Iniekcje cementowe

Zaprawy na spoiwie cementowym są materiałami powszechnie znanymi i stosowanymi. Najczęściej mówi się o zaprawach murarskich, tynkarskich, jastrychach oraz o tzw. zaprawach PCC, czyli zaprawach polimerowo-cementowych.

Przez te ostatnie rozumie się najczęściej systemowe zaprawy do napraw konstrukcji żelbetowych. Szlamy i szpachlówki uszczelniające (te pierwsze zwane są niekiedy cementowymi mikrozaprawami uszczelniającymi) to także zaprawy cementowe, można spotkać się także z określeniem „suspensja cementowa„. Określenie to, jakkolwiek dość dyskusyjne, zarówno z technicznego jak i językowego punktu widzenia określa specyficzny rodzaj cementowej zaprawy służącej zazwyczaj do wypełniania pustek i rys. Zaprawy takie mają zastosowanie generalnie do wykonywania trzech typów robót:

• iniekcji rys w elementach betonowych/żelbetowych (naprawa konstrukcji betonowych/żelbetowych)

• iniekcji rys i pustek w konstrukcjach murowych (naprawa konstrukcji murowych)

• wypełniania rys i pustek przy wykonywaniu wtórnej izolacji poziomej metodą iniekcji

Iniekty polimerocementowe stosowane do napraw konstrukcji żelbetowych/betonowych są zazwyczaj dwuskładnikowymi preparatami, przy czym głównymi komponentami składnika proszkowego są: cement, modyfikatory i wypełniacze, natomiast składnik płynny jest wodną dyspersją kopolimerów akrylowych (jednoskładnikowe iniekty polimerowo-cementowe zawierają w składzie redyspergowalne tworzywa sztuczne, dlatego mieszane są tylko z wodą).

Stosuje się je do wypełniania rys o szerokości > 0,5 mm, przy rysach o szerokości > 0,2 mm stosuje się iniekty na bazie mikrocementów (cechą mikrocementów jest zdolność do penetracji w rysy o niewielkiej szerokości rozwarcia). Dodatek polimerów wpływa na poprawę przyczepności iniektu do ścianek rysy oraz wpływa na zmniejszenie modułu Younge’a oraz kruchości iniektu po związaniu.

Materiały tego typu stosuje się generalnie do scalania/uszczelniania rysy nieruchomej. Należy przez to rozumieć ograniczenie dostępu do wnętrza konstrukcji (lub elementu) dla agresywnych substancji z otoczenia lub usunięcie przecieku przez rysę. Rysa może być sucha, wilgotna, rzadziej stosuje się tego typu iniekty przy rysach, przez które przesącza się woda (wypływ wody bez ciśnienia).

W przypadku iniekcji zaczynami cementowymi może dojść do odciągnięcia przez beton wody niezbędnej do procesu hydratacji zaczynu cementowego, dlatego korzystne tu może być nawilżenie suchych rys przed iniekcją. Iniekcja w mokrą rysę przy źle dobranych parametrach procesu może powodować, że woda obecna w rysie lokalnie zawyża proporcji woda-cement w iniekcie, co prowadzi do pogorszenia jego parametrów. Iniekty mikrocementowe są ponadto wrażliwe na sposób mieszania. Nieodpowiednie zarobienie preparatu np. za pomocą tradycyjnego mieszadła może doprowadzić do powstania skupisk ziaren cementu uniemożliwiających właściwą penetrację zaczynu w rysy.

Do iniekcji stosowane są pakery naklejane, wbijane lub wkręcane. Odstęp między pakerami uzależniony jest od grubości naprawianego elementu, głębokości iniektowanej rysy oraz jej szerokości. Nie może on być większy niż głębokość rysy lub grubość elementu (decyduje mniejsza wielkość). Przyjmuje się ponadto, że dla rysy o szerokości rozwarcia do 0,2mm włącznie odstęp nie może być większy niż 15 cm, przy szerokości rozwarcia rysy nie mniejszej niż 1mm odstęp między pakerami może wynosić nawet 50 cm.

Stosowanie pakerów naklejanych wymusza powierzchniowe uszczelnienie rysy specjalnymi szpachlówkami mineralnymi (lub masami epoksydowymi). Ich przyczepność do podłoża nie powinna być mniejsza niż 1,5 MPa, a grubość szpachli nie może być mniejsza niż 3 mm.

Inną metodą iniekcji jest nawiercanie otworów wzdłuż przebiegu rysy, po obu jej stronach i pod kątem 45 stopni. Powinny one przecinać rysę w połowie jej głębokości.

Zarówno w pierwszym jak i w drugim przypadku konieczne jest odessanie odwiertów i rysy przed obsadzeniem pakerów. Nie jest tu zalecane przedmuchiwanie otworów, może to spowodować zatkanie rysy. Zaprawy stosowane do napraw konstrukcji murowych muszą cechować się nieco innymi parametrami. Przede wszystkim ich parametry wytrzymałościowe muszą być dopasowane do parametrów wytrzymałościowych muru. Często w ich składzie znajdują się polimery oraz dodatki niwelujące skurcz (lub wręcz ekspansywne). Służą do wypełnienia pustek i rys o szerokości ok. 4 mm.

W przypadku iniekcyjnego odtwarzania przepony poziomej zaprawa do wypełnienia rys i pustek musi spełniać dwie funkcje. Po pierwsze – wypełniać pustki i rysy, po drugie – cechować się odpowiednią chłonnością kapilarną. Ze względu na obecność w murze szkodliwych soli musi być na nie odporna. Jej parametry wytrzymałościowe muszą być kompatybilne z parametrami wytrzymałościowymi muru.

mgr inż. Maciej Rokiel
Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa

Literatura

• L. Czarnecki, P.H. Emmons – „Naprawa i ochrona konstrukcji betonowych”, Polski Cement, Kraków 2002
• L. Czarnecki, J. Skwara – „Naprawa rys konstrukcji żelbetowych metodą iniekcji” XIII Ogólnopolska konferencja Warsztat Pracy Projektanta, Ustroń 1998, Materiały konferencyjne.
• L. Czarnecki, J. Skwara – „Naprawa konstrukcji murowych przez iniekcję”, XIV Ogólnopolska Konferencja Warsztat pracy projektanta konstrukcji, PZiTB Bielsko Biała 1999
• J. Pasławski, M.Gajzler – „Systemowy dobór materiału do napraw konstrukcji betonowych”, XII Konferencja naukowo techniczna OKTRA 2001, Materiały konferencyjne
• M. Rokiel – Poradnik Hydroizolacje w budownictwie. Wybrane zagadnienia w praktyce. Dom Wydawniczy MEDIUM, wyd. II, Warszawa 2009
• PN-EN 1504-5:2006 Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych – Definicje, wymagania, sterowanie jakością i ocena zgodności — Część 5: Iniekcja betonu
• C. Arendt, Die Instandsetzung tragenden Mauerwerks. Bautenschutz + Bausanierung 12/1989