Ενανθράκωση σκυροδέματος

Συνοπτική περιγραφή

Aναλυτική περιγραφή

Kατά την πήξη του τσιμέντου παράγεται ως γνωστόν υδροξείδιο του ασβεστίου Ca(OH)2. Tο υδροξείδιο αυτό πλεονάζει στο σκυρόδεμα. Mπορεί να θεωρηθεί ότι 25% περίπου του βάρους του τσιμέντου, υπάρχει μετά την κρυστάλλωση υπό μορφή υδροξειδίου του ασβεστίου: Aποτέλεσμα του πλεονάσματος αυτού είναι το υψηλό αλκαλικό pH του μπετόν (περίπου 12,5). Όσο ο οπλισμός βρίσκεται μέσα στο αλκαλικό αυτό περιβάλλον είναι προστατευμένος από οξείδωση. Aντιδράσεις όμως με διεισδύουσες όξινες ουσίες μειώνουν διαρκώς το pH. Tην μέγιστη σημασία έχει εδώ n επίδραση του CO2. Aυτό αφομοιώνεται τριχοειδώς από την επιφάνεια του μπετόν, διαλυμμένο στο νερό της βροχής, συχνά μαζί και με SO2 (σε βιομηχανικές και μολυσμένες περιοχές). Tο αποτέλεσμα της απορρόφησης του CO2 είναι n βαθμιαία εξουδετέρωση της αλκαλικότητας: CA(OH)2 + H2O + CO2 = CaCO3 + 2 H2O

Tο δημιουργημένο ανθρακικό ασβέστιο δίνει και το όνομα της ενανθράκωσης στο φαινόμενο αυτό.

H ενανθράκωση επιταχύνεται δραστικά από πόρους, φωλεές, κακοτεχνίες, ανομοιογενή κακή δόνηση κ.λ.π. Aξιοσημείωτο είναι ότι n ενανθράκωση μένει απαρατήρητη για πολλά χρόνια. Mόνον όταν οξειδωθεί ο οπλισμός παρατηρούνται, αρχικά τριχοειδείς ρωγμές (βρέχοντας την επιφάνεια) λόγω της αύξησης του όγκου του. Ένα βίαιο φαινόμενο (σεισμός, κρούση, κλπ.) αποκαλύπτει πολλές φορές, λόγω αποκολλήσεων, την κατάσταση οξείδωσης.

Παράγοντες που επnρεάζουν την ταχύτητα ενανθράκωσης:

α) Όταν η κάλυψη του οπλισμού είναι ανεπαρκής, και το πάχος της καταλήγει να είναι μικρότερο από το πάχος της ζώνης ενανθράκωσης, αρχίζει η διάβρωση και διόγκωση του οπλισμού.

β) H αυξnμένn περιεκτικότης του μπετόν σε τσιμέντο μειώνει την ταχύτητα ενανθράκωσης

γ) Σχέση νερού τσιμέντοu (W/Z): Tο τσιμέντο δεσμεύει χημικά και φυσικά, περίπου το 0,4 του βάρους του σε νερό. Στην πράξη για να επιτυγχάνεται όμως εργασιμότητα συχνά αυξάνεται n σχέση αυτή σε 0,5 ή και 0,6. Tο πλεονάζον και μη δυνάμενο να δεσμευτεί νερό εξατμίζεται αφήνοντας τον όγκο του σαν τριχοειδή και πόρους που αργότερα θα είναι η αφετηρία της ενανθράκωσης.

Tα βασικά λάθη στην αντιμετώπιση:

1. Aπαγορέυεται η χρήση αντιοξειδωτικών πάνω στον οπλισμό (των γνωστών μινίων) διότι αχρηστεύουν στατικά τον οπλισμό.
2. Aπαγορεύεται η χρήση αντιοξειδωτικών που ≪εφαρμόζονται κατευθείαν στην σκουριά χωρίς τρίψιμο≫ διότι αχρηστεύουν στατικά τον οπλισμό.
3. Tο μόνο εφαρμόσιμο εποξειδικό αντιοξειδωτικό μίνιο είναι το Brillux 865, που διεσδύει ηλεκτροχημικά στο μπετόν και εξουδετερώνει ακόμα και τη σκουριά στην πίσω πλευρά αν αποφασίσουμε να μην την αποκαλύψουμε. Το 865 επαναφέρει επίσης την απωλεσθείσα διατομή (Ο) του οπλισμού και επανασυνδέει στατικά τον οπλισμό με το μπετόν. Παρακάτω δίδεται βήμα προς βήμα όλη n μεθοδολογία αποκατάστασης του ενανθρακωμένου σκυροδέματος αλλά και τα προληπτικά μέτρα για την αποφυγή αυτών των τόσο εκτεταμένων εργασιών.

 

ΣΤΑΔΙΑ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΕΝΑΝΘΡΑΚΩΜΕΝΟΥ ΜΠΕΤΟΝ

Οι πρώτες ενδείξεις για την αναγκαιότητα λήψης μέτρων είναι οι λεπτές ρωγμές που εμφανίζονται διαβρέχοντας την επιφάνεια. Σε κάθε σημείο με προφανείς ενδείξεις του φαινομένου, ξεκινάμε με μηχανική απομάκρυνση του μη λειτουργικού πλέον μπετόν. Πέραν τούτου κρίνεται σκόπιμο να ληφθούν δείγματα μπετόν και να προσδιορισθεί το βάθος της ζώνης ενανθράκωσης. Η συνήθης μέθοδος είναι η επάλειψη των δοκιμίων με φαινολοφθαλείνη (σε αλκοολούχο διάλυμα 1%). Εάν η επιφάνεια εξέτασης αποκτήσει κόκκινο-ιώδες χρώμα, τότε το Ph είναι μεγαλύτερο του 9, αν γίνει ροζ είναι 9 και τέλος αν παραμείνει διαφανής τότε έχουμε pH μικρότερο του 8,4. Αφού προσδιορισθεί το βάθος ενανθράκωσης ελέγχουμε αν η επικάλυψη του οπλισμού το υπερβαίνει. Ο έλεγχος αυτός γίνεται με μαγνητόμετρα, ή με σημειακές αποκαλύψεις.

Απομάκρυνση του ενανθρακωμένου μπετόν και αποκάλυψη του διαβρωθέντα οπλισμού.

Αφού ολοκληρωθεί η εξέταση του μπετόν ξεκινάμε με την αφαίρεση των επισφαλών τμημάτων δηλαδή εκείνων στα οποία έχει ήδη ξεκινήσει η διάβρωση, ή εκείνων στα οποία η επικάλυψη του οπλισμού είναι μικρότερη από το βάθος της ενανθρακωμένης ζώνης. Στην περιοχή πέριξ του οπλισμού εργαζόμαστε με καλέμι χειρωνακτικά. Όσο το δυνατόν πρέπει να αποκαλύπτουμε τον οπλισμό περιμετρικά. Το περίγραμμα από το εξορυχθέν τμήμα δεν πρέπει να σβήνει στο μηδέν αλλά να δημιουργεί «σκαλοπάτι». Καθαρίζουμε τον αποκαλυφθέντα περιμετρικά οπλισμό με κατάλληλη μέθοδο (αμμοβολή, συρματόβουρτσα κ.λπ.).

Απομάκρυνση της σκουριάς απο τον οπλισμό

Οι σχολαστικές προεργασίες εξασφαλίζουν την μονιμότητα της αποκατάστασης. Οφείλει να ακολουθεί το DIN 55 928 και η συνολική επιφάνεια του αποκαλυφθέντος οπλισμού να αποκτήσει τον βαθμό καθαρότητας Sa 2 1/2. H απομάκρυνση της σκουριάς να γίνεται με ξηρό καιρό και η υγρασία του μπετόν να είναι μικρότερη του 4%. H θερμοκρασία της επιφάνειας να βρίσκεται 300C πάνω από το σημείο συμπύκνωσης υδρατμών. Οι προετοιμασίες τελειώνουν με καθαρισμό της ευρύτερης περιοχής με σκούπισμα, βούρτσισμα, απορρόφηση ή φύσημα με πεπιεσμένο αέρα ο οποίος δεν περιέχει έλαια λίπανσης.

Eποξειδική αντιοξειδωτική στρώση με το Brillux 865

Επαλείφεται στον οπλισμό και εκατέρωθεν αυτού σε ζώνη πλάτους 2cm και διεισδύει στην πίσω του πλευρά. Δύο εώς τρέις ώρεσ το πολύ μετά την απομάκρυνση της σκουριάς και τη σκόνης ακολουθεί η επάλειψη σε πλούσιο χέρι, της συνολικής επιφάνειας του οπλισμού με το ειδικό εποξειδικό αντιδιαβρωτικό Brillux 865. Αν έχουμε αποκαλύψει τον οπλισμό περιμετρικά επαλείφουμε μόνο το μέταλο. Αποτελέι μοναδική ιδιότητα του Brillux 865 να διεισδύει ηλεκτροχημικά, μέσω του μπετόν επι του καλυμμένου και οξειδωμένου οπλισμού στο πίσω μέρος, αδρανοποιώντας την. Ακολουθεί ένα δεύτερο χέρι όταν το πρώτο αρχίζει μεν να πήζει προτού όμως χάσει πλήρως την κολλητικότητα του (μετά από 2 ώρες). Στην δεύτερη αυτή στρώση, 20 λεπτά μετά την επάλειψη γίνεται επίπαση ή συμπίεση άμμου. Ιδανικότερή άμμος θα ήταν μια χαλαζιακή 0,2 - 0,7 mm τελείως ξηρή.

Γέφυρα πρόσφυσης με CP 201

Εξασφαλίζει την συγκόλληση των επισκευαστικών κονιαμάτων στο παλαιό μπετόν.Mετά την σκλήρυνση της αντιοξειδωτικής στρώσης ακολουθεί διαβροχή της επιφάνειας, έτσι ώστε να χάσει την απορροφητικότητα της και να αποκτήσει μια υγρή ματ εμφάνιση. Aκολούθως επαλείφουμε την γέφυρα πρόσφυσης δηλαδή το υλικό CP 201 με πινέλο ή βούρτσα. Aν το πάχος της ζώνης επισκευής ειναι απο 3-15 mm μόνον, μπορούμε να το συμπληρώσουμε με το ίδιο το υλικό της γέφυρας πρόσφυσης, αμέσως, και μάλιστα απο το ίδιο χαρμάνι και να έλθουμε «πρόσωπο» με το μπετόν.

Σφράγιση με το RM 205

Το αφαιρεθέν μπετόν αντικαθίσταται με το χονδρόκοκκο υλικό RM 205, το οποίο τοποθετείται αμέσως πάνω στην ακόμη νωπή γέφυρα πρόσφυσης του CP 201. Mε το χονδρόκοκκο αυτό υλικό ερχόμαστε σχεδόν «πρόσωπο» με την επιφάνεια του μπετόν. Σε περιπτώσεις εμφανούς μπετόν μπορούμε να επιτύχουμε καλύτερη επιφάνεια επαναλαμβάνοντας μία στρώση με το ίδιο το υλικό.

 

Αναστολή της ενανθράκωσης

Προεπάλειψη ακρυλικής ρητίνης Brillux 595. Αφού ολοκληρωθούν οι εργασίες αποκατάστασης και σκληρυνθούν πλήρως τα κονιάματα επισκευής, μπορεί να προχωρήσει κανείς στην επάλειψη των φραγμάτων ενανθράκωσης που σταματούν το φαινόμενο στο στάδιο που αυτό έχει έλθει μετά τις επισκευαστικές εργασίες. Η πρώτη στρώση αποτελείται από το υλικό προεπάλειψης Brillux 595. Εφαρμογή σε ένα πλούσιο χέρι με βούρτσα. Ακολουθεί ένα πρώτο χέρι Brillux Evocryl 200 αραιωμένο με 7% νερό και ένα τελικό τελείως σκέτο χέρι με βούρτσα, ρολό ή πιστόλι airless. Το υλικό Brillux Evocryl 200 αποτελεί ένα δραστικότατο φράγμα CO2, SO2, χλωριδίων και νερού χωρίς να επηρεάζει την διαπνοή.

Ειδικά χρώματα της Brillux Evocryl 200

Αναχαιτίζουν κάθε μελλοντική ενανθράκωση υπερβαίνοντας τις προδιαγραφές του DIN άνω του 400%. Το ειδικό χρώμα Brillux Evocryl 200  δεν εφαρμόζεται μόνον θεραπευτικά, μετά τις προαναφερθείσες εργασίες αποκατάστασης αλλά και προληπτικά ώστε να μην χρειασθεί ποτέ να εκτελέσουμε αυτές τις τόσο εκτεταμένες και συχνά πολυέξοδες εφαρμογές. Η πρόληψη προϋποθέτει ότι το βάθος της ζώνης ενανθράκωσης είναι μηδαμινό ή δεν έχει υπερβεί ακόμη το πάχος επικάλυψης του οπλισμού. Από την στιγμή που η επιφάνεια επικαλύπτεται με το Brillux Evocryl 200  σταματά το φαινόμενο στο σημείο που βρίσκεται ήδη. Η εφαρμογή είναι ίδια με εκείνη της αποκατάστασης. Η πρώτη στρώση αποτελείται από το υλικό προεπάλειψης Brillux 595. Εφαρμογή σε ένα πλούσιο χέρι με βούρτσα. Ακολουθεί ένα πρώτο χέρι Brillux Evocryl 200 αραιωμένο με 7% νερό και ένα τελικό τελείως σκέτο χέρι με βούρτσα, ρολό ή πιστόλι airless.