Beton - zaštita, popravka i rehabilitacija

Beton bi trebalo da bude jedan od najsvestranijih materijala koji se koriste u modernom građevinarstvu. On je veoma izdržljiv materijal, ali njegove osobine i performanse zavise od toliko mnogo faktora kao što su izbor sastojaka mešavine, dizajn mešavine, plasman, sabijanje, uslovi nege izlivenog betona, dizajn, detalji i faktori životne sredine.

Ironija je primetiti da uprkos gornjoj izjavi da je beton izdržljiv materijal, te koristi betona nisu uvek dostižne u praksi i mi ćemo se potruditi da analiziramo ovaj faktor u ovom tekstu.

Sadržaj 

Beton je kompozitni materijal i zato njegov kvalitet u velikoj meri zavisi od osnovnih sastojaka koje se koriste, poput krupnog agregata, finog agregata i/ili peska, cementa i vode. Kvalitet betona se generalno odnosi na njegovu čvrstoću i propustljivost, što je zauzvrat zavisno od količine vode koja se koristi u betonskoj mešavini.

Zbog toga je često potreban niski odnos vode/veziva za beton visoke čvrstoće i niske propustljivosti. Pažljiv odabir sastojaka za betonsku mešavinu, uključujući i hemijske i mineralne dodatke, pravilne prakse mešanja, izlivanje i adekvatna nega su značajni faktori koji doprinose ukupnom kvalitetu betona.

Poroznost betona

Voda, pored one koja je potrebna za hidrataciju cementa, se zadržava u porama u betonskoj masi i može biti štetna za trajnost betonske konstrukcije. Gubitak suvišne vode nastaje sa sušenjem betona, što dovodi do povećanja poroznosti i smanjenja snage betona.

Nega

Nega betona je najvažniji faktor zbog toga što je potrebno zadržati željenu vodu betona, koja nije uvek na raspolaganju, pa je samim tim hidratacija cementa pod uticajem. Pravilna nega značajno povećava čvrstinu i trajnost. Izvođači ili investitori su uvek u žurbi i stoga korektna nega koja je potrebna za čvrstoću i izdržljivost se ne postiže uvek. Trajnost je takođe pod uticajem transporta vode koja sadrži otopljene supstance i gas kroz mreže pora i duž pukotina.

Sabijanje betona je ključni faktor, koji se obično ne kontroliše pravilno. Rastvor sadržan u strukturi pora betona je obično visoko alkalno kao rezultat hidratacije cementa, sa pH vrednosti od oko 13 za Portland cemente. Alkalni rastvor u porama je posebno koristan za čeličnu armaturu jer obezbeđuje hemijsku zaštitu protiv korozije. Međutim, ukoliko se ne proverava, karbonizacija čini armaturu ranjivom na koroziju.

Zaštitni i korektivni sistemi

Zaštitni i korektivni sistemi se mogu primeniti na beton u strukturi kako bi ga zaštitili od hemijskih ili mehaničkih efekata. U principu, takvi sistemi su prvenstveno dizajnirani da povećaju trajnost strukture i produže performanse tokom života betona. Međutim, poboljšanje ili popravljanje oštećenog betona može takođe biti vođeno potrebo za poboljšanjem estetike.

Tehnička razmatranja su od suštinskog značaja za dobro odlučivanje u svim slučajevima. Kako bi se uspešno sprovela popravni ili zaštitni sistem, neophodno je zaustaviti uzroke koji omogućavaju stvaranje posmatranog nedostatka.

Simptomi često imaju više od jednog uzroka. Stoga je ključ uspeha ili neuspeha implementacije sistema zaštite ili popravke pravilna dijagnoza problema. Nakon toga sledi razvoj ekonomičnog plana popravke ili rehabilitacije, koja obezbeđuje dugoročno opsluživanje i integritet strukture.

Stručna ekspertiza je potrebna u svakoj fazi procesa popravke. Ovo uključuje projektovanje, planiranje, izbor materijala, postavljanje, instalaiju i inspekciju zaštitnih sistema. Kao takvo, važno je da ekonomska razmatranja ne dominiraju jedino izborom sistema na štetu performansi i eventualne strukturalne upotrebljivosti.

Pukotine

Uzdržanost na deformacije je osnovni uzrok pucanja betona. To je u suštini nedostatak slobode betonskih elemenata da odgovore na promene pokreta ili volumena. Primarna zabrinutost kod pukotina je ta da li one utiču na konstruktivni integritet, da li su izazvane zbog nepravilnog projektovanja detalja, ili su jednostavno neprihvatljive estetski.

Pukotine variraju u dimenzijama. Male mikro pukotine nastaju od uticaja napona u betonu, na primer prilikom izdržanosti kretanja kod skupljanja betona. Mogu postojati fine pukotine debljine dlake koje ne moraju imati trajne posledice po izdržljivost betona.

Mora se primetiti da beton ima inherentni potencijal da puca, i da je kontrola pucanja sastavni deo dizajna armiranog betona i građevinskih tehnika. U pogledu izdržljivosti betona, obrasci pukotina mogu biti od pomoći u dijagnozi potencijalnih uzroka propadanja. I zbog toga, a u cilju pravilne popravke puktoina, njihovi uzroci moraju prvo biti identifikovani.

Kakva vrsta pukotina može da nastane i kako ih izbeći?

Plastično pucanje i pucanje povezano sa sleganjem betona se povezuju sa „krvarenjem“ svežeg betona, odnosno, taloženje betona, pri čemu se izvesna količina vode izdvaja iz svežeg betona i isplivava na njegovu površinu. Ovo može da se izbegne sa korišćenjem 4. generacije plastifikatora.

Pukotine usled plastičnog skupljanja

Pukotine usled plastičnog skupljanja se dešavaju kada vlaga iz betonske površine isparava brže od stope krvarenja. To se može izbeći korišćenjem kristalizacije i proizvoda za negu betona.

Ukoliko finalna završna obrada betona nije dobra, pojaviće se obrazac pukotina. Plastično skupljanje, koje je ponekad izazvano temperaturnim razlikama, kao i cementnom hidrataciom je tipična pojava.

Određeno pucanje se može javiti usled skupljanja prilikom sušenja betona. Ove pukotine se nazivaju „površinske pukotine“. Površinske pukotine se identifikuju kao niz plitkih pukotina na bliskom rastojanju. One mogu biti izbegnute raspršivanjem vode na beton nakon izlivanja i održavanjem okolne temperature pod kontrolom.

Reakcija alkalnih agregata može biti izbegnuta pranjem agregata i korišćenjem alkalnih agregatnih aditiva. Važno je da se armatura obloži sa repelentnim proizvodima koji će pomoći betonu. Takođe, postoje aditivi koji mogu povećati čvrstoću na pritisak betona.

Cvetanje betona

Cvetanje je normalna pojava koja se može kontrolisati korišćenjem proizvoda koji sprečavaju ovaj efekat.

• Kvalitet vode je od vitalnog značaja i svaki sadržaj hlorida u vodi može biti opasan.
• Odabir pouzdanih dobavljača materijala, kao i korišćenje sopstevnih vodootpornih jedinjanja poput aditiva ili odbijača soli može biti veoma korisno.
• Pravilno sabijanje je neophodno kako bi se izbegle praznine u betonu.

Popravka pukotina

Ključna karakteristika za uspešnu popravku pukotina jeste razumevanje izroka pucanja, bez obzira da li su pukotine neaktivne ili aktivne, kao i da se identifikuje željeni ishod popravki.

Ciljevi popravke zavise u velikoj meri od funkcije objekta. U zavisnosti od prirode oštećenja i stanja strukture, željeni ishod popravke može biti konstruktivno poboljšanje, izgled, povećanje izdržljivosti, nepromočivosti, ili sprečavanje prodiranje korozivnih supstanci do armature.

Međutim, u praksi je teško popravljati pukotine, i zato možemo identifikovati samo neke opšte metode:

• Za široke pukotine / temeljne pukotine ili pukotine u ploči - najbolje rešenje je ispunjavanje pukotina sa malterom korišćenjem mašine za injektiranje ili obično fugovanje u zavisnosti od težine problema.
• Za tipične pukotine - Prva stvar bi trebala da bude usporavanje stope pucanja i smanjenja pukotine korišćenjem proizvoda zasnovanih na prirodnim glinama, a zatim korišćenje zaptivnih masa.