W badaniach przeprowadzonych w duńskim Laboratorium Budowlanym COWI wykazano, że powłoka o grubości 2,5 mm wykonana z mineralnego materiału cementowo-polimerowego stanowi równoważną ochronę prętów zbrojeniowych konstrukcji żelbetowej jak warstwa betonu (otulenia zbrojenia) o grubości 30 mm.
Do testów wykonano próbki z betonu kontrolnego (CEM I 52,5 N; w/c=0,45; wytrzymałość na ściskanie po 7 dniach na poziomie 55,6 [N/mm2]; gęstość 2,431 [kg/dm3]; współczynnik dyfuzji jonów chlorkowych 3,92•10-12 [m2/s]). Na pozostałych próbkach wykonana została powłok ochronna z mineralnego materiału cementowo-polimerowego (grubość 2,5 mm).
Zarówno beton kontrolny, jaki i ten z powłoką ochronną, poddane zostały przez okres 210 dni oddziaływaniu środowiska korozyjnego chlorkowego.
Z badań porównawczych zawartości chlorków w betonie kontrolnym i zabezpieczonym powłoką z mineralnego materiału polimerowo-cementowego wynika, że powłoka ochronna z tego materiału (o grubości 2,5 mm) stanowi równoważną ochronę jak warstwa betonu o grubości 30 mm (betonu o parametrach podanych wcześniej, w/c=0,45).
W celu przybliżenia przytoczonych wniosków i praktycznego zastosowania wyników badań należy odnieść się w tym miejscu do zapisów normy PN-B-03264:2002 „Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie”, które to określają grubość otulenia prętów zbrojeniowych w zależności od rodzaju agresji środowiska, w którym pracuje konstrukcja jak również w zależności od jakości samego betonu (minimalna klasa wytrzymałościowa betonu, minimalny wskaźnik wodno-cementowy w/c, minimalna zawartość cementu). Grubość otulenia prętów zbrojeniowych to odległość od ich zewnętrznej powierzchni (włączając w to pręty rozdzielcze i strzemiona) do najbliższej powierzchni betonu. Przyjęta grubość otulenia powinna zapewniać bezpieczne przekazanie sił przyczepności, ochronę stali przed korozją, ochronę przeciwpożarową oraz umożliwić należyte ułożenie i zagęszczenie betonu.
W celu ochrony stali zbrojeniowej przed korozją grubość otulenia całego zbrojenia, włączając pręty rozdzielcze i strzemiona, powinna być nie mniejsza niż podana w poniższej tablicy:
Należy jednak pamiętać, że wartości te stosuje się do elementów wykonanych z betonu zwykłego bez specjalnych zabezpieczeń (np. powłoki z Mapelastic-u), zbrojonych stalą węglową lub niskostopową, przy założeniu, że przewidywany okres użytkowania wynosi 50 lat. Wartości te dla dłuższego okresu użytkowania powinny być zwiększone (o 10 mm dla 100 lat).
Minimalne grubości otulenia, podane w powyższej tablicy (z wyjątkiem klasy ekspozycji XC1), mogą być zmniejszone o 5 mm w elementach z betonu, którego wytrzymałość jest o dwie klasy wyższa od zalecanej.
Minimalne grubości otulenia ze względu na korozję mogą być ponadto zmniejszone w przypadku:
- użycia stali nierdzewnej lub zastosowania innych specjalnych środków ochrony,
- użycia betonu szczelnego o specjalnym składzie,
- wykonania na powierzchni betonu dodatkowych powłok ochronnych lub obetonowania.
Z kolei minimalne grubości otulenia powinny być zwiększone co najmniej o 5 mm w elementach o nierównej lub porowatej powierzchni (np. przy odsłoniętym kruszywie). Jeżeli beton układany jest wprost na podłożu gruntowym to grubość otulenia powinna być nie mniejsza niż 75 mm, a jeżeli na podłożu betonowych – nie mniejsza niż 40 mm.
Należy jednak pamiętać, że grubość otulenia zbrojenia wymaganą ze względu na odporność ogniową określa się według oddzielnych przepisów. Powyższe rozważania dotyczą jedynie aspektu trwałości konstrukcji betonowej.
Z powyższych ustaleń normowych oraz na podstawie przytoczonych wcześniej wyników badań duńskiego Laboratorium Budowlanego COWI może warto uwzględniać właściwości ochronne powłoki wykonanej z mineralnego materiału cementowo-polimerowego do zmniejszenia grubości otulenia zbrojenia (ze względu na oddziaływanie korozyjne), szczególnie tam gdzie nie jest to możliwe do wykonania w sposób tradycyjny, przy naprawach i wykonywaniu powierzchniowej ochrony konstrukcji żelbetowych. W tym miejscu należy także przypomnieć, że często mineralne materiały cementowo-polimerowe, ze względu na swoje właściwości, są klasyfikowane już nie tylko jako „hydroizolacja podpłytkowa” ale jako powierzchniowa ochrona betonu, zgodnie z normą PN-EN 1504-2 „Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych – Definicje, wymagania, sterowanie jakością i ocena zgodności. Część 2: systemy powierzchniowej ochrony betonu”.
