Anorganický nátěr na hydroizolaci betonu a jeho ochranu proti pronikání organických rozpouštědel a olejů
Ivan Razl, Ph.D., P.Eng.
Technical Director of Gemite Products Inc.
Adresa: 1787 Drew Road, Mississauga, Ontario L5S 1J5, Kanada
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. 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 dlouhodobném horizontu omezena a je třeba věnovat velký důraz na kvalitní výběr nátěru na polymerové bázi, který chrání před konkrétními rozpouštědly a olejovými chemikáliemi. Polymerové nátěry nepropouštějí páry (představují velmi nízkou transmisi vodních par). Toto může mít za následek narušení vazby vlivem vzlínání vlhkosti z betonu. Aplikace polymerových nátěrů vyžaduje suchý beton; materiál se neaplikuje snadno, je často toxický a pořizovací náklady jsou velmi vysoké.
Společnost Gemite Products Inc. vyvinula a na velkých projektech již řadu let používá anorganický nátěr na cementové bázi s názvem Nano-Shield OSP (organic solvent protection - ochrana před organickými rozpouštědly). Materiál má konzistenci suchého prášku, dodává se v pytlích a na místě se smíchá s vodou, aby vznikla kašovitá směs, která se aplikuje 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. 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. 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. Mezi speciální aplikace materiálu Nano-Shield OSP se řadí ochrana vnějších stěn betonových nádrží, pokud jsou tyto vybudovány na půdě zamořené PCB nebo oleji.
Hlavní přednosti materiálu mohou být shrnuty následovně:
- Chemicky odolný vůči organickým rozpouštědlům a nepropouštějící organická rozpouštědla, emulgované aromatické a alifatické uhlovodíky a oleje
- Dokonale hydroizolační z pozitivní i negativní strany
- Necitlivý vůči vlhkosti v betonu a za/pod betonem
- Paropropustný
- Přilnavý k mokrým povrchům
- Netoxický
- nadná aplikace
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. Drážka je poté zaplněna hydroizolační maltou Fibre-Patch OV.
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 stříkání je potřeba obě vrstvy důkladně rozetřít, aby se předešlo tvorbě mikropórů.
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. Nano-Shield OSP je poté aplikován do částečně “mokré” vrstvy Cem-Kote Barrier Coat 100.
U některých projektů narazíme na obnažené a zrezivělé armovací železo. To musí být ošetřeno samostatně před aplikací hydroizolačních ochranných nátěrů. Uvolněná rez je důkladně ručně odstraněna a dva nátěry antikorozního nátěru na cementové bázi Fibre-Prime jsou aplikovány na čistý povrch oceli.
Následující příklady jsou konkrétní ukázky aplikace Nano-Shield OSP
Obrázky #1 a #2 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. Nádrž se používá pro skladování rozpouštědlových odpadů před jejich dalším zpracováním a likvidací.
Obr. 1. Aplikace Nano-Shield OSP na betonové potrubí, New Brunswick Canada
Obr. 2. Betonové potrubí před výstavbou podzemní potrubní nádrže, New Brunswick, Canada
Existují různé aplikace ochranného systému Nano-Shield OSP u staveb záchytných jímek. Obrázky
#3 a #4 představují typické aplikace v ropných výrobních závodech na Slovensku.
Obr. 3. Betonová havariní jímka na Slovensku
Obr. 4. Stavba záchytné jímky na Slovensku
Obrázky #5 a #6 ukazují sanace velkých záchytných jímek v České republice. Stávající poškozený epoxid byl odstraněn broušením. Cem-Kote Barrier Coat 100 byl aplikován v jedné vrstvě a poté následovaly dvě vrstvy Nano-Shield OSP.
Obr. 5. Betonová havariní jímka na oleje, ČR
Obr. 6. Betonová havariní jímka na oleje, ČR
Obrázky #7 až #10 znázorňují hydroizolaci a ochranu čističky průmyslových odpadních vod na Slovensku.
Obr. 7. Čistička odpadních vod během oprav
Obr. 8. Zbytky oleje a mastnoty na povrchu betonových nádrží
Obr. 9. Aplikace spojovacího můstku Cem-Kote Barrier Coat100 a Nano-Shield OSP
Obr. 10. Dokončená vnitřní stěna nádrže
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. Hydroizolační a sanační systém, který využívá Cem-Kote Barrier Coat 100 a Nano-Shield OSP (organic solvents protection), je ekonomický a snadno aplikovatelný proškolenými pracovníky.
Zpracoval: Ing. Milan Golka,