Η πολυουρία (polyurea) για την αντιμετώπιση της διάβρωσης του χάλυβα στο σκυρόδεμα

Η διάβρωση του χάλυβα στο οπλισμένο σκυρόδεμά είναι ένα σοβαρότατο πρόβλημα, το  οποίο επιτείνεται από την παρουσία ιόντων χλωρίου και απειλεί την ασφάλεια και την στατικότητα των κτηρίων καθώς και γενικά όλων των δομικών  κατασκευών.

Διακρίνεται σε:

• Γενική διάβρωση, όπου ενανθράκωση, υγρασία και ιόντα χλωρίου φτάνουν στο βάθος του δομικού στοιχείου διατρέχοντας το σύνολο του σιδηροπλισμού. Προκαλούν την απομείωση της διατομής του χάλυβα και την δημιουργία ασυνεχειών στην επιφάνεια του, μειώνοντας έτσι συνολικά την αντοχή του σε εφελκυσµό και την αντίσταση του σε κόπωση, και

• Τοπική διάβρωση, όπου το πρόβλημα παρατηρείται σε συγκεκριμένα σημεία του δομικού στοιχείου, με αποτέλεσμα  την απομείωση της διατομής του χάλυβα μόνο στα σημεία αυτά, ενώ το υπόλοιπο σώμα του μπορεί να παραμένει ανέπαφο. Έτσι, προκαλούνται τοπικές ρηγματώσεις στο σκυρόδεμα, ο χάλυβας γίνεται εύθραυστος και μειώνεται η ικανότητα του να φέρει φορτίο.

Σε κάθε περίπτωση, η εξέλιξη του προβλήματος είναι δυνατό να καταλήξει ακόμη  και στην ολοκληρωτική αποκάλυψη του χάλυβα και τελικά στην κατακόρυφη πτώση της αντοχής του συνθέτου συστήματος σκυροδέματος - σιδηροπλισμού, προκαλώντας παραμορφώσεις, μέχρι και ολοκληρωτική δομική καταστροφή.

Η διάβρωση του χάλυβα οφείλεται:

• Είτε σε μερική εξουδετέρωση της αλκαλικότητας του σκυροδέματος µε διοξείδιο του άνθρακα ή άλλες όξινες χημικές ενώσεις,
• Είτε στην συνολική μείωση της αλκαλικότητας του σκυροδέματος λόγω απελευθέρωσης αλκαλικών ενώσεων και συναφών αντιδράσεων στα ποζολανικά υλικά,
• Είτε σε παρουσία ιόντων χλωρίου και οξυγόνου τα οποία προκαλούν ηλεκτροχημική δράση.

Συνήθως, μοναδικό μέλημα των μελετητών και των κατασκευαστών είναι οι παράμετροι αντοχής των δομικών στοιχείων ενώ σπάνια τους απασχολεί η διάρκεια ζωής τους και η φθορά που μπορεί να προκληθεί σε αυτά με την πάροδο του χρόνου, ιδιαίτερα σε χημικά επιβαρυμένα περιβάλλοντα.

Σίγουρα επιβάλλεται η παρακολούθηση της διάβρωσης του σιδηροπλισµού των κατασκευών η οποία μπορεί να γίνει µε την βοήθεια ηλεκτροχημικών μεθόδων.
Πριν την παρακολούθηση όμως και πάντως πριν την εμφάνιση του προβλήματος επιβάλλεται η μέριμνα για την πρόληψη του!

Διαδεδομένες μέθοδοι προστασίας είναι:

• Η εφαρμογή αναστολέων διάβρωσης
• Η ηλεκτροχημική απομάκρυνση του χλωρίου με χρήση θυσιαζόµενης ανόδου υπό τάση
• Η ηλεκτροχημική μέθοδος προστασίας με μετακίνηση των φορτισμένων ιόντων μεταξύ ανοδικών και καθοδικών περιοχών του χάλυβα
• Η καθοδική προστασία, και τέλος
• Η διατήρηση της αλκαλικότητας με ανθρακικό ασβέστιο και με τα ιόντα υδροξυλίου τα οποία δημιουργούνται

Παρατηρούμε ότι σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις η αντιμετώπιση γίνεται αφού έχει έρθει σε επαφή ο σιδηροπλισμός με τους παράγοντες της διάβρωσης.

Η καλύτερη μέθοδος για την αποτροπή της διάβρωσης είναι η πλήρης απομόνωση του σκυροδέματος, όπου αυτό είναι εφικτό, και πάντως σίγουρα όπου υπάρχει παρουσία ιόντων χλωρίου π.χ. σε κολυμβητικές δεξαμενές, σε θεμελιώσεις δίπλα ή κοντά σε αυτές, σε παραθαλάσσιες περιοχές κλπ

Η απομόνωση αυτή μπορεί να γίνει με την εφαρμογή υγρής, ψεκαζόμενης μεμβράνης πολυουρίας (polyurea).

Τα συστήματα ψεκασμού πολυουρίας (polyurea) είναι μια νέα τεχνολογία που συνεχώς κερδίζει μερίδιο στο τομέα της μόνωσης και προστασίας λόγω της ταχύτητας εφαρμογής, της αποτελεσματικότητας και της αποδοτικότητας της. Η πολυουρία (polyurea) εφαρμόζεται για προστασία και στεγανοποίηση επιφανειών μικρών και μεγάλων απαιτήσεων. Η διαδικασία ψεκασμού μοιάζει με αυτή του αφρού πολυουρεθάνης άλλα το τελικό προϊόν είναι μια ελαστική επιφάνεια μεγάλων αντοχών σε χημικά, σε φθορά, στον ήλιο, και στη γήρανση (έχει πολύ μεγάλο προσδόκιμο ζωής). Αναλόγως των απαιτήσεων της κάθε επιφάνειας διατίθεται και η κατάλληλη πολυουρία (polyurea).

Σε κάθε χρήση, είτε ως υπόστρωμα ή ως τελική επιφάνεια, η εφαρμογή πολυουρίας (polyurea) είναι η πιο εξελιγμένη μέθοδος προστασίας, επικάλυψης και στεγανοποίησης επιφανειών χωρίς αρμούς, με ταχύτητα εφαρμογής και με πολλά χρόνια εγγύηση. Το σύστημα δεν γερνά και δεν υδρολύεται, ενώ παρέχει και αντιριζική προστασία. Αντέχει στον χρόνο και είναι κατάλληλο για εκτεθειμένες και μη επιφάνειες με λιμνάζοντα νερά. Αντέχει ως υπόστρωμα καθώς και ως τελική επιφάνεια μέσα σε κολυμβητικές δεξαμενές, ακόμα και μέσα στη θάλασσα, σε μόνιμη βάση.

Τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα του συστήματος προστασίας σκυροδέματος με πολυουρία είναι:

• η απόλυτη απομόνωση του σκυροδέματος
• η τεράστια μηχανική αντοχή της πολυουρίας
• η πολύ μεγάλη ελαστικότητα του συστήματος (έως 500%)
• η απόλυτη πρόσφυση που αποκτά
• η εξαιρετική στεγάνωση που προσφέρει
• η ενιαία επιφάνεια χωρίς αρμούς και ενώσεις
• η δυνατότητα εφαρμογής του συστήματος σε επιφάνειες κάθε σχήματος, ακόμα και αν υπάρχουν εμπόδια (βάσεις ηλιακών συστημάτων, κεραίες κλπ)
• η ταχύτητα εφαρμογής
• το πολύ μεγάλο προσδόκιμο ζωής

Με τα συστήματα πολυουρίας είναι  δυνατή η απόλυτη προστασία του χάλυβα όλων των δομικών στοιχείων.  Θα πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για την έγκαιρη και σωστή εφαρμογή πολυουρίας σε όλα τα έργα, η οποία τελικά σχετίζεται άμεσα µε τη διάρκεια ζωής των κατασκευών, την αποφυγή ταλαιπωρίας και την εξοικονόμηση πόρων και περιττών εξόδων αποκατάστασης ζημιών και προβλημάτων στο σύντομο μέλλον.