Ochrana betonové konstrukce hraje u zařízení pro odpadní vody obzvláštní roli: škodliviny rozpuštěné ve vodě napadají beton a ohrožují tak únosnost betonové konstrukce. Proti tomu se užívají kvalitní ochranné systémy povrchu. Doposud bylo možno k životnosti těchto systémů - bez konkrétního zkoumání na stavebním díle - uvádět jen nepřesné údaje nebo vůbec žádné. Současný zkušební protokol, který zpracovala KIWA MPA Bautest GmbH pro zahušťovač kalů B 0202 A čistírny odpadních vod Dresden-Kaditz uvádí pro minerální ochranu povrchu s cementovou vazbou „MC-RIM“ firmy MC-Bauchemie nyní konkrétní údaje. S trvanlivostí přes 30 let zabezpečuje tento systém dlouhodobou ochranu nosné konstrukce. To potvrzují rovněž dvě minulé řady zkoumání týkající se materiálu MC-RIM.
Město Drážďany provozuje pro čištění odpadních vod celou řadu různých čistíren. Nejmodernější a největší je Dresden-Kaditz. V ní se zpracovává odpadní voda od zhruba 650.000 obyvatel z celého území města a z okolí saského hlavního města až po českou hranici. Rozličné mechanické a biologické čistící postupy dávají vzniknout čisté vodě, která bez problémů může být odváděna do Labe. V roce 1994 bylo postaveno zařízení na zpracování kalu, které příchozí kal mechanicky odvodňuje a tepelně vysouší. Kal pak lze využít k výrobě energie nebo pro zemědělství. Zahušťovač kalu B 0202 A v čističce byl při stavbě opatřen minerální povrchovou ochranou s cementovou vazbou firmy MC-Bauchemie. Nanesený ochranný systém měl chránit beton stavebního díla trvale se stálým účinkem vůči škodlivým vlivům různých druhů vody.
Zevrubné zkušební metody pro stanovení životnosti ochranné vrstvy
Firma KIWA MPA Bautest GmbH byla pověřena, aby pomocí vhodných laboratorních postupů stanovila stávající stav ochranné vrstvy nanesené v roce 1994. Dále pak měla posoudit životnost a na základě výsledku zkoušek udělat odhad očekávané životnosti materiálu MC-RIM. K tomu měla být stanovena hloubka změněné vrstvy, resp. karbonatace. Měla se hodnotit matrice malty na nábrusech i její struktura na tenkých výbrusech. Mimo to byla pro stanovení těsnosti materiálu MC-RIM stanovena pórovitost pomocí rtuťové porozimetrie.
Hloubka karbonatace vypovídá o tom, od jaké hloubky je ještě zachováno zásadité prostředí stavebního materiálu s cementovou vazbou. Tak se dá stanovit, až po jakou hloubku bylo toto zásadité prostředí vstupem oxidu uhličitého ve zvýšené míře neutralizováno a zda v důsledku toho není ochrana výztuže nedostatečná nebo dokonce žádná. Pomocí stereomikroskopie lze odděleným zobrazením ve světleném mikroskopu vytvořit prostorový vjem maltové matrice. Polarizační mikroskop se použije pro tenké výbrusy v průchozím světle. Zkoumáním různých optických vlastností a barev lze učinit závěry na složení vzorku. Rtuťová porozimetrie slouží ke stanovení rozložení velikosti pórů u porézních stavebních materiálů. Pracuje na principu intruze rtuti v závislosti na tlaku: rtuť je nesmáčivá kapalina s dotykovým úhlem svíraným s pevnou látkou větším než 90°. Tento prvek může tedy pod tlakem vnikat do pórů. Do odebraného vzorku je vtlačen a pro každou hodnotu tlaku se registruje objem vtlačené rtuti jako funkce tlaku. Pro stanovení životnosti ochranného systému MC-RIM bylo odebráno ze zahušťovače kalu celkem šest jádrových vývrtů. Jádrové vývrty jedna až tři pocházely z oblasti po trvalou hladinou vody/kalu, vývrty čtyři až šest z oblasti v kontaktu se vzduchem.
Vizuální stav ochranné vrstvy
Při odebrání jádrových vývrtů byla ochranná vrstva zkoumána co do změn i vizuálně. Nebyly zjištěny žádné trhliny, odchlípení nebo poruchy struktury. Ochranný systém má i po 17 letech kompaktní a nedotčený vzhled. Při přejetí kladivem nebyly zjištěny žádné dutiny. Trvalým kontaktem s kalem se změnila pouze barva na povrchu ochranné vrstvy. Od stanovení přilnavosti k podkladu bylo úmyslně upuštěno, aby se ochranný systém co nejméně poškodil. Závěr pro toto hledisko měla oproti tomu poskytnout mikroskopická zkoumání v laboratoři.
Zkoumání jádrových vývrtů
Stanovená zkoumání měla dát jasnou odpověď o stavu ochranné vrstvy. Vyhodnocení 170/11, které předložila KIWA MPA ukázalo, že ochranná vrstva materiálem MC-RIM chránila vynikajícím způsobem beton po 17 let. Navíc pak výsledky zkoumání prokázaly, že systém ochrany povrchu MC-Bauchemie může mít - při neměnných podmínkách provozu - další životnost nejméně 15 až 20 let. Odvodit lze tuto výpověď v neposlední řadě na výsledcích různých zkoušek: tak vykazuje ochranná vrstva na zkoumaných jádrových vývrtech, nezávisle na místě odběru, hloubku karbonatace pouhé 2 mm - tedy na zatěžovací dobu 17 let hodnotu velmi nízkou.
Pro charakterizaci složení, struktury a těsnosti povrchové ochrany MC-RIM byla nasazena stereomikroskopie a polarizační mikroskopie. Na zkoumaných nábrusech a výbrusech bylo zjištěno, že vazba ochranného systému k betonu je stále kompaktní a pevná. Ochranný systém vykazuje rovněž kompaktní a pevnou matrici malty.
Hustota ochranné vrstvy byla posuzována nejen mikroskopicky, ale navíc i stanovením pórovitosti. S naměřenou pórovitostí od 3,0 do 8,3 obj. % lze pro MC-RIM potvrdit vysokou hustotu. Na tuto vysokou hustotu poukazuje i rozdělení velmi malých poloměru pórů ve spektru.
Vcelku lze z výsledků vyvodit závěr, že sedmnáctiletý provoz zahušťovače kalu za rozličného složení vody nezpůsobil na ochranném systému MC-RIM žádné podstatné změny. Doplníme-li tyto výsledek dalšími výsledky dříve provedených zkoušek na přepadové nádrži na dešťovou vodu ve Viernheimu (Německo) a na čističce odpadních vod "Moos" (Amriswil, Švýcarsko), je očekávaná životnost systému na povrchovou ochranu MC-RIM mezi 30 a 35 lety. Je tím zaručena dlouhodobá ochrana betonové stavby.
Pokud máte zájem o další informace o systému MC-RIM nebo si chcete přímo prostudovat nezávislé zkušební protokoly, neváhejte nás kontaktovat. Kontakty na nás jsou v sekci "Kontakty".
Jádrové vývrty
Pro stanovení trvanlivosti nátěrového systému MC-RIM bylo ze zahušťovače kalů čistírny odpadních vod Dresden-Kaditz odebráno celkem šest jádrových vývrtů.
Zkoumání v laboratoři
Zkoumání prováděné KIWA MPA Bautest GmbH: ochranný systém MC-RIM zajišťuje dlouhodobou ochranu betonové konstrukce.
Stanovení hloubky karbonatace
Ochranná vrstva na zkoumaných jádrových vývrtech vykazuje hloubku karbonatace pouze cca dva milimetry.
Čistička odpadních vod
Čistička odpadních vod Dresden-Kaditz: zahušťovač kalů by opatřen ochranným systémem MC-RIM.
