IRIDEX: Degradarea structurilor din beton armat

Degradarile structurilor din beton armat si precomprimat constau in semnalarea unor stari fizice necores­punzatoare fata de conditiile de functionalitate si siguranta, prevazute in proiect. Ele se pot clasifica in doua categorii:

• defecte produse, fie de o proiectare care nu a tinut seama de situatia reala, fie de o executie care nu a indeplinit conditiile de calitate prevazute in proiect. De asemenea, ele pot proveni dintr-o asociere nefasta a celor doua tipuri de greseli. Aceste defecte se constata la receptia lucrarii, cand trebuie efectuate masuratori si incercari fizice pentru verificarea reali­zarii exigentelor de calitate impuse prin proiect;

• deteriorari care se produc pe parcursul exploatarii constructiilor, generate de aspecte care au fost omise sau neluate in considerare la valoarea lor reala in faza de proiectare, sau/si factori accidentali, surveniti ulterior proiectarii si executiei unei constructii.

Asocierea si conlucrarea betonului cu otelul sunt necesare, deoarece armatura are rolul de a prelua eforturile de intindere pe care betonul simplu nu are capacitatea necesara de a le prelua, rezistenta lui la intindere fiind foarte mica.

Conlucrarea dintre cele doua materiale este posibila deoarece, la suprafata de contact dintre acestea, se realizeaza o legatura cunoscuta sub numele de aderenta, care ia nastere in cursul procesului de intarire a betonului.

Aderenta se datoreaza urmatoa­relor cauze:

• incleierea (adeziunea) pastei de ciment pe armatura;

• inclestarea (impanarea) betonului in neregularitatile de pe suprafata armaturii;

• frecarea dintre armatura si beton in procesul smulgerii barei.

Otelul este protejat in beton impotriva coroziunii prin pasivitatea data de alcalinitatea acestuia.

Coroziunea armaturii are loc atunci cand pH–ul betonului scade de la valoa­rea de aproximativ 13 (in timpul turnarii) la valori mai mici (sub 9), daca agentii agresivi din mediul ambiant (dioxidul de carbon si ionii de clor) penetreaza stratul de acoperire cu beton, ajun­gand la armaturi.

In conditii normale de exploatare, daca sunt respectate conditiile de acoperire a armaturii cu beton si acesta prezinta o compactitate satisfacatoare, armatura este pasivata (protejata de prezenta Ca(OH)₂).

Prin patrunderea dioxidului de carbon in beton, se produce reactia de carbonatare a acestuia (reactia chi­mica ce are loc intre hidroxizii de calciu si bioxidul de carbon, care patrunde prin pori in interiorul betonului). In urma carbonatarii stratului de acoperire, alcalinitatea betonului scade si se produce depasivarea armaturii, creandu-se in jurul ei un potential electric diferentiat. Oxigenul ajunge la armatura prin difuzie prin stratul de acoperire, apa fiind necesara numai ca solutie de electrolit. De aceea, intr-un beton saturat cu apa sau intr-un beton uscat, rugina nu se poate produce datorita lipsei oxigenului sau solutiei de electrolit. Pe armatura, in urma unei serii de reactii, este produsa rugina. Trebuie mentionat faptul ca, daca frontul de carbonatare a atins armaturile dupa o perioada de timp, nu este obligatoriu ca procesul de coroziune al armaturii sa inceapa.

Perioada de propagare a coroziunii in armatura depinde de viteza de corodare (mm/an), care la randul ei depinde de mediul ambiant. Viteza de corodare este cu atat mai redusa, cu cat grosimea stratului de acoperire cu beton de buna calitate este mai mare. Atacul de cloruri se produce din cauza utilizarii sarurilor de dezghet, a agregatelor marine contaminate sau a apei de mare. Ionii de clor patrund prin difuzie in porii betonului umpluti partial sau total cu apa. In armaturile din otel se produce o coroziune locala puternica sub forma de ciupituri, deoarece depasivarea are loc pe suprafete mici. Ionii de clor actioneaza drept catali­zator in coroziunea electrochimica a otelului.

Efectele coroziunii se traduc prin:

• reducerea sau pierderea aderentei armaturii cu betonul;

• reducerea sectiunii de armatura;

• desprinderea stratului de acoperire cu beton al armaturii.

SC Iridex Group Plastic SRL, prin intermediul Departamentului Materiale Speciale Pentru Constructii, comercializeaza o gama larga de produse predozate pentru reparatii de betoane. In cele ce urmeaza, vom oferi o solutie pentru repararea betonului degradat in urma coroziunii armaturii folosind produsele Fosroc Ltd. Anglia.

Dupa ce zona care urmeaza sa fie reparata a fost identificata, urmeaza decopertarea betonului din jurul armaturii corodate si indepartarea stratului corodat.

Expuneti complet otelul corodat in zona de reparatie si indepartati orice material deteriorat si depozite corodate. Otelul va fi curatat pana la obtinerea luciului metalic, acordandu-se o atentie deosebita partii din spatele armaturii, fiind recomandata sablarea usoara.

Acolo unde coroziunea a fost cauzata de prezenta clorurilor, otelul va fi spalat cu jet de apa curata de mare presiune imediat dupa sablare. Zona pregatita pentru aplicarea mortarului va fi curatata cu jet de aer comprimat (fara suspensii uleioase).

Pe armatura se aplica un strat continuu de Nitoprime Zincrich, o amorsa monocomponenta pe baza de zinc si rasini epoxidice, pe toata suprafata armaturii expuse, si se lasa sa se usuce inainte de a se trece la etapa urmatoare. Daca exista dubii cu privire la continuitatea acoperirii cu Nitoprime Zincrich, se trece la o noua aplicare dupa uscare, procedandu-se la fel. Nitoprime Zinchrich este amorsa recomandata a fi folosita in combinatie cu mortarele de reparatie produse de catre FOSROC Ltd. Anglia. Amorsa este special conceputa pentru a conferi armaturii protectie anticoroziva si impiedica formarea de anozi incipienti in locurile imediat adiacente.

Nitoprime Zincrich trebuie aplicat cat mai curand posibil pe suprafata metalica uscata dupa terminarea lucrarilor de pregatire, dar intotdeauna in decursul a 3 ore de la pregatirea armaturii. Desi este un produs monocomponent, trebuie agitat bine inainte de utilizare, pentru a dispersa orice sedimentare.

Aplicati un strat complet de Nitoprime Zincrich cu o pensula potrivita, asigurandu-va ca barele de armatura expuse sunt acoperite corespunzator si in spate. In general o pensula mica este mai buna in acest scop. Lasati sa se usuce inainte de a continua. Daca nu sunteti sigur ca ati realizat o acoperire continua, trebuie aplicat un nou strat dupa ce primul strat s-a uscat complet (in general intre 30 minute si 1 ora).

Suprafetele amorsate nu trebuie lasate expuse mai mult decat este necesar inainte de a le acoperi sau de a aplica mortarul de reparatie. Oricum, Nitoprime Zincrich va proteja armatura timp de mai multe luni in conditii de curatenie interioara. In medii exterioare neagresive, va fi tolerat un interval de maximum 14 zile, dar in medii industriale si/sau marine, acest interval ar trebui redus practic la minim.

Materialele de reparare a betonului ar trebui aplicate de indata ce Nitoprime Zincrich este uscata in intregime.

Temperatura minima de aplicare a amorsei este de 5 0C. Materialul nu trebuie aplicat atunci cand tempera­tura substratului si/sau a aerului este de 5 0C si in scadere. La 5 0C tempe­ratura statica sau la 5 0C temperatura in crestere, materialul poate fi aplicat.

In continuare, saturati substratul cu apa curata si, daca este cazul, aplicati un strat de amorsa (pentru mortar).

Preparati mortarul predozat urmand instructiunile de amestecare din fisele tehnice ale produselor, fiind recomandata mixarea fortata.

Dupa aplicarea mortarului de repa­ratie (se recomanda folosirea gamei de mortare Renderoc) conform fiselor tehnice, se poate trece la finisarea suprafetei reparate.

In continuare, ne vom opri atentia asupra a patru produse predozate din gama de mortare Renderoc. Unul dintre avantajele acestor mortare il repre­zinta faptul ca necesita doar adaugarea de apa curata in procesul de amestecare, preintampinand astfel variatiile de sarja si fiind usor de preparat in situ.

• Renderoc GP: un mortar de reparatii monocomponent cu utilizare generala, care poate fi folosit atat pentru reparatii prin tencuire, cat si pentru toate tipurile de reparatii prin umplere. Renderoc GP este de natura alcalina si protejeaza armatura din metal incorporata, dezvoltand o rezistenta la com­presiune de 28 N/mm2 la 28 de zile. Mortarul este potrivit acolo unde sunt necesare rezistente mari la cloruri si dioxid de carbon.

• Renderoc LA: ideal pentru reparatii la sectiuni groase structurale de beton, cat si la spatiile mici cu acces limitat sau cu armatura deasa, unde nu sunt indicate mortarele aplicabile ma­nual sau cu mistria. Se autocompac­teaza eliminand necesitatea vibrarii si, datorita sistemului de expansiune duala, sunt compensate contractiile in starile plastica si intarita. Se aplica in straturi pana la 150 mm grosime, dezvoltand o rezistenta la compresiune de 60 N/mm2 la 28 de zile.

• Renderoc HB40: folosit pentru reparatii la stalpi, coloane, grinzi. Avand densitate scazuta, este pretabil pentru lucrari la plafoane si suprafete verticale inalte. Mortarul se aplica in straturi de pana la 30 mm grosime la plafoane si pana la 40 mm grosime la suprafete verticale, in functie de starea substratului si gradul de acoperire al armaturii, dezvoltand o rezistenta la compresiune de 40 N/mm2 la 28 de zile.

Pentru a opri inaintarea clorurilor si a dioxidului de carbon, Fosroc recomanda utilizarea gamei de amorse protective anticarbonatare Dekguard. Aceste produse asigura un aspect decorativ si uniform si protejeaza zonele structurii care altfel ar putea fi agresate de mediu.

SC Iridex Group Plastic SRL va sta la dispozitie, oferindu-va o gama larga de materiale si tehnologii speciale pentru constructii.

Bibliografie

Popescu, Paul – Degradarea constructiilor –  Editura Fundatiei Romania de Maine, 2002;

Cadar, I., Clipii, T., Tudor, A. – Beton Armat – Editura Orizonturi Universitare, 1999.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 29 – august 2007