Konstrukcje betonowe, utrzymanie i remont  

   

G.nther Ruffert - Tłumaczył Andrzej Machalski

 
1. Wiadomo ci ogólne 
Stosownie do przepisów budowlanych, budowle nale y tak wykonywa  i utrzymywa , aby 
nie powstało niebezpiecze stwo dla ludzi i rzeczy. Przestrzeganie reguł techniki budowlanej 
gwarantuj cych wymagane bezpiecze stwo, jest w normalnym przypadku sprawdzane przed 
rozpocz ciem, podczas wykonywania i po uko czeniu przedsi wzi cia budowlanego - przez 
ró ne upowa nione do tego placówki. Wprawdzie po zako czeniu budowy, według 
przepisów budowlanych ju  nie jest wymagana periodyczna kontrola - z wyj tkiem budowli 
komunikacyjnych - to jednak wła ciciel budowli jest prawnie odpowiedzialny za jej 
utrzymanie wykluczaj ce jakiekolwiek niebezpiecze stwo. 
 
Wskazówki praktyczne 
W przypadku wad (usterek) betonu, jakie dzisiaj podlegaj  naprawie, cz sto chodzi nie o 
odosobnione wady, lecz o zmniejszon  jako  całej konstrukcji. 
 
Przy ka dej szkodzie wyst puj cej w danej konstrukcji  elbetowej nale y zbada  jej mo liwy 
wpływ na ogóln  stateczno  konstrukcji - przez rzeczoznawc  in yniera-projektanta, nawet 
wtedy, gdy widoczne szkody nie dotycz  stateczno ci. 
 
2. Uszczelnianie rys w budowlach wodnych z betonu 
 
Beton jest w szerokim zakresie stosowany do zatrzymywania wody naporowej działaj cej na 
budowl  (tzw. białe wanny), albo te  do tworzenia zbiorników na wod  (baseny plywackie, 
zbiorniki wody pitnej). Wodoszczelno  jest jednak w nich zachowana dopóty, dopóki w 
betonie nie pojawi  si  rysy. W takim wypadku cz sto nie jest konieczne, aby rysa 
przebiegala przez cał  grubo   ciany. Do wyst powania nieszczelno ci cz sto ju  wystarcza, 
gdy rysa siega do zbrojenia, gdy  woda wtedy szuka sobie drogi wzdłu  pustek i raków w 
zwartej strukturze betonu, najcz ciej zdarzaj cych si  wokół pr tów zbrojeniowych. Wtedy 
woda mo e wyj  gdzie  na zewn trz. Je eli w rezultacie u ytkowania lub napr e  własnych 
dojdzie do powstania rys, wówczas w celu odzyskania wodoszczelno ci nale y przeprowadzi  
stosowne zabiegi uszczelniaj ce w strefie rysy. 
 
Jest to naturalnie zjawisko tak e i wtedy (a nawet najcz ciej wtedy), gdy zjawi  si  rysy w 
wannach i zasobnikach, ktore słu  do ochrony wody gruntowej i gleby przed przedostaniem 
si  cieczy zawieraj cej produkcyjne odpady przemysłowe itp. 
 
Wskazówki praktyczne 
Przy uszczelnianiu rys w tego rodzaju budowlach wa ne jest, czy rysa ma by  uszczelniana 
od strony wody czy te  z przeciwnej strony. Je eli jest dostateczny dost p od strony wody, to 
najpewniejszym i najta szym rozwi zaniem b dzie zało enie uszczelniaj cego paska folii lub 
te  nało enie powłoki nakrywaj cej rys  Je li jednak uszczelnianie jest mo liwe tylko od 
drugiej strony, to z reguły w gr  wchodzi tylko wtłaczanie  ywic iniekcyjnych, a w 
ograniczonym zakresie równie  zawiesin cementowych. 
 
Wtłaczanie  ywic iniekcyjnych 
Przy małych szeroko ciach rys (poni ej 1 mm), lub gdy silny napór wody wymaga bardzo 
krótkiego czasu twardnienia, do iniekcji s  stosowane ró norodne tworzywa sztuczne. 

Poniewa  aby wypełnienie mogło przenosi  siły z reguły musi by  ono w znacznej cz ci 
(około 80 %) wypełnione wysokowytrzymał   ywic  epoksydow . W przypadku wtłaczania 
uszczelniaj cego wymagane wypełnienie powinno praktycznie wynosi  100 %, gdy  inaczej 
woda b dzie sobie szuka  drogi obok wypełnienia. Tak wysoki stopie  wypełnienia, przede 
wszystkim w przypadku wilgotnych rys, mo na osi gn  jedynie przy u yciu  ywic 
poliuretanowych (PUR), które spr y cie twardniej  tak e w obecno ci wilgoci, a ponadto 
przy twardnieniu powi kszaj  swoj  obj to  przez pobieranie wody z otoczenia. W praktyce 
do uszczelniaj cego wtłaczania w rys  nadaj  si  prawie wył cznie dwuskładnikowe  ywice 
poliuretanowe, które oprócz wła ciwo ci niezb dnych do prawidłowego wtłaczania, jak niska 
lepko  i wysoka zdolno  podci gania kapilarnego, wykazuj  jeszcze kilka dodatkowych 
zalet, wynikaj cych z postawionego im zadania jako uszczelniacza. 
 
Przy silniejszym naporze wody stosuje si  pianki poliuretanowe, tzw. stopery wody, w 
których składniki  ywicy przy kontakcie z wod  reaguj  intensywnym zwi kszeniem 
obj to ci. Poniewa  wielkie pory tego spieniaj cego si  tworzywa przy utrzymuj cym si  
naporze wody ulegaj  potem zniszczeniu lub te  staj  si  przepuszczalne dla wody, metoda ta 
słu y jedynie jako wst pne uszczelnienie przeciwko silnemu naporowi wody. Gdy tylko 
przepływ wody zostanie zatrzymany dzi ki wst pnej iniekcji tych  ywic, dokonuje si  
ostatecznej iniekcji uszczelniajacej za pomoc  stabilnych typów  ywic epoksydowych, 
poliuretanowych lub te  akrylowych. 
 
Wtłaczanie w rys  zawiesin cementowych 
Zawiesiny cementowe tworz  po stwardnieniu sztywne, pod wzgl dem odkształcalno ci 
zachowuj ce si  bardzo podobnie jak beton, zamkni cie drogi przepływu wody. Maj  one 
uzasadnienie tylko tam, gdzie rysa powstała wskutek jednorazowego przekroczenia 
wytrzymało ci materiału budowlanego na rozci ganie. Przy uszczelnianiu za pomoc  
zawiesin cementowych trzeba pami ta ,  e przy zwykle wyst puj cych współczynnikach w/c 
(ponad 1,0) tylko cz

 wody zarobowej zostaje zu yta na hydratacj , tak,  e wskutek 

sedymentacji dochodzi jedynie do cz ciowego wypełnienia i drogi przepływu wody cz sto 
pozostaj  otwarte. Problemu tego mo na w du ej mierze unikn  dzi ki ostatnio 
wprowadzonym na rynek cementowym  rodkom iniekcyjnym, w których zawarto  wody za 
spraw  domieszek chemicznych daje si  utrzyma  na niskim poziomie, a ponadto zawieraj  
mikrocementy (cementy o skrajnie wysokim stopniu zmielenia). Problemem nadal jednak 
pozostaje szybkie odci ganie wody przez otaczaj cy beton. Wskutek tego mo e doj  do 
zatkania górnych stref rysy i wtedy do ni ej poło onych stref masa iniekcyjna nie mo e ju  
dotrze . Poniewa  spoiwa hydrauliczne potrzebuj  pewnego czasu do zwi zania, ich u ycie 
przeciwko wodzie naporowej nie jest mo liwe. 
 
Z drugiej strony,  rodki iniekcyjne na bazie cementu nie tylko s  znacznie ta sze od  ywic 
sztucznych, ale w zastosowaniu s  niewra liwe na obecno  wilgoci, poniewa  w 
przeciwie stwie do  ywic epoksydowych (przewa nie u ywanych do iniekcji przenosz cych 
siły), których twardnienie bywa znacznie zakłócane przez wilgo , hydrauliczne spoiwo 
cementowe nawet wymaga wody do swego stwardnienia. Równie  materiały cementowe 
mog  by  wstrzykiwane nawet jeszcze przy wyra nie niskich temperaturach - praktycznie do 
0 !C, podczas gdy najni sza temperatura dla robót z  ywicami epoksydowymi wynosi około 8 
!C. W wi kszo ci wypadków podczas robót uszczelniaj cych, iniekcje cementowe s  jedynie 
stosowane w razie potrzeby wypełniania istniej cych wi kszych pustek i raków w betonie. 
 
3. Ochrona katodowa przed korozj  
 

Ochrona stali przed korozj  w alkalicznym betonie opiera si  na tym,  e przy wska niku pH 
pomi dzy 9 a 13, na powierzchni stali tworzy si  mikroskopijnie cienka błona tlenkowa, która 
zapobiega uchodzeniu z metalu jonów  elaza i tym samym uniemo liwia powstawanie rdzy. 
 
Ochron  stali zbrojeniowej przed korozj  umo liwia ochrona katodowa przed korozj . 
Korozja nast puje wskutek wymiany jonów, jest wi c procesem elektrochemicznym. Aby 
zapobiec spowodowanemu przez to procesowi rozpuszczania si  metalu, do betonu mocuje 
si  kratk  metalow  działaj c  jako anoda, poł czon  w dostatecznie wielu miejscach ze 
znajduj cymi si  w betonie i działaj cymi jako katoda pr tami zbrojeniowymi. System ten 
jest poddawany zewn trznemu działaniu pr du stałego o niewielkim nat eniu, a wi c 
sztucznie powstaje napi cie skierowane przeciwko wyst puj cemu przy korozji strumieniowi 
elektronów. Zamocowana kołkami kratka z drutu (pod uwag  mo na bra  tylko metale stoj ce 
wy ej od  elaza w elektrolitycznym szeregu napi ciowym, a wi c na przykład druty 
miedziane lub tytanowe powleczone tlenkami metali szlachetnych) nast pnie zostaje pokryta 
zapraw  cementow  lub betonem natryskowym. 
 
Wskazówki praktyczne 
Metoda ta nadaje si  tylko w wyj tkowych wypadkach, głównie do ochrony elementów 

elbetowych, nara onych na działanie soli do tajania lodu. 

 
4. Iniekcje ze sztucznych  ywic 
 
Iniekcji z  ywic sztucznych dokonuje si  w celu wypełnienia (pod ci nieniem) pustek w 
betonie, w szczególno ci rys. Zale nie od zadania remontowego, u ywa si  przy tym albo 

ywic epoksydowych, których wytrzymało  w stanie stwardniałym wykracza ponad zwykłe 

wytrzymało ci betonu i które s  stosowane przede wszystkim do poł cze  zdolnych do 
przenoszenia siły, albo te  spr yste  ywice poliuretanowe, stosowane głównie do celu 
uszczelniania. 
 
Zasadniczo przed ka dym wypełnianiem rys powinno si  trwale usun  ich przyczyn . Po 
zlikwidowaniu takiej przyczyny, na przyklad przez wzmocnienie konstrukcji, wbudowanie 
kotew spr aj cych itd. nale y sprawdzi , czy rys  nale y tylko zamkn  czy te  wypełni  
tak, aby była zdolna do przenoszenia sił. 
 
Je eli rysa zagroziła stateczno ci budowli, to nale y przeprowadzi  wtłaczanie materiału aby 
uszczelnienie było zdolne do przenoszenia sił. 
 
Wskazówki praktyczne 
Wciskanie  ywicy pod ci nieniem wymaga odpowiednich ko cówek (rurek) tłocznych 
(pakerów). Do wtłaczania  ywic pod ci nieniem słu  dwa ró ne rodzaje pakerów. 
 
5. Kotwy iniekcyjne 
Zadaniem kotew jest zwi zanie lu nych warstw gruntu z mocnymi strukturami otaczaj cymi, 
a tak e mocne zespolenie pop kanych cz ci murów. Kotwy o odpowiedniej długo ci 
wwierca si  we wzmacnian  struktur  gruntow  lub w ł czone cz ci muru. Tam si  je ł czy 
z otaczaj cym materiałem przez iniekcj  z twardniej cego spoiwa, nast pnie ustala przez 
nasadzone na ko cach "płyty kotwi ce". Cz sto kotwy wst pnie spr a si . 
Spotyka si  dwa typy kotw iniekcyjnych: 1) kotwy z zastosowaniem tłoczenia, 2) 
samowierc ce kotwy iniekcyjne. 
 

6. Zawiesiny koloidalne 
 
Definicja 
Iniekcje z zawiesin cementowych s  stosowane przede wszystkim do wzmacniania lu nych 
skał, do zabezpieczaj cego uszczelniania dawnych wysypisk odpadów oraz do wypelniania 
rys w konstrukcjach betonowych i murowych. 
 
Spotyka si  tutaj nadaj ce si  do iniekcji zawiesiny cementowe lub wapienno-pucolanowe, 
które przez przygotowanie w wysokoobrotowych mieszarkach specjalnych nabrały 
szczególnych, koloidalnych wła ciwo ci. 
 
Je eli cement o wysokim rozdrobnieniu wymiesza si  z wod , powstaje zawiesina. 
 
Aby otrzyma  zawiesin  bardziej rozpływow  i stabilizuj c , mieszanin  wodno-cementow  
rozbija si  w specjalnych mieszarkach o wysokiej pr dko ci obrotowej (do 1000 obrotów na 
minut ). Przez wyst puj ce przy tym wielkie siły  cinaj ce i tarcia nast puje lepsze 
udost pnienie i zwil enie cz stek cementowych. Dochodzi wtedy o wiele szybciej do 
tworzenia si   elu i powstaje stabilna zawiesina. Mieszanina uzyskana t  metod  nazywa si  
zawiesin  koloidaln . 
 
Po dodaniu piasku powstaje  mietanopodobna, dobrze rozpływaj ca si  zaprawa, doskonale 
nadaj ca si  do wtłaczania. Koloidalne zawiesiny cementowe stosuje si  przede wszystkim do 
wzmacniania murów zabytkowych budynków. 
 
Wskazówki praktyczne 
Wtłoczona zaprawa cementowa wypełnia pustki daj ce si  osi gn  i po stwardnieniu 
wzmacnia cał  struktur  muru. Przy tym z reguły wcale nie jest potrzebna wytrzymało  
kamienia cementowego kilkakrotnie przekraczaj ca wytrzymało  starego muru (starej 
zaprawy). Przeciwnie, taki stosunek wytrzymało ci mo e nawet oddziała  negatywnie, m.in. z 
powodu odmiennego odkształcania si . Schudzenie zawiesiny wtłaczanej piaskiem mo e 
znowu  znacznie zredukowa  rozpływno  wtłaczanego materiału, tak,  e drobniejsze 
kanaliki b d  nie do osi gni cia. Dalej, powstaje gro ba,  e w rezultacie wprowadzenia 
znacznej ilo ci wody - niezb dnej dla rozpływno ci zawiesiny - powstan  nowe szkody. 
Literatura 
FAGERLUND G.: Trwało  konstrukcji betonowych. Arkady, Warszawa 1997. 

CI LEWSKI Z.: Utrzymanie konstrukcji  elbetowych. ITB, Warszawa 1997. 

BADZONG: Zustandsanalyse an Betonbauwerken (Analiza stanu konstrukcji betonowej). 
Schweizer Baublatt 99(89). 
JUNGWIRTH: Elektrochemische Schutzverfahren f.r Stahlbetonbauwerke aus der Sicht der 
Praxis (Metoda ochrony elektrochemicznej konstrukcji  elbetowych z punktu widzenia 
praktyki); 2. Fachtagung Betoninstandsetzung, Institut f.r Baustofflehre und Materialpr.fung 
M.nchen. 
KN-FEL D.: Stichwort Baustoffkorrosion (Hasło korozja materiałów budowlanych). 
Bauverlag, Wiesbaden 1982. 
RUFFERT G.: Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (Ochrona i remont konstrukcji 
betonowych). Bauverlag, Wiesbaden 1991. 
DIN 4093. Baugrund; Einpressen in den Untergrund; Planung, Ausf.hrung, Pr.fung (Grunt 
budowlany; zastrzyki do podło a; projektowanie, wykonanie, badanie).