Czym są uszczelniające zaprawy krystaliczne i kiedy się je stosuje?

Uszczelniające zaprawy krystaliczne są materiałami stosowanymi do uszczelniania powierzchni betonowych. Działają poprzez tworzenie się nierozpuszczalnych struktur krystalicznych, które zatrzymują wodę i chronią beton przed uszkodzeniami spowodowanymi wpływem wody i innych czynników zewnętrznych.

Zaprawy te nie są powłokami uszczelniającymi, ale integrują się z podłożem, co pozwala na ich szerokie zastosowanie. Uszczelniające zaprawy krystaliczne cechują się bardzo wysoką trwałością i odpornością na działanie chemikaliów, co sprawia, że są one wykorzystywane w różnych dziedzinach gospodarki, od budownictwa po przemysł.

Czym są uszczelniające zaprawy krystaliczne?

Uszczelniające zaprawy krystaliczne są przeznaczone do uszczelniania struktur betonowych i różnią się od tradycyjnych warstw uszczelniających tym, że nie tworzą powłoki, lecz łączą się z podłożem. Mogą być również dodawane do betonu w formie domieszek.

Aktywna chemicznie zaprawa lub domieszka tworzą nierozpuszczalne struktury krystaliczne w kapilarach i porach betonu. Proces ten zachodzi, gdy w wilgotnym środowisku niezhydratyzowane składniki zaczynu cementowego (wolne jony wapnia) reagują z zaprawą. Kryształy o rozmiarze 3-4 μm, które powstają, są dostatecznie małe, aby wnikać w kapilary i pory betonu, uszczelniając je i chroniąc przed wnikaniem wody (są mniejsze niż cząsteczki wody). Ich igiełkowaty kształt umożliwia jednak dyfuzję pary wodnej poprzez matrycę kryształów.

Jak działają krystaliczne zaprawy uszczelniające?

Poniżej przedstawiony został schematycznie sposób działania zapraw uszczelniających krystalicznych:

Rys.1. Oddziaływanie wody na niezabezpieczoną powierzchnię betonu

Rys. 2. Beton po nałożeniu warstwy krystalicznej zaprawy uszczelniającej

Rys. 3. Obciążenie wodą uszczelnionego podłoża – rozbudowane zespoły kryształów nie pozwalają wodzie na penetrację podłoża

Zaprawy krystaliczne mają właściwości uszczelniające, które są skuteczne również w przypadku negatywnego nacisku wody (czyli parcia wody od strony podłoża).

W jakiej formie występują zaprawy krystaliczne do uszczelnień?

Krystaliczne zaprawy uszczelniające są dostępne w kilku wariantach:

• jako zaprawa do aplikacji powierzchniowej, którą można nakładać ręcznie lub natryskowo na odpowiednio przygotowane podłoże,
• jako dodatek do betonu, który pozwala na uszczelnienie betonu w sposób strukturalny (w całym przekroju poprzecznym),
• jako zaprawa naprawcza o właściwościach krystalicznych, która może być stosowana do wypełniania i uszczelniania pęknięć i rys, wypełnień ubytków, wykonywania wyobleń czy faset etc.,
• jako szybkowiążąca zaprawa tamponażowa, która służy do uszczelniania punktowych przecieków wody, również pod ciśnieniem.

Co więcej, w systemach krystalicznych zapraw uszczelniających stosuje się preparaty w płynie (środki pielęgnujące nakładane na powłoki z krystalicznych zapraw uszczelniających) lub specjalne preparaty, które mieszane są z wodą używaną do nawilżania podłoża. Pierwsze z nich mają zdolność do absorpcji i zatrzymywania wody, która jest niezbędna do inicjacji i utrzymania procesu tworzenia struktur krystalicznych. Natomiast drugie działają jako katalizatory reakcji, które powodują tworzenie i wzrost kryształów.

Zalety zapraw krystalicznych uszczelniających

Krystaliczne zaprawy uszczelniające charakteryzują się następującymi zaletami:

• nadają się do stosowania na wilgotnych podłożach,
• nie wymagają specjalnych sposobów przygotowania podłoża ani warstwy ochronnej przy zasypywaniu wykopów lub obsypywaniu uszczelnionej powierzchni,
• posiadają bardzo dobrą wodoszczelność (13 barów i więcej),
• mogą być stosowane zarówno dla parcia wody dodatniego, jak i negatywnego,
• nie wymagają zakładów,
• mogą być stosowane po stronie wewnętrznej uszczelnianego obiektu,
• są trwałe – nanokryształy, które tworzą strukturę uszczelniającą, stają się integralną częścią konstrukcji i nie da się ich zniszczyć, nie niszcząc jednocześnie struktury betonu,
• posiadają właściwości chemoodporne, dzięki czemu nadają się np. do zabezpieczania zbiorników w komunalnych oczyszczalniach ścieków,
• zmniejszają podatność betonu na zjawisko karbonatyzacji,
• chronią przed szkodliwymi dla betonu chlorkami,
• są odporne na działanie promieniowania UV,
• odznaczają się brakiem wrażliwości na temperaturę.

Dzięki tym cechom krystaliczne zaprawy uszczelniające znajdują szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach gospodarki.

Wady krystalicznych zapraw uszczelniających

Niestety, mimo że stanowią lepszą alternatywę dla rozwiązań tradycyjnych, to jednak krystaliczne zaprawy uszczelniające nie są pozbawione wad. Oto najważniejsze z nich:

• tworzenie się struktur krystalicznych wymaga pewnego czasu (prawidłowa aplikacja i pielęgnacja zaprawy pozwala na wykształcenie struktur krystalicznych w ciągu 20-25 dni),
• zdolność zaprawy do zasklepienia pęknięć jest ograniczona do 0,3-0,4 mm,
• dużym wyzwaniem może być uszczelnienie przejść rur, dylatacji i innych miejsc trudnych i krytycznych – wymaga niekiedy skomplikowanych zabiegów technologicznych,
• wytworzone struktury krystaliczne powodują, że powierzchnia betonu staje się nienasiąkliwa, co może powodować problemy z przyczepnością kolejnych warstw, takich jak tynki czy farby. W związku z tym decyzję o nakładaniu kolejnych warstw należy zawsze skonsultować z producentem systemu uszczelniającego oraz przeprowadzić próby.

Gdzie stosuje się krystaliczne zaprawy uszczelniające?

Krystaliczne zaprawy uszczelniające znajdują zastosowanie w:

• izolacjach przeciwwilgociowych i przeciwwodnych,
• izolacjach przy obciążeniu wodą pod ciśnieniem, również negatywnym,
• uszczelnianiu przerw technologicznych w konstrukcjach monolitycznych betonowych,
• tamowaniu przecieków powierzchniowych, liniowych i miejscowych (punktowych), również w przypadku wypływu wody pod ciśnieniem,
• powłokach ochronnych w środowisku ciekłym o średnim stopniu agresywności (klasy ekspozycji betonu XA1 i XA2 zgodnie z normą PN-EN 206-1)

Niektórzy wykonawcy rekomendują krystaliczne zaprawy uszczelniające również do innych zastosowań, np. uszczelniania murów i basenów, wykonania wtórnych izolacji poziomych z użyciem metody iniekcji, zabezpieczania cokołów oraz elementów mostów i wiaduktów.