Nรกtery na priemyselnรฉ podlahy sย pouลพitรญm nanoฤastรญc
Galรฉria(9)

Nรกtery na priemyselnรฉ podlahy sย pouลพitรญm nanoฤastรญc

Partneri sekcie:

Povrchovรก ochrana konลกtrukciรญ priemyselnรฝch podlรกh je vย sรบฤasnosti beลพnou zรกleลพitosลฅou. So zvyลกujรบcimi sa nรกrokmi na produkty rastรบ aj poลพiadavky na povrchovรฉ รบpravy, aย to najmรค zย hฤพadiska ich odolnosti proti opotrebovaniu aย tzv. bariรฉrovรฝm vlastnostiam vย nรกroฤnรฝch prevรกdzkach. Tieto poลพiadavky aj pri menลกรญch vรฝslednรฝch hrรบbkach povrchovรฝch รบprav spฤบลˆajรบ naprรญklad epoxidovรฉ ลพivice dotovanรฉ nanofilermi.


Vzhฤพadom naย to, ลพe sa neustรกle zlepลกujรบ vlastnosti vลกetkรฝch pouลพรญvanรฝch materiรกlov vย stavebnej vรฝrobe, nie je prekvapenรญm, ลพe sa tรกto skutoฤnosลฅ prejavila aj na nรกterovรฝch materiรกloch. Vlastnostรญ, ktorรฉ investor (prรญpadne dodรกvateฤพ) od nรกterov na betรณnovรฉ konลกtrukcie poลพaduje, je veฤพa. Okrem estetickej funkcie aย rรดznych typov odolnostรญ samotnรฉho nรกterovรฉho systรฉmu ide aj oย ochranu betรณnovej konลกtrukcie (podkladovej konลกtrukcie pod nรกter), dlhรบ funkฤnosลฅ aย ลพivotnosลฅ pouลพitรฉho vรฝrobku. Vลกetky tieto vlastnosti moลพno ovplyvniลฅ รบpravou nรกterov.

Pouลพitie nรกterovรฝch materiรกlov
Priย vystuลพenรฝch betรณnovรฝch konลกtrukยญciรกch treba braลฅ do รบvahy aj ochranu vรฝstuลพe po celรฝ ฤas jej ลพivotnosti. Tรก je dostatoฤne chrรกnenรก samotnรฝm betรณnom, ale za urฤitรฝch okolnostรญ mรดลพe dรดjsลฅ kย naruลกeniu jej ochrany. Prรญฤinou je proces karbonatizรกcie.

Prรกve aplikรกciou nรกterovรฝch materiรกlov na ลพelezobetรณnovรฉ konลกtrukcie moลพno riziko poลกkodenia konลกtrukcie oddialiลฅ aย pri zodpovednej รบdrลพbe mu รบplne zabrรกniลฅ. Podlahovรฉ konลกtrukcie sรบ oproti konลกtrukciรกm stropov alebo stenovรฝm konลกtrukยญciรกm priamo zaลฅaลพovanรฉ aj รบลพitkovรฝm zaลฅaลพenรญm โ€“ pohybom vozidiel, prepravnรฝch prostriedkov ฤiย chรดdzou osรดb. Zย toho dรดvodu musia maลฅ povrchovรฉ รบpravy okrem inรฝch vlastnostรญ aj zvรฝลกenรบ povrchovรบ tvrdosลฅ,ย hรบลพevnatosลฅ, odolnosลฅ proti obrusu, rovinnosลฅ, kฤบzavosลฅ povrchu aย umรฝvateฤพnosลฅ.

Testovanie nรกterovรฝch materiรกlov

Vลกetky uvedenรฉ vlastnosti nรกterovรฝch materiรกlov moลพno zlepลกovaลฅ dotovanรญm rรดznymi druhmi nanoฤastรญc. Vzhฤพadom naย to, ลพe oblasลฅ nanotechnolรณgiรญ je pomerne novรก aย normovo nie รบplne podchytenรก, pri testovanรญ sa odporรบฤa preveriลฅ legislatรญvne aย normatรญvne podklady, ktorรฉ sa dajรบ pouลพiลฅ naย hodnotenie vlastnostรญ tรฝchto nรกterovรฝch materiรกlov. Kvรดli spresneniu tejto metodiky testovania aย porovnรกvania vylepลกenรฝch nรกterov boli zvolenรฉ referenฤnรฉ nรกterovรฉ materiรกly zahraniฤnรฝch aย tuzemskรฝch vรฝrobcov (nรกtery na bรกze epoxidovรฝch ลพivรญc aย polyuretรกnovรฉ nรกtery). Nรกterovรฉ materiรกly sa ลกtandardne skรบลกajรบ pomocou lakovacรญch metรณd, kรฝm tzv. stavbรกrskymi metรณdami in situ sa overuje, ฤi nรกter nanesenรฝ na konkrรฉtnu konลกtrukciu tieto vlastnosti naozaj mรก.

Prรญspevok sa zameriava na skรบลกobnรฉ metรณdy pouลพรญvanรฉ vย terรฉne na skutoฤnรฝch konลกtrukciรกch alebo vย laboratรณriu na podkladovรฝch telesรกch simulujรบcich skutoฤnรบ konลกtrukciu (tieto metรณdy moลพno zaradiลฅ medzi stavbรกrske). Cielenรฉ sรบ predovลกetkรฝm na overenie kvality nรกterov tesne po aplikรกcii, teda naย zaฤiatku ลพivotnosti. Keฤลพe komplexnรก metodika skรบลกania nรกterovรฝch materiรกlov nie je vย stavbรกrskej oblasti ustรกlenรก, vhodnosลฅ pouลพitia jednotlivรฝch skรบลกobnรฝch metรณd na nรกterovรฉ materiรกly vylepลกenรฉ nanoฤasticami sa overovala ลกtรบdiom dostupnรฝch podkladov zย rรดznych zdrojov.

Na overenie vlastnostรญ tรฝchto nรกterovรฝch materiรกlov bola vytvorenรก referenฤnรก reรกlna betรณnovรก podlahovรก konลกtrukcia, ktorรก je vystavenรก pomerne veฤพkรฉmu namรกhaniu. Okrem vykonania testov nรกterov na reรกlnej konลกtrukcii bolo รบฤelom ajย pozorovanie ich trvanlivosti ฤiย prรญpadnรฝch zmien vlastnostรญ.

Na overenie vplyvu nanoฤastรญc na nรกterovรฉ materiรกly sa vybrali dve oblasti skรบลกok, ktorรฉ majรบ na ich pouลพitie veฤพkรฝ vplyv, aย zรกroveลˆ sรบ vzorom moลพnostรญ ovplyvnenia ฤalลกรญch vlastnostรญ. Ide oย skรบลกku tzv. valivรฝm obrusom aย testovanie bariรฉrovรฝch vlastnostรญ, predovลกetkรฝm odolnosti proti prestupu vzduลกnรฉho CO2 alebo vodnej pary.

Metรณda valivรฉho obrusu

Cieฤพom skรบลกky je zistiลฅ odolnosลฅ nรกterovej konลกtrukcie nielen proti obrusu, ale iย rรกzovej hรบลพevnatosti aย dynamickรฝm รบฤinkom.

Nรกter sa pri skรบลกke zaลฅaลพuje prejazdom loลพiskovรฝch guฤพรดฤok po jeho povrchu stรกlou rรฝchlosลฅou pri relatรญvne veฤพkom zaลฅaลพenรญ za urฤitรฝ ฤasovรฝ interval. Po skonฤenรญ ฤasu zaลฅaลพovania sa vizuรกlne zhodnotรญ povrch aย odmeranรก hฤบbka prebrusu, prรญpadne percento poลกkodenia zaลฅaลพovanej plochy skรบลกanรฉho nรกteru. Dรก sa urฤiลฅ aj mnoลพstvo odstrรกnenรฉho materiรกlu. Inou alternatรญvou skรบลกky je prejazd podlรกh sย naloลพenรฝmi vozรญkmi sย kolieskami zย tvrdรฝch materiรกlov, ako sรบ oceฤพ alebo polyuretรกny. Tlak kolies spรดsobenรฝ lokรกlnym zaลฅaลพenรญm tรฝmito prepravnรฝmi prostriedkami mnohonรกsobne prevyลกuje uvaลพovanรฉ ploลกnรฉ zaลฅaลพenie.

Skรบลกka tzv. valivรฝm obrusom by mala priniesลฅ vรฝsledky, ktorรฉ nemoลพno zรญskaลฅ pri beลพnom testovanรญ nรกterovรฝch materiรกlov. Vzorky nรกterov, ktorรฉ mali vย laboratรณrnych podmienkach iย vย ostatnรฝch skรบลกkach na reรกlnej konลกtrukcii vyhovujรบce vlastnosti, mรดลพe tรกto skรบลกka preveriลฅ eลกte dรดkladnejลกie. Na testovanie podlahovรฝch konลกtrukciรญ aย nรกterov neexistuje prakticky ลพiadna skรบลกka, ktorรก by sa blรญลพila reรกlnemu zaลฅaลพeniu podlahovรฝch konลกtrukciรญ. Sรบbeลพne sa pracuje na niekoฤพkรฝch podobnรฝch zariadeniach, ktorรฉ sa vzรกjomne lรญลกia celkovou hmotnosลฅou aย zanechanou stopou.


Testovanie odolnosti nรกteru valivรฝm obrusom (poลกkodenieย %)
T โ€“ nanoฤastice rozmieลกanรฉ na trojvalci, H โ€“ nanoฤastice rozmieลกanรฉ vysokotlakovรฝm homogenizรกtorom, Dย โ€“ neplnenรฉ

ย Prรญstroj na skรบลกku valivรฝm obrusom ย Detail pohybovรฉho mechanizmu prรญstroja
ย Poลกkodenie nรกteru po skรบลกke valivรฝm obrusom ย 

Testovanie bariรฉrovรฝch vlastnostรญ
Medzi zรกkladnรฉ vlastnosti nรกterovรฝch materiรกlov na betรณnovรฉ konลกtrukcie patrรญ aj ich schopnosลฅ prepรบลกลฅaลฅ rรดzne mรฉdiรก zย okolia kย povrchu aย zรกroveลˆ na niektorรฉ mรฉdiรก pรดsobiลฅ ako bariรฉra. Hlavnรฝmi bariรฉrovรฝmi vlastnosลฅami, ktorรฉ sa priย nรกterovรฝch hmotรกch na betรณnovรฉ konลกtrukcie sledujรบ, sรบ priepustnosลฅ vzduลกnรฉho CO2 aย priepustnosลฅ vodnej pary. Obe tieto vlastnosti sรบ relatรญvne dรดleลพitรฝm faktorom, ktorรฝ ovplyvลˆuje pouลพiteฤพnosลฅ aย celkovรบ ลพivotnosลฅ betรณnovej konลกtrukcie.

Priepustnosลฅ vodnej pary
Priepustnosลฅ vodnej pary je definovanรก bezrozmernรฝm koeficientom difรบzneho odporu ยตH2O, prรญpadne tzv. ekvivalentnou difรบznou hrรบbkou (SD, H2O). Ekvivalentnรบ difรบznu hrรบbku moลพno zjednoduลกene opรญsaลฅ tak, ลพe dรกva do pomeru odpor nรกteru proti prestupu vodnej pary (prรญpadne CO2) kย odporu vzduchu soย zodpovedajรบcou hrรบbkou. Vย prรญpade prestupu vodnej pary by ekvivalentnรก difรบzna hrรบbka mala byลฅ SD,ย H2O <ย 2ย m. Vรคฤลกรญ odpor voฤi prestupu vodnej pary mรดลพe maลฅ vplyv na odvรกdzanie vody zย prirodzene vlhkej betรณnovej konลกtrukcie,ย prรญpadne na jej odolnosลฅ proti naruลกeniu mrazom. Skรบลกka priepustnosti vodnรฝch pรกr sa vykonรกva podฤพa STN 73ย 2580.

Priepustnosลฅ vzduลกnรฉho CO2

Priepustnosลฅ nรกteru zย hฤพadiska vzduลกnรฉho CO2 mรก vรฝznam najmรค pri ochrane ลพelezobetรณnovรฝch konลกtrukciรญ proti karbonatizรกcii betรณnu. Vzhฤพadom naย to, ลพe pevnosลฅ betรณnu vย ลฅahu je rรกdovo niลพลกia ako vย tlaku, na prenos ลฅahovรฝch napรคtรญ sa vyuลพรญvajรบ oceฤพovรฉ vloลพky (vรฝstuลพe). Tie majรบ svoje vรฝhody (moลพnosลฅ tvarovania, blรญzky koeficient teplotnej rozลฅaลพnosti kย betรณnu, dobrรก sรบdrลพnosลฅ sย betรณnom atฤ.), ale iย nevรฝhody (korรณzia vรฝstuลพe spรดsobenรก vplyvom prostredia). Tรก spรดsobuje postupnรฉ narรบลกanie ลกtruktรบry oceฤพovรฉho prรบta, dochรกdza kย odluฤovaniu aย odpadรกvaniu ลกupiniek skorodovanej ocele, ฤรญm sa celkovo oslabuje prierez vรฝstuลพe.

Integrรกlna volumetrickรก metรณda

Samotnรฉ merania sa vykonรกvali integrรกlnou volumetrickou metรณdou, ktorรก prinรกลกa reprodukovateฤพnรฉ vรฝsledky. Poฤas skรบลกok boli jednotlivรฉ merania zameranรฉ na vรฝber perspektรญvnych nรกterovรฝch systรฉmov vhodnรฝch ako bariรฉrovรฉ vrstvy na betรณnovรฉ konลกtrukcie. Vลกeobecnรฝm kritรฉriom pri urฤovanรญ dostatoฤnรฝch bariรฉrovรฝch vlastnostรญ je hodnota ekvivalentnej difรบznej hrรบbky minimรกlne 50ย m. Tรกto hodnota je odvodenรก od poลพiadavky, aby nรกterovรฉ systรฉmy mali desaลฅnรกsobne vyลกลกiu รบฤinnosลฅ neลพ samotnรก krycia vrstva betรณnu nad vรฝstuลพou.

Koeficient difรบzneho odporu betรณnu (ยตCO2) vย zรกvislosti od jeho kvality (hutnosti, pรณrovitosti aย pod.) sa uvรกdza vย rozpรคtรญ 200 aลพ 300. Pri pouลพitรญ priemernej hodnoty difรบzneho odporu 250 aย predpokladanej zรกkladnej hrรบbky krycej vrstvy nad vรฝstuลพou 20โ€‰mm moลพno dostaลฅ ekvivalentnรบ difรบznu hrรบbku vzduchu 5ย m. Zย toho vyplรฝva, ลพe pre efektรญvnu ochranu ลพelezobetรณnovรฝch konลกtrukciรญ proti vzduลกnรฉmu CO2 pomocou tzv. sekundรกrnych prostriedkov treba od danรฉho nรกteru poลพadovaลฅ ekvivalentnรบ difรบznu hrรบbku (SD, CO2) viac ako 50 m.

Pri meraniach, ktorรฉ majรบ maลฅ primeranรบ reprodukovateฤพnosลฅ, sa odporรบฤa pripravovaลฅ syntetickรบ zmes ฤistรฉho vzduchu sย obsahom 10โ€‰% objemovรฉho CO2.

Sorpฤnรฉ ฤinidlo, ktorรฝm sa koncentruje roztok hydroxidu draselnรฉho, je vย stanovenรฝch ฤasovรฝch intervaloch odobratรฉ zย mernรฉho tรฉglika, rozloลพenรฉ kyselinou chlorovodรญkovou aย objem uvoฤพnenรฉho CO2 sa zistรญ byretou sย vysokou presnosลฅou. Po prepoฤte na ลกtandardnรฉ teplotnรฉ aย tlakovรฉ podmienky sa takto mรดลพe stanoviลฅ hustota difรบzneho toku cez polymรฉrnu membrรกnu (nรกter). Ako podklad sa vyuลพรญvajรบ pรณrovitรฉ obkladaฤky po prvom vรฝpale, teda keramickรฉ porรฉzne doลกtiฤky sย definovanou hrรบbkou, ktorรฉ nereagujรบ sย prechรกdzajรบcim plynnรฝm mรฉdiom. Tento druh podkladovรฉho telesa sa pรณrovitosลฅou blรญลพi kย ลกtruktรบre betรณnu alebo malty.
Vzorka je po uskutoฤnenom meranรญ na tomto nosiฤi zรกroveลˆ spรดsobilรก na ฤalลกie experimenty, naprรญklad umelรฉ starnutie, chemickรฉ ฤi mechanickรฉ zaลฅaลพovanie nรกterovรฉho sรบvrstvia aย pod.


Testovanie prestupu CO2 โ€“ volumetrickรก metรณda

Postup skรบลกania
Testovanie nรกterovรฝch materiรกlov poฤas skรบลกky prebiehalo vย niekoฤพkรฝch krokoch. Vย prvej fรกze sa vybrali vzorovรฉ, komerฤne dostupnรฉ referenฤnรฉ nรกterovรฉ materiรกly, ktorรฉ sa okrem zรญskania referenฤnรฝch hodnรดt overenรฝch systรฉmov pouลพili aj naย  posรบdenie skรบลกobnej metodiky.

Nรกsledne sa nรกterovรฉ systรฉmy postupne vyvรญjali tak, aby ich podstatnรฉ vlastnosti vylepลกilo dotovanie plniva nanoฤasticami. Poฤas pokusu boli testovanรฉ formulรกcie zaloลพenรฉ na rรดznych spojivovรฝch systรฉmoch (epoxidovรฉ, akrylรกtovรฉ) aย sย rozdielnou mierou plnenia spojiva. Rovnako sa obmieลˆali druhy pouลพitรฝch plnรญv. Na dosiahnutie poลพadovanรฝch vlastnostรญ je, okrem inรฉho, dรดleลพitรฝm faktorom sprรกvne rozmieลกanie nanoฤastรญc vย spojive danej formulรกcie. Dรก sa to docieliลฅ pomocou vysokotlakovรฉho homogenizรกtora, ultrazvukovรฉho dispergรกtora aย mieลกacieho trojvalca. Spรคtnou vรคzbou moลพno overiลฅ, ฤi sรบ jednotlivรฉ vlastnosti porovnateฤพnรฉ sย komerฤne dostupnรฝmi nรกterovรฝmi materiรกlmi.

Novรฉ perspektรญvy nรกterovรฝch materiรกlov sย nanoฤasticami
Poฤas pokusu sa experimentรกlne overilo, ลพe plnenie nรกterov ฤasticami, ktorรฝch rozmery nepresahujรบ 100 nm, je efektรญvne najmรค pre zvรฝลกenie vรฝslednej tvrdosti aย zlepลกenie bariรฉrovรฝch vlastnostรญ. Pri pouลพitรญ nanoฤastรญc sย objemom jednotlivรฝch hmotnostnรฝch percent moลพno ovplyvniลฅ vรฝslednรฉ vlastnosti aลพ oย desiatky percent. Podmienkou sprรกvnej funkcie nรกteru je starostlivรฝ vรฝber ฤastรญc (tvar, veฤพkosลฅ, povrchovรก รบprava) aย ich sprรกvne rozmieลกanie vย spojive.

Testovacie metรณdy, ktorรฉ vznikli aย doladili sa poฤas pokusu, pomohli nielen samotnรฉmu vรฝvoju novรฝch materiรกlov, ale budรบ sa daลฅ vyuลพiลฅ aj vย stavebnej praxi priย hodnotenรญ nรกterovรฝch materiรกlov aplikovanรฝch na betรณnovรฉ konลกtrukcie alebo priย ich kvalifikovanejลกom vรฝbere.

Ing.ย Zdenฤ›k Vรกvra
Foto: autor

Autor je vedรบcim obchodu aย marketingu vย spoloฤnosti Betosan, s. r. o.

Recenzovala Ing.ย Viera Nรฉmethovรก zo spoloฤnosti Chemolak, a. s.

Literatรบra
1. ฤŒSN 73ย 2580 Zkouลกka prostupu vodnรญch par povrchovou รบpravou stavebnรญch konstrukcรญ.
2. Technickรฉ podmรญnky pro sanace betonovรฝch konstrukcรญ TP SSBK II. Brno: Sdruลพenรญ pro sanace betonovรฝch konstrukcรญ, 2003.
3. ฤŒSN EN 1062- 6 Nรกtฤ›rovรฉ hmoty โ€“ Povlakovรฉ materiรกly aย povlakovรฉ systรฉmy pro vnฤ›jลกรญ zdivo aย betony. ฤŒรกst 6: Stanovenรญ propustnosti oxidu uhliฤitรฉho. 2003.
4. Pumpr V. โ€“ Vรกvra Z.: Hodnocenรญ prostล™edkลฏ sekundรกrnรญ ochrany ลพelezobetonu โ€“ Experimentรกlnรญ stanovenรญ koeficientu odporu proti difuzi CO2. In: Beton TKS, ฤ. 5, 2006.
5. DIN 51ย 951 Prรผfung von Bodenbelagen โ€“ Verยญschleissprรผfung bei Trocken-Roll-Verschleiss (Ebener-Verfahren) (Skรบลกka podlahovรฝch nรกterov โ€“ย Skรบลกka odolnosti proti opotrebovaniu pri valivom obruse za sucha).
6. Ciria Technical Note 140 โ€“ 1993 โ€“ Standard Tests for Repair Materials and Coatings for Concrete.


ฤŒlรกnok bol uverejnenรฝ v ฤasopise Stavebnรฉ materiรกly.

Najฤรญtanejลกie