Beton, Informace výrobců

Odolnost betonových konstrukcí proti měkké vodě

Betonové konstrukce, které jsou v trvalém kontaktu s tzv. měkkou vodou, je potřeba chránit. Měkká voda může totiž způsobit poškození krycí vrstvy, a dokonce i vyvolat erozi betonu a maltové matrice.

Každá voda je jiná. V běžném životě si vystačíme s definicí pro vodu měkká – tvrdá, tedy bez obsahu nebo s obsahem minerálních látek.

Měkká voda je běžné označení pro takovou vodu, jejímž původem je povrchový zdroj. Jedná se zejména o vody z řek, potoků, jezer nebo rybníků. Může ale také pocházet z vyčištěné vody, kde tato voda nebyla nikdy vystavena působení minerálních látek, iontů vápníku nebo hořčíku. Toto ochuzení o minerální látky je často doprovázeno také zvýšeným obsahem kyseliny uhličité v podobě uhličitanů a hydrogenuhličitanů, které mají pro stavební konstrukce destruktivní účinek kvůli rozpouštění vápna. Pokud jsou tyto okolnosti přítomny, voda již není v rovnováze mezi vápencem a kyselinou uhličitou a označuje se jako „měkká voda“.

Měkké vody nezhoršují kvalitu pitné vody pro lidskou spotřebu a uživatelé si je často přejí. Určitá zdravotní rizika, spojená s nadměrným pitím měkké vody, tedy bez minerálů a s nevyrovnanou koncentrací iontů uvnitř a vně buněk, je téma spíše pro zdravotní odborníky.

Ze stavařského hlediska je třeba vidět souvislosti, pokud se tyto vody dostanou do trvalého kontaktu v betonových úpravnách pitné vody, připojených dopravních potrubích, čerpacích a sběrných nádržích. Tady mohou způsobit poškození krycí vrstvy, a dokonce i vyvolat erozi betonu a maltové matrice.

Při tomto procesu se z matrice pojiva rozpouštějí především vápenaté složky. Ve ztvrdlé cementové hmotě dochází k přemístění minerálních fází, rozpadu hydrosilikátů C-S-H fází a oslabení struktury, což vede k rozpouštění hlavních složek, jako jsou křemenné písky a štěrky. Tento jev se označuje jako hydrolyticky vyvolaná koroze betonu nebo cementové malty.

Zdroj: Vandex/Tremco CPG

Aby se těmto korozním jevům zabránilo, jsou nové betonové konstrukce často chráněny speciální maltovou vrstvou nebo šlemem. Jejich úkolem je ochrana vlastní betonové konstrukce jako tzv. obětovaná vrstva.

Na trhu pro tyto aplikace existuje několik materiálů. Jedním z nich je např. VANDEX CEMLINE NATURE jako čistě minerální stěrková malta a VANDEX CEMLINE PRO WHITE jako cementová a polymerem modifikovaná jemná nátěrová malta. Na rozdíl od jiných produktů byly podrobeny testování na MFPA ve Výmaru (Materialforschung und Prüfungsanstalt für das Bauwesen, Výzkumný a zkušební ústav stavebních hmot) s cílem prokázat odolnost obou malt vůči výše uvedeným expozicím.

Zkoušky byly provedeny zcela novou metodou, poprvé testovanou na stavebních výrobcích volně dostupných na trhu. Zkušební vzorky obou cementových malt byly skladovány po dobu 6 měsíců ve vodě s kontrolovanou rozpustností kalcitu a zkoumány z hlediska jejich mechanických vlastností. Dále byly dokumentovány objemové a povrchové změny pomocí 3D digitalizace.

VANDEX CEMLINE NATURE byl vystaven působení vody s rozpustností kalcitu 110 mg/l a VANDEX CEMLINE PRO WHITE působení vody s rozpustností kalcitu 250 mg/l po dobu 6 měsíců. Vyhláška o pitné vodě přitom předepisuje rozpustnost kalcitu ve vodě <5 mg/l.

Se zavedením bezpečnostního faktoru, který zohledňuje dlouhodobou odolnost, pak vývojové oddělení VANDEX specifikovalo odolnost pro měkké vody až do 50, resp. do 120 mg/l rozpustnosti kalcitu. Rozpustnost kalcitu ve vodných roztocích soustavy CO2-H2O je za normálních podmínek a podél křivky koexistence vody a vodní páry silně závislá na pCO2 a pH (parciální tlak + kyselost/zásaditost vodných roztoků).

Souhrnně lze na základě výsledků projektů konstatovat, že obě vyvinuté receptury výrobků lze použít v problematických nebo měkkých vodách. Oprávněnost jejich použití v reálných stavebních podmínkách je také poprvé na trhu podpořena dostatečně ověřitelným testem nebo dokumentací.

Dostatečná mechanická odolnost, otěruvzdornost a pevnost v přilnavosti jsou pak samozřejmostí u obou vyvinutých hmot a mohou tak dobře odolat i dynamickému tlaku např. v potrubí.

Ing. Radek Hůla, expert na hydroizolace Vandex ve společnosti Tremco CPG