Przy budowie tuneli zdarza się, że w konstrukcji tunelu pojawiają się rysy i przecieki, które muszą być uszczelnione przy użyciu techniki iniekcji, np. żelami akrylowymi. Także dylatacje w nowo wznoszonych obiektach kubaturowych często wymagają uszczelnienia przy zastosowaniu technik iniekcyjnych.

KÖSTER BAUCHEMIE AG od ponad 35 lat specjalizuje się w produkcji materiałów hydroizolacyjnych stosowanych do odtwarzania izolacji przeciwwilgociowych i przeciwwodnych jak np. hydroizolacje mineralne, bitumiczne oraz żywice i żele poliuretanowe do iniekcji betonu.

Obecnie odpowiadając na rosnące zapotrzebowanie rynkowe w tym zakresie firma KÖSTER BAUCHEMIE AG w ostatnim czasie wprowadziła na rynek dwa nowe żele iniekcyjne:

  • żel akrylowy KÖSTER Injektion Gel G4 – do iniekcji kurtynowej i strukturalnej,
  • żel akrylowy KÖSTER Injektion Gel S4 – szybkowiążący żel do natychmiastowego blokowania intensywnych przecieków.

Ogólnie – czym jest żel?

Z technicznego punktu widzenia żele są hydrofilowymi molekułami o długich łańcuchach, które mogą wbudowywać wodę w swoją strukturę. Żele można też określić jako mieszaninę ciała stałego i cieczy.
Jako materiał uszczelniający żele mają tę zaletę, że jako materiał początkowo o niskiej lepkości mogą być z łatwością wtłaczane w podłoża, gdzie po przereagowaniu powstaje elastyczna, wodoszczelna masa.

Ponadto czas reakcji żeli można regulować – od bardzo krótkiego (w przypadku wycieków wody) do długiego czasu reakcji ułatwiającego skuteczną penetrację materiału. 

Gdzie żele są stosowane?

Żele stosowane są w obszarach gdzie elementy budowli narażone są na stały kontakt z wodą lub wilgocią gruntową. Typowym obszarem zastosowania żeli są części budynków stykające się z gruntem, takie jak: piwnice, ściany tuneli, zbiorniki wody, itp. W przypadku budynków, których ściany piwnic są niedostępne od zewnątrz żele iniekcyjne w szczególny sposób pokazują swoją przydatność i skuteczność (iniekcja kurtynowa oraz strukturalna).

W przypadku przeciekających dylatacji i przerw roboczych, gdy nie ma dostępu do budynku od strony napierającej wody iniekcja żelami jest właściwie jedynym sposobem na uszczelnienie konstrukcji budynku. Żel posiada wystarczająco krótki czas reakcji , a jednocześnie jest stabilny, odporny na nacisk, elastyczny i wodoszczelny. Dzięki tym właściwościom żele razem z innymi działaniami flankującymi umożliwiają trwałe uszczelnienie przeciekających dylatacji oraz przerw roboczych. 

Technologie, w których znajdują zastosowanie żele iniekcyjne

Iniekcja kurtynowa

Hydroizolacja zewnętrzna piwnic wykonana od wewnątrz? Gdy nie jest możliwe odkopanie ścian zewnętrznych budynku w celu wykonania nowej hydroizolacji (np. gdy na działce obok stoi budynek, lub przebiega ulica), wtedy jedyną możliwością wykonania zewnętrznej hydroizolacji piwnic od środka jest iniekcja kurtynowa z użyciem żelu, np. KÖSTER Injektion Gel G4. Ten produkt po zmieszaniu z wodą bardzo szybko reaguje do wodoszczelnej, elastycznej masy. Ma również tę szczególną zaletę, że pęcznieje przy kontakcie z wodą, wbudowuje ją w swoją strukturę, zwiększa objętość i w ten sposób działa jako aktywne uszczelnienie.

Iniekcja kurtynowa żelem KÖSTER Injektion Gel G4 wykonywana jest przy użyciu specjalnych dwukomponentowych pomp iniekcyjnych, oraz pakerów stalowych. Żel iniekcyjny podawany jest przez pakery bezpośrednio za ścianę zewnętrzną, gdzie następuje wiązanie i tworzy się wodoszczelna warstwa odcinająca ściany piwnic od wody i wilgoci. 

W przypadku iniekcji kurtynowej uszczelnianą ścianę należy przewiercić na wylot, otwory wiercić w rozstawie co 40 cm w poziomie i pionie, a następnie wykonać jeszcze jeden otwór w środku. W otworach należy osadzić pakery iniekcyjne np. KÖSTER Superpacker. Iniekcja wykonywana jest zwykle w trzech krokach roboczych. 

Iniekcja strukturalna

Żel akrylowy KÖSTER Injektion Gel G4 może być stosowany również do wykonania iniekcji strukturalnej. Iniekcja strukturalna polega na wysyceniu żelem akrylowym porów, kapilar i pustych przestrzeni występujących w ścianach piwnic. 

Otwory w uszczelnianej ścianie należy wiercić na głębokość około 2/3 grubości ściany, na siatce kwadratu o boku 40 cm, a następnie wykonać jeszcze jeden otwór w środku. W otworach należy osadzić pakery iniekcyjne np. KÖSTER Superpacker.  Następnie wykonywana jest iniekcja zwykle kilkustopniowa, aż do wysycenia muru płynem iniekcyjnym. Ubytki w ścianach należy uzupełnić zaprawą szybkowiążącą, np. KÖSTER KB-Fix 5. 

Uszczelnianie tuneli

Przy budowie tuneli coraz częściej stosowane są bardzo nowoczesne technologie, np. drążenie tuneli odbywa się przy użyciu specjalistycznego urządzenia, które po usunięciu urobku umożliwia jednoczesne zabudowanie tunelu przy użyciu prefabrykowanych łupin żelbetowych. Z powodu wysokiego ciśnienia hydraulicznego działającego na żelbetową obudowę tunelu, mimo odpowiedniego zbrojenia zdarza się, że pojawiają się rysy i przecieki, co prowadzi do powstawania wypływów, oraz korozji stali zbrojeniowej. Aby uniknąć szkód wywołanych przez przecieki oraz postępującą korozję zbrojenia rysy powinny być uszczelnione i wypełnione przy użyciu specjalistycznych produktów do iniekcji (stosuje się np. elastyczne żywice poliuretanowe). 

Innym problemem występującym przy budowie tuneli jest rozszczelnienie się uszczelek na styku prefabrykatów i występujące w tym miejscu przecieki. W takim przypadku najlepszym rozwiązaniem jest wykonanie iniekcji kurtynowej przy użycie np. żelu akrylowego za obudowę tunelu. W praktyce wygląda to tak, że obudowa tunelu jest nawiercana w odpowiedniej siatce, osadzane są pakery iniekcyjne, a następnie podawany jest żel iniekcyjny, który tworzy warstwę uszczelniającą od strony gruntu i napierającej wody.

Uszczelnianie tuneli o konstrukcji murowanej

Tunele o konstrukcji murowanej mogą być uszczelniane przy wykorzystaniu metody iniekcji kurtynowej żelami iniekcyjnymi stosowanej w budownictwie kubaturowym. Ściany tunelu przewiercane są w rozstawie otworów dopasowanym do konstrukcji obiektu a następnie podawany jest pod ciśnieniem akrylowy żel iniekcyjny. Celem iniekcji kurtynowej hydrożelami jest wypełnienie pustek i zatamowanie przecieków, aby umożliwić wykonanie uszczelnienia tunelu odpornego na parcie wody od strony negatywnej. 

KÖSTER Injektion Gel G4 – żel do iniekcji kurtynowych i strukturalnych

Jest to trzyskładnikowy iniekcyjny żel akrylowy na bazie wodnej, o niskiej lepkości początkowej, zachowujący elastyczność po utwardzeniu. 

Może wiązać wodę w czasie reakcji, a po związaniu ma zdolność pęcznienia do 10%. W  suchym otoczeniu może wysychać i zmniejszać objętość, a po kontakcie z wodą wraca do początkowej objętości. 

Preparat KÖSTER Injektion Gel G4 nie stanowi zagrożenia toksycznego dla wód gruntowych, jest zupełnie neutralny, nie zawiera rozpuszczalników oraz posiada atest PZH dopuszczający do kontaktu z wodą pitną.

Żel akrylowy stosowany jest do wykonywania uszczelnienia ścian zewnętrznych mających kontakt z gruntem metodą iniekcji kurtynowej (iniekcja w grunt), oraz do iniekcji powierzchniowej mocno porowatych lub zarysowanych elementów budowli. Materiał nadaje się także do uszczelnienia tuneli, kanałów, pustek, spoin w elementach murowanych i betonowych.

Dużą zaletą żelu KÖSTER Injektion Gel G4 jest jego niska lepkość na poziomie 4 mPa·s. Z praktycznego punktu widzenia lepkość żelu KÖSTER Injektion Gel G4 jest taka sama jak lepkość wody, a więc może wniknąć wszędzie tam gdzie dostaje się woda.

Dzięki temu przy iniekcji strukturalnej żel akrylowy może spenetrować najdrobniejsze kapilary muru, natomiast przy iniekcji kurtynowej bardzo łatwo rozprowadza się w gruncie na styku gruntu oraz ścian podziemi. Oprócz tego precyzyjnie ustawiony czas reakcji żelu umożliwia bardzo systematyczne, łatwe do zaplanowania podejście do iniekcji. Także dzięki szczególnemu kształtowi krzywej czasu utwardzania żelu możliwe są do wykonania standaryzowane, wielostopniowe iniekcje, które są wymagane w wielu specyfikacjach przetargowych.

Do aplikacji materiału stosuje się dwukomponentowe pompy iniekcyjne z możliwością płukania głowicy wodą np. KÖSTER Acrylatgel-Pumpe. Pompa podaje składniki żelu A i B na głowicę mieszającą w proporcji 1:1.

Dane techniczne żelu KÖSTER Injektionsgel G4: 

  • rozpuszczalność: mieszalny z wodą,
  • lepkość: 4 mPa·s / +20°C,
  • temperatura stosowania: > +5°C,
  • czas reakcji: początek wzrostu lepkości: 4 minuty / +20°C,
  • czas żelowania: 6 minut / +20°C,
  • końcowe utwardzenie: 15 minut / +20°C.

Uszczelnianie dylatacji

Przeciekające dylatacje utrudniają życie nie tylko mieszkańcom starych obiektów. Nieszczelne dylatacje stanowią problem także przy wznoszeniu nowych obiektów, które często wykonywane są w technologii betonu wodoszczelnego. Przy jakimkolwiek błędzie przy montażu taśm dylatacyjnych, czy na etapie betonowania, zagrożona jest szczelność całego obiektu, a objawia się to najczęściej w ten sposób, że woda dostaje się do budynku przez nieszczelne dylatacje lub przerwy robocze.

Jedyną skuteczną metodą naprawienia tych błędów jest wykonanie iniekcji uszczelniającej przy użyciu żeli iniekcyjnych, które są elastyczne, a więc mogą przenieść przemieszczenia występujące w dylatacji, pęcznieją przy kontakcie z wodą oraz są wodoszczelne, a więc skutecznie blokują dostęp wody do budynku.

Jeżeli jest to możliwe zalecane jest wykonywanie iniekcji uszczelniającej dylatacji żelem KÖSTER Injektion Gel S4 w zamknięte, ograniczone obszary np. między zewnętrzną a wewnętrzną taśmą dylatacyjną zatopioną przy betonowaniu. 

KÖSTER Injektionsgel S4 – żel do iniekcji uszczelniającej dylatacji

KÖSTER Injektion Gel S4 po związaniu cechuje się bardzo wysoką wytrzymałością i przyczepnością do brzegów dylatacji, a silna kohezja i spójność materiału gwarantują trwałe i elastyczne uszczelnienie dylatacji.

Żel akrylowy KÖSTER Injektion Gel S4 jest najlepszą opcją przy iniekcji szczelin dylatacyjnych oraz iniekcji w konstrukcje gdzie występują materiały o wysokiej gęstości, ale drobnych porach (np. dylatacje, połączenia ściana-płyta itp.).

Iniekcja szczelin dylatacyjnych

Materiał jest podawany pod ciśnieniem w szczelinę dylatacyjną przy użyciu odpowiednich pakerów. Przy dylatacjach w pionie oraz w płytach stropowych często wykonuje się zamknięcie szczeliny dylatacyjnej przy użyciu szybkosprawnej zaprawy cementowej np. KÖSTER KB-Fix 5. Następnie należy całkowicie wypełnić szczelinę dylatacyjną żelem akrylowym KÖSTER Injektion Gel S4 podawanym pod ciśnieniem. 

Z reguły wykonywane są skośne odwierty do szczeliny dylatacyjnej w ten sposób, aby nie uszkodzić istniejących taśm i hydroizolacji. Liczba pakerów jest najczęściej niewielka (z uwagi na szerokość dylatacji oraz niską lepkość żelu akrylowego). 

W razie potrzeby przed iniekcją w dylatację należy zamknąć dylatację szybkosprawną zaprawą cementową i/lub wykonać wstępną iniekcję blokującą przecieki przy użyciu tego samego żelu KÖSTER Injektion Gel S4.

Do iniekcji materiału nadają się dwukomponentowe pompy z możliwością płukania głowicy wodą, np. KÖSTER Acrylatgel-Pumpe. 

Dane techniczne żelu KÖSTER Injektionsgel S4

  • rozpuszczalność: miesza się z wodą,
  • lepkość materiału po zmieszaniu: około 50 mPa·s / +20°C,
  • temperatura stosowania: > +5°C,
  • początek reakcji: regulowany, min. 15 sek.,
  • pełne utwardzenie: po 12 godz.