Xypex - system uszczelniania betonu

Chemiczna metoda trwałego uszczelniania i zabezpieczania konstrukcji betonowych i żelbetowych.

Xypex to materiał, a właściwie metoda trwałego uszczelniania i zabezpieczania konstrukcji betonowych i żelbetowych, przez wytworzenie nieprzepuszczalnych struktur krystalicznych w porach i kapilarach betonu. Dostępny jest w postaci proszku stanowiącego specjalną kompozycję cementu portlandzkiego, drobno mielonego piasku krzemionkowego oraz dodatków chemicznych. Po zmieszaniu z wodą preparat stosuje się powierzchniowo, mimo to powoduje on wgłębne uszczelnianie betonu. Doświadczenia przeprowadzane w japońskich laboratoriach wykazały tworzenie się krystalicznego rusztu do głębokości 50 mm w ciągu pierwszych 26 dni od chwili pokrycia próbki preparatem. Beton staje się odporny na wysokie ciśnienie wody oraz innych płynów, a także na działania substancji chemicznych. Badania laboratoryjne wykazały, że 2 mm warstwa Xypex Concentrate użyta na próbce przepuszczalnego betonu o grubości 5 mm (2000 PSI - 13790 KPa) zupełnie wyeliminowała przenikanie wody przy ciśnieniu 1207 KPa, tj. 125 m słupa wody.

Zasada działania
Aktywne substancje chemiczne zawarte w powłoce Xypeksu, dzięki procesowi osmozy, przenikają w głąb wilgotnego betonu pozostawiając na zewnątrz cement i krzemionkę. Proces ten zachodzi przy wykorzystaniu wody oraz obecnych w betonie niezhydratyzowanych składników i prowadzi do powstania nierozpuszczalnych włóknistych formacji krystalicznych. Kryształy te, poprzez swoją szybką rozbudowę w kapilarach, porach i szczelinach betonu (o szerokości do 0,4 mm), wypierają z nich wodę i różne zawarte w niej substancje. Prowadzi to do osuszenia i samouszczelniania coraz głębszych partii betonu. Proces zachodzi nieprzerwanie dzięki intensywnej osmozie, a przede wszystkim dzięki wywołanej przez wodę silnej aktywności chemicznej preparatu. Rozrostu kryształów nie jest w stanie powstrzymać, skierowane przeciwnie, wysokie ciśnienie hydrostatyczne. Charakterystyczną cechą tworzących się kryształów są ich bardzo drobne rozmiary poprzeczne, mniejsze od najdrobniejszych cząstek wody. Pozwala to im wnikać w najwęższe kapilary betonu. Powstające włókna krystaliczne mają również tę właściwość, że wypełniając pory i kapilary betonu, pozostawiają w nich mikroskopijne wolne przestrzenie. Przez tak wąskie pustki woda nie ma możliwości przeciśnięcia się, nawet pod wielkim ciśnieniem. Powstały w betonie włóknisty "ruszt" krystaliczny jest bardzo odporny na wysokie ciśnienie wody i innych (w tym agresywnych) płynów z każdego kierunku. Pozwala jednak na "oddychanie" betonu i jego gruntowne wysuszenie, zapobiegając gromadzeniu się (i powstawaniu ciśnienia) pary wewnątrz betonu, a także skraplaniu się jej na powierzchni. Preparat ma trwałą zdolność do uaktywniania procesu krystalizacji, przy każdorazowym ponownym pojawieniu się wody w betonie.

Wykonanie powłoki
Przed naniesieniem preparatu beton należy odpowiednio przygotować. Powierzchnia musi być czysta i mieć otwarty system porów i kapilarów, aby przygotować beton na penetrację płynów. Powierzchnia powinna charakteryzować się możliwie największą szorstkością, by nanoszony na nią zaczyn dał się wetrzeć i pozostał na niej w całości. Powierzchnie należy naprawić i wyrównać, uzupełnić ubytki, raki, pęknięcia, aby zaczyn mógł być rozprowadzony szybko, równomiernie i dokładnie bez zbędnych poprawek, strat materiału i czasu. Izolacja może być nakładana na świeży beton, jednak nie wcześniej niż po upływie dwudziestu godzin. Suchy proszek, rozrabia się z wodą w proporcjach podanych przez producenta. Powstały zaczyn cementowy, nanoszony jest na powierzchnie betonu, poprzez mechaniczny natrysk lub wcieranie ostrym pędzlem. Powłoka musi być nakładana i pielęgnowana w temperaturze nie niższej niż +4^oC. Najlepsze tempo krystalizacji preparat osiąga w temperaturze +7^oC. Przy temperaturze wyższej niż 25^oC zaimpregnowaną powierzchnie należy chronić przed wysychaniem. Badania, przeprowadzone na potrzeby uzyskania Aprobaty Technicznej Instytutu Badawczego Dróg i Mostów, prowadzone na 28-mio dniowych próbkach, o wymiarach 15x15x15 cm nasiąkliwego betonu pokrytych dwiema warstwami XYPEX Concentrate oraz na 40 godzinnych próbkach tego betonu (beton "świeży") pokrytych 1 warstwą Concentrate i 1 warstwą Modifiled, wykazały pełne uszczelnienie betonu odpowiednio po 36 i 40 dniach poddawania ich takiemu ciśnieniu. Izolacja metodą Xypex otrzymała też Atest Higieniczny PZH, zgodnie z którym można ją stosować przy budowie i eksploatacji zbiorników wodnych. Można ją też stosować jako izolacje piwnic przy wysokim stanie wód gruntowych.


Produkty

Xypex Concentrate
Dostępny jest w postaci jasno szarego proszku. Przed zastosowaniem miesza się go z wodą i używa w formie zaczynu. Preparat ten przeznaczony jest do stosowania w podziemnych, naziemnych i podwodnych częściach betonowych konstrukcji jako jednowarstwowa powłoka lub jako pierwsza warstwa przy pokrywaniu dwuwarstwowym. Z pośród wszystkich rodzajów impregnatów tej firmy ma on najwyższą chemiczną aktywność. W postaci suchego kitu, tzw. DRY-PAC, używa się go do uszczelniania połączeń, rys, gniazd o szerokości poniżej 20 mm oraz różnych wad betonu.


Xypex Modifiled
Używany jest wraz z Concentrate jako warstwa wierzchnia przy układach dwuwarstwowych. Jest tańszy, gdyż zawiera mniejszą ilość katalizatorów, ale za to tworzy on twardszą powierzchnię. Może być użyty jako jedna warstwa przy zabezpieczaniu powierzchni (np. zamiast emulsji asfaltowych) w miejscach, gdzie trzeba chronić powierzchnię przed wilgocią gruntu i gdzie nie występuje ciśnienie wody.

Patch`n Plug
Jest to bezskurczowa mieszanka oparta na cemencie hydraulicznym. Charakteryzuje się wysokimi parametrami wytrzymałościowymi i krótkim czasem wiązania ( około 3-4 minuty w temperaturze +21^oC, w zależności od konsystencji zarobowej mieszanki). Przeznaczona jest do reperacji powierzchni betonowych oraz zatrzymania przecieków wody. Dostępna jest w postaci suchego proszku, a płynem zarobowym jest czysta woda.

Ultra Plug
Produkowany jest jako ciemno-brązowy proszek, który po zmieszaniu z płynem Xypex Quickset tworzy szybko twardniejący materiał (czas wiązania 15-45 sekund). Przeznaczony jest do napraw w konstrukcjach betonowych, tamowania i uszczelniania rys, styków i miejscowych przecieków wody pod wysokim ciśnieniem.
Preparat wykazuje zdolności do tworzenia kryształów w strukturze przyległego betonu. Aktywne związki chemiczne w materiale powodują reakcję katalityczną, której rezultatem jest powstanie i rozwój nierozpuszczalnej struktury krystalicznej wewnątrz porów i kapilar betonu.

Gamma - Cure
Wytwarzany jest w formie błękitnego płynu i przeznaczony do pielęgnacji powłoki z Xypexu. Po rozrzedzeniu wodą tworzy czynnik wzmagający wiązanie pozostałych impregnatów. Intensyfikuje hydrolizę cementu portlandzkiego wytwarzając żel krzemionkowy, mający zdolność absorpcji i zatrzymania wody niezbędnej do powstania kryształów w betonie (jedna molekuła żelu wiąże 300 molekuł wody). Działa on też jako katalizator w reakcji między wapnem i dwutlenkiem węgla tworząc bardzo twardą i o dużej gęstości powierzchnię z węglanu wapniowego, opóźniającą odparowanie wody. Gdy wymagane jest przyspieszone tworzenie kryształów, preparat powinien być zastosowany przed nałożeniem warstwy krystalizującej, gdy podłoże betonowe jest wciąż wilgotne. Przyspieszony rozwój kryształów i stosowanie tego środka przed nałożeniem powłoki jest wskazane, gdy wierzchnia warstwa będzie narażona na działanie jonów chloru. Litr preparatu pozwala na pielęgnację około 18,5 m² powierzchni. Wydajność w znacznym stopniu zależy od porowatości podłoża.

Stosowanie poszczególnych produktów systemu
Aby uniemożliwić przecieki wody przez projektowane styki między łączącymi się elementami konstrukcji lub przez przerwy robocze między kolejnymi partiami betonu, należy całą powierzchnie styku pokryć zawiesiną Concentrate. Przed użyciem zawiesiny powierzchnie styków muszą być nawilżone. Wprowadzenie impregnatu między partie betonu wywołuje krystalizacyjne uszczelnienie postępujące w głąb obu stykających się partii betonu oraz "zamknięcie" kryształami ewentualnej szczeliny między nimi. Wszelkie ubytki betonu, wadliwe styki, raki należy oczyścić oraz usunąć zbędny i skruszony materiał. Oczyszczoną powierzchnię należy dokładnie wymyć czystą wodą, a po nasiąknięciu usunąć jej nadmiar. Tak przygotowaną powierzchnię należy zgruntować preparatem Concentrate. Po odczekaniu aż zaczyn stwardnieje ubytek należy wypełnić masą DRY-PAC wtłaczając ją przy pomocy sprężonego powietrza, odpowiednimi elektronarzędziami lub przez ubicie młotkiem przez drewniany klocek.
Wzdłuż linii styku, w załamaniu między łączącymi się pod kątem elementami, nakłada się zaprawę przygotowaną z impregnatu Modified (w formie trójkątnej spoiny przy użyciu narzędzi murarskich). Po zakończeniu napraw ubytków powierzchni można przystąpić do nakładania izolacji. Stosuje się pokrywanie jednowarstwowe lub dwuwarstwowe. Jako pojedynczą warstwę lub jako pierwszą w powłoce dwuwarstwowej używa się prawie zawsze środka Concentrate. Pojedyncza warstwa powinna mieć grubość 1,25 mm. Zaczynu nie należy nakładać zbyt grubo, gdyż powłoka jest wówczas trudniejsza do pielęgnacji, zwłaszcza w podwyższonej temperaturze. Zawiesinę należy rozprowadzać równomiernie, co jest szczególnie istotne przy powierzchniach poziomych. Zaleca się wyrównanie rozprowadzanego materiału, aby nie dopuścić do miejscowego gromadzenia się zaczynu. Najlepiej wyrównywać długie pasy powierzchni. Stosuje się dwie metody pokrywania malowanie lub natrysk. Jako drugą warstwę najczęściej stosuje się Modifield. Należy ją nakładać w momencie, gdy pierwsza warstwa jest jeszcze świeża, związana na tyle, by nie została naruszona przy nakładaniu. Nie należy nakładać drugiej warstwy później niż po 48 godzinach od nałożenia pierwszej.

Pielęgnację izolacji należy rozpocząć po osiągnięciu przez nią konsystencji umożliwiającej bezpieczne zraszanie wodą lub środkami pielęgnacyjnymi. Pokryte powierzchnie powinny być zraszane wodą 3 razy dziennie przez okres 2 dni. Zastępczo można je w tym okresie przykryć wilgotną tkaniną jutową. Powierzchnie należy zraszać częściej gdy temperatura otoczenie jest znacznie podwyższona . Przy ochranianiu powłoki folią należy zwrócić uwagę, aby nie kłaść jej bezpośrednio na nałożonym materiale, ponieważ izolacja tego typu wymaga dostępu powietrza w trakcie wiązania. Przy pracach wykonywanych w basenach kąpielowych, zbiorników na wodę, studni, powłokę należy pielęgnować przez okres 3 dni, a następnie pozostawić na okres 12 dni przed napełnieniem konstrukcji wodą. W konstrukcjach przeznaczonych na gorące lub agresywne płyny, impregnat powinien być pielęgnowany przez 3 dni i pozostawiony do związania na 18 dni. W przypadku stosowania impregnatu w miejscach o słabej wentylacji, może być wskazane wymuszanie cyrkulacji powietrza dla właściwej pielęgnacji. Nałożony materiał musi być chroniony przed ewentualnymi uszkodzeniami wywołanymi działaniem wiatru, słońca, deszczu i temperatur poniżej +4^oC przez okres nie krótszy niż 48 godzin po nałożeniu. Do pielęgnacji powłoki zamiast wody można użyć preparatu Gamma-Cure. Szczególnie zaleca się jego stosowanie w przypadkach, gdy na danej powierzchni betonu będą zastosowane jeszcze inne materiały lub wymagana jest lepsza jej odporność na ścieranie.

Powierzchni zaimpregnowanych nie należy zasypywać przed upływem 36 godzin od pokrycia. O ile zasypka wykonana jest przed upływem 7 dni od nałożenia powłoki, materiał zasypowy musi być wilgotny. Powierzchni pokrytej tego typu izolacją nie należy malować przed upływem 21 dni, ponieważ w tym czasie impregnat dojżewa i krystalizuje. Powierzchnie wykonanej powłoki przed malowaniem zaleca się przemyć 5% roztworem kwasu solnego, a następnie spłukać obficie wodą. Do malowania zaleca się farby akrylowe wodne najlepiej "oddychające") a także epoksydowe. Przed zastosowaniem farb olejnych, ftalowych lub emulsyjnych należy przeprowadzić próby.
Tynki na powłokach zabezpieczających należy wykonywać, gdy warstwy te już zawiązały nsię, ale jeszcze są dostateczne świeże (między 8 a 48 godziną po nałożeniu). Zastosowanie impregnatu powoduje, że powierzchnia betonu staje się gładka, a kryształy wypełniające pory w podłożu betonowym obniżają jego zdolność absorbowania wody. Z tego powodu tynki należy wykonywać przed wypełnieniem porów przez kryształy. Późniejsze wykonanie tynków wymaga odpowiedniego przygotowania powierzchni m.in. oczyszczenia z mleczka i uszorstnienia albo użycia siatki drucianej.