Slika 1: Vidljiva oštećenja na objektu i obnovljen, zaštićen objekt
Kada znaci propadanja postanu vidljiva oštećenja, jedino ispravno i moguće rješenje jest sanacija konstrukcije. Pregled zatečena stanja jasno određenog sadržaja, te rezultati provedenih analiza su osnova ocjene stupnja oštećenosti i određivanja postupaka sanacije i zaštite od daljnjeg propadanja.
Uvodne misli
Budući da su osnovni sastojci u proizvodnji betona anorganskog porijekla, dugo je vladalo mišljenje kako je beton sam po sebi neuništiv, te da mu nije potrebna nikakva zaštita ili održavanje. To objašnjava zbog čega smo previše zanemarivali osnovna načela koja osiguravaju trajniju kakvoću armiranobetonskih konstrukcija javnih zgrada. Pos Ijedica takvog razmišljanja jesu očiti znaci propadanja na vel ikom broj u vanjskih betonskih površina koji su vidljivi već 10 godina nakon gradnje.
Radi sigurnosti i izgleda armiranobetonskih konstrukcija javnih zgrada održavanje i popravci su neizbježni. Njihov opseg i učestalost ovise, prij e svega, o kakvoći izvedbe, preventivnoj zaštiti i održavanju. Prije samog izbora odgovarajućeg sustavnog rješenja i pravog materijala za pojedine faze popravka potrebno je poznavati uzroke propadanja betona i njihov učinak na konstrukciju.
Propadanje betona
1. Uzroci propadanja
Uzroke propadanja treba tražiti u samoj proizvodnji, ugradnji i održavanju odnosno zrenju betona (takozvani unutarnji uzroci) te u uvj eti-ma okoliša u kojem se konstrukcija nalazi (takozvani vanjski uzroci).
Unutarnji uzroci propadanja armiranobe-tonskih konstrukcija
Kako bismo osigurali trajno kva I i tetne izvedbe armiranobetonskih konstrukcija moramo već u fazi projektiranja betona uzimati u obzir sljedeće smjernice:
- smanjiti vodo-cementni/vezivni faktor;
- povećati agregatno-cementni/vezivni faktor;
- izabrati odgovarajući tip cementa;
- izabrati kvalitetan agregat odgovarajućeg sastava;
- izabrati kvalitetan dodatak koji odgovara zahtjevima;
- definirati način ugradnje i zbijanja;
- definirati debljinu pokrivno-zaštitnog sloja nad armaturom;
- definirati način njege i zaštite.
Vanjski uzroci propadanja armiranobetonskih konstrukcija
U osnovu ih, s obzirom na uočena opterećenja, dij elimo na kemijske, fizikalne i mehaničke.
Kemijski uzroci su: karbonatizacija, agresija sulfata, agresija klo jida iagresija kiselih sastojaka.
Fizikalni uzroci su: smrzavanje i otapanje leda, skupljanje i visoke temperature.
Mehanički uzroci su: preopterećenje, udarci i potres.
Slika 2: Propadanje betona
2. Dijagnosticiranje uzroka propadanja, opseg i dubina kontaminacije
Sam popravak armiranobetonske konstrukcije može uslijediti tek nakon njezina temeljita pregleda. Na osnovu terenskih mefoda ispitivanja i uzoraka uzetih za detaljna laobratorijska ispitivanja najprije treba točno utvrditi uzroke koji su izazvali propadanje. Pri tome moramo obratiti pozornost na mikroklimatske uvjete i vanjske atmosferske utjecaje. Istovremeno moramo izraditi katastar oštećenja u kojeg se točno unose opseg i dubina kontaminiranih mjesta.
Sadržaj pregleda
Na osnovu pregleda golim okom utvrđuje se:
- postojanje korozijskih oštećenja s vidljivo korodiranom armaturom na površini betona;
- pojava raslojavanja betona kao posljedica korozije armature (beton nad armaturom je otkinut, iako još nije otpao);
- postojanje pukotina u betonskoj konstrukciji;
- kontaminacija površina mahovinom, lišajevima i algama;
- ravnost betonskih površina.
Na osnovu terenskih i laboratorijskih ispitivanja utvrđuje se:
- dubina karbonatizacije betona po metodi fenolftaleinskog testa;
- debljina zaštitnog sloja betona nad armaturom s profometrom;
- tvrdoća betona sklerometrom, metodom refleksije.
Na osnovu pregleda izrađuje se procjena stupnja oštećenosti armirano-betonskih površina, na osnovu koje se određuje tehnološko rješenje s uputama postupka popravka. Ukoliko tijekom pregleda i postavljanja dijagnoze ne budemo dosljedni pa dođe do pogrešne procjene zatečena stanja, ni kvalitetna priprema podloge, ni izbor materijala za popravak i zaštitu, neće biti od pomoći, a vrlo lako možemo napraviti ključnu grešku prilikom samog izvođenja popravka.
Tabela 1,2: Prikaz graničnih stanja pH-vrijednosti u betonu kao posljedica karbonatizacije i razvoj njezina prodora u vremenu u ovisnosti o mehaničkim svojstvima.
Popravak armiranobetonskih konstrukcija
Kada znaci propadanja postanu uočljivi kao vidljiva oštećenja, jedino ispravno i moguće rješenje jest popravak konstrukcije. Opseg potrebnih popravaka ovisi o površini i dubini oslabjelih područja konstrukcije. U slučaju visokogradnje većinom govorimo o površinskim popravcima kod koj ih se sanira lokalno propadanje betona i oštećenja prije svega na mjestima pokrivnih slojeva armature.
Površinska obnova betona
1. Priprema podloge
Cjelokupnu površinu betona potrebno je oprati mlazom vode pod tlakom (bar) koji bi trebao biti približno petnaest puta viši od tlačne tvrdoće betona (Mpa) kako bismo došli do čiste, zdrave i čvrste površine podloge odgovarajuće hrapavosti. Posebnu pozornost treba posvetiti ukl anja-nju raspucalih i slabo vezanih sloj eva betona iznad korodirane armature, a to se izvodi strojno, pomoću pneumatskih čekića, odnosno u posljednje vrij eme sve češće visokotlačnim mlazom vode (prib I ižno 800 bara).
Na mjestima nosive armature treba također ukl oniti sloj betona iza armaturnih šipki kako bi armatura postala u cijelosti vidljiva. Same armaturne šipke se, nakon postupka strojnog četkanja ili pjeskarenja, čiste do stupnja visoka sjaja Sa 21/2. Ukoliko je konstrukcija već bila obnavljana, potrebno je ukloniti već naneseni mort u slučaju da on pokazuje slabu prionjivost i nekompatibilnost s podlogom. Napomena: Ručno i/ili strojno rezanje oštećenog betona se, u posljednje vrijeme, sve više napušta, najviše stoga jer se korištenjem pneumatskih čekića dijelom slabi i oštećuje i zdrava podloga postojećeg betona, a osim toga, taj postupak zahtijeva još i temeljito otprašivanje površine.
Slika 3: Kemijski uzroci propadanja: karbonatizacija, agresija sulfata, agresija klorida
Slika 4: Fizikalni uzroci propadanja: smrzavanje i otapanje leda, skupljanje, visoke temperature
Slika 5: Mehanički uzroci propadanja: preopterećenje, udarci, potres
uputama postupka popravka. Ukoliko tijekom pregleda i postavljanja dijagnoze ne budemo dosljedni pa dođe do pogrešne procjene zatečena stanja, ni kvalitetna priprema podloge, ni izbor materijala za popravak i zaštitu, neće biti od pomoći, a vrlo lako možemo napraviti ključnu grešku prilikom samog izvođenja popravka.
2. Zaštita armature
Nakon pripreme podloge potrebno je najprije u cijelosti izvesti antikorozivnu zaštitu armature, što znači da armaturne šipke moraju biti potpuno očišćene od betona. U tu se svrhu i dandanas koriste premazni sustavi na osnovu epoksidnih smola kao što su EPORIP i / ili TRIBLOCK T koje treba posuti kvarcnim pijeskom radi osiguravanja kvalitetnog primanja sanacijskog morta na cementnoj osnovi. Kakvoća izvedbe zaštite armature premazima ove vrste je veoma upitna sa stanovišta "ljudskog faktora" u smislu mogućih grešaka tijekom priređivanja smjese, te tijekom vakako neizostavnog posipanja suhim kvarcnim pijeskom posebice na teško dostupnim okomitim površinama. Zbog toga se u posljednje vrijeme sve više uvode premazni pastozni sustavi na cementnoj osnovi s dodanim inhibitorima korozije i sintetičkim polimerima koji su jednostavniji u pripravi i nanošenju, te koje ne treba posipa-vati, a osiguravaju izvrsne čvrstoće nadgrađenih slojeva. Ovdje spadaju MAPEFER i MAPEFER 1K. U svakom ih je slučaju potrebno nanositi kistom u dva sloja ukupne debljine od najmanje 2 mm. Napomena: Uko I iko je korozija os I abila presj ek armature za više od 30%, potrebno je provjeriti statički proračun, te dodati ili zamijeni armaturu.
3. Temeljni premazi za prionjivost-da ili ne?
Mišljenja o njihovoj nužnosti i učinkovitosti uveliko su podijeljena među stručnim krugovima država Europske unije. Tako struka u državama njemačkoga govornog područja još uvijek zagovara njihovu uporabu, dok u, prije svega, romanskim državama prevladava mišljenje da je pri odgovarajuće pripremljenoj površini podloge potrebna samo prethodna impregnacija vodom koja mora površinski oteći. Ovo u praksi znači jedan radni postupak manje, uz bitno manju vjerojatnost greške pri samom izvođenju, budući da se lako može dogoditi da se zakasni s nadgradnjom, zbog subjektivnih ili objektivnih okolnosti, pa temeljni premaz umjesto spojnog postaje razdvojnim slojem.
4. Nanošenje morta za površinske popravke
U pravilu se površinski popravci armiranobetonskih konstrukcija izvode u dva sloja. Osnova je grubi mort za debljine nanošenja do nekoliko centimetara koji se prevlači finim mortom za zaglađivanje čije debljine iznose nekoliko milimetara.
5. Grubi mortovi
Kod površinskih popravaka armiranobetonskih konstrukcija potrebno je uzeti u obzir određene ishodišne činjenice koje se odnose, prj e svega, na osnovne osobine grubih mortova po kojima se raspoznaju. U praksi se pokazalo da korištenje uobičajenih cementnih mortova, pripremljenih na gradilištu, nije najbolje rješenje radi teško utvrdive kakvoće sastava pojedinih smjesa, a prije svega, radi nekontrolirana skupljanja, te posljedičnih pukotina. Kako bismo ostvarili kvalitetnu i trajnu obnovu, trebamo uporabiti već pripravljene suhe smjese mortova na osnovu hidrauličnih veziva, a koje su po svojim osnovnim mehaničkim svojstvima (tlačna i čvrstoća na savijanje, te modul elastičnosti) bliske mehaničkim svojstvima postojećeg betona, te osim toga u svom sastavu sadrže i dodatke koji omogućuju sljedeće potrebne osobine:
- jednostavna priprema
- dobra prionjivost na armaturu i beton
- kontrolirano skupljanje
- malo upijanje vode
- jednostavno nanošenje / ugradnja
Kao dodatne osobine mogu se, s obzirom na atmosferske utjecaje i potrebne debljine nanošenja, zahtijevati još i otpornost na sulfate, te korekcije u smislu zrnatog sastava punjenja.
Svim navedenim zahtjevima odgovara iznimno široka paleta grubih mortova skupnog naziva MAPEGROUT.
Površinska obnova armiranobetonskih konstrukcija izvodi se ručno pomoću zidarskih žlica ili strojno, nakon mokrog postupka torkretiranja. U oba slučaja traži se tiksotropna konzistencija morta koja osigurava jednostavno nanošenje bez otpada i na okomitim, te stropnim površinama s debljinama nanosa čak do nekoliko centimetara u jednom sloju. Prije svega, kod popravaka jako oštećenih balkonskih čela još uvijek se koristi ovaj pristup s napomenom da se punjenje ne izvodi s klasičnom, na gradilištu spravljenom, betonskom smjesom, nego se ugrađuje već pripremljena gotova suha smjesa zalijevanog morta izvrsnih svojstava samozgušnjavanja bez potrebnog vibriranja, kao što je MAPEGROUT COLABILE. Ovisno o raspoloživu vremenu za izvođenje radova u osnovi su na raspolaganju suhi mortovi s normalnim vezanjem, te brzovezujući mortovi koji omogućuju fino preklapanje seva već nakon desetak minuta, a već nakon jednog dana dostižu tlačnu čvrstoću preko 20 Mpa, kao što je npr. MAPEGROUR RAPIDO.
Naravno, unatoč korištenju već pripravljenih suhih smjesa kvalitetnih sanacijskih mortova koji se samo još miješaju s vodom, ili sa, u vodi disperziranim, polimerom, ne smijemo zaboraviti na odgovarajuću njegu obnovljenih površina. Svakako ih moramo zaštititi od izravnog utjecaja sunčevih zraka i vjetra, pa se stoga preporučuje prekrivanje svijetlom folijom, ili još bolje, natopljenim pustom. Ukoliko to nije moguće, izvodi se premazivanje, odnosno, prskanje, sredstvima za njegu betonskih površina na osnovu parafina (MAPECURE E) ili otopine (MAPECURE S). Ako se sustav sanacijskih mortova dopunjuje zaštitnim slojevima i / ili premazima, potrebno je ukloniti premaz kako bi se osigurala odgovarajuća čvrstoća prionjivosti dopunskog sloja s podlogom. Mapei već sada nudi proizvod za njegu betonskih površina MAPECURE CA kojeg nije potrebno uklanjati prije nanošenja zaštitnih slojeva i / ili premaza. Napomena: Sve češće se u praksi koristi kemijski dodatak koji se umiješa u sam grubi mort, te kao »unutarnji njegovatelj« omogućuje kemijski proces hidratacije bez primjetnih skupljanja i posljedičnih napuklina, pa čak i u slučaju bez redovite njege ili s manjkavom njegom; takvo sredstvo je MAPECURE SRA.
6. Fini mortovi
Da bi se ostvarila čim zatvorenija površinska struktura obnovljenog pokrivnog sloj a i estetskog izgleda površine, grubi se mortovi obično još prevlače finima, debljine od nekoliko milimetara. Kao i kod grubih, i za fine mortove vrijedi upozoriti na njihovu sustavnu vezu s podlogom, odnosno s prethodno nanesenim slojevima grubog morta, u vezi s osnovnim mehaničkim i ostalim svojstvima koj ima se postiže kvalitetan i trajan popravak. Prethodno pripravljene suhe smjese imaj u apsolutnu prednost u odnosu na smjese napravljene na gradilištu zbog svoga kontroliranog sastava, a osim toga, svojom tiksotropnom konzistencijom omogućuju jednostavno ručno i / ili strojno nanošenje i na okomite i stropne površine. Ponuđeni su fini mortovi s normalnim vezanjem, kao što su MAPEFINISH i MONOFINISH, te brzovezujući fini mort PLANITOP 100 kod kojeg praktično nema razlike u boji između postojećeg betona i onog što je rađeno prilikom obnove.
Svakako ni nakon nanošenja finih mortova ne smijemo zaboraviti na odgovarajuću površinsku njegu, odnosno uporabu odgovarajućih kemijskih sredstava kojom je možemo nadomjestiti na jednak način kao kod grubih mortova.
7. Univerzalni mortovi
Mapei je jedan od rijetkih proizvođača koji u svom programu ima i takozvane univerzalne mortove s kojima u jednom radnom postupku možemo izvesti potrebnu debljinu nanošenja na i nad armaturom, te na odgovarajući način izgladiti površinu. Predstavnici nove generacije unverzalnih mortova su PLANITOP 430, koji normalno veže, te brzovezujući mort PLANITOP 400.
8. Zaštitni premazni sustavi i slojevi za prevlačenje postojećih slojeva
Površinska obnova vidljivih armiranobetonskih konstrukcija obično se završava nanošenjem finog sanacijskog morta. Kažimo da je to, u slučaju konstrukcija koje nisu podvrgnute dinamičnim opterećenjima (vibracije, promjene temperature i sl.) i koje se nalaze u okolišu uobičajenih atmosferskih prilika, dovoljan zahvat u smislu obnove. Međutim, iz prakse znamo i poznajemo slučajeve, kada zbog jednog ili više uzroka koji dovode do propadanja betona, tako obnovljena konstrukcija ne izdrži dugo. Ukoliko na tom području želimo otići korak dal je u smislu postizanja trajnosti popravaka (prije svega u području visokogradnje), nužno moramo razmisliti o idućem koraku tj. zaštiti armiranobetonskih konstrukcija u pravom smislu te riječi.
U tu svrhu koristili su se, i danas se u najboljem slučaju koriste, prije svega sustavi za premazivanje na osnovu silikonskih (ANTIPLUVIOL), silikonskih (ANTIPLUVIL S i W) i akrilnih (COLORITE BETON) smola, koje nažalost imaju ograničen rok djelovanja, pa ih je potrebno obnavljati. Trajno rješenje ovog problema, pogotovo u okolišu snažno prisutne kemijske agresije, jest uporaba polimerskih cementnih slojeva, kao što su MAPELASTIC i MAPELASTIC SMART te visoko elastičnih sustava za premazivanje na osnovu akrilnih smo I a kao što je sustav ELASTOCOLOR PRIMER + RASANTE (SF) + BOJA u mogućoj kombinaciji armiranja pomoću mrežica na osnovu alkalno otpornih staklenih vlakana (FIBERGLASS MESH i ELASTOCOLOR NET).
Napomena: MAPELASTIC i MAPELASTIC SMART su ujedno i kvalitetni tankoslojni premazi debljine 2 mm koji osiguravaju potpunu zaštitu armature s odgovarajućim antikorozijskim premazom u slučaju pretankog zaštitno-prekrivnog betonskog sloja.
Izvor: MAPEI CROATIA d.o.o.
