Новият стандарт БДС EN 1504

Продукти и системи за предпазване и възстановяване на бетонни конструкции

През последните години вижданията на строителната индустрия относно техническите изисквания към продуктите за поправка и защита на бетон се промениха значително. Благодарение на постоянното разработване на иновативни и качествени материали, разбиранията на специалистите в бранша постоянно се осъвременяват. Новият европейски стандарт БДС EN 1504 е резултат на повече от 15 години усилена работа на специалисти по поправки, усилване и защита на бетона.
Този европейски нормативен документ поставя рамката за стандартизиране на ремонтните дейности с цел постигане на оптимални резултати във всеки конкретен случай.

Серията Европейски стандарти БДС EN 1504 за предпазване и възстановяване на бетонни конструкции се състои от 10 основни стандарта и 62 стандартни процедури за тестване. Основните стандарти БДС EN 1504-2 до 7 се отнасят до различните класове продукти и системи за защита на повърхността на бетона, строителните разтвори, лепила за укрепване, материали за запълване на пукнатини и кухини, както и препаратите за защита на контактната повърхност с армировъчната стомана. Правилата за използване на продуктите и системите, както процедурите за прилагането им на обекта по начин, който да гарантира постигане на желаното качество, са регламентирани в раздел 9 и 10 на стандарта. Процедурата за контрол на качеството на продуктите е описана в част 8.

Европейският стандарт БДС EN 1504, се въвежда като национален нормативен документ от всички страни-членки на CEN (националните органи по стандартизация на 28 европейски страни) от 1 януари 2009г. Всички хармонизирани части на стандарта, трябва да получат статут на национален стандарт в отделните страни, като в същото време противоречащи на БДС EN 1504 национални стандарти и разпоредби трябва да бъдат изтеглени и анулирани.

Формулировката на законовия текст позволява някои национални спецификации за приложение да останат в сила под ръководството на националните органи по спецификация. В такъв случай строителния инженер трябва да разбере същността на различните документи и да спазва едновременно при изпълнение на проекта изискванията на спецификацията, както и тези, установени с БДС EN 1504.

Въпреки, че новият Европейски стандарт БДС EN 1504 е в сила от началото на 2009г., секторът за възстановяване и защита на бетон все още не осъзнава напълно важността на този нормативен документ. Затова в настоящия материал правим кратък преглед на съдържанието му като акцентираме върху темите, които се отнасят в най-голяма степен до дейността на активно работещите специалисти по саниране и защита на бетона.

Част 2 Системи за защита на повърхността на бетона
Стандартът дава спецификации за трите основни типа системи за предпазване на повърхността: хидрофобно импрегниране, импрегниране и покритие. Хирдофобното импрегниране е дефинирано като начин за третиране на бетона за постигане водонепропусклива повърхност, при която капилярите и порите са покрити вътрешно, а не запълнени и върху самата повърхност не се образува филм. Активните съединения в този тип защитни материали могат да бъдат силани или силоксани.

Работните параметри на тези хидрофобни импрегнатори са изследвани по-подробно в Част 9 на стандарта: „Общи принципи за употребата на продукти и системи”.

Основните показатели за ефективност са устойчивост на цикли замръзване и размръзване (по показателя загуба на маса защитеният бетон трябва да има поне 20 цикъла повече от незащитения), дълбочина на проникване, водопоглъщаемост и устойчивост на алкали, степен на изсъхване и дифузия на хлоридни йони.

Импрегнирането е дефинирано като обработка на бетона, която намалява порьозността и заздравява повърхността, като порите и капилярите са частично или изцяло запълнени, като по този на чин на повърхността се образува тънък, прекъснат филм. За импрегнатори могат се използват например органични полимери.

Основните изисквания към този тип защитни продукти са свързани с устойчивостта на абразия (минимум 30% подобряване на стойността след импрегниране), пропускливостта на водни пари, капилярната абсорбция и водопропускливостта (w<0.1kg/m2.h0.5), мразоустойчивостта, устойчивостта на термичен шок, химическата и механична устойчивост, силата на адхезия, дълбочината на проникване на импрегнатора (поне 5mm) и дифузията на хлоридни йони.

Покритието е повърхностна обработка, при която се образува защитен слой обикновено с дебелина 0,1 до 5,0mm, като най-често използваните материали са органични полимери или цимент с полимерна дисперсия.

При тях освен изброените изисквания се поставят и ограничения за линейното свиване, коефициента на температурно разширение, пропускливостта на въглероден диоксид, способността за премостване на пукнатини, реакция на огън, антистатичност и други.

Част 3: Възстановяване на конструктивни и неконструктивни елементи
Стандартът определя изискванията за поведение, издръжливост и дълготрайност на материалите и безопасността на продуктите, използвани за възстановяване на конструктивни и неконструктивни елементи.

БДС EN 1504, Част 3 обхваща строителни разтвори и бетони за възстановяване, с възможно използване в комбинация с други продукти и системи за възстановяване и/или подмяна на дефектен или замърсен бетон, и за защита на армировката, с цел да се удължи срока на експлоатация на стоманобетонната конструкция.

Стандартът дефинира 4 класа разтвори за възстановяване: R4, R3, R2, R1. Класификацията след това ги разпределя между структурните и неструктурни ремонти, т.е. тези приложения, при които поемането на натоварването трябва да се има предвид при планирането на дейностите по възстановяване, или съответно „козметични” поправки. Продуктите се разделят и в зависимост от приложението на високоякостни (висок E-модул) и нискоякостни разтвори.

Този подход е разработен в резултат на 30-годишен опит в използването на циментови разтвори за възстановяване на бетон. Той позволява на инженера да изберете подходящото качеството на материали за възстановяване, в зависимо от вида и класа на бетона. Това минимизира риска за несъответствията между разтвора за поправка и показателите на основния бетон, които могат да причинят проблеми с дълготрайността дори при използване на най-качествените продукти и най-доброто изпълнение , например поради диференциално температурно разширение /свиване.

Различните класове в никакъв случай не означават лош, среден, добър и отличен продукт. Всички ремонтни материали, които отговарят на стандарта са с високо качество. Класификацията само показва кой клас възстановяващ разтвор трябва да се използва за всеки конкретен случай. Например:
- високoякостни бетони, изложени на тежки товари трябва да бъдат възстановявани с високоякостни продукти, т.е разтвори клас R4;
- бетоните с по-ниска якост могат да бъдат поправяни със структурни разтвори със средна якост /или Е-модул/, т.е клас R3;
- всички бетони с неносеща функция, т.е. когато натоварването не трябва да бъде предавано от третираната с разтвор зона, може да се поправят с разтвори клас R2;

В допълнение към избора на подходящ клас разтвор, от изключителна важност е да се установят условията на експозиция, на които продуктът ще бъде изложен.

Част 4: Конструктивни лепила
Част 4 на европейския стандарт определя изискванията за продуктите и системите, предназначени за употреба при структурно свързване на бетон с бетон, както и за присъединяване на усилващи материали към съществуваща конструкция.

Документът дава яснота по отношение на следните процеси:
1. Присъединяването на външни елементи от конструктивна стомана или друг подходящ материал (например, усилени с нишки композитни материали) към повърхността на бетонната конструкция с цел укрепване, включително и ламиниране на елементи в такива приложения.
2. Свързването на втвърден бетон с втвърден бетон, което обикновено се асоциира с използването на предварително отлети елементи за ремонт и укрепване.
3. Полагането на бетонова смес върху втвърден бетон чрез използване на лепилен състав за свръзка, като след свързване цялата система се изисква да реагира на натоварването като едно цяло.

Част 5: Бетон за инжектиране
Част пета на стандарта определя изискванията и критериите за съответствие на състави за инжектиране при поправка и защита на стоманобетонови конструкции. Продуктите, разглеждани в тази група са: пластични пълнители за пукнатини и кухини в бетона (D); пълнители за предаване на натоварването (F); увеличаващи обема си пълнители (S).

Широчините на пукнатините, които се разглеждат в стандарта EN 1504 са в порядъка от 0,1 до 0,8mm, измерени на повърхността на бетона. Тази част от стандарта не включва обработката на пукнатини чрез разширяването и запечатването им с еластомери, както и външното запълване на кухините или инжектирането на състави за временно спиране на достъпа на вода навътре в конструкцията.

Целите на инжектирането на строителен разтвор, според нормативния документ, са: да се постигне водонепропускливост и респективно импрегнация; да се избегне абсорбирането на агресивни вещества; да се усили повърхността и да се осигури подобряване на цялостната функционалност на конструкцията.

Обобщено, някои от най-често използваните продукти за инжектиране са на базата на следните химически съединения: (D) Полиуретани и акрили; (F) Епоксидни смоли, полиестери и продукти на база цимент; (S) Полиуретани и акрили.

Част 6: Закотвяне на армировъчни пръти
Част 6 от БДС EN 1504 определя изисквания за идентификация, работни параметри (включително дълготрайност) и безопасността на продуктите, които се използват за закотвяне на армировъчна стомана при конструктивно усилване, за да се гарантира непрекъснатост на стоманобетонните конструкции. Тази част от нормата обхваща тези приложения, описани по-детайлно като Принцип 4 (конструктивно усилване) – Метод 4.2 „Полагане на свързващи пръти в заготовки или пробити отвори в бетон” в Част 9 на документа. БДС EN 1504, Част 6 приема, че правилната структурна оценка на конструктивните елементи, подлежащи на възстановяване се извършва от квалифицирани инженери, както и че изборът на продукти и системи, които да се използват, са на базата на тази оценка.

За да се осигури сигурна връзка на усилващите армировъчни пръти в стоманобетонните конструкции, обикновено се използват следните материали: хидравлични свързващи вещества (на база цимент); синтетични смоли; комбинация от предните две, като те могат да са с течна или тиксотропна консистенция.

Част 7: Предпазване на армировката от корозия
Част 7 на Европейския стандарт определя изискванията за идентификация и работните показатели (включително от гледна точка на устойчивост и дълготрайност) на продуктите и системите, използвани за защита на съществуващата стоманена армировка в стоманобетонните конструкции, на които се извърша възстановяване и поправка.

Описани са два вида продукти: активни и спиращи корозията покрития. Защитата на армировката, както е описана в детайли в Част 9 се извършва чрез Принцип 11 контрол на анодните зони – Метод 11.1. Полагане върху армировката на покрития, съдържащи активни вещества и Метод 11.2 Полагане върху армировката на антикорозионни покрития.

Системата за защита се избира въз основа на оценка на причините за възникване и развитие на процеса на корозия (когато случаят го изисква) и отчитане на особеностите на съответните принципи и методи за предпазване и възстановяване, посочени в Част 9.

Двата основни типа покрития са описани по следния начин:
Активни:
Това са покрития, които съдържат портланд цимент или електрохимично активни вещества, които могат да функционират като инхибитори, или могат да осигурят локализирана катодна защита. Портланд циментът се счита за активно вещество поради високата си алкалност. Типични продукти в тази група са циментовите укрепващи грундове.
Стандартът описва процесите на подготовка на армировката Sа2 според EN ISO 8501-1, както е посочено в EN 1504, Част 10 за използването на този тип покрития.

Бариерни:
С този тип покрития се изолира армировъчната стомана от съдържащата се в порите на циментовата матрица вода. Типичните продукти, използвани за такава защита са грундовете за армировка на база полимери.
Необходимата подготовка на армировката за този вид покритие, Sa21 / 2 съгласно EN ISO 8501-1, е посочена в БДС EN 1504, част 10. Този документ не обхваща защита от корозия на предварително напрегнати армировъчни кабели или армиращи елементи от неръждаема стомана.

Част 8 дава насоки за процедурите по контрол на качеството и оценяване на съответствието на продуктите за възстановяване и укрепване на бетон.
Законовите разпоредби в Европейския Съюз регламентират в детайли процесите на възстановяване, заздравяване и предпазване на бетоновите конструкции с различно предназначение. Имайки предвид продължителния и висококвалифициран труд на специалистите, подготвящи документите, всеки строител избрал система с маркировка „продукти в съответствие с БДС EN 1504” може да бъде сигурен в дълготрайността на решението, което предлага. А дълготрайността означава доволни клиенти и успешен бизнес.