Zarówno beton, jak i żelbeton należą do najpowszechniej wykorzystywanych materiałów, jeżeli chodzi o wykonywanie elementów konstrukcyjnych. Natomiast jeśli chcemy zaprojektować funkcjonalny budynek, powinniśmy właściwie rozeznać się z warunkami środowiskowymi, z którymi dana konstrukcja będzie musiała się zmierzyć. Chodzi przede wszystkim o zidentyfikowanie tych czynników agresywnych, które mogą negatywnie wpłynąć na solidność konstrukcji. Jeden z tych faktorów stanowią wody gruntowe znajdujące na terenie budowy. Ich skład chemiczny może bowiem prowadzić do korozji materiału budowlanego. Z tego właśnie powodu konieczne są badania agresywności wód wobec betonu, zanim rozpocznie się realizacja inwestycji.
Czym jest agresywność wody?
Agresywność wody, zwana również mianem korozyjności, jest to właściwość wynikająca z jej składu chemicznego. Wysoki współczynnik agresywności prowadzić do niszczenia konstrukcji metalowych, skał oraz betonów pozostających w kontakcie z taką wodą. Niektórzy eksperci miano korozyjności stosują wyłącznie w odniesieniu do niszczenia konstrukcji z metalu. Wtedy agresywnością wody określa się wyłącznie jej oddziaływanie na beton i skały.
Zasadniczo wyróżniamy pięć głównych rodzajów agresywności wody. Pierwszym z nich jest agresywność ługująca (w przypadku wody zawierającej poniżej 90 mg CaCO3/dm3). Agresywna węglanowo woda to z kolei taka, która zawiera ponad 4 mg CO2/dm3. Natomiast jeżeli poziom natężenia siarczanu w składzie chemicznym wody przekracza poziom 250 mg SO4/dm3, to jest ona agresywna siarczanowo. Oprócz tego wyróżniamy również agresywność amonową (gdy woda zawiera ponad 15 mg N-NH4/dm3) oraz kwasową, która występuje, gdy pH wody jest niższe niż 7. Badania agresywności wód wobec betonu są konieczne, gdy strefa saturacji w profilu gruntowym danej działki została zdiagnozowana stosunkowo wysoko. Bez tej informacji nie będziemy bowiem w stanie określić, czy woda gruntowa nie będzie wchodziła w reakcję z betonem i prowadziła do jego korozji.
Odporność betonu na działanie agresywnej wody gruntowej
W obowiązującej normie PN-EN 206+A1:2016-12 „Beton – Wymagania właściwości, produkcja i zgodność” wyszczególniono 18 klas ekspozycji betonu. Możemy je podzielić na 7 grup w zależności od konkretnych rodzajów zagrożeń agresji środowiskowej. Środowisko, w którym dany beton będzie użytkowany, ma bowiem największy wpływ na ryzyko wystąpienia i intensywność korozji. W zależności od klasy ekspozycji, wymogi dla składu betonu mogą się drastycznie różnic. Przykładowo materiał, który sprawdzi się w klasie XF1, nie będzie wystarczająco wytrzymały, jeżeli planujemy użyć go w warunkach klasy XF4. Szczegółowe wymagania możemy znaleźć w normie PN-B-06265. Stanowi ona krajowe uzupełnienie do normy PN-EN 206+A1:2016-12. Warto zauważyć, że beton może być narażony na kilka różnych typów oddziaływań. W dokumentacji projektowej możemy więc znaleźć kilka klas ekspozycji. Podczas zamawiania betonu powinniśmy dokładnie określić wszystkie klasy ekspozycji, którym będzie on poddany. Tylko wtedy producent będzie w stanie przygotować odpowiednią mieszankę betonową. Z tego powodu ekspertyzy hydrologiczne dotyczące agresywności wód gruntowych są niezbędne.
O czym pamiętać podczas zamawiania ekspertyzy hydrologicznej?
Przez długi czas w Polsce obowiązywała norma PN-EN 206-1:2003 „Beton – Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność” oraz jej uzupełnienie krajowe PN-B-06265:2004. Została ona najpierw zastąpiona przez normę PN-EN 206-9:2010, a następnie normę PN-EN 206:2014-04, która została opublikowana w styczniu 2015 roku. Wprowadziła ona dosyć istotne zmiany w zakresie używanych pojęć i terminów oraz metod oceny zgodności. Pojawiły się też nowe wymogi odnośnie do betonu używanego do robót geotechnicznych. Z kolei 13 grudnia 2016 roku pojawiła się najnowsza norma PN-EN 206+A1:2016-12. Polska wersja została wprowadzona dopiero 15 grudnia 2017. Największe zmiany dotyczą kontroli zgodności, która musi przeprowadzić producent betonu. Wymagane stało się również badanie betonu pod kątem wytrzymałości na ściskanie, jego konsystencję, zawartość włókien i powietrza w mieszance. Analizowana jest również jej jednorodność. Norma ta reguluje także kwestię badania agresywności wody względem betonu. Z tego względu, zanim zamówimy ekspertyzy hydrologiczne, należy upewnić się, czy firma, która będzie je wykonywała działa w oparciu o najnowszą normę PN-EN 206+A1:2016-12. Co ciekawe, wiele przedsiębiorstw hydrologicznych nadal stosuje normę PN-EN 206:1:2003.
Zanim rozpoczniemy prace budowlane, powinniśmy dokładnie sprawdzić działkę, na której będziemy wznosić konstrukcję. Jedną z najważniejszych kwestii jest zbadanie obecności wód gruntowych oraz stopnia ich agresywności. Zignorowanie tej kwestii może bowiem doprowadzić do korozji betonu, a tym samym osłabienia całej konstrukcji.