203218. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vasbetonból készült műtárgyak - előnyösen hűtőtornyok - korróziós károsodásának javítására alkalmas polimer beton előállítására
1 HU 203 218 B 2 A találmány tárgya eljárás korróziós károsodást szenvedett vasbetonból készített műtárgyak javítására alkalmas polimerbeton előállítására. A vasbeton szerkezetek korrózióját a leggyakrabban az acélbetéteket körülvevő beton karbonizációja okozza. A lúgos kémhatásé cementkő megvédi az acélbetéteket a korróziótól. Széndioxid hatására a lúgos kémhatást biztosító szabad mésztartalom karbonáttá alakul, s a cementkő semleges kémhatásúvá válik. [Ca(OH)2 + H20 + C02 = CaC03 + 2H20], Ez a folyamat különösen gyorsan játszódik le a természetes szellőzésű hűtőtornyok esetében. Itt ugyanis a visszahűtendő vizet a henger alakú betonépítmény alsó részében fa, vagy műanyag rácsozat segítségével porlasztják s a lefelé haladó vízrészecskék, illetve cseppek a kürtőhatás segítségével felfelé haladó légárammal kölcsönhatásba kerülnek. A felfelé haladó hideg levegő a melegvíz hőtartalmát elvonja - miközben mindjobban felmelegszik. A felfelé haladó túltelített vízpára a magasabb, hidegebb zónában kicsapódik s köd, illetve csepp formájában lefelé halad. Itt ismét a melegebb, felfelé áramló hűtőlevegővel találkozik, az vízpárával telítődik, s halad felfelé. A felső hidegebb zónában a kicsapódás újra lejátszódik. A hűtőtorony felső peremén tehát meleg, de már nem túltelített levegő távozik. A hűtőtorony belső hőállapotához képest itt a lényegesen alacsonyabb hőmérsékletű külső levegővel találkozik, melynek hatására a már közel „gőzállapotú” és sótartalmában erősen lecsökkent levegő-vízelegy kondenzál. A víz mint „desztillált víz” visszacsurog az építmény belső ill. külső falán. Ez az alacsony sótartalmú lágy vagy ún. „mészéhes víz” a levegő széndioxidjával a beton mésztartalmát - a már ismertetett módon - gyorsan és agresszív módon csökkenti A karbonizáció kezdetben a vasbeton felületén alakul ki. A megváltozott anyagszerkezet miatt a felület fokozottabban nedvszívó, az eredetitől eltérő hőtágulási tulajdonságú lesz, melynek következtében a váltakozó hatások azt repesztik, darabolják. A lemorzsolódott darabok alatt újabb és újabb „egészséges” betonfelületek válnak szabaddá, melyek tovább karbonizálódnak. E korróziós folyamat - a mind nagyobbá váló felület miatt - felgyorsul, így rövid idő múlva szabaddá válnak a vasbetétek. Ezek korróziója pedig a kérdéses műtárgy rendeltetését veszélyezteti. A vasbeton műtárgyak korróziós károsodásainak javításához különböző anyagokat használnak. Leggyakrabban hidraulikus kötőanyagok (cement, gipsz, mész stb.) keverékeit és szemcsés adalékanyagokat alkalmaznak abból a megfontolásból, hogy a javított és javító anyagok azonos, vagy hasonló hőtágulással rendelkezzenek s továbbra is lúgos környezetet biztosítsanak. Az ismert megoldások egyik hátránya, hogy a megkötött cementkőhöz csak külön alkalmazott tapadóhíd közbeiktatásával köthető a javítandó anyag. A felhordott anyag - függően a felhordás módjától - porózus, ezért utólag e felületet párazáróvá kell tenni. A javítóréteg tekintélyes súlya miatt (2200-2400 kg/m3) pedig nem hordható fel tetszőleges - pl. párazárást biztosító -rétegvastagságban, mert az a betonszerkezet állékonyságát veszélyeztetné. A különböző festékek ill. műgyanta bázisú ún. vastagbevonatok a fenti hátrányokat nagyrészt kiküszöbölik ugyan, de ezek időjárás-állósága kedvezőtlen, az UV sugárzásra érzékenyek, s emellett rendkívül drágák. Ezért önálló javító anyagként nem terjedtek el. E bevonatokat párazárónak, ill. párafékezőnek használják a fent említett célra. Hidraulikus kötőanyag-keveréket ismertet a 2 030 986 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás, - ahol a hidraulikus kötőanyag víz, epoxigyanta és egy epoxidpoliamin adduktum keveréke. A 2 120 229 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás befecskendezhető javítóanyagot ír le vakolt falhoz, mely szintetikus gyantaemulzióból, cementből és 0,5 mm-nél kisebb szemcseméretű adalékanyagból áll. A 182 864 számú magyar szabadalmi leírás olyan, gépi szórásra alkalmas, vízzáró habarcsot ismertet, mely 55-60 1% homokot, 25-35 t% cementet, valamint kvarclisztet, üvegőrleményt, nátriumszilikofluoridot, kalcium-magnézium-karbonátot, 3- 41% polivinüacetát-polietüén kopolimért tartalmaz. A 642 610 számú svájci szabadalmi leírás szerint a habarcshoz - 1 -201% mennyiségben műanyag-emulziót vagy - diszperziót adnak. A 2 548 688 számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali irat szerint habarcs- és betonadalékként a tixotropitált növelő szerként 1 -10 miiló közötti molekulasúlyú lineáris vízoldható poliaktilamidot ismertet. Ismeretes a lőtt-betonos eljárás is, mely a felületre erősített acélháló segítségével biztosítja a rendkívül drága és energiaigényes és rossz hatásfokú gépi berendezéssel fellőtt beton rögzítését. A fellőtt réteg felülete egyenetlen és porózus szerkezetű. Az eddigi javítási technológiák hátránya, hogy a javítás után a beton eredeti lúgosságát nem képesek beállítani, ezért a javított részeken az acélszerkezet környékén a korrózió továbbra is végbemegy. Részben a fenti okok miatt, részben a hidraulikus kötőanyagú rendszerek komplikált és drága felhordási technológiája miatt vált szükségessé egy olyan anyagkompozíciónak az előállítása, mely a felsorolt hátrányokat kiküszöböli, s melynek a segítségével a betonszerkezetek javítási munkái gyorsabbá, olcsóbbá és jobb minőségűvé tehetők A találmány feladata olyan eljárás megvalósítása, amellyel az ismert eljárások hátrányait kiküszöbölve egyszerű technológiával előállított, önmagában ismert anyagok keverékéből könnyen felhordható, szüárd és tartós javító bevonatot készítünk. A találmány elé kitűzött feladat megoldása során felismertük, hogy a visszacsurgó lágy víz károsító hatásától a szerkezetet, elsősorban a javítóhabarcs tömörségének és a beton lúgosságának növelésével védhetjük meg. A felismerés részét képezi még, hogy a „mészéhes” lágy víz okozta szabad mésztartalom hiánya pótolható 0,09-1,2 mm szemcseméretű kvarchomok és legfeljebb 0,2 mm klinkerpor hozzáadásával. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
