Zkušenosti z výstavby a rekonstrukcí vodárenských nádrží.
Nové materiálové a technologické možnosti stavebního řešení. Ing. Richard Schejbal HYDROPROJEKT CZ a.s., Táborská 31, Praha 4
______________________________________________________________________ Obsah 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Úvod Požadavky kladené na stavební konstrukce vodojemů Konstrukční systémy, statická spolehlivost a materiálové provedení Životnost konstrukcí, účinky prostředí ve vodojemech Stavebně technický průzkum vodojemů Realizované referenční rekonstrukce a opravy Nové vodojemy Závěr - možnosti novodobých technologických postupů a materiálů
Úvod Podíl zásobených obyvatel činí v ČR podle dostupných údajů více než 92 %, nové větší vodojemy se tedy budují spíše výjimečně a převážně jen doplňují současnou vodovodní síť. Vzhledem k faktu, že největší část kapacity současných vodojemů byla budována v 60. až 80. letech minulého století a při známých nedostatcích tehdejšího stavebnictví se tedy těžiště stavební činnosti přesouvá. V souvislosti s přirozeným stárnutím staveb a zkracováním jejich tzv. zbytkové životnosti je samozřejmou součástí procesu užívání staveb i jejich revitalizace formou oprav nebo rekonstrukcí. Tento příspěvek se pokouší shrnout některé z vlastních, subjektivních poznatků z nových staveb a rekonstrukcí původních vodojemů, a popsat zásadní a rozhodující trendy v této oblasti. 1. Požadavky kladené na stavební konstrukce vodojemů Základní požadavky vyplývají z funkce a určují objem nádrží, úroveň hladin, napojení na další objekty atd. na základě vodohospodářského řešení. Požadavky na stavební provedení vodojemů je pak možné rozdělit do několika skupin: - Požadavky plynoucí z charakteru stavby a souvisící s funkcí, pro vodojemy především vodotěsnost - Požadavky ekonomické realizace i provozování - Stabilita stavby a statická spolehlivost celku i jednotlivých prvků - Zajištění požadované životnosti - Hygienické požadavky - Požadavky na spolehlivé a snadné provozování – čištění, možnost oprav nebo rekonstrukce za provozu, omezení nároků na údržbu atd. - Bezpečnost provozu - Ochrana objektu v závislosti na významu - Požadavky vnitro i meziobjektové komunikace - Požadavky ne sledování a řízení provozu - Estetické, architektonické a urbanistické požadavky - Ekologické požadavky na výstavbu i provoz - Další výše neuvedené požadavky
109
Je přitom zřejmé, že stavební řešení splňující některé požadavky z různých skupin bude shodné nebo obdobné (např. dostatečná „hladkost“ návodních povrhů vodojemu bude vyhovovat požadavkům provozním – snadné čištění – i hygienickým), v některých případech si ale budou navzájem odporovat (opět např. „hladkost“ dna a tedy kluzkost bude snižovat bezpečnost provozování). Úkolem správného návrhu a provedení ať novostavby nebo rekonstrukce je tedy i optimalizace splnění všech relevantních požadavků. V rámci tohoto příspěvku se zaměříme především na vliv návrhu a provedení na spolehlivost, životnost a vodotěsnost a na požadavky čištění, údržby a obecně hygienické. Ač se může zdát, že stéle nové hygienické požadavky již překračují reálnou potřebu, je nutné uvést: - Nejen hmoty v přímém styku s pitnou (resp. i teprve upravovanou) vodou musí vyhovět požadavkům Vyhlášky 409/2005 Sb. (4). Požadavek se přeneseně týká i např. prvků zastropení, přímo nad nádrží, kde může docházet k odkapu kondenzátu. Problémem pro projektanta i zhotovitele je často najít výrobek, u něhož je výrobce schopen doložit požadovanou vhodnost. Prakticky nemožné to je dostatečně včas při operativních změnách při realizaci. - Ve vodárenství se při zpřísňování hygienických požadavků připravit na nutnost prokazovat vhodnost samotného betonu pro styk s pitnou vodou. Upozorňuje se na fakt, že již byla zavedena evropská norma hodnotící vliv průmyslově vyráběných cementových výrobků na vodu určenou k lidské spotřebě (3). Zapomíná se přitom na již letité ustanovení původní normy ČSN 73 1209 o hygienické vhodnosti cementu ve vodárenských nádržích! - U materiálů pro sanace betonových konstrukcí platí stejné zásady pro výběr z hygienického hlediska. Vždy pak bude rozhodovat aktuální výhodnost dodávky konkrétního výrobce v době realizace. Výběr se obvykle ponechává na zhotoviteli s podmínkou souhlasu zadavatele, příp. projektanta, projekt přitom musí jasně specifikovat technické a hygienické požadavky na materiály a postupy. Požaduje se vždy ucelený systém materiálů od pokud možno jediného výrobce se zaručenou kompatibilitou. Základní vlastnosti hmot od různých, v oboru zavedených výrobců, jsou srovnatelné. - Není jasná hranice, kdy ještě požadavek vhodnosti pro styk prokazovat – vrstvy, které budou překryty jinými tenkovrstvými úpravami při sanacích, by nutně nemusely přísná kritéria splňovat, rozhodující bude vhodnost povrchové úpravy a její schopnost zabránit vyluhování z překrytých vrstev. - Zásadně je nutné vyhýbat se hmotám umožňujícím nebo dokonce podporujícím vznik mikroorganických znečištění (plísní), jako jsou např. akrylátové nátěry nebo tmely apod. 2. Konstrukční systémy, statická spolehlivost a materiálové provedení Výjimečně se v současné praxi setkáme s vodojemy jinými než betonovými (chápeme to jako konstrukce většinou z železobetonu, méně často předpínané, jen zcela výjimečně z prostého betonu) nebo ocelovými. Pouze některé dosud provozované vodojemy z počátku minulého století či starší mají základní konstrukci zděnou z pálených cihel. Rozhodující většina nádrží je z betonu, pokud pomineme malé a nevýznamné stavby potkáme se nejčastěji s těmito základními typickými systémy: - Skořepinové (tenkostěnné), vesměs válcové zemní nádrže, zastropené buď deskovými konstrukcemi, podle velikosti s případnými vnitřními podporami
110
-
-
-
-
-
– sloupy, nebo opět skořepinovými stropy např. ve tvaru rotačního paraboloidu nebo kulové úseče. Jde o monolitické stavby s velmi úsporným vyztužením, návodní líc stěn a stropů je většinou opatřen kvalitní cementovou omítkou. Stáří 50 a více let. Krabicové monolitické zemní nádrže se stěnami někdy vyztuženými soustavou žeber a s rovněž monolitickými trámovými stropy podpíranými relativně hustou soustavou sloupů. Dno tvoří subtilní deska, sloupy jsou zakládány na samostatných patkách, obvodové stěny na zesílených deskových pásech. Opět vesměs omítané, stáří přes 60 let. Samostatné stavby nebo suterénní části vodáren. Obdobné krabicové monolitické konstrukce s hladkými stěnami a masivnější základovou deskou, husté sloupy a trámové stropy, vesměs omítané. Samostatné nebo jako suterény úpraven vody, stáří zhruba 50 až 60 let. Krabicové konstrukce stěn a dna s prefabrikovanými sloupy a stropy, většinou s ortogonálním systémem trámů a subtilními atypickými deskami. Omítky již nejsou pravidlem, stáří zhruba 40 až 50 let. Vodojemy typu „Vodní stavby“ – monolitické krabicové s konstantní tloušťkou stěn i dna, prefabrikované sloupy a stropy tvořené průvlaky v jednom směru a stropními deskami ve druhém. Sloupy v řidším rastru (5x5 až 6x6 m). Panely železobetonové (starší provedení) nebo předem předpínané (typu SPIROLL – mladší provedení). Prakticky vždy bez omítek, stáří 20 až 40 let Prefabrikované vodojemy různých typů – vesměs monolitická deska dna, stěnové panely u krabicového tvaru vesměs vetknuté do kalichu, u válcových tvarů i posuvně uložené. Stropy a sloupy opět z prefabrikátů, různých typů a tvarů. Více různých typů spojování stěnových panelů, často opatřené na vnitřním líci laminací nebo jinou vystýlkou. Volné betonové plochy bez omítek. Stáří cca 20 až 40 let.
Existuje samozřejmě řada vodojemů smíšených nebo přechodných typů, některé velké a významné stavby byly navrhovány jako individuální systémy (např. největší vodojemy v Praze – Jesenici s předpínanými průvlaky a osovou vzdáleností sloupů až 12 m). Další skupinu pak tvoří vodojemy věžové, ocelové nebo betonové. Nelze zapomínat, že nedílnou součástí vodojemů jsou i manipulační nebo armaturní komory, které jsou obvykle konstrukčně i materiálově řešeny odlišně od nádrží a je nutné zabývat se u nich i některými odlišnými požadavky. Paradoxně v lepším stavu jsou často vodojemy starší, zejména prvorepublikové, oproti vodojemům relativně mladším, především z 60. a 70. let. Důvody tohoto stavu jsou známé a zřejmé. Starší konstrukce byly prakticky vždy na návodním líci omítané kvalitní cementovou (tzv. pálenou) omítkou, která bránila karbonataci nebo vyluhování a významně zvýšila odolnost proti korozi. Současně byly používány jiné, hruběji mleté typy cementů, beton měl menší obsah vody (nečerpalo se) a řemeslná úroveň zpracování byla podstatně vyšší než uvedených pozdějších létech. Na nízké kvalitě a špatném současném stavu těch mladších konstrukcí se významně odrazily i dobové nedostatečné normativní požadavky na krycí vrstvy, ještě dále snížené u prefabrikovaných prvků, a současně malé tehdejší povědomí odborné veřejnosti o některých principech chování betonu, jako jsou například objemové změny.
111
Od začátku 90. let dochází ke změně řady faktorů ovlivňujících výslednou kvalitu staveb a tedy i jejich životnost. Přestávají se používat železobetonové prefabrikáty původně určené pro pozemní stavby na stropní konstrukce vodojemů, prakticky vymizí prefabrikace stěn. Zvyšují se požadavky na ochranu proti korozi (krycí vrstvy) a zároveň se zdůrazňuje systémový pohled na beton včetně jeho vlastností proměnných v čase a vliv objemových změn. S rozšířenou dostupností moderních bednících systémů se pak prefabrikace stropů stává i ekonomicky nevýhodnou. Objevují se nové materiály a technologie, obecně se zvyšuje kvalita betonářských prací na staveništi. Výsledkem jsou dnes běžné typy zemních vodojemů s těmito standardně vyžadovanými charakteristikami: - Plně monolitická konstrukce z betonů vyšších tříd (dnes běžně C 30/37 oproti dříve běžným B 20 nebo ještě dříve B 170, tedy nárůst o tři pevnostní třídy!), uplatnění zvláštních požadavků na ochranu proti působícímu prostředí – např. mrazuvzdornost stropů. - Kompaktní stropní desky lokálně podpírané sloupy, s vyloučením tyčových prvků, do nichž se koncentrovalo zatížení – trámů a průvlaků – a citlivých na ohyb a vznik trhlin. - Zvýšené požadavky na ochranu výztuže krycí vrstvou betonu. - Vyšší ochrana proti účinkům atmosférických jevů, především mrazu. Běžná tloušťka zásypu 600 mm oproti dřívějším 300 až 400 mm. - Optimalizace řešení s využitím řady softwarových produktů. Správné konstruování s ohledem na účinky objemových změn, nejen vnějšího zatížení. - Použití kvalitních materiálů a technologií i na druhotné prvky staveb, např. izolace střech (pěnosklo) 3. Životnost konstrukcí, účinky prostředí ve vodojemech Jedním z nejzásadnějších požadavků kladených na stavební provedení vodojemu je jeho vysoká životnost při minimálních nákladech na údržbu a opravy. Kategorizaci staveb podle požadované životnosti zavádí soubor Eurokódů – doporučená třída běžných betonových konstrukcí je S4 s návrhovou životností 50 let. U vodárenských staveb by se mělo uvažovat s vyšší třídou konstrukce a návrhovou životností, a to s ohledem na význam zásobování vodou a omezené možnosti lokalizace staveb u zdrojů. V této souvislosti je třeba zmínit, že letošní Změna Z1 Eurokódu ČSN EN 1990 (Zásady navrhování konstrukcí), zařazuje stavby vodního hospodářství včetně vodojemů v Národní příloze opět do kategorie 4 s informativní návrhovou životností 50 let. Tedy stejnou, jako pro běžné budovy. Je to správné a logické? Vyjádřili se vodohospodáři k návrhu v tomto znění a vědí to vůbec? Neměl by se význam vodohospodářských staveb včetně vodojemů zvýraznit a návrhová životnost prodloužit? V současnosti běžně rekonstruujeme stavby vodojemů pocházející ze 70. a 80. let minulého století, tedy při jejich stáří i kolem 30 let. I to je důsledkem podcenění požadavků na životnost. Účinky prostředí působícího na konstrukce a prvky ve vodojemech jsou relativně snadno definovatelné spolu s oním prostředím. Základní charakteristiky lze pro nádrže shrnout v několika bodech: - Dlouhodobé působení vodního tlaku na návodní líc, s velmi proměnlivou hladinou. I při pH v neutrální oblasti a běžné tvrdosti vody vysoké riziko
112
-
-
-
-
-
vyluhování povrchových vrstev. Zvyšuje se s klesající tvrdostí a s rostoucí rychlostí výměny vody v nádrži. Střídání směru působení rozhodujícího zatížení, velmi neobvyklé pro jiné typy konstrukcí. Při prázdném zasypaném vodojemu tlaky zvenčí, při zkoušce vodotěsnosti nezasypaného díla nebo při odhalení stěn dominantní tlak vody zevnitř. Má to zásadní vliv na průběh a chování trhlin, které jsou běžnou vlastností všech železobetonových konstrukcí. Nad úrovní hladiny vždy vysoká vlhkost až po relativní nasycení vzduchu, přitom nejen vliv karbonatace ale obvykle i relativně vysoké koncentrace chlóru. Velmi stabilní teploty prostředí ovlivňované jen sezónním kolísáním teploty vody o několik °C. Při nízké vnitřní teplotě je běžné působení mrazu na stropní konstrukci i při vysokém zásypu nebo tepelné izolaci. Na vnějším líci většinou působení zeminy obsypu a zásypu včetně prosáklých srážkových vod. U solitérních vodojemů jen výjimečně účinky podzemní vody, ty jsou naopak běžné u nádrží tvořících suterény budov úpraven vody. Dno nádrží je běžně čištěno tlakovou vodou se značnou intenzitou proudu, v periodě několika měsíců. Zvýšené riziko abraze.
Ačkoliv pro beton je běžně vžitá představa, že ve styku s vodou se jeho vlastnosti zlepšují, platí tato zásada jen za jistých podmínek a v omezené míře. Při návrhu a realizaci jak nových staveb, tak při sanacích starších vodojemů, je nutné výše popsané působení prostředí vzít v úvahu a přizpůsobit mu konstrukční, materiálové i technologické řešení. Pro dosažení navrhované životnosti je tedy nutné: - Navrhnout konstrukci s omezenou šířkou trhlin, které představují riziko jak pro životnost (přístup korozního média k výztuži), tak pro základní požadovanou vlastnost – vodotěsnost. Upozorňuje se na zásadní význam omezení trhlin od účinků omezení vynucených přetvoření (nebo jiným výrazem od objemových změn). Pro kontrolu šířky trhlin je rozhodující správné vyztužení. - Navrhnout a realizovat dostatečné krytí výztuže betonem, především nad hladinou a v oblasti jejího kolísání. - Počítat s možností účinků mrazu i na dobře izolovanou konstrukci. - Omezit účinky objemových změn správnou specifikací požadovaných vlastností betonu jak v v konečném stavu, tak při provádění (množství a druh cementu, vodní součinitel, kamenivo vylučující alkalickou reakci, odsunutá doba dosažení požadovaných pevností atd.) 4. Stavebně technický průzkum vodojemů Stavebně technický průzkum hraje nezastupitelnou roli jak pro strategické úvahy investora, tak při projektové přípravě rekonstrukce. Jen důkladně provedený průzkum na co největším rozsahu existujících prvků může být podkladem zadání stavby a pro projektovou dokumentaci, tak aby byly zváženy aspekty technické i ekonomické. - průzkum by měl předcházet vlastní projektové práce v každé etapě dokumentace (DUR, DSP, dokumentace pro výběr zhotovitele). Bezpodmínečně nutný je před zadávací dokumentací. Někdy nutno zajistit i doprůzkum již v době realizace.
113
- Pro skutečně vypovídací hodnotu jsou vesměs nutné i destruktivní metody (vývrty) a reprezentativní rozsah prací prováděných pokud možno i na běžně nepřístupných místech, tedy v provozovaných nádržích. Průzkum je vhodné spojit např. s periodickým čištěním jednotlivých komor. - Průzkum zaměřit přednostně na tři hlavní oblasti: - Stav nosných konstrukcí. U železobetonu se zjišťují pevnostní charakteristiky, karbonatace, tloušťka neporušených krycích vrstev, stav povrchových vrstev (soudržnost s výztuží), stav případně narušené výztuže, mrazuvzdornost u stropů, případné projevy alkalické reakce kameniva, hloubka penetrace nebo vylouhování, odtrhovými zkouškami pak soudržnost povrchových vrstev atd. - Stav a přídržnost původních povrchových úprav (podlahy, obklady, omítky) a izolačních vrstev (hydroizolace v zemi a na střechách, tepelné izolace) - Stav podloží stavby ať již existující, nebo plánované – inženýrsko geologický průzkum - Pro armaturní komory se průzkum doplňuje o zjištění stavu a vlastností obvodového pláště a podružných stavebních prvků. - V rámci průzkumu získat veškerou dostupnou výkresovou a textovou dokumentaci, včetně např. archivních průzkumných prací. Ověřit soulad dokumentace se skutečným stavem - Při každé rekonstrukci být připraven, že průzkum neodhalí vše a v průběhu stavby budou vždy zjištěny neznámě skutečnosti – odchylky od očekávaného stavu. Pro tyto případy vytvářet ve shodě investora a projektanta rezervy jak ve specifikaci prací, tak ve finančním zajištění. 5. Realizované referenční rekonstrukce a opravy V období posledních 10 až 15 let byla realizována řada zásadních rekonstrukcí existujících vodojemů. Souhrnně zmíníme řadu vodojemů na Mladoboleslavsku nebo některé z vodojemů vodárenské soustavy Jihozápadní Moravy. Příklady úspěšné realizace pak mohou být v loňském roce dokončené rekonstrukce vždy jedné komory pražských vodojemů Lhotka a Karlov. Na jejich příkladu je možné ilustrovat řadu výše popsaných problémů a skutečností. Vodojem Lhotka má čtyři nádrže budované ve dvou etapách, vždy pro dvojici z nich je součástí stavby armaturní komora. Vodojemy jsou nezasypané, obvodové stěny byly obloženy přizdívkou, střešní plášť tvořila nedostateční izolace z pěnového polystyrénu a plechová krytina vykazující závady. Rekonstruována byla jedna z jižní dvojice nádrží (6000 m3, 33,6 x 39,6 m) a trubní vystrojení jen po vzdušný líc prostupů do AK. Důvodem rozsáhlého stavebního zásahu na vodojemu ze 70. let byl především korozní stav stropních (střešních) železobetonových prvků – trámů i železobetonových desek. Rekonstrukce se omezila na úplnou výměnu stropu a střešního pláště a na sanační úpravu vnitřního líce nádrže, Jen nutné a lokální opravy byly realizovány na obvodovém plášti - obezdívce a na souvisících prvcích PSV. Obdobně i na vodojemu Karlov, který je jen o několik let starší, byla rekonstruována pouze jedna nádrž (8200 m3, 42,3 x 32,8 m). Jedná se o zasypaný (zemní) vodojem s jednou obvodovou stěnou opět pouze obloženou. Stavební, konstrukční a materiálové provedení bylo obdobné jako u vodojemu Lhotka. Obdobný byl i korozní stav, v horším
114
stavu byl návodní líc stěn, zvláštností původního provedení byl vstup do nádrže pomocí tlakových ocelových dveří v prostoru kolísání hladiny. U obou vodojemů jsme na základě diagnostiky prováděné vždy na vypuštěné nádrži rozhodli o úplném odstranění stropních konstrukcí. Rozhodující byl důvod ekonomický ruku v ruce s technickými požadavky – celoplošný sanační zásah na korozně hluboce zasažených plochách stropů by přes vysokou cenu nezaručil další životnost v řádu několika desítek let. Navrženy a realizovány byly tedy v obou případech plně monolitické deskové stropy, lokálně podpírané, pouze se zesilující deskou namísto sloupových hlavic. Původní sloupy byly v obou vodojemech ponechány a po očištění namísto běžné reprofilace přibetonovány do masivnějšího válcového tvaru, s doplněnou výztuží s vysokým krytím. Stropní desky pnuté ve dvou směrech byly zakotveny po celém obvodu nádrží do obvodových stěn a vytvořily tak spolu s nimi prostorovou krabicovou konstrukci. Významný z hlediska provádění se původně zdál rozdíl ve sklonu střech – na Lhotce byly původní panely ve spádu daném různou úrovní průvlaků. Koncepce konstrukce stropů byla nakonec zvolena shodná, na zasypaném vodojemu Karlov s vodorovnou deskou, na Lhotce s deskou ve sklonu totožném s navrhovaným spádem nové střešní krytiny. Realizace staveb potvrdila vhodnost navrženého řešení a přes původní nedůvěru zadavatele i to, že spád desky je dobře proveditelný i s užitím čerpané betonové směsi a moderních technologií hutnění a hlazení povrchu. Všechny nosné prvky byly navrženy a provedeny z betonu pevnostní třídy C 30/37, s vázanou výztuží z betonářské oceli 10 505 (R). Zásadní rozdíl byl samozřejmě v řešení izolace střech –u vodojemu Karlov byly pod zásyp provedeny pouze celoplošně natavené pásy z modifikovaných asfaltů, na vodojemu Lhotka je střešní plášť tvořen tepelně izolační a současně paronepropustnou vrstvou pěnového skla a opět hydroizolací z modifikovaných živičných pásů. Vnitřní stěny obou nádrží byly celoplošně preparovány vysokotlakým vodním paprskem na poté opatřeny dvouvrstvou reprofilací na adhezním můstku. Celková tloušťka reprofilačních vrstev přesahuje v průměru 25 mm a vzhledem k vysoké hutnosti, dokonalé přídržnosti k podkladu a mechanickým i chemickým vlastnostem bude tvořit dokonalou pasivační ochranu výztuže po dobu další životnosti stavby, tedy několika desítek let. Bližší informace včetně fotografií z realizace podá autor při prezentaci v průběhu konference. Zde je na místě zmínit účast Doc. Dohnálka jakožto jednoho ze špičkových odborníků na sanace betonu jak při přípravném stavebně technickém průzkumu stavby, tak zejména v roli konzultanta na straně technického dozoru investora po celou dobu stavby. Součástí jeho činnosti bylo i operativní ověřování kvality prací včetně odtrhových a dalších zkoušek a rovněž spolupráce se zhotovitelem a projektantem při detailním výběru skutečně použitých hmot a postupů sanačních prací. 6. Nové vodojemy Příkladem úspěšně realizovaných novostaveb jsou dva dvoukomorové zemní vodojemy včetně armaturních komor, resp. čerpací stanice, vybudované v letech 2006 až 2008 v rámci akce Doplnění vodohospodářské infrastruktury Plzně – vodojemy Lobzy (2x 10000 m3) a Vinice (2x 6000 m3). Obě stavby byly navrženy jako celomonolitické nedilatované prostorové konstrukce. Dno nádrží založených v obou případech na kvalitním horninovém podloží tvoří kompaktní deska proměnné tloušťky zahrnující
115
v konstrukci i systém odvodňovacích žlabů bez užití mazanin. Stěny mají z ekonomických důvodů proměnnou tloušťku 500 až 300 mm odpovídající po výšce proměnným účinkům zatížení hydrostatickým i zemním tlakem. Stropní lokálně podepřená deska se zesílením nad sloupy je pnutá v obou ortogonálních směrech a je plně vetknutá do zhlaví stěn. Nosné konstrukce včetně sloupů byly navrženy a provedena z betonu pevnostní třídy C 30/37. Na stavbách realizovaných různými finálními zhotoviteli byly použity některé shodné a některé zcela odlišné technologické postupy. Základním shodným prvkem bylo použití drenážní fólie na celý vnitřní líc stěn nádrží. Užití prokázalo vysokou míru vhodnosti, povrchy jsou velmi kompaktní, bez dutinek a pórů, tedy velmi výhodné z hlediska čištění i možné penetrace nebo naopak vyluhování. Odlišně bylo řešeno hutnění a urovnání povrchu dna – úspěšnější se jeví použití speciálních vedených vibračních lišt na vodojemu Vinice, běžné rotační i ruční hlazení se standardním hutněním vibrátory na vodojemu Lobzy vykazovalo větší nerovnosti i výslednou drsnost. Bližší informace a foto opět v prezentaci. Na souběžně probíhajících stavbách se projevil dosud málo popsaný, ale závažný jev – velmi proměnné vlastnosti betonu z hlediska objemových změn. Na stejně působících, tvarovaných i vyztužených prvcích se při shodném provádění i ošetřování ve shodných podmínkách projevovaly ve velmi proměnné intenzitě objemové změny ve formě vzniku trhlin. Důvodem jsou nejpravděpodobněji kolísavé přetvárné vlastnosti cementu, byť stejného druhu a od téhož výrobce. Projevují se zde „revoluční“ změny ve výrobě cementů a to, že jejich přetvárné vlastnosti nejsou sledovány a nelze je prakticky ani předepsat. 7. Závěr - možnosti novodobých technologických postupů a materiálů Na uvedených stavbách a samozřejmě i na dalších (viz též prezentace) byly použity materiály a postupy, které významně zvyšují užitné vlastnosti vodojemů. Z již zavedených a ověřených uvádíme především: A. Pro nové vodojemy - Návrh rozsáhlých dilatačních celků pouze s pracovními spárami, z kvalitního betonu s definovanými vlastnostmi omezujícími vliv objemových změn. Vede ke zjednodušení tvaru a odstranění citlivých detailů za cenu zvýšené pozornosti při výpočtu. Zdůrazňuje se význam správného tvarového a materiálového návrhu spár. - Zakomponování odvodňovacích prvků přímo do nosné konstrukce – desky dna. Odstraňuje nabetonování mazanin a problém jejich přídržnosti na konstrukci za cenu větší technologické náročnosti. Osvědčuje se použití speciálních vibračních a hladících vedených lišt. - Použití tzv. drenážních fólií na stěny s výslednou vysoce kompaktní a hladkou povrchovou vrstvou - Návrh stropních konstrukcí s vyloučením tyčových prvků – trámů a průvlaků, které jsou citlivé na koncentraci zatížení a rozvoj trhlin. Konstrukce musí být navržena především na mezní stavy použitelnosti, tedy na šířku trhlin!!!
116
B. Pro rekonstrukce a sanace - Pokud možno volit náhradu korozně citlivých konstrukcí s tyčovými prvky. Není-li to možné, pak zvýšenou pozornost věnovat reprofilaci trámů a průvlaků i vzhledem k působení prostředí nad hladinou - Kde je to možné a vhodné preferovat přibetonování před tenkovrstvými reprofilacemi. Výhodou je jasná kontrola polohy přidané výztuže se zvýšeným krytím a obvykle větší homogenita materiálu – betonu vyšší pevnostní třídy s jasně specifikovanými vlastnostmi - Preparaci poškozených ploch provádět za trvalého odborného dozoru, celoplošně, na základě diagnostiky a operativního doprůzkumu. - Při existenci kvalitních, soudržných a neporušených omítek na návodním líci ponechat je a pouze poškozená místa lokálně opravit. V našich podmínkách nebyly dosud některé již známé a v zahraničí ověřené postupy ve větší míře realizovány. Jednou z perspektivních metod řešících ochranu před korozními účinky prostředí a současně i hygienické požadavky je bezesporu použití celoplošných vystýlek návodních líců, jak pro sanace a rekonstrukce, tak pro novostavby. Jsou navrženy pilotní realizace vyložení nádrží nopovanými deskami z polyetylénu. Ty umožňují více variant provedení, jak s kontrolovanou vzduchovou mezerou (pokud nehrozí koroze skrytého líce betonu), tak kontaktní provedení se zainjektováním a pasivací betonové konstrukce. Podotýká se, že kontaktní metoda byla úspěšně použita při rekonstrukci jedné z vyhnívacích nádrží ÚČOV Praha. Existují a byly realizovanými stavbami ověřeny i jiné metody vložkování, např. epoxidovými lamináty se skleněnými vlákny, skleněnými deskami či fóliemi apod. Rozsah tohoto příspěvku umožňuje jen stručný popis výše uvedených materiálů a postupů, některé další budou uvedeny v příslušné prezentaci na konferenci. Literatura 1. Soubor norem Eurokódů pro navrhování konstrukcí. ČSN EN 1990 až 1999. Podrobněji např. in: Nové evropské normy pro navrhování konstrukcí. Ing. Zuzana Aldabaghová, ČKAIT, říjen 2008 2. ČSN EN 206-1. Beton. Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda. Změna Z3, duben 2008 3. ČSN EN 14944-1 Vliv cementových výrobků na vodu určenou k lidské spotřebě – Zkušební postupy – Část 1: Vliv průmyslově vyráběných cementových výrobků na organoleptické vlastnosti. 4. Vyhláška č.409/2005 Sb., o hygienických požadavcích na výrobky přicházející do přímého styku s vodou a na úpravu vody 5. Technické podmínky pro sanace betonových konstrukcí – TP SSBK 2. Sdružení pro sanace betonových konstrukcí, Kloknerův ústav ČVUT, Praha 2000 Kontakt Tel.: 261 102 458 Mobil: 606 485 800 Fax: 261 102 309 e-mail:
[email protected] adresa: Táborská 31, 140 00 Praha 4
117
