Anorganické nátěry na cementové bázi pro ochranu betonu před organickými rozpouštědly a oleji

Ochrana životního prostředí se stala celospolečenským zájmem. Naše země následuje západní trend a vynakládá rok od roku stále větší finanční prostředky na tzv. trvale udržitelný rozvoj. Jednou z klíčových oblastí je ochrana půdy a podzemních vod. Průmyslové podniky investují do prevence úniků chemikálií do půdy a podzemní vody a do modernizace čistíren odpadních vod. Důvodem nejsou jen obavy ze sankcí ze strany inspekčních orgánů Ministerstva životního prostředí, ale častokrát firmy převzaly přísnější směrnice mezinárodního majitele.

Betonové stavby, jako jsou záchytné a havarijní jímky a další betonové stavby, používané pro skladování organických rozpouštědel a olejů vyžadují kvalitní hydroizolaci a speciální ochranu. Průmyslové čističky odpadních vod často obsahují rozpouštědla a oleje, které běžně emulgují ve vodě. Názorným příkladem jsou ropné rafinérie a chemické provozy. Tyto stavby a skladové prostory musí být chráněny a hydroizolovány, aby se zabránilo pronikání organických kapalin do okolní půdy. Tyto látky mohou prosakovat prasklinami, ale také pomalou difúzí skrz špatně zhutněný beton.

Odpadní voda z petrochemického průmyslu a rafinérií obsahuje velké množství emulgovaných alifatických a aromatických uhlovodíků, ale také organických rozpouštědel (např. aceton) a čističky v těchto provozech sestávají z velkých železobetonových nádrží. Tyto nádrže degradují a postupem času na nich vznikají praskliny, kterými unikají odpadní vody a teoreticky mohou zapříčinit vážné ohrožení pro životní prostředí. Oprava a hydroizolace poškozených nádrží je složitá hlavně kvůli náročnému povrchovému čištění usazenin na betonu, které jsou tvořeny silnou vrstvou oleje a mastnoty. I po odstranění těchto zbytků zůstává beton nasáklý olejem, který se obtížně odstraňuje.

Nevýhody konvenčních polymerových systémů

Různé organické nátěry, obvykle založené na polyuretanech a epoxidech, které se používají na ochranu a hydroizolaci těchto staveb, mají mnoho nevýhod - chemická odolnost vůči rozpouštědlům může být v dlouhodobém horizontu omezena a je třeba věnovat velký důraz na kvalitní výběr nátěru na polymerové bázi, který chrání před konkrétními rozpouštědly a olejovými chemikáliemi.

Při rekonstrukcích nádrží ČOV, záchytných a havarijních jímek a dalších chemicky namáhaných konstrukcí se setkáváme s poruchami, které způsobují selhání funkce izolace proti úniku chemikálií a vystavují podkladní beton zrychlené degradaci. Betonové konstrukce bývají znehodnocené významnými trhlinami a zcela chybí nebo je značně degradovaná stávající hydroizolační úprava. Nezřídka kdy se také stává, že i nedávno sanované konstrukce trpí výše uvedenými poruchami již po několika letech provozu. I vysoce chemicky odolné systémy na bázi polyuretanu nebo polyesteru selhávají. Nejčastěji dochází k odlupování membrány od penetračního nátěru.

Čtěte také: Druhy nátěrů pro dřevo v interiéru

Na vině je především aplikační náročnost, kdy je třeba respektovat intervaly pro další vrstvy, maximální vlhkost podkladu, teplotní a vlhkostní podmínky vzduchu, rosný bod apod. Polymerové nátěry nepropouštějí páry (představují velmi nízkou transmisi vodních par). Toto může mít za následek narušení vazby vlivem vzlínání vlhkosti z betonu.

I když polymery vykazují velmi dobrou chemickou odolnost, mají při aplikaci na betonu trvale vystaveném vodě řadu nevýhod, často s následkem poruch z důvodu uvolnění od betonového podkladu. Polymerové nátěry nanesené na beton selhávají z celé řady důvodů, ale hlavním problémem je přítomnost vlhkosti - v betonu i na jeho povrchu. I při použití polymerových nátěrů slučitelných s povrchovou vlhkostí, např. speciálních epoxidů, nepropustnost vodních par (malá dýchatelnost) vede k uvolnění od betonu. Obdobně, pokud se voda dostane na rozhraní mezi betonem a polymerovým nátěrem z vnějšku (např. z okolní podzemní vody), kapilární tlaky vznikající u tohoto rozhraní způsobí uvolnění. Často se mylně předpokládá, že uvolnění polymerového nátěru je způsobeno tlakem vodních par. Skutečný tlak vodních par je ale příliš malý, aby způsobil závadu přilnavosti a jeho uvolnění způsobuje kapilární tlak vody na rozhraní. Aby nedošlo k uvolnění nátěru vzhledem k přítomnosti vlhkosti, beton musí být zcela suchý až do hloubky 2-3 cm. Zejména u projektů oprav a obnovy je rovněž obtížné získat souvislý polymerový nátěr. Pro podklad bez kráterků a mikroskopických trhlin se vyžaduje hladký a dokonce rovný povrch, takže pro přípravu erodovaného nebo chemicky poškozeného povrchu se často vyžaduje tenká cementová vrstva. Pokud se nepodaří zajistit souvislost nátěru, výsledkem bude pronikání vody k rozhraní mezi nátěrem a betonem s následným uvolněním nátěru.

Nano-Shield OSP: Anorganický nátěr na cementové bázi

Byl vyvinut a na velkých projektech již řadu let používán anorganický nátěr na cementové bázi s názvem Nano-Shield OSP (organic solvent protection - ochrana před organickými rozpouštědly).

Charakteristika materiálu

  • Materiál má konzistenci suchého prášku, dodává se v pytlích a na místě se smíchá s vodou, aby vznikla kašovitá směs.
  • Aplikuje se ve dvou vrstvách pomocí nátěru nebo stříkáním do běžné výsledné tloušťky 2 mm.
  • Nano-Shield OSP je zcela anorganický, a proto nemůže být napaden žádným typem rozpouštědel a olejů (včetně acetonu, xylenu, benzenu a mnoha dalších), stejně tak aromatickými/alifatickými uhlovodíky, lehkými a těžkými oleji.
  • Materiál je zcela paropropustný a může být aplikován přímo na vlhký beton a na podzemní betonové stavby, které vykazují vysoký stupeň vlhkosti za betonovými stěnami.

Příprava podkladu a aplikace

  • Po aplikaci musí být Nano-Shield OSP dobře vlhčen po dobu minimálně tří dnů, aby se dosáhlo vodonepropustnosti a rezistence vůči pronikání rozpouštědel a olejů.
  • Protože se jedná o nepružný materiál, musí být praskliny v betonu opraveny separátně. Oprava prasklin představuje vyříznutí praskliny za účelem vytvoření “V”-drážky o šířce přibližně 5-6 cm a hloubce 2-3 cm.
  • Na nových stavbách se Nano-Shield OSP aplikuje přímo na čerstvý, nevyzrálý beton a na povrch vlhkých betonů otryskaných pískem.
  • Materiál může být aplikován štětcem nebo nastříkán ve dvou vrstvách.
  • Při ošetření některých existujících betonových staveb je zásadním problémem hluboká kontaminace betonu olejem. Běžně se aplikují silné olej emulgující čisticí prostředky, nechají se působit po dobu 10-15 minut a povrch se omyje tlakovou vodou. Tento postup se musí několikrát opakovat.
  • Hlavním problémem je, že v mnoha případech tento typ povrchového čištění neodstraní veškeré znečišťující látky (oleje a rozpouštědla) a tyto zvyšují kapilární tlaky postupně až k povrchu betonu a zabraňují tak vazbě materiálu Nano-Shield OSP. V některých případech po vyčištění čistícími prostředky a vodou může být ještě potřeba opískování.
  • Problém se zbytky emulgovaných olejů lze vyřešit aplikací speciálního nátěru Cem-Kote Barrier Coat 100. Tento spojovací můstek musí být aplikován na povrch betonu předtím, než emulgující olejová rozpouštědla dosáhnou povrchu betonu.
  • U některých projektů narazíme na obnažené a zrezivělé armovací železo. To musí být ošetřeno samostatně před aplikací hydroizolačních ochranných nátěrů.

Příklady aplikací Nano-Shield OSP

Existují různé aplikace ochranného systému Nano-Shield OSP u staveb záchytných jímek. Obrázky představují aplikaci materiálu Nano-Shield OSP na prefabrikované betonové potrubí. Potrubní dílce mohou být zakopány do země a vytvoří se tak dlouhé potrubí, tvořící podzemní nádrž spojením potrubních spojů a konců potrubí. Dále jsou zobrazeny sanace velkých záchytných jímek, kde byl stávající poškozený epoxid odstraněn broušením před aplikací Nano-Shield OSP.

Alternativní řešení: Polymery modifikované cementové nátěry

Dalším a lepším řešením pro ochranu betonových konstrukcí v prostředích vodárenských zařízeních a čistíren odpadních vod je používat polymery modifikované cementové nátěry se základem z portlandského nebo aluminátového cementu. Vysoká úroveň polymerové modifikace zajišťuje vynikající chemickou odolnost a flexibilitu. Na druhé straně obsah cementu způsobuje, že tyto nátěry „dýchají“, což umožňuje, aby se vodní páry odpařovaly a případné kapilární tlaky na rozhraní se uvolňovaly, a tak se eliminovaly problémy uvolňování nátěrů - membrán na polymerovém základě. Polymery modifikované cementové materiály lze nanášet na beton zcela nasycený vodou a dokonce, i když je na povrchu přítomná vlhkost.

Čtěte také: Nátěr pro OSB desky na podlahu

Materiály z polymery modifikovaného portlandského cementu

Tyto materiály se využívají k vodotěsnosti a ochraně železobetonu ve vodárenských zařízeních a v určitém rozsahu (v otevřených konstrukcích) i v čistírnách odpadních vod, a to při opravách i nových stavbách. V kombinaci s dalším zesílením jsou rovněž vhodné pro zajištění vodotěsnosti betonových konstrukcí vystavených působení ozónu.

Materiály z polymery modifikovaných aluminátových cementů

Tyto materiály se využívají v aplikacích, kde se očekávají vyšší koncentrace sirovodíku, např. u zastřešených čisticích zařízení (usazovacích nádrží), vyhnívacích nádrží, přečerpávacích stanic, kanalizací a průlezů. Synergie mezi polymerovým modifikátorem a složením aluminátového cementu zajišťuje vynikající odolnost vůči mikrobiologicky způsobené korozi. Chemická odolnost nátěru z polymery modifikovaného vápníkovo-aluminátového cementu vůči mikrobiologicky vzniklé kyselině sírové byla dlouhodobě testována ve zkušební komoře v prostředí s vysokým obsahem kyseliny sírové, 24 až 40 ppm (dílů na milion) a hodnotou pH betonového povrchu menší než 1.

Příklady produktů: Cem-Kote Flex ST a Cem-Kote Flex CR

  • Cem-Kote Flex ST i Cem-Kote Flex CR se snadno aplikují, nástroje a zařízení se čistí jednoduše omytím vodou, a tyto materiály nevykazují žádné ze zdravotních rizik, která se vyskytují u systémů polymerových nátěrů.
  • Cem-Kote Flex ST a Cem-Kote Flex CR jsou dvousložkové materiály, které se skládají ze suchých prášků balených v pytlích a tekuté polymerové přísady dodávané v plastovém kontejneru.
  • Tyto dvě složky se míchají na místě pomocí konvenčního elektrického lopatkového mixéru a nanášejí se ve dvou vrstvách štětcem nebo stříkáním v celkové tloušťce 1,6 až 2 mm.
  • V případě nové konstrukce postačuje k očištění stávajícího betonu vysokotlaké omytí. K přetření menších povrchových pórů se použije Cem-Kote Flex ST/Cem-Kote Flex CR, větší póry se předem zaplní stejným materiálem smíchaným s menším množstvím tekuté složky tak, aby bylo dosaženo konzistence pro nanášení zednickou lžící.
  • Praskliny vzniklé smršťováním při schnutí se upraví pomocí zesilující tkaniny - Reinforcing Fabric NW, což zajišťuje vodotěsnost, i když je kapacita přemostění trhliny pomocí pružných materiálů Cem-Kote Flex ST/Cem-Kote Flex CR překročena.
  • Pro nanášení materiálů Cem-Kote Flex ST/Cem-Kote Flex CR stříkáním lze použít několik typů zařízení, včetně peristaltických a objemových.
  • V případě velmi hrubých povrchů se poškozený beton odstraní a povrch se očistí vysokotlakou vodou. Materiály z portlandského cementu modifikované mikrosilikou, např. Fibre-Patch OV pro ruční aplikaci, nebo Spray-Con WS ST pro aplikaci procesu vlhkého torkretovacího betonu, se nanášejí v tloušťkách kolísajících od 1 do 10 cm, v závislosti na stupni poškození. K opravě povrchu se vyžaduje vyrovnávací vrstva, která při aplikaci Cem-Kote Flex CR zajišťuje hladký povrch při minimalizaci kráterků.

Ochrana kovových částí

Čistírny odpadních vod, průlezy a kanalizační systémy obsahují také kovové části, které vyžadují ochranu proti korozi. Systémy polymerových vrstev chránící proti korozi se při opravách těchto konstrukcí velmi obtížně aplikují, protože ke své funkci vyžadují velmi čisté („bílý kov“) a suché povrchy. Systémy ochranných vrstev jsou také velmi citlivé na drobné kráterky, kde je rychlost koroze značně vysoká. Společnost Gemite úspěšně využívá protikorozní nátěr na cementové bázi, Fibre-Prime, který nevyžaduje povrch s „bílým kovem“ a postačuje odstranění volné rzi. Je zcela tolerantní dokonce i vůči povrchové vlhkosti přítomné na kovových součástech. Pro dodatečnou ochranu vůči korozi mikrobiologicky způsobené kyselinou sírovou se přes Fibre Prime může aplikovat Cem-Kote Flex CR.

Úspěšné projekty s Cem-Kote Flex ST a Cem-Kote Flex CR

Rozsáhlá terénní porovnání projektů s využitím Cem-Kote Flex ST a Cem-Kote Flex CR v Kanadě ukázala, že u těchto materiálů se nevyskytují problémy s jejich uvolňováním, ale jsou i značně levnější, když „náklady v místě“ jsou přibližně 3 až 4krát nižší než u polymerových nátěrů. Příklady zahrnují opravu usazovací nádrže v Rumunsku, kde byla původní uvolněná betonová vrstva nahrazena samozhutňujícím betonem a povrch ošetřen Cem-Kote Flex ST. Dále sanace značně popraskané betonové nádrže v Kanadě, která byla opravena vrstvou vlhkého torkretovacího betonu (Spray-Con WS ST) a opatřena dvěma vrstvami Cem-Kote Flex ST, s dlouhodobou funkčností ověřenou i po mnoha letech.

Moderní integrované systémy: MasterSeal 7000 CR

Při naplňování zásad trvale udržitelného rozvoje výzkumná pracoviště firmy BASF vyvinula systém pro povrchové úpravy betonových konstrukcí v náročných podmínkách výrobních provozů napříč různými průmyslovými odvětvími. Tento nový systém pod názvem MasterSeal 7000 CR plní funkci hydroizolace a ochrany betonu s unikátní kombinací aplikačních a provozních vlastností, které řeší problémy agresivních prostředí s různým chemickým zatížením, jako jsou nádrže v čistírnách odpadních vod, záchytné vany, jímky technologických vod apod.

Čtěte také: Doporučení pro ekologické nátěry

Vlastnosti a složení systému MasterSeal 7000 CR

  • Po smíchání obou složek materiálu na stavbě se reakcí tvoří prostorově prorůstající polymerní síť, která zlepšuje celkové vlastnosti materiálu. Například lze vytvořit recepturu materiálů s různými stupni tuhosti a pružnosti.
  • Technologie není na rozdíl od tradičních syntetických pryskyřic citlivá na vlhkost a vyhovuje široké škále podmínek na stavbě, čímž značně rozšiřuje rozsah použití a snižuje potenciál pro prodlevy a poruchy.
  • Vysoká odolnost systému Master- Seal 7000 CR vůči oděru a biogenní korozi kyselinou sírovou je ideální do náročných podmínek, které se vyskytují v nádržích čistíren odpadních vod, vyhnívacích nádržích nebo kanalizacích.
  • Jeho dynamické a statické schopnosti přemosťování trhlin chrání beton před průsakem agresivních chemikálií trhlinami.
  • Systém MasterSeal 7000 CR byl zkoušen v ústavu Fraunhofer v podmínkách, které simulují podmínky ve skutečné kanalizaci po dobu 15 let. Proběhlo mapování působení biogenní kyseliny sírové a jejích korozních účinků.
  • Kromě biogenní kyseliny sírové byl systém MasterSeal 7000 CR testován na odolnost vůči více než stovce dalších chemikálií o různých teplotách a koncentracích. Souhrnně lze jmenovat především dlouhodobou odolnost vůči působení ropných látek, pohonných hmot vč. benzínů, rozpouštědel vč. halogenových, metanolu a benzenu, organických i minerálních kyselin a louhů.
  • MasterSeal 7000 CR výborně zakotvuje na oceli a betonu prostřednictvím podkladového nátěru MasterSeal P 770, který je tolerantní vůči vysoké vlhkosti betonu.
  • Dvě barvy systému MasterSeal 7000 CR - červená a šedá - umožňují bezpečnou dvouvrstvou aplikaci i v prostředích se špatnou viditelností.

Aplikace a oblasti použití

Snadná aplikace systému MasterSeal 7000 CR stříkáním nebo válečkem, jakož i jeho kompatibilita s vlhkými podklady je zvlášť vhodná do podmínek zařízení na úpravu odpadních vod. Systém MasterSeal 7000 CR nachází díky svým jedinečným vlastnostem uplatnění v různých průmyslových oblastech, ale zejména tam, kde dochází k nakládání s chemikáliemi nebo zpracování odpadních vod.

Hydrofobní impregnace Sikagard®-705 L

Sikagard®-705 L je 1komponentní, nízkoviskózní nátěr, reaktivní impregnace na beton a cementové podklady, na bázi silanu s obsahem 99 % aktivních složek, bez obsahu rozpouštědel. Používá se jako vodoodpudivá impregnace (hydrofobní impregnace) na nasákavé podklady jako je beton ve stavebnictví nebo pro betonové konstrukce s vysokou odolností vůči mrazu a rozmrazovacím solím, chloridům v přímořském prostředí atd. Splňuje požadavky EN 1504-2, třída II - protokol č. P 5634-E vydal Polymer Institut. Hydrofobní impregnace podle EN 1504-2, Prohlášení o vlastnostech č. 02 03 03 01 001 0 000004 1105; certifikováno Oznámeným subjektem č. 0921; CE Osvědčení č.0921-CPR-2050, označeno CE značením.

Aplikace a kompatibilita

  • Sikagard®-705 L musí být skladován v originálních, neotevřených, nepoškozených obalech při teplotách minimálně +5 °C.
  • Může být přetírán nátěry na vodní i rozpouštědlové bázi.
  • Může být použit jako vodoodpudivý primer pod mnoho ochranných nátěrů řady Sikagard® včetně vodních disperzí. Pronikání vody je tím sníženo na možných slabých místech nebo v případě poškození vrchní vrstvy může být riziko poškození (např. odlupování barvy) sníženo.
  • Čekací čas před aplikací dalších vrstev je minimálně 5 hodin.
  • Sikagard®-705 L nanášejte na podklad pomocí nízkotlakého rozprašovače, štětce nebo válečku, v jedné vrstvě směrem zdola nahoru. Zabraňte stékání. Následující vrstvy aplikujte metodou „vlhký do vlhkého“.
  • Veškeré použité pracovní a míchací nástroje očistěte ihned po aplikaci pomocí Sika® Colma Cleaner. Plně vytvrzený materiál lze odstranit pouze mechanicky.

tags: #nater #na #bazi #cementu #s #obsahem

Oblíbené příspěvky: