Hidroizolacija mostova i vijadukata

SLIKA 1: Priprema podloge pjeskarenjem.
SLIKA 2: Nanesen temeljni premaz.

Izbor odgovarajućeg materijala i njegova pravilna ugradnja izravno utječu na trajnost konstrukcija u eksploataciji, stoga im je potrebno posvetiti potrebnu pažnju

Mostovi i vijadukti su objekti izgrađeni radi prelaženja prirodnih ili umjetnih prepreka, najčešće radi prelaska ljudi, vozila ili životinja. Prvi mostovi bili su drveni ili kameni, dok se suvremeni mostovi grade od armiranog ili prednapregnutog betona i čelika. Armiranobetonska konstrukcija mostova i vijadukata tijekom eksploatacije izložena je različitim utjecajima koji dovode do oštećenja.

• neodgovarajuće kvalitete betona
• nedovoljne debljine zaštitnog sloja betona iznad armature
• prodora vode u beton kroz nastale pukotine
• karbonizacije betona
• velike agresivnosti atmosfere zbog prisustva sumpornog oksida, ugljika, dušika i drugih utjecaja
• različitih kemijskih i fizikalnih procesa.

Ovi se utjecaji u velikoj mjeri mogu predvidjeti i uzeti u obzir prilikom samog projektiranja, što nam omogućava da izborom odgovarajućeg sustava hidroizolacije i zaštite betonske konstrukcije umanjimo njihovo djelovanje na konstrukciju.

Priprema podloge

Kvaliteta izvedenih radova i dugotrajnost hidroizolacijskog sustava uvelike ovise o odgovarajućoj pripremi podloge. Površina betonske ploče treba biti ravna, čista i suha. Nevezane materijale i prašinu potrebno je ukloniti. Nečistoće ili nevezane dijelove betona treba odstraniti brušenjem, pjeskarenjem ili visokotlačnim pranjem.

Ovim metodama osigurava se propisana hrapavost bez oštrih rubova. Eventualne pukotine, manje neravnine i segregirana mjesta na površini betona treba sanirati epoksidnim smolama i posuti pijeskom (veličina zrna 0,5 – 1 mm), dok je veće neravnine potrebno popraviti drugim odgovarajućim materijalima (npr. cementnim ili epoksidnim mortom). Površina betona na objektu mora biti što ravnija. Prema općim tehničkim uvjetima za radove na cestama, prije početka izvođenja hidroizolacije izvođač je dužan geodetski snimiti površinu betonske ploče te izmjeriti uzdužnu i poprečnu ravnost.

• 30 mm na duljini 3 m
• 15 mm na duljini 2 m
• 10 mm na duljini 1 m.

• stara najmanje 21 dan prije početka izvođenja hidroizolacije
• temperatura površine betonske ploče treba biti najmanje 3°C iznad temperature rosišta, odnosno ne smije biti niža od 8°C ni viša od 40°C
• pull-off vrijednost sanirane betonske podloge treba biti u prosjeku 1,5 N/mm2 (ne manja od 1,0 N/mm2).

Općenito, hidroizolaciju treba izvoditi pri povoljnim vremenskim uvjetima uz pridržavanje propisanih graničnih vrijednosti temperature i vlažnosti zraka.

Sustav hidroizolacije kolničke konstrukcije

• temeljni sloj
• hidroizolacijski sloj
• zaštitni sloj.

Temeljni sloj služi za povezivanje betonske podloge i hidroizolacijskog sloja te za popunjavanje pora u betonskoj podlozi. Izvodi se dvokomponentnom epoksidnom smolom ili hladnim bitumenskim premazom. S obzirom na to da se hladni bitumenski premaz kod bitumenskih traka koristi rjeđe, odnosno samo u dvoslojnom sustavu kad se prva traka hidroizolacijskog sloja lijepi na betonsku podlogu ili kod većih nagiba, u nastavku ćemo opisati primjenu epoksidnog temeljnog premaza.

Prethodno pripremljenu podlogu na koju se polažu bitumenske trake potrebno je zasititi dvokomponentnom epoksidnom smolom, a mikropukotine zapuniti odgovarajućim valjkom kako se ne bi stvarale nakupine materijala, sve u skladu s normom EN 1504-5. Potrošnja epoksidne smole kreće se oko 300 – 500 g/m². Svježi epoksidni temeljni premaz treba posuti suhim kvarcnim pijeskom granulacije 0,5 – 1,2 mm u količini 1 – 2 kg/m². Nevezani pijesak potrebno je ukloniti nakon stvrdnjavanja epoksidne smole, a hidroizolacijski sloj treba izvesti unutar 5 dana.

• jednoslojna (dvoslojna) bitumenska traka
• hidroizolacija na bazi poliuree
• polimerima modificirani bitumen ili cement.

Hidroizolacijske bitumenske trake najčešća su rješenja za hidroizolacije mostova i vijadukata. To su trake na bazi elastomera ili plastomera s uloškom od poliesterskog filca koje moraju imati sposobnost preuzimanja svih deformacija podloge. Najčešće se ugrađuju jednoslojne bitumenske trake debljine 5 mm ili trake debljine 4 mm u dva sloja. Bitumenska traka vari se plamenikom koji osigurava ravnomjerno zagrijavanje trake po cijeloj širini. Prilikom varenja bitumenske trake treba teći jednoliki sloj bitumenske mase koja po rubovima može izlaziti do najviše 5 mm, pri čemu treba paziti da ne dođe do nepotrebnog pregrijavanja temeljnog sloja i oštećenja ojačanja hidroizolacijske trake.

Bitumenske trake polažu se od niže točke prema višoj. Uzdužni rubovi trake moraju se preklapati s najmanje 8 cm, a poprečni s 10 cm. Poprečni spojevi moraju biti razmaknuti najmanje 50 cm. Prosječna čvrstoća veze treba biti najmanje 0,8 N/mm². Za zapunjavanje različitih dilatacija na objektima (spojnice dva ista ili različita materijala) upotrebljavaju se ili bitumenske mase (brtvila) ili odgovarajuće bitumenske trake.

Hidroizolacija na bazi poliuree – s obzirom na to da su danas brzina i kvaliteta izvođenja radova esencijalni zahtjevi u građevinarstvu, sve se više koriste suvremene hidroizolacije na osnovi poliuree. Sukladno normi EN 1504-2, proizvod višestruko zadovoljava zahtjeve površinske zaštite osiguravajući premoštenje pukotina, otpornost na vlačna naprezanja do čak 25 N/mm², izduženje više od 350 % te postojanost pri vrlo niskim temperaturama. Hidroizolacija se nanosi isključivo strojno, špricanjem, na odgovarajući temeljni premaz, a zaštitni sloj polaže se neposredno po završetku radova. Hidroizolacijski sustavi na bazi poliuree su bez ojačanja, imaju hidroizolacijska svojstva već nakon 2 minute te su vrlo lagani (samo 2,5 kg/m2).

Polimerima modificirano bitumensko vezivo najviše se upotrebljava za hidroizolaciju betonskih površina koje imaju velik nagib, rjeđe na horizontalnim površinama. Potrošnja ovakvog bitumena kreće se 2 – 3 kg/m2, što ovisi o hrapavosti površine. U pravilu ovakva se hidroizolacija nanosi u više slojeva (približno 1 kg/m2 po sloju) na pripremljenu podlogu, a zatim se vrši njeno ojačanje tkaninama ili mrežama od umjetnih vlakana ili metala. Hidroizolaciju od modificiranog bitumenskog veziva s polimerima na površini treba zaštititi odgovarajućim materijalima (npr. filterskom ili čepastom plastičnom folijom, stiroporom, drvenim pločama i sl.).

Zaštitni sloj štiti hidroizolaciju od mehaničkih i drugih oštećenja, a izvodi se od lijevanog ili valjanog asfalta, ovisno o vrsti hidroizolacijskog sloja. Ako se zaštitni sloj izvodi od lijevanog asfalta (najčešće na kraćim objektima dužine do 30 m), tada ni na jednom mjestu ne smije biti tanji od 25 mm. Zaštitni sloj u pravilu treba izvoditi finišerom s pneumatici-ma, a brzina finišera ne smije biti manja od 2 m/min, dok temperatura lijevanog asfalta ne smije prijeći 240°C, odnosno 160°C kod valjanog asfalta. Postepenim zagrijavanjem hidroizolacije osigurava se pravilna ugradnja mase zaštitnog sloja.

Najprije se nanese manja količina, a odmah nakon toga preostali dio. Ovim se načinom osigurava da trake ne budu zagrijane preko mjere. Čvrstoća prianjanja zaštitnog sloja za hidroizolacijski sloj treba iznositi prosječno 1 N/mm², a pojedinačna vrijednost ne smije biti manja od 0,7 N/mm². Na zaštitni sloj završno ide habajući sloj koji se izvodi od sličnih materijala (najčešće beton ili asfalt).

SLIKA 3: Pravilno polaganje bitumenske trake.
SLIKA 4: Proces varenja bitumenske trake.
SLIKA 5: Provjera prionjivosti trake pull-off ispitivanjem.

Zaštita armiranobetonskih konstrukcija

Proizvodi na bazi polimer-cementa najčešće se koriste za zaštitu betonskih stupova, upornjaka i ostalih dijelova nosive konstrukcije. Osim što moraju biti vodonepropusni, takvi premazi prema normi EN 1504-2 moraju osigurati visoku paropropusnost, dobru prionjivost te otpornost na cikluse smrzavanja i odmrzavanja uz mogućnost premošćenja eventualnih novonastalih pukotina. Kvalitetni polimer-cementni premazi štite površinu betona od prodiranja CO2 duže od 50 godina te premošćuju naknadne pukotine do čak -20°C. Takvi premazi mogu preuzeti ulogu zaštitnog sloja betona debljine 30 mm protiv agresivnog utjecaja klorida (v/c faktor 0,45). Iako je većina polimer-cemenata UV stabilna, iste je moguće zaštititi akrilnom bojom po vlastitom izboru.

SLIKA 6: Obrada temeljnog sloja.
SLIKA 7: Nanošenje Purtop sustava.

Hidroizolacija mostova i vijadukata danas

Hidroizolacija armiranobetonskih mostova i vijadukata počela se primjenjivati kasnih 70-ih godina 20. stoljeća ugradnjom višeslojnih bitumenskih materijala izravno na gradilištu. Iako su danas bitumenske trake i dalje najčešći izbor, suvremena rješenja na bazi poliuree sve se više odabiru u sustavima hidroizolacije mostova i vijadukata. U svakom slučaju, cilj kvalitetne hidroizolacije kolničke konstrukcije jest sprječavanje pojave negativnih utjecaja djelovanja vode na konstrukciju te pravilna odvodnja vode od objekta. Način izrade i kvaliteta hidroizolacijskih materijala i sustava direktno utječu na upotrebljivost i trajnost konstrukcija u eksploataciji. Zbog toga je izbor odgovarajućeg materijala za hidroizolaciju jednako važan kao i njegova pravilna ugradnja.

Prije polaganja zaštitnog sloja hidroizolacije potrebno je pažljivo pregledati hidroizolacijski sloj te popraviti eventualna oštećenja. Ako je došlo do pojave mjehura lokalno na hidroizolacijskom sloju, potrebno ih je razrezati te preko saniranog dijela ponovno postaviti istu hidroizolaciju.

SLIKE 8 i 9: Strojno nanošenje MAPELASTIC-a, polimer-cementne zaštite AB konstrukcije.

1. Opći tehnički uvjeti za radove na cestama– knjiga IV; Zagreb, 2001.
2. Smjernice za projektovanje, građenje, održavanje i nadzor na putevima – knjiga I-IV; Sarajevo, 2006.
3. Sveučilište u Zagrebu; Građevinski fakultet; Zavod za konstrukcije; Katedra za Mostove – Opremanje mostova
4. Završni radovi na mostovima – nastavni materijal; Građevinski fakultet u Osijeku
5. Asphalt pavements on bridge deck; European Asphalt Pavement Association, 2013.
6. Bidges and viaducts; Polyglass, 2010.

Odjel tehnike Mapei