Kortowski konkurent murarskiej kielni

Podajnik pneumatyczno-wibracyjny do iniekcji zapraw autorstwa prof. Roberta Wójcika - dyrektora Instytutu Budownictwa UWM zdobył jedną z nagród ogólnoświatowych targów wynalazczości Budi Uzor w Zagrzebiu, które odbywały się od 13 do 17 listopada.

Co to za urządzenie i dlaczego dostało nagrodę? To takie urządzenie, które niebawem stanie się przy renowacji starych budynków tak samo potrzebne, jak kielnia. Na początek: nieco wiedzy budowalnej. W fundamentach, podłogach, ścianach i stropach wielu budowli, nie tylko starych, pojawiają się pęknięcia, szczeliny lub kawerny, czyli puste przestrzenie. Osłabiają ich konstrukcję, ułatwiają przenikanie wody do wnętrza i w konsekwencji przyspieszają degradacje tych budowli.

Każdy budowlaniec wie, że łatwiej i taniej jest zrobić coś od nowa niż naprawiać uszkodzone mury. Niestety nie wszędzie stare da się zastąpić nowym. W przypadku zabytków jest to wręcz niemożliwe. Tymczasem to właśnie w nich najwięcej szpar i szczelin.

Dobry, ale…

Do pomocy w wypełnianiu ubytków inżynierowie wymyślili specjalny podajnik zaprawy uszczelniającej. To ciśnieniowy zbiornik z zaprawą, działający według tej samej zasady, co pneumatyczny pistolet malarski. To, co doskonale sprawdza się w technice malarskiej, w technice murarskiej już jednak takie dobre nie jest. Ciśnieniowy podajnik zaprawy ma kilka ważnych mankamentów. Po pierwsze jego dysza lubi się zapychać, bo często nawet dokładnie przesiany piach zawiera jednak większe kryształy. W pojemniku i elastycznym wężu doprowadzającym zaprawę do dyszy panuje ciśnienie do 10 atmosfer. Zdarza się, że przy zapchanej dyszy węże pękają. Inny mankamentem jest to, że ciśnienie zaprawy w momencie wypełniania szczeliny potrafi być na tyle duże, że rozsadza naprawiany mur od środka. Poza tym taka zaprawa musi być dość rzadka, a rzadka zaprawa jest słaba. Wymaga także dodania plastyfikatorów, a to z kolei podwyższa koszty remontu.

Wróg wilgoci

Prof. Wójcik od dziesiątków lat zajmuje się ochroną budowli przed wilgocią. Ma na tym koncie duże osiągnięcia naukowe, m.in. nagrodę ministra infrastruktury w 2008 r. za opracowanie oryginalnej metody ochrony budowli przed wilgocią przy pomocy parafiny. Ponieważ szczeliny i pęknięcia to podstawowa droga przenikania wody do wnętrz zajmował się także ich likwidacją. Bardzo szybko odkrył mankamenty pneumatycznego podajnika zaprawy.

- Jakieś 15 lat temu zacząłem bardzo poważnie myśleć nad tym, jak go usprawnić, bo pomysł nie jest zły – wspomina prof. Wójcik.

Pulsator zamiast łopaty

Metodą prób, błędów i ciągłych udoskonaleń skonstruował urządzenie, które na targach w Zagrzebiu zdobyło nagrodę. Zasada jego działa jest taka sama, jak znanych już podajników ciśnieniowych. Ale prof. Wójcik doprowadził do tego, że jego urządzenie pracuje pod ciśnieniem 0,5 atmosfery, a więc nie grozi mu pęknięcie węża ani nie spowoduje rozsadzenia muru. Jest ono w stanie przepompować dość gęstą zaprawę i się nie zapycha. Jak to osiągnął?

- Mój pomysł wynikł z obserwacji: żeby zaprawa betonowa dobrze się rozprowadziła w jakiejś przestrzeni trzeba ją poruszyć kilka-kilkanaście razy szpadlem, łopatą, albo spowodować jej wibrację. Wtedy równo się ułoży i dotrze we wszystkie zakamarki. Ale zaprawy w szparze muru nie da się niczym poruszyć, a muru tym bardziej…. Odwróciłem zatem tok myślenia: skoro nie da się poruszyć muru ani zaprawy w jego szczelinie to trzeba ją tam doprowadzić w takiej postaci, aby sama wszędzie dotarła. Zbudowałem, więc pulsator, który zaprawę wędrującą wężem z pojemnika ciśnieniowego wprowadza w pulsację. Było lepiej niż poprzednio, ale i jeszcze niezadowalająco, bo nadal w pojemniku z zaprawą musiało być wysokie ciśnienia – opowiada prof. Wójcik.

Łezki na strunie

Po wielu różnych próbach znalazł sposób na zmniejszenie ciśnienia. To stalowa struna osadzona wewnątrz węża, którym płynie zaprawa. Na tej strunie w regularnych odległościach od siebie nawlókł niby łezki, grubszą stroną pod prąd płynącej zaprawy. To wszystko spowodowało, że do wypływu zaprawy z ciśnieniowego zbiornika nie trzeba już 10 atmosfer tylko pół. Na dodatek zaprawa poporcjowana łezkami wpływa do szczeliny i tam cięgle pulsuje. Dzięki temu dobrze się rozprowadza nawet w wąskich przestrzeniach, a dysza znajdująca się na końcu węża nie zapycha się.

Ale skąd prof. Wójcik wie, że szczelina już jest całkowicie wypełniona zaprawą, że nie ma w niej pustego miejsca, w które kiedyś wpłynie woda i „narozrabia”?

Mur z wentylem

W naprawianym murze wierci niedaleko od siebie nieduże otwory. Wkłada do nich rurkę metalową zakończoną zaworkiem, rodzajem kalamitki służącej do smarowania podzespołów w maszynach. Przez najniższy otwór pompuje następnie zaprawę. Gdy z rurki powyżej zaczyna wypływać zaprawa musi się przenieść poziom wyżej. Zatyka wtedy dolny otwór. Do kałamitki, z której pociekła zaprawa podłącza końcówkę węża i ponownie tłoczy zaprawę. Kiedy z zaworka rurki położonej wyżej wypływa zaprawa – powtarza czynność i tak do wypełniania wszystkich szczelin.

Urządzenie prof. Roberta Wójcika jest proste w obsłudze i małe. Może, zatem być wszędzie stosowane. Jest łatwe w myciu i konserwacji, bezpieczne dla operatora i murów, a przy tym nieskomplikowane.

Lech Kryszałowicz

 

w kategorii