Zbiorniki wody pitnej są ważnym elementem systemu zaopatrzenia w wodę, gdyż gwarantują bezpieczeństwo dostaw wody w okresie maksymalnego zużycia. Stały kontakt powierzchni betonowej zbiorników z wodą wraz z wynikającymi z tego zagrożeniami hydrolitycznymi powoduje, że nawet „najlepsze” tego typu konstrukcje i powłoki wewnętrzne z upływem czasu wymagają naprawy.
Planując remont zbiornika magazynującego wodę przeznaczoną do spożycia, warto dobrać materiał, który spełni odpowiednie wymogi. Jak wyglądała modernizacja zbiornika na terenie Stacji Uzdatniania Wody w Wasilkowie, z zastosowaniem zapraw KERASAL?
Woda przeznaczona do spożycia, po procesie uzdatniania, najczęściej przechowywana jest w zbiornikach żelbetowych. Większość zbiorników spotykanych w Polsce, to zbiorniki budowane w latach 60, 70 lub 80. Są to zatem zbiorniki kilkudziesięcioletnie, które wymagają remontu lub też były wcześniej remontowane, lecz z uwagi na upływ czasu lub dobór zastosowanych materiałów, ich powierzchnie wewnętrzne wymagają ponownej naprawy. Dla zakładów wodociągowych jakość wody jest bardzo ważnym aspektem, dlatego dla jej zachowania, dokłada się wszelkich starań zarówno podczas procesu uzdatniania, jak i w kolejnym etapie – podczas magazynowania wody. Z tego powodu tak ważne jest, aby struktura wewnętrznych powierzchni zbiorników, mająca styczność z wodą, posiadała odpowiednie właściwości techniczne oraz higieniczne, ograniczając wtórne zanieczyszczenie i zmianę jakości przechowywanej wody.
Wymagania dla nowych powłok
Planując remont zbiornika magazynującego wodę przeznaczoną do spożycia, warto dobrać materiał, który spełni wymogi PN EN 1508 oraz DVGW W 300 i zapewni:
- niezmienną jakość wody,
- nieszkodliwość chemiczną, fizyczną czy mikrobiologiczną,
- wodoszczelność,
- łatwość utrzymania czystości dzięki gładkiej, nieporowatej i homogenicznej powierzchni,
- wysoką wytrzymałość mechaniczną, chemiczną, jak i odporność na hydrolizę,
- trwałość i ekonomiczność.
W zbiornikach wody przeznaczonej do spożycia, jako wyprawy powinno stosować się zaprawy czysto mineralne, bez dodatku polimerów. Tworzywa sztuczne, jakimi są polimery, sprzyjają rozwojowi obrostów mikrobiologicznych, co w konsekwencji może doprowadzić do wtórnego zanieczyszczenia wody, rozwoju mikrobiologii i procesów korozyjnych.
Mineralne zaprawy natryskowe bez dodatków polimerów
Złe doświadczenia z utrzymaniem czystości wody w zbiornikach w Gelsenkirchen w Niemczech spowodowały, że latach 80. ubiegłego wieku, pracowano nad sposobem zapobiegania niekorzystnemu wpływowi powłok z tworzyw sztucznych i PCC na wodę pitną. Odwołano się do najstarszych tradycji wodociągów, gdy w czasach rzymskich hydraulicznie wiążące materiały budowlane potwierdziły swoją przydatność do stosowania w obszarze wody pitnej. W odpowiedzi na potrzeby rynku firma P&T Niemcy, opracowała technologię Kerasal. Firma P&T z powodzeniem oferuje materiały z grupy Kerasal na rynku polskim.
KERASAL to natryskowe zaprawy naprawcze przeznaczone do renowacji wewnętrznych części zbiorników magazynujących wodę. Zaprawy produkowane są z kontrolowanych surowców. Powstają z doboru odpowiednich cementów, kruszyw o określonej krzywej przesiewu, jak też – dla wykorzystania efektu pucolanowego – dodatku nieorganicznego pyłu krzemionkowego. Stosowane kruszywo to wielokrotnie czyszczony, suszony na gorąco piasek kwarcowy. Przez wzgląd na mikrobiologię rezygnuje się z domieszek czy modyfikatorów organicznych. Zastosowanie najdrobniejszych cząstek w postaci pyłu krzemionkowego znacznie podnosi siły kohezyjne świeżej zaprawy, co skutkuje zmniejszonym odbiciem przy natrysku. Aby warstwa zaprawy natryskowej KERASAL wzbogaconej mikrokrzemionką uzyskała właściwą – oczekiwaną w zbiornikach wody pitnej – gładkość i szczelność powierzchni, po natryśnięciu może zostać wyrównana i wygładzona. Warunkiem uzyskania wysokiej, równomiernej szczelności powierzchni oraz gładkości zaprawy natryskowej jest zastosowanie metody natrysku mokrego z transportem mieszanki w nieciągłym strumieniu. W tej metodzie, znormalizowanej w DIN 18551 oraz zgodnej z PN-G-14100, osiąga się w natryśniętej warstwie mierzalnie równomierny współczynnik W/C. Naniesienie dodatkowej warstwy wygładzającej bądź mineralizacja powierzchni staje się zbędna. W zbiornikach wody przeznaczonej do spożycia, w zależności od potrzeby, nanosi się warstwę o grubości między 1-3 cm.
Modernizacja zbiornika wody surowej
Na początku roku 2015 wykonano dla Wodociągów Białostockich modernizację zbiornika magazynującego wodę surową na terenie Stacji Uzdatniania Wody w Wasilkowie, z zastosowaniem zapraw KERASAL. Wykonawcą opisanej naprawy jest firma „Hydrobud Kielczyk” z Białegostoku. Pierwszym etapem podczas modernizacji był dobór rodzaju zaprawy w oparciu o szczegółową analizę wody. Ma to szczególne znaczenie zwłaszcza w przypadku takich zbiorników, jak zbiornik w Wasilkowie, ponieważ woda nieuzdatniona może mieć zdolności ługujące oraz rozpuszczające kalcyt. Aby zapewnić trwałość naprawy betonu, w tym wypadku zalecono zastosowanie jako wierzchniej, mającej kontakt z wodą, powłoki grubowarstwowej z materiału Kerasal MRM 17 S 02 oraz Kerasal ANS 17 S 02. Zaproponowane zaprawy są produkowane na specjalnych cementach, mają wyższe parametry wytrzymałości mechanicznej i większą odporność na działanie soli zawartych w wodzie. Drugim napotkanym problemem było słabe podłoże betonowe. Zbiornik zbudowano w latach 60-tych. Ściany wewnątrz pokryte były tynkiem, który miejscowo odspajał się. Konieczne było usunięcie warstwy tynku i odsłonięcie betonu. Po wykonaniu badań wytrzymałości na odrywanie metodą pull-off, okazało się, że beton nie spełnia wymagań normy PN-92/B-01814, ponieważ wyniki badań były niższe od wymaganych. Zalecono wykonanie warstwy pośredniej. Istniejący tynk został skuty, a następnie wykonano piaskowanie ścian zbiornika w celu uszorstnienia i rozwinięcia powierzchni 3-5 mm. Zamontowano siatkę zbrojeniową dla dodatkowego wzmocnienia i zespolenia konstrukcji. Następnie wykonano natrysk z zaprawy EuroCret 40 HSF, w dwóch etapach, na łączną grubość do 5 cm. Warstwa pośrednia została wykończona „na ostro”, aby tworzyć rozwiniętą powierzchnię, co poprawi przyczepność kolejnej powłoki naprawczej (np. struktura drapana). Po okresie pielęgnacji Wykonawca przystąpił do wykonania właściwej, wierzchniej warstwy z materiału Kerasal MRM 17 S 02 o grubości 10 mm. Materiał ten umożliwia wykończenie o bardzo gładkiej i nienasiąkliwej strukturze, co powoduje że ściany zbiornika są łatwe do mycia, a gładka powierzchnia nie sprzyja odkładaniu się osadów. Podczas natrysku oraz przez 14 dni po nim utrzymywano w zbiorniku wilgotność powyżej 95% oraz okrywano świeżo wykonane powłoki z zapraw natryskowych, aby nie doprowadzić do przedwczesnego odparowania wody i aby beton mógł dojrzewać w jak najlepszych warunkach. W podobnej technologii została wykonana posadzka, ale warstwę wierzchnią stanowiła zaprawa Kerasal ANS 17 S 02, którą układa się ręcznie na warstwie szczelnej. Po okresie pielęgnacji zbiornik został oddany do użytkowania. Technologia Kerasal jest stosowana z powodzeniem w Europie od ponad 20 lat. Dotychczasowe doświadczenie zostało zbudowane na ponad 500 renowacjach zbiorników magazynujących wodę. Przeprowadzone badania po kilkunastu latach od renowacji wykazały, że porowatość betonu natryskowego Kerasal z czasem zmniejsza się, co powoduje jeszcze wyższą szczelność wykonanej powłoki.
