Iniekcja ciśnieniowa z użyciem żywic poliuretanowych Waterfoam – odpowiednie przygotowanie podłoża

Przed podjęciem iniekcji ciśnieniowej, która jest bardzo skuteczną metodą tamowania wycieków i uszczelniania rys w betonie, należy przygotować odpowiednio podłoże – bardzo ważny krok.

Beton musi zostać oczyszczony co oznacza usunięcie wszelkich luźnych elementów, a także tzw. mleczka cementowego i starych powłok wzdłuż naprawianej rysy – na około 10-15 cm wokoło. Innymi słowy pas o szerokości ok. 10–15 cm wzdłuż rysy musi zostać całkowicie oczyszczony z mleczka cementowego, resztek tynku, farb, powłok bitumicznych. Pozwala to na precyzyjne śledzenie przebiegu pęknięcia. Warto też „odbić” luźne fragmenty betonu. Jeśli krawędzie rysy są wykruszone, należy je usunąć mechanicznie aż do zdrowego betonu. Czyste podłoże pozwala również na przyklejenie szpachli uszczelniającej (np. Hyperseal), jeśli planujemy iniekcję przy bardzo dużym naporze wody, by żywica nie wypłynęła rysą przed związaniem.

Pęknięcie czy rysa muszą być sprawdzone, przeanalizowane czy nie przechodzą na wylot, czy są pęknięciem suchym, wilgotnym, narażonym na wodę. Warto dodać, że żywice hydroaktywne 1K wymagają obecności wody do reakcji. Jeśli rysa jest całkowicie sucha, przed iniekcją należy wprowadzić do niej niewielką ilość wody przez paker, aby zainicjować proces spieniania żywicy Waterfoam 1K – LV. Warto odpowiedzieć na pytanie – czy jest to rysa statyczna (osiadanie zakończone), czy dynamiczna (pracująca termicznie lub konstrukcyjnie)? W zależności od tego powinien być dobrany odpowiedni produkt.

Jak rozmieścić i wiercić otwory w iniekcji ciśnieniowej?

Prawidłowe rozmieszczenie i wiercenie otworów to krytyczny moment iniekcji ciśnieniowej. Błędy na tym etapie uniemożliwiają skuteczne wprowadzenie żywicy poliuretanowej (np. Waterfoam-1K-LV) do wnętrza struktury.

Na początek trzeba rozmieścić i wywiercić tak otwory, aby wprowadzana potem żywica trafiała w samo sedno rysy. Tworzony kanał iniekcyjny ma na celu przecięcie rysy dokładnie w połowie grubości elementu konstrukcyjnego.

Przyjmuje się tzw. zasadę kąta 45 stopni, czyli otwory wiercimy pod tym kątem w stosunku do powierzchni betonu.

Otwory wiercimy więc pod kątem 45° (w szczególnych przypadkach, przy bardzo grubych murach, dopuszcza się 60°). W przypadku natrafienia na pręt zbrojeniowy, należy przerwać wiercenie i przesunąć punkt startowy o kilka centymetrów wzdłuż linii rysy, zachowując kąt nachylenia. Nigdy nie wiercimy na siłę w zbrojeniu, by nie osłabić konstrukcji i nie zniszczyć wiertła.

Punkt startowy dla przyłożenia wiertła powinien znajdować się w odległości równej 1/2 grubości elementu od linii rysy. Oblicza się to w następujący sposób:

Przy ścianie o grubości d = 30 cm otwór wiercimy w odległości x = 15cm od pęknięcia. Kluczowe jest, aby otwór kończył się za połową grubości ściany, ale nie przechodził na wylot (chyba że to iniekcja kurtynowa).

Jeśli chodzi o głębokość otworu to wiertło musi przejść przez linię rysy i zagłębić się nieco dalej, aby stworzyć komorę dla żywicy. Przy kącie 45°, długość kanału wiertniczego wynosi ok. 1,41 x „X” gdzie „x” to odległość od rysy.

Ważny jest dobór średnicy wiertła. Musi być ściśle dopasowana do średnicy pakera (najczęściej 10, 12 lub 14 mm). Zalecamy stosowanie wierteł 4-ostrzowych, które gwarantują idealnie okrągły otwór, co jest kluczowe dla szczelności osadzenia pakera stalowego.

Po wywierceniu, otwór musi zostać oczyszczony z pyłu (zwiercin). Pył w połączeniu z żywicą poliuretanową tworzy „korek”, który drastycznie obniża skuteczność iniekcji. Stosuje się przedmuchiwanie sprężonym powietrzem lub płukanie wodą. Należy więc przedmuchać otwór pompką lub kompresorem, aby usunąć zwierciny.

Czym są pakery iniekcyjne?

Pakery iniekcyjne to wyspecjalizowane elementy techniczne (końcówki iniekcyjne), które pełnią rolę „łącznika” między pompą wysokociśnieniową a wnętrzem konstrukcji betonowej lub murowej.

Ich głównym zadaniem jest szczelne wprowadzenie środka iniekcyjnego (np. żywicy poliuretanowej) do rysy lub pustki pod wysokim ciśnieniem, bez ryzyka wycieku preparatu na zewnątrz otworu. Warto dodać, aby do iniekcji wysokociśnieniowej (powyżej 60 bar) z użyciem żywic poliuretanowych wybierać pakery stalowe lub aluminiowe. Pakery plastikowe (wbijane) mogą nie wytrzymać ciśnienia i zostać wystrzelone z otworu, co stanowi zagrożenie dla wykonawcy

Jak powinien przebiegać montaż pakerów iniekcyjnych?

Pakery rozmieszczamy w tzw. szyku mijanym, czyli naprzemiennie, po obu stronach rysy, swoistym zygzakiem. Jest to technika polegająca na wierceniu otworów raz z jednej, raz z drugiej strony rysy. Dlaczego jest skuteczna? Rysy w betonie rzadko są idealnie liniowe wewnątrz struktury. Wiercenie naprzemienne zwiększa statystyczną szansę na skuteczne „trafienie” w kanał rysy, nawet jeśli jest on odchylony od pionu lub poziomu wewnątrz betonu.

Odległość między pakerami powinna wynosić od 15 do 25 cm. Odległość między pakerami nie powinna przekraczać grubości naprawianego elementu. W przypadku bardzo wąskich rys włosowatych (<0,2 mm) rozstaw należy zagęścić, aby żywica (która stawia większy opór) mogła się połączyć między punktami iniekcji.

Zanim więc włożysz paker do otworu musisz upewnić się, że pobocznica otworu jest wolna od pyłu wiertniczego. Jeśli chodzi o samo zakotwiczenie pakera w otworze to guma rozporowa pakera powinna znajdować się minimum 3–5 cm w głąb litego betonu. Jeśli mimo dokręcenia paker jest luźny, może to oznaczać, że otwór jest rozkalibrowany (zbyt duża średnica). W takim przypadku należy wymienić paker na model o większej średnicy gumy, np. przejście z 12 mm na 13 mm.

Następnie dokręcamy. Dokręcaj nakrętkę zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aż poczujesz narastający opór. Po dokręceniu spróbuj szarpnąć pakerem lub go obrócić. Jeśli “siedzi” sztywno i nie daje się poruszyć ręką, jest gotowy do pracy. Paker musi siedzieć sztywno, aby wytrzymać ciśnienie pompy (często powyżej 100 bar). Na koniec pozostaje kalamitka, czyli element, do którego dopinasz węża pompy.

Podczas osadzania pakerów wzdłuż rysy, wkręć kalamitki we wszystkie, ale dokręć je kluczem dopiero w tym, w którym aktualnie tłoczysz.

Na czym polega iniekcja żywicą poliuretanową?

Kolejnym krokiem to proces tłoczenia żywicy poliuretanowej (np. Waterfoam), który wymaga monitorowania ciśnienia.

Żywice poliuretanowe często składają się z bazy i aktywatora (katalizatora), wówczas należy wymieszać je w proporcjach zalecanych przez producenta.

Przed podłączeniem do pakera, pompę iniekcyjną (tłokową lub membranową) należy przepłukać niewielką ilością środka czyszczącego (np. Alchimica Sol-01), a dopiero potem żywicą, aby usunąć z układu powietrze i resztki środka konserwującego (oleju).

Tłoczenie żywicy – logika tłoczenia:

• Kierunek iniekcji, w rysach pionowych zaczynamy od najniższego pakera. W rysach poziomych – od jednej ze stron, kierując się systematycznie w drugą.

• Podłączenie końcówki, nasuwamy końcówkę węża iniekcyjnego na kalamitkę pakera. Musi ona „kliknąć” i siedzieć sztywno.

• Wzrost ciśnienia, uruchamiamy pompę. Ciśnienie zwiększamy stopniowo. W momencie, gdy żywica zacznie wypływać z sąsiedniego (otwartego jeszcze) pakera lub z samej rysy, przerywamy tłoczenie w danym punkcie i przechodzimy dalej.

• W betonie konstrukcyjnym ciśnienie robocze wynosi zazwyczaj od 60 do 120 bar.

• W słabszych murach ceglanych nie przekraczamy 20–40 bar, aby nie rozsadzić ściany. W starym budownictwie zaleca się zaczynać od ciśnienia 5-10 bar, aby uniknąć rozsadzenia osłabionych spoin.

• Podczas tłoczenia w pakerze nr 1, paker nr 2 (wyżej) powinien mieć wykręconą lub poluzowaną kalamitkę. Dzięki temu wypychane z rysy powietrze i woda mają którędy uciec.

• Sygnał do zmiany, tłoczenie w danym punkcie przerywamy w momencie, gdy z sąsiedniego (wyższego) pakera zacznie wypływać czysta żywica. Wykręcona kalamitka w pakerze powyżej służy jako odpowietrznik. Dzięki temu żywica Waterfoam może swobodnie wypchnąć wodę i powietrze z wnętrza rysy, gwarantując pełne wypełnienie struktury. W przypadku Waterfoam 1K-LV, jeśli rysa jest sucha, należy najpierw wtłoczyć niewielką ilość wody (iniekcja wstępna), aby aktywować proces spieniania.

• Zamykanie obwodu, dokręcamy kalamitkę w pakerze nr 2, przepinamy wąż pompy i kontynuujemy proces.

• Iniekcja wtórna, po ok. 10–20 minutach warto wrócić do pierwszych pakerów i „dobić” je żywicą, ponieważ Waterfoam po spienieniu może nieznacznie osiąść.

Rodzaj rysy vs pakery vs produkt z żywicy – jaki zastosować?

1. Rysy pionowe w betonie

W przypadku pęknięć pionowych kluczowe jest zachowanie ciągłości wypełnienia na całej wysokości.

• Rozstaw, standardowo wynosi on 15–25 cm. Przy wąskich rysach rozstaw się zagęszcza, aby żywica mogła połączyć się między punktami iniekcji.

• Metoda wiercenia, stosuje się układ naprzemienny (szachownicę). Oznacza to wiercenie otworów pod kątem 45° raz z lewej, raz z drugiej strony rysy. Taki “zygzak” gwarantuje, że kanał iniekcyjny przetnie płaszczyznę pęknięcia wewnątrz betonu, nawet jeśli rysa nie przebiega idealnie prosto.

• Dedykowane są żywice Waterfoam 1K-LV (szybkospieniająca do tamowania przecieków) lub 2K (elastyczna do trwałego uszczelnienia).

2. Przerwy robocze (styki betonowania)

Przerwy robocze to miejsca, gdzie stary beton łączy się z nowym, co często generuje nieszczelności liniowe.

• Rozstaw, nieco rzadszy niż przy rysach, zazwyczaj 20–30 cm.

• Wiercenie odbywa się wzdłuż linii styku, celując bezpośrednio w nieszczelną spoinę. Pakery osadza się tak, aby żywica mogła penetrować całą długość połączenia.

• Najczęściej stosuje się Waterfoam 1K-LV, który dzięki dużej sile spieniania skutecznie wypełnia nieregularne pustki w styku dwóch etapów betonowania.

3. Iniekcja kurtynowa (strukturalna)

Stosowana, gdy nie ma dostępu do zewnętrznej izolacji ściany (np. w piwnicach zasypanych ziemią). Polega na stworzeniu “kurtyny” izolacyjnej za elementem konstrukcyjnym.

• Rozstaw, tworzy się siatkę otworów (raster) 30×30 cm lub 50×50 cm na całej powierzchni ściany.

• Metoda wiercenia, wymaga przebicia się przez całą strukturę ściany. Żywica jest tłoczona na zewnątrz elementu, w grunt lub w strefę styku ściany z ziemią.

• Specjalistyczne żywice poliuretanowe lub akrylowe marki Alchimica, charakteryzujące się niską lepkością i długim czasem penetracji.

4. Iniekcja krystaliczna / przepona pozioma (odtwarzanie izolacji poziomej)

Metoda ta służy do walki z kapilarnym podciąganiem wilgoci w murach ceglanych i kamiennych.

• Rozstaw, bardzo gęsty, co 10–12 cm, aby stworzona bariera była szczelna i ciągła.

• Wiercenie odbywa się poziomo, tworząc tzw. przeponę poziomą (często błędnie nazywaną pionową w kontekście blokady przepływu pionowego). Otwory są zazwyczaj większej średnicy, aby przyjąć preparat penetrujący kapilary.

• Specjalistyczne preparaty na bazie krzemianów lub silanów z oferty Alchimica, które krystalizują wewnątrz porów muru, blokując dostęp wodzie i trwale odtwarzając izolację poziomą budynku..

Naprawa aktywnego wycieku w ścianie szczelinowej parkingu podziemnego dwukondygnacyjnego w Warszawie

Zdiagnozowanym problemem była pionowa rysa skurczowa w ścianie żelbetowej o grubości 40 cm, która była poddana aktywnemu wpływowi wody pod ciśnieniem (wyciek dynamiczny), intensywność ok. 2–3 l/min.

Jakie żywice zastosowano do iniekcji ciśnieniowej?

Na początek zastosowano żywicę poliuretanową Waterfoam 1K-LV (jednoskładnikowa, hydroaktywna). Wybrana ze względu na ekstremalnie krótki czas startu reakcji i 30-krotny przyrost objętości w kontakcie z wodą.

Następnie użyto elastyczną żywicę poliuretanową 2K Waterfoam – dla trwałego, plastycznego uszczelnienia rysy.

Wykorzystano też stalowe pakery mechaniczne 13 mm x 110 mm z zaworem kulowym.

Zastosowano tzw. szyk mieszany.

W efekcie po 24 godzinach pakery zostały usunięte, a otwory zaszpachlowano systemową zaprawą wodoszczelną. Ściana została przygotowana do malowania. Żywica elastyczna pozostanie w rysie jako “uszczelka”, pracująca razem z betonem.

---

Sekcja FAQ:

Czy każdą rysę w betonie można uszczelnić iniekcją ciśnieniową?

Większość rys o szerokości powyżej 0,1–0,2 mm nadaje się do iniekcji. W przypadku rys bardzo drobnych (tzw. włosowatych) konieczne jest użycie żywic o ekstremalnie niskiej lepkości

Kiedy stosować żywicę 1K, a kiedy 2K?

• Żywica 1K (jednoskładnikowa) to żywica ratunkowa. Stosujemy ją do natychmiastowego tamowania silnych wycieków. Natychmiastowo tworzy sztywną pianę;

• Żywica 2K (dwuskładnikowa) to żywica do uszczelnienia ostatecznego. Jest elastyczna, nie musi mieć kontaktu z wodą, by związać, i “pracuje” razem z konstrukcją. Często stosuje się iniekcję dwuetapową – najpierw 1K, aby zatrzymać wodę, a potem 2K, aby trwale uszczelnić.

Czy żywica poliuretanowa jest trwała?

Tak, nowoczesne żywice poliuretanowe (np. systemy Alchimica) są bardzo odporne na procesy starzenia, mikroorganizmy oraz większość substancji chemicznych występujących w wodach gruntowych. Uszczelnienie taką żywicą pozostaje sprawne przez dziesięciolecia.

Co zrobić, jeśli po iniekcji 1K woda nadal sączy się w niektórych miejscach?

W takim przypadku wykonujemy iniekcję wtórną (dotłaczającą) elastyczną żywicą 2K. Żywica 1K zatrzymuje główny napór wody, ale to 2K wchodzi w najdrobniejsze kapilary i trwale doszczelnia rysę, pracując razem z betonem.