarką akumulatorową.
• Szczelność: żywice iniekcyjne mają czasy reakcji od kilku sekund do nawet wielu dni, dlatego istotnym jest, aby paker zamykał wykonany otwór iniekcyjny dokładnie i w sposób szczelny; cieknące pakery mogą być przyczyną nieskutecznie wykonanych iniekcji.
• Bezpieczeństwo: iniekcje ciśnieniowe są wykonywane często przy wykorzystywaniu wysokich ciśnień, nawet powyżej 100 barów, aby dozowany iniekt nie został wypłukany zanim nie zacznie reagować. W suchych rysach i szczelinach (także przy iniekcjach wykonywanych w węże iniekcyjne) niezbędne czasy reakcji mogą być długie, przez to wzrasta ilość czasu potrzebna na wykonanie iniekcji, np. przy iniekcjach w węże dla ich skuteczności preferowane są materiały o dłuższym czasie reakcji.
• Odporność na oddziaływanie chemikaliów i na środowiska alkaliczne: zależnie od lokalizacji i miejsca uszczelnianych rys może być istotne, aby stosowany iniekt był odporny na działanie różnych chemikaliów. Materiał iniekcyjny w żadnym przypadku nie może wywoływać procesów korozyjnych, zaś szczególnie to dotyczy oddziaływania na stal zbrojeniową, co może powodować powstawanie uszkodzeń budowli. Pakery nie osadzone w sposób bezpieczny mogą się obluzowywać, a nawet wystrzeliwać w niekontrolowany sposób. Dlatego należy wyłącznie stosować pakery wysokiej jakości.
• Uniwersalne pakery odpowiednie do wielu zastosowań: do iniekcji niskociśnieniowych stosuje się często pakery wbijane z tworzyw sztucznych. Są one atrakcyjne cenowo i szybko się je montuje. Przy iniekcjach wysokociśnieniowych powinno się stosować pakery stalowe wysokiej jakości.

Produkty KÖSTER do iniekcji rys i pęknięć

Program produkcji KÖSTER zawiera żywice iniekcyjne, za pomocą których można oferować standaryzowane rozwiązania dla każdego przypadku naprawy rys i pęknięć. Podczas projektowania i wdrażania tych produktów szczególną uwagę zwracano również na proste i łatwe wykonawstwo oraz trwałość wykonywanych nimi prac. Dowiedz się więcej >>

Żywice iniekcyjne KÖSTER można przyporządkować do następujących kategorii:

• KÖSTER IN 8 jest gotową do użycia jednoskładnikową, poliuretanową żywicą spienialną, którą można wykonywać iniekcje wykorzystując dotychczas używane pompy jednokomponentowe. Przed właściwą iniekcją zaleca się wykonać uszczelnienie powierzchniowe zaprawą KÖSTER Verdämmmörtel. Otwory do iniekcji należy wywiercić wzdłuż uszczelnianej rysy naprzemiennie po obydwu jej stronach w odstępach 10–15 cm, zamontować w nich pakery i jeśli to tylko możliwe, iniekcję prowadzić od dołu w górę rysy przynajmniej dwustopniowo, a w razie potrzeby nawet więcej. W przypadkach silnego naporu wody zalecana jest iniekcja wielostopniowa. Żywica KÖSTER IN 8 nie wymaga stosowania iniekcji doszczelniających żywicami masywnymi, może być stosowana samodzielnie. Średnicę wierconych otworów należy dostosować do średnicy używanych pakerów. Po zakończonej iniekcji otwory należy zamknąć szybkosprawną zaprawą cementową KÖSTER KB-Fix 5.

• KÖSTER IN 2 jest poliuretanową żywicą masywną przeznaczoną do elastycznych uszczelnień rys suchych lub lekko wilgotnych, jak też rys prowadzących wodę wcześniej zamkniętych spienialną żywicą KÖSTER IN 8. Żywica ta charakteryzuje się średnią reaktywnością i niską lepkością.

• KÖSTER IN 5 jest poliuretanową, masywną żywicą elastyczną o bardzo długim czasie otwarcia, jest przydatna szczególnie do iniekcji rys suchych lub lekko wilgotnych. Ma bardzo niską lepkość i wysoką elastyczność. Jest polecana zarówno do iniekcji rys, jak też do iniekcji doszczelniających wykonywanych w węże iniekcyjne. Certyfikowana zgodnie z wymogami normy EN 1504-5.

• KÖSTER KB-Pox IN jest epoksydową żywicą masywną o niskiej lepkości, nie zawierającą rozpuszczalników, przeznaczoną do siłowych zespoleń rys i pęknięć, o bardzo dobrej penetracji porowatych podłoży i bardzo wysokiej przyczepności do betonu, kamienia, murów i metali. Dlatego z pomocą żywicy KÖSTER KB-Pox IN można wykonywać trwałe uszczelnienia i zespolenia rys. Ten materiał nie zawiera żadnych wypełniaczy ani zmiękczaczy, więc powstawanie osadów w tym materiale jest niemożliwe.

• KÖSTER 2 IN 1 jest poliuretanowym, inteligentnym produktem hybrydowym wyróżniającym się następującymi właściwościami: ponieważ do wzbudzenia reakcji nie potrzebuje wody – w warunkach suchych wiąże do elastycznej żywicy masywnej, natomiast w kontakcie z wodą szybko spienia się, tworząc pianę tamującą jej aktywne wypływy. Przez to jest szczególnie odpowiednia do warunków dla standardowych iniekcji uszczelniających i znakomicie ułatwia, także logistycznie, wykonywanie takich uszczelnień.

• KÖSTER Injektionsleim 1K jest mineralną suspensją iniekcyjną o bardzo wysokiej wytrzymałości (60 N/mm² po 28 dniach). Iniekcje systemów kotwień i mocowań oraz wzmacnianie luźnych podłoży można wykonywać nią bezproblemowo. Stopień zmielenia stosowanych cementów jest tak wysoki, że możliwa jest także iniekcja rys i pęknięć. Podstawowym przeznaczeniem suspensji KÖSTER Injektionsleim 1K są wypełnienia pustek i szczelin.

Więcej informacji o produktach KÖSTER >>