Kristalna tehnologija čini beton dugovječnijim i otpornim na kiseline, plinove i morsku eroziju
Trajnost betona ovisi o mnogim čimbenicima, ali možda najvažniji su poroznost i propusnost betona. Niža propusnost otežava prodiranje vode i korozivnih tvari u beton. Kristalna tehnologija dokazana je metoda za pretvaranje betona u vodootporan materijal koji će odoljeti mnogim uzrocima propadanja.
Kristalna tehnologija čini građevine sigurnijima | foto: YouTube, Raimund Krüger
Propadanje betona može proizvesti estetske, funkcionalne ili strukturne probleme ako se ne liječi ispravno ili se ne riješi na vrijeme. Za prevladavanje ovih problema postoji nekoliko pristupa. Uobičajena je uporaba površinskog premaza kao odgovor na potrebu za vodonepropusnošću betona.
Iako za to sigurno postoje neki dobri i dobro poznati proizvodi, njihovo osnovno ograničenje je to što nisu sastavni dio betona – svi su oni naneseni sloj na njega. To znači da njihov uspjeh u potpunosti ovisi o njihovom prianjanju na betonsku površinu kako bi se spriječilo njeno odvajanje i ljuštenje, ostavljajući beton izloženim. Također zahtijevaju kontinuirano održavanje.
Kemijski dodaci još su jedan pristup rješavanju svojstava i mogućnosti betona. Oni su cjelovito rješenje koje se općenito smatra superiornim pristupom, koje se desetljećima koristi za poboljšanje performansi betona na različite načine. Njihova prva raširena uporaba bila je proširenje temperaturnog raspona u kojem se beton može izliti bez straha od smrzavanja.
Kombiniranjem betona s odgovarajućim kemijskim dodacima mogu se dobiti odgovori na problem propadanja betona. Korištenjem dodataka koji koriste kristalnu tehnologiju postignuti su impresivni rezultati.
Kako radi kristalna tehnologija
Kristalna tehnologija koristi prednosti prirodnih i poroznih karakteristika betona. S vodom kao katalizatorom koriste se specifične kemikalije koje reagiraju s prirodnim nusproduktima hidratacije cementa (kalcijev hidroksid, mineralne soli, mineralni oksidi te nehidratirane i djelomično hidratirane čestice cementa). Ova reakcija stvara netopivi kristal koji raste i oblikuje kristalnu strukturu poput mreže unutar međusobno povezanih pora i drugih šupljina u betonu.
Tako kristalna struktura postaje trajni, sastavni dio samog betona. Budući da je netopiv, ispunjava praznine, pukotine, kapilare, pore i druge otvore kako bi beton bio nepropusan, čime se sprječava ulazak vode i drugih tekućina čak i pod jakim hidrostatskim pritiskom. To znači da također štiti od tekućih kemikalija koje mogu oštetiti beton ili korodirati čeličnu armaturu, čak i u teškim, agresivnim okruženjima.
Kada se čestica cementa hidratizira, reakcija između vode i cementa uzrokuje da ona postane tvrda, čvrsta masa poput stijene. Reakcija također stvara kemijske nusproizvode koji leže neaktivno u betonu. Kristalna tehnologija dodaje još jedan skup kemikalija u smjesu.
Kada se ove dvije skupine, nusproizvodi hidratacije cementa i kristalne kemikalije, spoje u prisutnosti vlage, dolazi do kemijske reakcije koja proizvodi novu netopivu strukturu u kapilarama, mikropukotinama i pukotinama skupljanja koje se nalaze u betonu. Pomoću kristalne reakcije začepljuje se poroznost betona i sprječava prodiranje vode ili kemikalija iz vode u podlogu.
Može se koristiti i kao vanjska zaštita
Proizvodi integralne kristalne tehnologije proizvode se u obliku suhe praškaste smjese koja se sastoji od portland cementa, vrlo fino obrađenog silikatnog pijeska i odabranih kemikalija. Kemikalije su te koje reagiraju s nusproduktima hidratacije cementa i proizvode netopivu kristalnu formaciju.
Specifične formulacije se proizvode za primjenu bilo kao materijal za premazivanje, dodatak betonu ili proizvod za suhi posip. Može se ugraditi u strukturu dok se gradi ili kasnije u životnom ciklusu kao materijal za održavanje koji će dodatno povećati njezinu trajnost.
Popunjava šupljine
Slike skenirajućeg elektronskog mikroskopa pružile su krupni pogled na to kako novonastale kristalne strukture premošćuju i brtve kapilarne kanale i pukotine u betonu. Time se izravno smanjuje prodiranje tekućina i agresivnih tvari u beton te značajno produljuje vijek trajanja konstrukcije. Kao takva, pokazalo se da kristalna tehnologija pruža izvrsne karakteristike. Kristalna tehnologija je integralno rješenje za smanjenje propusnosti betona.
Kada reagira s nusproizvodima hidratacije cementa da proizvede netopivu kristalnu strukturu, blokira šupljine, otvore i druge putove ili prolaze koji definiraju tipičnu poroznost betona. Začepljenjem pora, kapilarnih kanala i mikropukotina kristalnom formacijom, čime se betonske konstrukcije štite od učinaka prodiranja vode, uključujući cikluse smrzavanja-odmrzavanja i kemijske napade uzrokovane vodom. Nadalje, budući da svi uzroci propadanja trebaju ove prolaze kako bi se proširili u beton, njihova blokada brani i od drugih napada.
Kristalne strukture koje začepljuju pore u betonu | https://continuingeducation.bnpmedia.com
Otpornost na kiseline
Beton može biti napadnut kiselim ili nagrizajućim materijalima. Kiseline u tekućem obliku napadaju beton prodirući u beton kroz njegovu inherentnu kapilarnu poroznost, kao i kroz mikro i makro pukotine. Jednom kada uđe u beton, kiselina kemijskim reakcijama može uzrokovati znatna strukturna oštećenja betona. Korištenjem kristalne tehnologije za začepljenje kapilara i pora u betonu, ove kisele kemijske reakcije i propadanje betona značajno su smanjeni.
Kristalna tehnologija pri izradi betona sprječava i učinke karbonizacije. Pokazalo se da stvaranje kristala u kapilarnom traktu smanjuje ne samo vodu, već i protok plinova u beton. Budući da karbonizacija ovisi o CO i CO2 koji prodiru u površinu betona, osobito u vlažnim primjenama, kristalna tehnologija značajno usporava proces karbonizacije.
Čest problem za pomorske strukture, mostove i betonske konstrukcije duž prometnica u hladnim klimama je napad klorida, koji se događa kada ioni klorida dođu do čelične armature preko međusobno povezanih pora i pukotina u betonu. Nakon što kloridni ioni dosegnu kritičnu razinu koncentracije, sposobni su razgraditi armaturni čelik i stvariti hrđu koja zauzima veći volumen od originalnog čelika i u konačnici slabi strukturu. Pokazalo se da kristalna hidroizolacija smanjuje difuziju klorida u betonskim strukturama, sprječavajući da tekućine koje nose kloridne ione uopće dopru do čelika.
Praksa pokazala uspješnost
Sve ovo je i dokazano u praksi. Kako navodi Centar za kontinuiranu edukaciju (Continuing Education Centre) 1999. godine kristalna tehnologija korištena je u proizvodnji 30 predgotovljenih cijevi za kanalizaciju u Terrebonne Parish, mjestu pedesetak kilometara od New Orleansa. Kristalna tehnika je korištena za proizvodnju betonskih cijevi za koje se očekivalo da će biti kontinuirano izložene tekućinama.
Kako bi se postigla lakša identifikacija cijevi tretiranih kristalnom tehnologijom u odnosu na one koji nisu, korišten je kristalni dodatak s crvenim pigmentom. U kolovozu 2010. godine, crvene, kristalne cijevi, pregledane su kako bi se utvrdilo kako su izdržale svakodnevnu upotrebu. Utvrđeno je da su sve u izvrsnom stanju, ne pokazujući nikakve znakove propadanja nakon više od 10 godina izloženosti tekućinama, krutinama i kemikalijama.
