V prijavi družbe X4DATA so najprej pojasnili, kaj se dogaja s podzemno betonsko konstrukcijo objektov, ki so postavljeni na območju vpliva podzemne vode.
Deformirano stanje konstrukcije ustvarja pogoje za nastanek dodatnih mikrorazpok v betonu. Vsebnost vlage v betonski konstrukciji se povečuje, hkrati pa raste relativna vlažnost v podzemnih prostorih objekta. Višja relativna vlažnost spreminja pogoje delovanja sistemov za ogrevanje, hlajenje in prezračevanje oziroma sistemov HVAC (heating, ventilation, air conditioning). Negativne tlačne razmere v objektu pa povzročajo kondenzacijo vlage in nastanek plesni.
Kaj je elektroosmoza
Podzemne dele betonske konstrukcije zato zaščitijo s pulzno elektroosmotsko zaščito. Tako oblikujejo razmere za izsuševanje betona, preprečevanje vdora podzemne vode in za zmanjšanje ambientalne relativne vlage v podzemnih prostorih.
Elektroosmoza je tehnološki sistem za odstranjevanje vode iz drobnozrnatih tal in gline, uspešno pa se uveljavlja tudi v betonskih konstrukcijah. Sistem uporablja zelo nizek električni naboj. Prenesejo ga prek prevodnih elektrod v obliki sond ali žic, nameščenih v dele betonskih sten ali stropov, iz katerih je treba odstraniti vodo.
Pogoji za elektroosmozo se oblikujejo pod vplivom pulzirajočega električnega polja, elektroosmoza pa sproži gibanje vodnih molekul. S pulznim generatorjem električnega toka ustvarijo električno polje. Tok uvajajo v sistem katod in anodno mrežo.
Postavitev sistema
Anodno mrežo vgradijo z notranje strani betonske strukture. Sestavljena je iz titanovih žic premera 1,6 milimetra. Takšne žice so korozijsko odpornejše. Vgradijo jih 23 milimetrov globoko in obdajo s prevodnim slojem. Sistem katodnih palic pa vgradijo skozi betonski profil v smeri zunanjih zemeljskih slojev. Palice so običajno jeklene, prevlečene z bakrenim slojem in dolge od 1,2 do 1,5 metra.
Pozitivne elektrode namestijo v rastru med 800 in 1.200 milimetrov, odvisno od debeline in lastnosti betona. Negativno elektrodo pa namestijo v tla zunaj stavbe. Oba sklopa elektrod sta priključena skozi razdelilno omarico na glavno krmilno enoto.
Način delovanja
Ko je električna energija vklopljena, se voda ionizira in giblje proti negativni elektrodi v vlažnem zemeljskem sloju na zunanji strani betonske strukture. Voda začne izhajati iz betona, v času delovanja elektroosmotske zaščite pa sistem preprečuje, da bi vdrla v strukturo. Vlažni predeli betona se zato osušijo in ostanejo suhi. Dokler je električna energija vklopljena, zaščita prepreči prodiranje skozi beton tudi vodi s hidrostatskim tlakom 600 metrov oziroma 60 barov.
Napetost pri elektroosmotski zaščiti je zelo nizka in znaša 24 voltov, tok je enosmeren. Zaščita je varna na dotik. Anoda in katoda sta zunaj dosega. Pulzirajoči tok, ki se generira v krmilni enoti, je v elektroosmotsko zaščito uveden s tokovno zanko. Izolirani kabli so debeli 1,5 milimetra.
Pred začetkom delovanja elektroosmotske zaščite vgradijo v betonsko konstrukcijo sonde za meritev temperature vlage v betonu. Kjer je vlaga močno povišana, vgradijo sonde na različnih višinah. Konfiguracijo elektroosmotske zaščite lahko nadgradijo, med delovanjem pa lahko posamezne sklope dodajo ali odstranijo.
Praktična uporaba
Elektroosmotsko zaščito so uporabili na objektu Fakultete za humanistične študije Univerze na Primorskem. Globinska relativna vlaga betonskih struktur objekta je bila stoodstotna. Na celotnem obodu podzemnih struktur pa je bil vpliv podtalne vode s tlakom štiri bare. Po 30 dneh delovanja zaščite so površinsko vlago betona zmanjšali povprečno za 60 odstotkov, globinsko pa povprečno za 22 odstotkov. Ambientalno relativno vlago v podzemnih prostorih so v povprečju zmanjšali za 28 odstotkov pri razmeroma stalni temperaturi zraka. Energetsko bilanco so z začetnih 31,2 vata zmanjšali na 22,87 vata.
