číslo 6 – ročník 2008
6 / 2008
1
9001 ISOPF2009 Obsah: Editorial Rozhovor s Ing. Radko Riegrem Pohyb vody v porézních stavebních materiálech - IV Speciálně formulované rychlovazné materiály pro opravy stavebních konstrukcí Oprava havárie stoky P za využití speciálně formulovaných rychlovazných materiálů
O Vincentu van Gohgovi, sekundární krystalizaci a také rozkopané Kärtner Straße Podzimní deštivá Vídeň příliš k procházkám ani návštěvě neláká. Přesto jsme se tam vypravili. Nejeli jsme se však tak docela procházet. Ve Vídni se totiž v prvém říjnovém týdnu konal Seminář XYPEX 2008. Pravidelné setkání národních distributorů materiálů XYPEX za účasti zástupců z Kanady, Velké Británie, středoevropských, jihoevropských a východoevropských států. Pořadatelem byl tentokrát distributor z Rakouska a tak volba padla na Vídeň. Dvoudenní seminář by již tradičně věnován pokrokům ve výzkumu a vývoji, zajímavým a atypickým aplikacím i zkušenostem se sekundární krystalizací XYPEX z celého světa. To co nás do Vídně lákalo, nebyl pouze seminář XYPEX. Sachrův dort je prý ve Vídni lepší než v Praze či Brně, ale ten si můžete dát kdykoli. Dalším důvodem pro cestu do Vídně byla do poloviny prosince trvající výstava obrazů, které doma určitě nespatříte. V Albertině byl Vincent van Gogh, v Belvederu si Vídeň připomíná sto let slavného „Polibku“ Gustava Klimta. Obě výstavy za to opravdu stály! Pokud se i Vy vypravíte do Vídně na Vánoční trhy, dávejte pozor! Až budete z Albertiny vycházet (stálé výstavy také stojí za shlédnutí) a s přivřenýma očima si broukat „Starry, Starry Night“ od DonaMcLeana (zkuste třeba YouTube, pokud nevíte o čem mluvím!), na Kärtner Straße můžete spadnout do výkopu nebo přinejmenším zakopnout. Centrum Vídně bez přehánění připomíná husákovskou Prahu 80. let, ohrady, asfaltové „záplaty“ na kamenné dlažbě. Vypadá to, že ve Vídni ještě neslyšeli o kolektorech!!! Položili jsme tuhle otázku Ing. Radko Riegrovi, spolumajiteli a řediteli projekční kanceláře KO-KA, kterého jsme v již tradičním rozhovoru zpovídali. A řeč nebyla jen o kolektorech. Krom toho se můžete těšit na další pokračování našeho seriálu, věnovaného pohybu vody v porézních materiálech a podíváme se na nějakou vydařenou sanaci, tentokrát do podzemí Prahy.
Ing. Radko Rieger, KO-KA s.r.o.
Pokud si prolistujete www stránky společnosti KO-KA s. r.o., máte pocit, že jde o partu mladíků, kteří si od rýsovacích prken (promiňte počítačů) neváhají vyběhnout do hor, jít si zahrát gorodky (to je ten sport, co se ukrýval pod písmenem G na sázkovém tiketu sportky, když jsme ještě byli malí, a který většina z nás nikdy ve skutečnosti hrát nikoho neviděla) a věnovat se celé řadě rozmanitých aktivit typických spíše pro mladší generace. Firma KO-KA sama o sobě žádný ale „mladík“ není a její zakladatelé a majitelé (snad mi to prominou) patří věkem spíš do střední generace. Vypravili jsme se za jedním z nich, Ing. Radkem Riegerem, abychom se o oboru, kterému se on a společnost KO-KA věnují, dozvěděli trochu více, zejména proto, že podzemní stavby a především kanalizační sítě stojí trochu mimo atraktivní „sanační“ akce. Přitom si asi málokdo z nás dovede představit, že by se kanalizační síť pod Prahou uzavřela na dobu mnoha týdnů, aby mohla být v klidu opravena a sanována jako mosty na D1. Přesto se kanalizační sítě udržují a sanují, např. po ničivých záplavách v roce 2002 šlo o velmi rozsáhlé zásahy. A na řadě takových nejednoduchých sanačních akcí se můžete se společností KO-KA setkat. 1. V hlavním městě řeckého ostrova Korfu stojí pomník věnovaný anglickému inženýrovi, který na sklonku 19. století v Korfu vybudoval kanalizační síť. Protože nepředpokládám, že Vás s oborem kanalizací spojila touha být odlit z bronzu (i když by to bylo určitě hezké), nedá mi to zeptat se na úvod, co bylo tím impulsem, který Vás osobně k oboru kanalizačních sítí přivedlo? Je pravda, že i ty nejambicióznější projekty, které v našem oboru zůstávají ku prospěchu nás všech lidskému oku skryté, nemusejí jako zdroj obživy či vytoužená profese na první pohled zaujmout. Jistou poezii tomuto lidskému činění však nelze upřít. Především jen hrstka vyvolených má to privilegium sestoupit do hájemství boha Háda a v úžasu vydechnout nad majestátností podzemní katedrály, jakou několikametrové profily našich staveb bezpochyby jsou. Můžete být navíc vybaveni tou nejmodernější technikou, spoléhat na tým ostřílených profesionálů, vaše jméno mohou zprava i zleva zdobit četné odborné pocty, přesto budete dnes a denně konfrontováni s nevyzpytatelnou mocí přírody, která se ráda postará o citelnou dávku adrenalinu srovnatelnou s provozováním oblíbených rizikových sportů. Nemyslím si, že by celý můj život směřoval k tomu, aby se jednou ze mě stal projektant inženýrských staveb. Ale znáte to. Čím víc o tom kterém oboru víte, tím víc vás nepřestává fascinovat a ve snaze dosáhnout dokonalosti mu zcela propadnete. Tak se i mně stalo osudným neustálé hledání a nalézání ideálního technického řešení pro realizaci podzemní stavby v určitých geologických podmínkách, což mimochodem toto veskrze lineární projektování nesmírně oživuje.
ROZ HOVOR
6 / 2008
2. Vy se krom kanalizací věnujete dalším podzemním stavbám, kam vedle kolektorů patří i tzv. energotunely. Máte čas a kapacitu se věnovat i jiným oborům projektové činnosti, např. v oblasti vodohospodářských či pozemních staveb? Obor, na který se naše firma specializuje, tedy centralizované vedení sítí pod zemským povrchem, považuji za trend vysoce ekologický, kterému se otevírají nebývalé perspektivy. Jako takový dokáže vyřešit nejednu palčivou otázku zejména v hustě obydlených metropolích, jakou Praha bezpochyby je. Navyšování kapacity rozvodů se však začíná dotýkat i méně exponovaných lokalit, kde je nanejvýš výhodné jak z hlediska údržby a flexibility využití takových kolektorů, tak i z pohledu vytváření harmonického životního prostředí, soustředit nevzhledné a všudypřítomné sítě pod zem. Jsem přesvědčen a současný stav věcí můj názor potvrzuje, že zakázky, které firma KO-KA zajišťuje, se budou na trhu v hojném počtu objevovat i nadále a zajistí nám, stejně jako dosud, maximální vytížení všech našich pracovních kapacit. To je také hlavní důvod, proč se v současnosti nezabýváme projektováním inženýrských staveb jiného charakteru. Přestože je zajistit umíme, nezbývá na ně prostor ani čas. 3. Mimochodem, zmínil jsem se v editorialu tohoto čísla Sanačních novin o rozkopaném centru Vídně, a rád bych se zeptal, jak je to s výstavbou kolektorů ve Vídni či v jiných evropských městech. Je výstavba kolektorů standardním trendem v evropských metropolích, nebo patří Česká republika (protože dobře víme, že se kolektory nebudují jen v Praze, ale i v Brně a Ostravě) spíše k výjimkám? Domnívám se, že koncepce kolektoru tak, jak je uplatňována v naší republice ve velkých městech a zejména v jejich historických jádrech, je ve srovnání se zahraničím, na evropské špici. Každoročně se totiž účastním exkurzí do různých měst Evropy (Vídeň, Londýn, Budapešť, Paříž), které probíhají za podpory Hospodářské komory – kolektorová sekce a Kolektorů Praha a. s. Každé evropské město má samozřejmě svůj specifický přístup k budovaní kolektorové sítě. Například v Londýně mají rozsáhlou síť kabelových tunelů včetně podzemního vedení pro kabel 400 kW, Vídeň se může pochlubit zdařilým vedením sítí pod Dunajem a v Paříži za tímto účelem využívají již existující historické podzemní prostory. Pro Prahu byl plán generální kolektorizace zpracován již v 80 letech minulého století a jeho finální podoba se neustále aktualizuje. Poměrně záhy si představitelé města uvědomili, že požadavek navyšování kapacity sítí a jejich nezbytné renovace vyžaduje v centrálních oblastech města zcela odlišný přístup než dosud, a to i za cenu rozsáhlých investic. Jednoduše řečeno, řešení této specifické situace vyústilo v trend umístit veškeré sítě pod zem a do takových prostor, které podle potřeby k nim umožní přístup bez jakéhokoliv zásahu na povrchu. Ostatně v Praze správce těchto tras nabízí veřejnosti možnost si centrální část prohlédnout. Takovou prohlídku vřele doporučuji každému, koho zajímá koncepce vedení a propojení kolektorů v historickém centru hlavního města, o které se hovoří jako o jedné z nejlepších v Evropě. Také z tohoto důvodu se na Prahu obracejí ostatní evropské metropole, aby konzultovaly její zkušenosti. 4. Kanalizační sítě, kolektory i další podzemní stavby vyžadují pochopitelně údržbu a opravy. Je to přitom specifický obor. Jaká je situace v oblasti předpisů? Víme, že např. opravy železobetonových konstrukcí nebo vlhkého zdiva se řídily a do jisté míry budou řídit i nadále vedle postupně přejímaných evropských norem specifickými předpisy, které vydávají buď profesní sdružení (WTA, SSBK aj.) nebo státní a polostátní subjekty (ŘSD, ČD apod.). Existuje v oboru podzemních staveb či kanalizačních objektů profesní sdružení obdobné např. SSBK? Všechno podléhá vývoji, provozní řády nevyjímaje. Ty si provozovatelé vytvářejí tak, aby splňovaly jejich požadavky. V případě navrhování kolektorů existují stejně jako na drahách či dopravních stavbách jak normativy tak technicko kvalitativní podmínky. V našem případě se tedy jedná o TKP pro dokumentaci staveb sdružených tras inženýrských sítí. Provozování kolektorové sítě se děje podle provozních řádů ucelených oblastí či jednotlivých tras.
ROZ HOVOR
6 / 2008
Pro navrhovaní kanalizační sítě existují tzv. profesní standardy. Je zvykem, že velká města jako Praha, Brno, atd. si vytvářejí standardy své vlastní, které odrážejí specifiku toho kterého města. Jedná se o soubor požadavků na vodohospodářská díla, které společně vyžadují jak majitelé kanalizační sítě, tak i její správci. Konkrétně v Praze se jedná o organizace Pražská vodohospodářská společnost a.s. a Pražské vodovody a kanalizace a.s. (Veolia a.s.). Všechny normativy jsou závazné ve své aktuální verzi. Tato nařízení však v žádném případě neřeší celý rejstřík technologií na provádění sanací či oprav. Ty lze v zásadě rozdělit na opravy pomocí výkopu a na bezvýkopové technologie. Cestou druhých jmenovaných se ubírá i současný vývoj v tomto oboru. To dosvědčuje mimo jiné i fakt, že byla v roce 1994 založena Česká společnost pro bezvýkopové technologie. Tato organizace sdružuje profesionály z oboru, pořádá odborné národní konference a vydává svůj časopis NO - DIG. Svůj kredit potvrdila v roce 2001, kdy v Praze pořádala hojně navštívenou a mezinárodně uznanou celosvětovou konferenci. 5. Čím to, že je okolo Vás je velký počet mladých lidí, je to záměr personální politiky firmy KO-KA? K tomu, aby se vám podařilo vytvořit kolektiv lidí, kterým je spolu dobře jak v kanceláři tak i mimo ni a kteří zároveň dokážou odvést výsledky na profesionální úrovni, k tomu vzhled majitelů, věk zaměstnanců, či personální politika nestačí. Řekl bych, že jsem se v případě naší firmy stal součástí něčeho výjimečného. Ve velké míře k tomu přispěla jedna myšlenka, která nás všechny v našem úsilí spojuje. A tou je dělat svou práci co nejlépe, abychom zajistili svoje nejbližší a ve svém volnu si mohli dopřát příjemné sportovní a společenské vyžití. Je pravda, že sportovního založení je většina lidí ve firmě a charakter akcí, které pořádáme pro své spolupracovníky, tomu většinou odpovídá. Sport a společenské aktivity jsou nositeli mládí a duchovní svěžesti, tmelí kolektiv a všechny obohacují o společné zážitky. Snad právě proto máme štěstí na kvalitní kolegy, ze kterých vyrůstají fundovaní specialisté v oboru a kteří díky atmosféře důvěry, respektu a týmové spolupráce zůstávají naší firmě věrní.
ROZ HOVOR
6 / 2008
Již počtvrté nabízíme našim čtenářům pohled na pohyb vody v porézních materiálech. V tomto pokračování je v příspěvku zmiňována problematika počáteční absorbce vody v porézních materiálech a jsou zde uvedeny výsledky experimentů na cihle. Schopnost absorbovat vodu je v oblasti sanací vlhkého zdiva frekventovaným problémem a pro možnost jejího ovlivnění je jistě užitečné znát obecné principy pohybu vody. Snad opět přispějeme k rozšíření obzorů našich čtenářů v této oblasti.
Celý článek najdete jako již tradičně na http://novinybetosan.wz.cz
Pohyb vody v porézních stavebních materiálech – IV. Počáteční povrchová absorpce a sorptivita CHRISTOPHER HALL Je diskutován test počáteční povrchové absorpce (ISA) ve vztahu k teorii absorpce vody porézními materiály. Absorpce vody z konečných zdrojů je analyzována v podmínkách modelu s ostrou frontou smáčení. Je ukázáno, že smáčená oblast vytvořená čárovým zdrojem je poloelipsa a že oblast vytvořená kruhovým zdrojem je zploštělá polokoule. Obecně není rychlost absorpce přímo úměrná t-1/2. Experimentální data u cihly jsou přiložena. V NEDÁVNÉ DOBĚ jsme diskutovali [1] využití sorptivity při charakterizování absorpce vody u stavebních materiálů. Zde komentujeme vztah mezi sorptivitou a počáteční povrchovou absorpcí, jak ji definoval Levitt [2]. Test počáteční povrchové absorpce (ISA) je založený na metodě měření permeability nízkým tlakem používané Glanvillem [ 3]; metoda byla vyvinuta Levittem [2] a nyní se uznává jako test podle britské normy pro vyzrálý beton [4]. Na obrázku 1 srovnáváme geometrické tvary u testu, který jsme popisovali pro měření sorptivity a testovací postup BS ISA. Test sorptivity kapilárním vzlínáním přibližuje případ jednorozměrné absorpce do polonekonečného média; tj. tok je normálný k infiltrační ploše smáčenou oblastí a ekvipotenciály jsou roviny paralelní k infiltrační ploše. Pro homogenní pevnou látku, kde kapilární síly jsou mnohem větší než gravitační síly, (podmínka je splněná u jemně porézních materiálů v první fázi kapilárního vzlínání) kumulativní objem absorbované vody na jednotku plochy u infiltračního povrchu označeného i, roste podle t1/2, druhé odmocniny uplynulého času; tj. i = St1/2. Sorptivita S je dobře definována v teorii tečení v nenasyceném prostředí [1] a lze ji vztáhnout k difuzivitě vody v materiálu. Rychlost infiltrace u0 (která se rovná rychlosti absorpce di/dt) je nepřímo úměrná t1/2. Naproti tomu test ISA přibližuje případ absorpce z konečného zdroje do polonekonečné pevné látky. Je to v zásadě proces trojrozměrné absorpce, ale protože se používá spíše obdélníkový než kruhový zdroj, nedosahuje se kruhové symetrie. Proto jsou ekvipotenciální povrchy geometricky komplikované a jejich tvar se mění s časem. Podobně křivky infiltrace (které jsou všude normálné k ekvipotenciálním povrchům) jsou rovněž geometricky komplikované. V každém případě nelze kvůli značné nelinearitě infiltrace v nenasyceném prostředí stavebních materiálů [5] očekávat jednoduchý analytický vztah mezi kumulativní absorpcí (nebo rychlostí absorpce) u takové geometrie a základních hydraulických parametrů, potenciálu Ψ (Ө), konduktivity K(Ө) nebo difuzivity D(Ө). V další části uvádíme analýzu absorpce vody z konečných zdrojů, která reprodukuje hlavní vlastnosti testu ISA.
PŘEK LAD
6 / 2008
Speciálně formulované rychlovazné
materiály pro opravy stavebních konstrukcí Václav Pumpr,Ing.,CSc., BETOSAN s.r.o.
1. Úvod Při opravách a sanacích betonových a železobetonových konstrukcí bývá velmi často rozhodujícím kritériem pro volbu materiálu a technologický postup rychlost opravy. Jinými slovy řečeno rozhoduje to, za jak dlouho po dokončení reprofilace či převrstvení je možné opravené plochy vystavit působení vody či jiných provozních médií, resp. za jak dlouho je možné mechanické zatížení opravených povrchů. Typickými příklady jsou podlahové konstrukce ve skladech, výrobnách, jímky, úkapové kanálky v průmyslových provozech a v neposlední řadě mezi konstrukce, které není obvykle možné vyřadit z provozu na delší dobu patří i kanalizační a vodovodní objekty. Nejrozšířenější sanační materiály na bázi klasických rychlovazných portlandských cementů mají přes veškerý pokrok ve formulaci hmot obvykle nepřijatelně dlouhou dobu tuhnutí a tvrdnutí, zatížitelnost vodou obvykle bývá v řádu hodin, mechanickému zatížení mohou být obvykle vystaveny v řádu dnů. Snaha řešit tento problém různými urychlovači, zvyšováním jemnosti mletí apod. nevedla bohužel k žádoucím výsledkům z řady důvodů. Sem patří především nežádoucí dopady na pevnosti hmot v pozdějších stádiích, nežádoucí dopady na objemové chování, korozní ohrožení výztuže a v neposlední řadě je závažnou komplikací vysoká citlivost většiny použitelných urychlovačů na odchylky v chemickém či mineralogickém složení portlandských cementů. Snaha řešit tento problém používáním jiné pojivové báze vedla k pokusům používat bezsádrovcové cementy, hořečnato-fosfátové cementy, hlinitanové cementy či jiné typy materiálů. Největšího uplatnění, právě díky rychlosti vytvrzení a možnosti zatížit opravené plochy záhy po dokončení, doznaly hmoty na bázi organických pryskyřic, zejména na bázi pryskyřic epoxidových. Jejich širšímu uplatnění ovšem brání vedle cenových důvodů především omezená kompatibilita fyzikálně-mechanických vlastností s betonem (odlišná teplotní roztažnost, teplotní závislost řady parametrů aj.) Posledním vývojovým trendem při formulaci „rychlých“ sanačních materiálů je využívání pojiv na bázi směsí čistých (tj.chemicky a mineralogicky jednoznačných) slínkových minerálů portlandského typu. Je všeobecně známo, že klasický portlandských cement obsahuje velmi pestrou směs slínkových minerálů, různé sklené fáze a tzv. tuhé mezifázové roztoky, které reagují s vodou různou rychlostí. Celá reagující soustava u portlandského cementu je neobyčejně složitá a u průmyslově vyráběných slínků resp. cementů jsou naše možnosti regulovat rychlost tuhnutí a tvrdnutí velmi omezené, jak již bylo řečeno výše. Oproti tomu směs syntetických slínkových minerálů, které jsou jednoznačně definovány jak chemickým složením, tak složením fázovým, umožňuje za využití chemických aditiv nastavit požadovanou dobu tuhnutí (dobu zpracovatelnosti) relativně velmi přesně. V tomto ohledu se tyto materiály na bázi syntetických cementů chovají obdobně jako epoxidové pryskyřice. To samé platí i pro rychlost zpevňování, kterou lze přesně regulovat a jejíž závislost na většině vnějších faktorů s výjimkou teploty je prakticky nevýznamná. Přitom si tyto materiály zachovávají většinu výhod sanačních hmot na bázi portlandského cementu, především naprostou kompatibilitu s betonem a to jak ve smyslu chemickém, tak fyzikálně-mechanickém. Širší dostupnost těchto pojiv vedla k postupnému komerčnímu rozšíření rychlovazných sanačních materiálů i na českém trhu. Bývají obvykle dodávány jako jednosložkové hmoty, které se k vlastnímu zpracování smíchají pouze s předepsaným množstvím vody.
V ÝZ K UM / VÝVOJ
6 / 2008
6 / 2008
Typické vlastnosti ukazuje tabulka I. Hmoty obvykle vynikají velmi krátkou dobou tuhnutí a následným rychlým zpevňováním. Tabulka I [1]
Fyzikální a mechanické parametry „rychlé“ sanační malty pro opravy betonu a železobetonu
Zpracovatelnost směsi při 20° C je 10 až 15 minut od smíchání s vodou , poté směs počíná tuhnout a následuje rychlé zpevňování. Po 6 hodinách jsou opravené plochy zatížitelné lehkým či středně těžkým provozem. Materiály se proto uplatňují především v oblasti oprav nášlapných vrstev, schodů, manipulačních a skladových ploch apod. Vhodné jsou k podlévání či fixaci kanalizačních poklopů a všude tam, kde se uplatní rychlost zpevňování, konečné vysoké pevnosti i další význačné parametry obou materiálů. Významnou oblastí, kde nacházejí tyto rychlovazné typy materiálů uplatnění, je oblast zesilování konstrukcí pomocí kompozitních materiálů systému [2] . Zde se těchto materiálů využívá pro tmelení podkladu a vyrovnání geometrických nepřesností zesilovaných prvků. Jednou z významných oblastí, kde nacházejí rychlovazné hmoty uplatnění, je oblast oprav kanalizačních a vodovodních sítí. Zde, krom odpovídajících technologických vlastností a mechanických pevností, hraje významnou roli i otázka chemické resp. korozní odolnosti a to zejména odolnosti vůči síranům.
2. Laboratorní ověřování síranové odolnosti Ověření korozní odolnosti vůči síranové korozi a tím i praktické využitenosti komerčně nabízeného materiálu MONOCRETE rapid (výrobce BETOSAN s.r.o.) bylo s ohledem na možnou expozici v oblasti oprav kanalizací předmětem detailních laboratorních zkoušek. Jedná se o vysoce ztekucený materiál určený pro opravy vodorovných ploch, zálivky, podlévání rámů aj. Korozní testy probíhaly standardním postupem, který zahrnoval měření změn objemové hmotnosti těles, délkových změn a mechanických pevností u zkušebních trámečků 40x40x160 mm. Zkušební tělesa byla vystavena stacionárnímu působení dvou úrovní koncentrace síranových iontů a to roztoku obsahujícímu 2000 mg SO42- a 36000 mg SO42-. Expozice zkušebních těles probíhala za normální laboratorní teploty po dobu šesti měsíců, paralelně byla uložena srovnávací tělesa uložena v pitné vodě. Dilatometrická měření byla prováděna v dotykovém stojánku za pomoci „hodinek“ s přesností odečtu ±0,001 mm, objemová hmotnost a mechanické pevnosti byly stanoveny postupem dle ČSN 72 2449, resp. 72 2450.
V ÝZKU M / V Ý VOJ
Vybrané výsledky měření jsou zpracovány jednak tabelárně do tabulek II a III, jednak jsou zpracovány v Obr. 1 a Obr. 2 graficky.
Obr.1
V ÝZ K UM / VÝVOJ
6 / 2008
Obr.2 Z výsledků měření vyplývá, že zjištěné délkové změny jsou u vzorků exponovaných síranovému prostředí po 6 měsících expozice srovnatelné, popř. nižší než u vzorků srovnávacích. Obdobné výsledky poskytují měření mechanických pevností. Tlakové pevnosti zkušebních těles jsou prakticky identické u srovnávacích i exponovaných těles, u pevností tahových dochází po 6 měsících k určitému nárůstu pevnosti v tahu za ohybu u těles uložených v extrémně vysoké koncentraci síranových iontů.
3. Závěr Měření korozní odolnosti komerčně dostupného produktu MONOCRETE rapid prokázalo vcelku jednoznačně, že rychlovazné sanační materiály na bázi pojiv ze syntetických slínkových minerálů vykazují velmi vysokou odolnost vůči působení síranových iontů. Důvodem této odolnosti může být především nízký obsah kalciumaluminátových fází v použitém pojivu, tedy té složky, která u klasických portlandských cementů je zodpovědná za tvorbu ettringitu, následné rozpínání provázené poklesem pevností a následně úplným rozpadem zkušebních těles. Z tohoto pohledu lze říci, že se jedná o materiály vhodné pro použití v náročném prostředí kanalizačních staveb, chemickém průmyslu a obecně všude tam, kde se může zvýšená síranová odolnost uplatnit. Současná stavební výroba se neobejde bez progresivních materiálů, o oblasti oprav a sanací to platí dvojnásob. Rozvoj této oblasti je bez využívání produktů tzv. stavební chemie nemyslitelný. Použití syntetických slínkových minerálů jako pojiva vhodného pro oblast sanací v náročných korozních podmínkách je toho dobrým příkladem.
Oprava havárie stoky P za využití speciálně formulovaných rychlovazných materiálů. Václav Pumpr,Ing.,CSc., BETOSAN s.r.o. Jaroslav Chabr,Ing.,Pragis a.s., div.Podzemní stavby
1. Úvod Při budování rozpletu výjezdu z tunelu Mrázovka v Praze 5 došlo k poškození vnějších vrstev páteřní stoky P. Následně prováděné opravy a těsnění stoky v oblasti poškození nebyly úspěšné. Masivní průsaky vedly k postupnému vymývání betonu stoky a ohrožení její statické stability. Havarijní oprava vyžadovala použití specielně vyvinutých rychlovazných hydroizolačních materiálů. Příspěvek popisuje v základních rysech formulaci materiálů a jejich úspěšnou provozní aplikaci.
2. Havarijní oprava stoky P Přestože byl dotčený úsek stoky P již v rámci výstavby dopravního tunelu izolován vůči vodě i staticky zajištěn, počaly se v daném úseku krátce po dokončení a zprovoznění tunelu pro dopravu, objevovat poruchy. Prováděné opravy a především těsnění stoky pomocí cementojílových injektáží v oblasti poškození nebyly bohužel úspěšné. Opakující se masivní průsaky vedly k postupnému vymývání betonu stoky a ohrožení její statické stability. (viz obr.1,2) Bylo proto rozhodnuto havarijní situaci řešit a to jednak ve smyslu utěsnění (hydroizolace) opláštění páteřní stoky, jednak ve smyslu statického zajištění především horních partií stoky, které jsou v kontaktu s tunelem a jsou vystaveny dynamickému zatížení. Prioritním cílem bylo především utěsnění stoky vůči zatékání agresivních spodních vod.
S P EC I Á LN Í MATERIÁLY
6 / 2008
Návrh sanačního zásahu předpokládal utěsnění specielní injektážní hmotou INJEKTOSTOP 2003 XPB s přísadou XYPEX ADMIX C-1000, lokální utěsnění masivních průsaků materiálem XYPEX Patch`n Plug a následné celoplošné tenkovrstvé převrstvení mikrobetonem kotveným mechanicky na výztužnou ocelovou síťku ARMOBET 40/40/2. Provedením havarijní opravy byla pověřena firma Pragis a.s., div.Podzemní stavby, která obdobným způsobem úspěšně realizovala již několik obdobných oprav. V průběhu vlastní realizace opravy se ukázalo, že primární utěsnění injektáží za rubem obezdívky stoky je v oblasti bezprostředního kontaktu stoky s dopravním tunelem problematické a riskantní. Především bylo nezbytné předejít poškození hydroizolačního souvrství mezi stokou a revizními kanály, které probíhají pod vlastním dopravním tunelem, a které jsou v přímém kontaktu se stokou. V důsledku toho nebylo zcela průchodné vrtáním vytvořit injektážní otvory, do nichž by bylo možno fixovat injektážní jehly a následně provést injektáž. Bylo proto rozhodnuto v daném úseku pouze povrchově osazením drenážních trubiček lokálně svést masivní průsaky spodních vod a daná místa těsnit výše uvedeným rychlovazným materiálem XYPEX Patch`n Plug. Přestože byl zvolený postup relativně úspěšný, propustnost železobetonového ostění stoky byla zřejmě v důsledku dlouhodobého vymývání vazných složek betonu natolik vysoká, že docházelo k plošnému prosakování ostěním a vyplavování aplikovaných vrstev nanášeného mikrobetonu. Jeho zpevňování probíhalo i s ohledem na snížené teploty ve vnitřním prostoru stoky tak pomalu, že došlo k vymytí pojiva a následnému rozplavení materiálu ve velkých plochách dříve, než mohl začít materiál reálně tvrdnout. V duchu tradiční a dlouhodobé spolupráce s realizátorem byla firma BETOSAN požádána o doporučení vhodného alternativního materiálového řešení daného problému. Jako materiálově přijatelné se jevilo použití v úvodu uvedené sanační rychlovazné hmoty MONOCRETE TH rapid aplikované zednickým postupem na připravenou ocelovou síťku. S ohledem na propustnost ostění se však jevilo jako nezbytné zajistit trvale resp. dlouhodobě nepropustnost souvrství vůči vodě. S přihlédnutím k dlouhodobě pozitivním zkušenostem s hydroizolačními materiály firmy BETOSAN s obsahem krystalizačních přísad XYPEX bylo rozhodnuto urychleně průkazními zkouškami ověřit možnost dopování rychlovazných materiálů přísadou XYPEX ADMIX C-1000. Zkoušky se orientovaly především na ověření toho, že přísada neovlivní dobu zpracovatelnosti, tuhnutí a tvrdnutí a pochopitelně krátkodobé i konečné pevnosti materiálu. Současně byl prověřován vliv přísady na vodotěsnost rychlovazné kompozice a její korozní odolnost. Laboratorní i provozní zkoušky prokázaly zcela jednoznačně, že rozhodující parametry rychlovazného materiálu jsou krystalizační přísadou nedotčeny. Z hlediska nepropustnosti, která byla ověřována přes tzv. koeficient filtrace, se ukázala být krystalizační přísada XYPEX ADMIX C-1000 účinná, zjištěná hodnota koeficientu filtrace dosahovala hodnot nižších než 2,5.10-12 ms-1.
3.Realizace opravy, závěr Oprava realizovaná následně v plném rozsahu hydroizolačním rychletvrdnoucím materiálem komerčního označení MONOCRETE XP TH rapid prokázala technologickou schůdnost tohoto postupu. Zpracovatelnost materiálu (tzv. otevřená doba) se při teplotách panujících uvnitř stoky pohybovala na úrovni 15 až 20 minut, tedy na době dostatečné k řádné homogenizaci sanačního materiálu s vodou a k následnému zednickému nanesení na připravený podklad.
10
S P EC I Á LN Í MATERIÁLY
6 / 2008
6 / 2008 Současně rychlost tuhnutí byla taková, že nedocházelo k rozplavování materiálu. Podařilo se tak beze zbytku splnit primární cíl opravy, tj. celoplošně havarijně postižený úsek utěsnit vůči nežádoucím průsakům. Následně prováděné kontroly a revize opraveného úseku potvrdily, že hydroizolační malta MONOCRETE XP TH rapid plní své poslání a v místě opravy je stoka P bez jakýchkoliv průsaků. (viz obr.3,4) Současně lze říci, že popisovaný průběh opravy potvrdil známou skutečnost, že v oblasti sanací je naprosto nezbytná úzká spolupráce mezi všemi zainteresovanými subjekty, tj. mezi projektantem, zhotovitelem, dodavatelem materiálů a v neposlední řadě i investorem. Opravy mohou být vždy provázeny neočekávanými komplikacemi, velmi často je nezbytné navržené materiály či technologii opravy přizpůsobit konkrétním podmínkám. A velmi často lze jedině takto splnit a zajistit očekávaný výsledek i dlouhodobou trvanlivost opravy.
pf 2009
11
