ýESKÉ VYSOKÉ UýENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební
Studentská vědecká odborná činnost Pozemní stavby a architektura Akademický rok 2014/2015
Sanace vojenského pevnostního objektu z 30. let
Jméno, ročník, obor:
Bc. Magdalena Purkrtová, 1. r, B
Vedoucí práce:
Ing. Jiří Pazderka, Ph.D.
Katedra:
Pozemních staveb
Obsah 1 Úvod ....................................................................................................................... 4 2 Stavební prĤzkum objektu R-74 ............................................................................. 4 3 StavebnČ vlhkostní prĤzkum .................................................................................. 9 4 Laboratorní mČĜení ............................................................................................... 11 4.1 Vzorek ........................................................................................................... 11 4.2 PČchotní srub R-73 ....................................................................................... 11 4.3 Zkouška vodonepropustnosti ........................................................................ 13 4.4 ZávČr............................................................................................................. 15 5 Návrh sanace ....................................................................................................... 16 5.1 Sanace krystalizaþním nátČrem .................................................................... 16 5.1.1 ěešení sanace stĜechy (Varianta I.) ................................................... 17 5.1.2 Použití nátČrĤ jen z interiéru (Varianta II.) .......................................... 19 5.1.3 Obnova chybČjících þástí obvodových stČn ....................................... 19 6 Literatúra .............................................................................................................. 23
2
Abstrakt Pevnostní objekty budované na konci 30. let 20. století na obranu ýeskoslovenské republiky byly ukázkou bravurního osvojení si pomČrnČ nového stavebního materiálu – betonu a pĜinesly budoucímu stavitelství nenahraditelné množství informací. Tato práce se snaží pĜiblížit projekci a výstavbu tČchto objektĤ a zároveĖ Ĝeší návrh sanace PČchotního srubu R-74 situovaného v Rokytnici v Orlických horách. Sanace byla navrhována na základČ poznatkĤ ze stavebnČ technického prĤzkumu provedeného pĜímo na místČ. Souþástí stavebnČ technického prĤzkumu bylo vlastní mČĜení vlhkosti konstrukcí a zkoušení vzorkĤ betonu v laboratoĜi (tlaková zkouška vodonepropustnosti). StavebnČ technický prĤzkum je doplnČn vlastními fotografiemi. Souþástí práce bylo zakreslení poruch a návrh sanace objektu zpracovaný na vložené výkresové dokumentaci.
Abstract The military fortress built at the end of 30s of the 20th century for the defense of the Czechoslovak republic were the illustration of the daring adoption of the concrete as relatively new building material and they brought the irreplaceable amount of information for the future architecture. This thesis tries to approach the topic of projection and construction of these objects. And also of the thesis comprises the proposal of possible rehabilitation of the infantry bunker R-74 in city Rokytnice v Orlických horách. The proposal is elaborated on the basis of the measurement of the humidity of the constructions and testing of the impermeability of the samples by pressurized water. All the findings are accompanied by enclosed photos and drawings. .
3
1
Úvod
PČchotní srub R-74 se nachází v Rokytnici v Orlických horách, nedaleko známé tvrze Haniþka. Zkoumaný objekt je známý pod pĜízviskem „Na Holém“. NynČjším vlastníkem je prezident Klubu vojenství a historie Praha. Klub spravuje objekt jako svou brannČ-historickou základnu od roku 1983, kdy jej souvisle opravuje a vybavuje potĜebným zaĜízením.
Obrázek 1: Pěchotní srub R-74
2
Stavební prĤzkum objektu R-74 Místo stavby:
Rokytnice v Orlických horách-Panská pole 139
Obec a k.ú.:
Panská pole (741035)
Kraj:
Královéhradecký
Parcelní þíslo:
393/5, st.139
Jedná se o pevnostní objekt ve volné krajinČ, pĜiléhající k místní komunikaci. Parcela spadá pod katastrální území: Panská pole. Objekt je tvoĜen jedním nadzemním podlažím a suterénem o stejné pĤdorysné ploše. PĤvodní funkce objektu byla obranná a obytná s pĜebýváním 36 osob. Nové využití není jasnČ definováno, ale bude sloužit jen k soukromým úþelĤm majitele. Objekt pĜiléhá svým vstupem ke komunikaci, zadní þást je plnČ pod terénem, který je zarovnán se stĜechou objektu a dále se mírnČ svažuje. Na boþních stranách se terénní úprava svažuje prudþeji. Pozemek není oplocen a v pĜímém okolí nejsou žádné stavby. Srub je tvoĜen jedním nadzemním podlažím. StĜecha je plochá, zelená pĜímo navazující na okolní terén. Na stĜeše se zdvihají dva ocelové zvony s maskovacím vzorem, nábČhy k nim jsou betonové. VnČjší povrch je pokryt hrubou cementovou omítkou šedé barvy. Hmota objektu je þlenitá, veškeré kolmé styky svislých i vodorovných konstrukcí jsou zaobleny. 4
Podkladovým materiálem je pĤvodní dokumentace objektu vytvoĜená 13. 7. 1936. Další získané informace pocházejí z vlastních mČĜení a publikací o tomto stavebním objektu.
Stavba byla provedena v roce 1937, autorem projektu byl kpt. žen. Ing. František Novák. Realizaci provádČla firma Ing. V. Hlaváþek a arch. V. Müller, Praha XIV. PlnČ vybaven byl v záĜí roku 1938. Po postoupení Sudet NČmecku byl srub ve dnech 2. – 8. 10. 1938 vyklizen a zĤstal opuštČn. Až roku 1983 jej pĜevzal Klub vojenství a historie Praha, který jej souvisle spravuje doposud.[1] V pĜímém okolí srubu – na západní stranČ – vede komunikace, mĤže zde tedy docházet k otĜesĤm. Frekventovanost komunikace je však minimální a na objekt této tuhosti by nemČla mít vliv. PrĤmČrné roþní teploty v tomto místČ dosahují 7 °C, v nejteplejším mČsíci þervenci kolem 15 °C. Je zde velmi vČtrno a chybí zde jakékoli vČtrolamy. Objekt je vystavČn na vrcholu mírného kopce, z východní strany je zcela zapuštČn do terénu. Hladina podzemní vody nebyla zjišĢována. Objekt je vystavČn na nezalesnČné volné ploše, je zde tedy vČtrno. Orientace místností ke svČtovým stranám – smČrem na jih leží pravá stĜelecká místnost a na sever levá stĜelecká místnost. Z východní strany je objekt zapuštČn pod terén. Dle výkresové dokumentace se základová konstrukce provádČla ve formČ železobetonové desky tloušĢky 500 mm. Ta byla vybetonována až na pĜedchozí srovnávací vrstvu tzv. skoĜápku, která mČĜila 100 mm. Železobetonové stČny po obvodu i uvnitĜ jsou nosné, i když jejich dimenze není navrhována na nosnost, ale hlavnČ na odolnost proti výbuchu. Vyztužení obvodových stČn je silnČjší na povrchu z obou stran, z dĤvodu zamezení poškození pĜi ostĜelování. VnitĜní stČna je navíc opatĜena ocelovým oplátováním. Železobetonová stropní deska je tloušĢky 500 mm, pnutí desky není urþené. Na spodní stranČ stĜešní i stropní desky je viditelná obnažená krycí výztuž. UvnitĜ objektu je jedno dvojramenné pravotoþivé schodištČ, pĜekonávající konstrukþní výšku 3 metrĤ. SchodišĢové rameno má šíĜku 800 mm a skládá se ze 7 stupĖĤ. Hloubka podesty je 800 mm a šíĜka 1700 mm. Podesta má dvČ výškové úrovnČ, vzniká zde tedy další stupeĖ schodištČ. Celá konstrukce je z monolitického železobetonu, podesta je nejspíše pnutá jednosmČrnČ mezi dvČ vedlejší stČny a schodišĢové rameno mezi podestou a stropní konstrukci. StupnČ jsou v dobrém stavu, je pouze znatelné prošlapání povrchové vrstvy. Nosnou konstrukcí stĜechy je železobetonová deska tloušĢky 3 metry, vrchní povrch je vyspádován ve sklonu asi 1% v pĜíþném smČru. Na povrchu jsou použity asfaltové pásy, pĤvodnČ kryté betonovou mazaninou. Nosná konstrukce je v dobrém stavu, ale betonová omazávka zĤstala na stĜeše už jen lokálnČ. Asfaltové pásy jsou potrhané, odlepené a místy chybí úplnČ. StĜechou do objektu zatéká. Podlahy jsou tvoĜené potČry, které jsou vyspádované ke sbČrným žlábkĤm. Na povrchu jsou znát známky užívání, ale nebyla nalezena žádná významná poškození. V prostorách nynČjšího hygienického zázemí je použita keramická dlažba. Venkovní omítka je jednovrstvá cementová, její pĜídržnost a stav je vČtšinou dobrý. Na povrchu se místy vyskytují vápenné výkvČty, plošnČ omítka porĤstá mechem a lišejníkem. Jen v horních oblých þástech stČn omítka opadává spolu s tenkou vrstvou betonu. PĜíþinou tohoto poškození je zatékání dešĢové vody následované zmrazovacími cykly. VnitĜní stČny a stropy jsou opatĜeny jen tenkovrstvým nátČrem, vnitĜní þást obvodových stČn s dČlostĜeleckou výbavou je
5
pokryta ocelovými pláty, ty jsou natĜeny stĜíbrnou barvou. Vlivem zatékání jsou ocelové pláty pokryty rzí a na omítnutých stČnách jsou viditelné mapy od vlhkosti. NynČjší novČ zrekonstruovaná koupelna je do výšky 2,1 m obložena keramickými dlaždicemi. Otvory v konstrukci jsou z vnitĜní strany zaslepené. DveĜní otvory jsou provedeny pomocí ocelových zárubní, dveĜní kĜídla jsou plechová nebo celodĜevČná. Vstup je zabezpeþen železnou mĜíží, následují dvoje pancéĜové dveĜe. Otvory jsou bez poruch. Hydroizolace na stĜešní þásti konstrukce je v dezolátním stavu, zbývají jen kusy lepenky a nesouvislé stopy po nátČru. V místech, kde izolace vyúsĢovala na svislou konstrukci, jsou její zbytky patrné, ale vrstva betonu, která mČla izolaci chránit, odpadává. Stav hydroizolace spodní stavby nebyl zjišĢován. Obvodové stČny na sobČ nesou jen drobnČjší známky poškození a degradace. NejvČtším poškozením jsou lokálnČ odpadlé þásti betonu. Tato místa se nacházejí hlavnČ v oblém pĜechodu mezi svislou a vodorovnou konstrukcí. Odchlipuje se zde betonová vrstva, položená na asfaltové pásy. Další závadou je nesoudržná omítka, jedná se jen o lokální poškození, v okolní ploše je pĜídržnost omítky dobrá. ChybČjící omítka se vČtšinou vyskytuje v místech prasklin a trhlin. Trhliny se vyskytují pĜevážnČ ve vodorovném smČru a nejsou hluboké, zasahují jen do povrchové úpravy konstrukce. ýetnou závadou jsou vápenné výkvČty, které se nacházejí na všech þtyĜech stranách objektu. Jsou rĤzného rozsahu, ale vČtší þást z nich zaþíná v horní tĜetinČ svislé konstrukce – na místČ vyústČní pĤvodní hydroizolace stĜešní konstrukce. Poslední závadou je porost konstrukce lišejníkem, tato biologická degradace se nachází v nejvČtším množství na severní stranČ objektu. V drobnČjším rozsahu porĤstá lišejník obvodové stČny témČĜ na všech místech. Všechny závady jsou zakresleny v pČti pohledech na objekt s vysvČtlující legendou typĤ poškození (Výkresy þ. 5, þ. 6, þ. 7, þ. 8).
6
7
8
3
StavebnČ vlhkostní prĤzkum
Pro návrh komplexního sanaþního opatĜení je dĤležitý dĤkladný prĤzkum stavby, tím se rozumí zjištČní pĜíþin vlhkosti a všech parametrĤ a charakteristických veliþin konstrukce. Pro tuto analýzu je zásadním poznatkem zjištČní vlhkosti. Vlhkost konstrukce lze spolehlivČ stanovit pouze mČĜením. PrĤzkum lze provádČt nČkolika zpĤsoby, základní metody se dČlí na destruktivní a nedestruktivní. V našem pĜípadČ volíme metodu nedestruktivní, pĜi které není tĜeba zasahovat do konstrukce mČĜeného objektu. K prĤzkumu se využívají elektrické mČĜicí pĜístroje, které mČĜí povrchovou vlhkost homogenních materiálĤ do hloubky nČkolika centimetrĤ. Tato mČĜení bývají spíše orientaþní, jsou založena na mČĜení odporu nebo elektrické kapacity materiálu a na mČĜení zmČny hodnot v dĤsledku zvlhnutí. Zvolila jsem metodu kapacitní. Nevýhodou je pomČrnČ malá hloubka mČĜení – kolem 20–30 mm. [2] Obrázek 2: Gresinger electronic GMK 100
Mé mČĜení vlhkosti probíhalo 19. 4. 2014 pomocí kapacitního pĜístroje GRESINGER electronic GMK 100, nastavení bylo na hloubku mČĜení 25 mm. MČĜeny byly všechny betonové stČny z interiéru s výjimkou stČn obložených ocelovým plátováním, kde mČĜení nebylo možné provést. Každá stČna byla mČĜena ve tĜech výškových úrovních, ve vzdálenostech od podlahy 0,2 m, 1,2 m a 2,4 m. Mimo svislých stČn v obou podlažích byla zmČĜena i vlhkost podlahy. Celkem bylo provedeno 180 mČĜení na 61 místech v objektu. Výsledky mČĜení ukazují zvýšenou hmotnostní vlhkost konstrukcí v celém objektu. Nejmenší namČĜená hodnota þinila 1,9%, nejvyšší 7,6%, prĤmČrná hodnota mČĜení 4,49% relativní vlhkosti. Všechna mČĜení jsou zakreslena ve výkresech prvního nadzemního a podzemního podlaží (Výkres þ. 11 a þ. 12).
9
PĜi analýze výsledkĤ jsem hodnotila vlhkost ve vztahu nadzemního a podz0emního podlaží. V kĜivce jsou umístČny místnosti nad sebou. V promítnutí lineárního trendu výsledkĤ je viditelné, že mČĜení v podzemním podlaží vykazují hmotnostní vlhkost vyšší (Graf 1). Dalším hodnotícím hlediskem je rozdČlení objektu podle osy symetrie na severní a jižní þást. Zde je viditelná pĜevážnČ vyšší hmotnostní vlhkost v jižní þásti objektu. To mĤže být známkou lokálního vnikání vlhkosti v této oblasti (Graf 2).
10
V pĜedešlých grafech využíváme prĤmČrnou vlhkost vycházející ze tĜí mČĜení v rĤzných výškách na témže místČ.
4
Laboratorní mČĜení 4.1
Vzorek
Vzorek pro laboratorní zkoušku nemohl být odebrán pĜímo ze zkoumaného objektu R-74. Vzhledem k jeho dobĜe zachovanému stavu by bylo nevhodné zasahovat do nosné konstrukce a poškodit tím její spojitost. Vzorek byl tedy odebrán z vedlejšího PČchotního srubu R-73 (Obrázek 3).
K Z sKZ
Obrázek 3: Mapa hlavního obranného postavení úseku Bartošovice-Anenský vrch [6]
4.2
PČchotní srub R-73
Vedlejší objekt byl pro odbČr vzorku ideální z nČkolika dĤvodĤ. Vzdálenost obou objektĤ þiní jen nČkolik desítek metrĤ, získávání vzorku bylo ménČ nároþné díky stavu konstrukce srubu. ýást stĜechy a ochranná kĜídla byla silnČ poniþena. Tato destrukce nebyla zpĤsobena vojenskou stĜelbou, ale až po válce odstĜelováním ocelových zvonĤ trhavinou pro získání ocele. Bohužel takto poniþená je vČtšina tČžkých objektĤ (Obrázek 4). 11
Obrázek 4: Pěchotní srub R-73 (foto 29. 3. 2014)
Srub patĜil do stejného stavebního podúseku – Kunvald, výstavbu provádČla stejná stavební firma Hlaváþek a Müller, Praha XIV jako zkoumaný srub R-74. Odolnost je o stupeĖ nižší – jen odolnost II. Betonáž byla provedena pĜibližnČ o mČsíc dĜíve od 9.– 15. 11. 1937. Srub je také o nČco menší – byl navrhován pro posádku 29 mužĤ, objem betonu byl 1704 m3. [3] Vzorek pochází se stĜešní þásti, jsou na nČm znatelné zbytky asfaltových nátČrĤ. Má nepravidelný tvar pĜibližnČ velikosti 300 × 200 × 150 mm (Obrázek 5).
Obrázek 5: Vzorek betonu z konstrukce střechy na místě odběru (foto 29. 3. 2014)
12
4.3
Zkouška vodonepropustnosti
Zkoumaný vzorek byl pro zkušební úþely rozĜezán na dvČ menší kostky, pĜibližnČ velikosti 100 × 100 × 100 mm. PĜi Ĝezání bylo potvrzeno, že beton je velmi kvalitní. Na jeho složení bylo použito kamenivo velkého prĤmČru a smČs je velmi hutná. Dále bylo zjištČno, že v betonu je þást, která je mnohem ménČ kvalitní. Složení betonu tedy nemusí být homogenní. Zkouška na vodotlaþné stolici trvala 72 hodin pod tlakem vody 5 Bar. Nejprve byl zkoušen samostatný vzorek bez jakýchkoli nátČrĤ. Tento nám posloužil jako referenþní vzorek. Zkouška zaþala 8. 4. 2014 v 10:00. Obrázek 6: Zkoušený vzorek bez vodotlačné stolici (foto 8. 4. 2014)
nátěru
na
Vzorek byl po 72 hodinách z pĜístroje odebrán (Obrázek 7). PĜi první prohlídce bylo zĜetelnČ viditelné, že voda prostoupila maximálnČ do výšky 1–2 mm. Hmotnost vzorku se zmČnila o nevýznamnou þást. Pro pĜesnČjší posouzení byl vzorek rozštípnut (Obrázek 8). Na rozštípnuté þásti je dobĜe viditelné nasycení vodou v tloušĢce jednoho milimetru. Také je zde znatelná nehomogenita vzorku. SvČtlejší žíly ve vzorku jsou tvoĜeny smČsí horší kvality, tČmito þástmi do betonu vnikala vlhkost. Kolem svČtlejších oblastí je viditelná þást betonu nasycená vodou v tloušĢce dvou milimetrĤ (Obrázek 9).
Obrázek 7: Zkoumaný vzorek bez nátěru po 72 hodinách (foto 11. 4. 2014)
Obrázek 8: Vzorek bez nátěru rozštípnut (foto 11. 4. 2014)
je
tlakem
13
Obrázek 9: Vzorek bez nátěru po rozštípnutí (foto 11. 4. 2014) A: Prosáknutí vody v kvalitním betonu B: Vlhkost prosakující kolem oblasti s horším složením směsi
Druhý vzorek obdobné velikosti a stejného složení byl opatĜen jedním nátČrem XYPEX Concentrate 0,8 o tloušĢce 1 mm. SmČs je pĜipravená podle návodu v pomČru 1 díl vody a 5 dílĤ krystalizaþní smČsi, má kašovitou konzistenci (Obrázek 10). Beton byl pĜed samotným nátČrem namoþen a osušen, aby mČl matnou barvu a ne lesklý film. Po aplikaci nátČru se nechaly aktivní složky pĤsobit (Obrázek 11).
Obrázek 10: Vzorek betonu nátěrem (foto 11. 4. 2014)
před
Obrázek 11: Vzorek opatřený nátěrem XYPEX Concentrate 0,8 (foto 11. 4. 2014)
Zkouška natĜeného vzorku zaþala 22. 4. 2014 po 11 dnech pĤsobení krystalického nátČru. Bohužel zkouška se nezdaĜila z dĤvodu pronikání vody skrz pór ven ze vzorku, tlak vodotlaþné stolice a množství vody se nemohlo udržet. PĜistupujeme ke zkoušce nové, a snažíme se tČmto problémĤm zabránit. Dne 24. 4. 2014 byl ze vzorku nátČr odstranČn, a nanesl se nátČr nový se stejným složením, jen teć již ze dvou stran. Pro zlepšení funkþnosti nátČru byl vzorek ponoĜen do vody, aby mohly krystaly rĤst v dostateþném množství. Vzorek byl ve vodČ ponoĜen po dobu asi 80 hodin, po této dobČ jsou na povrchu þásti s horším složením betonu viditelné rostoucí krystaly (Obrázek 12).
14
Vzorek jsme nechali 24 hodin vyschnout, aby byl výsledek zkoušky viditelný. Pro dostateþné upnutí vzorku do stolice se na nČj musí nabetonovat vyrovnávací vrstva, aby získal kubický tvar. Zkouška vzorku s nátČrem zaþala 29. 4. 2014 a podmínky zkoušení byly stejné jako u referenþního vzorku, tlak vody 5 Bar a doba trvání 72 hodin. Po dokonþení zkoušky je vzorek vyjmut z vodotlaþné stolice a na zkušebním lisu pĜíþným tahem rozdČlen na dvČ þásti, aby byla viditelná hloubka prosáknutí vody (Obrázek 13). Na vzorku je viditelné nerovnomČrné prosakování. V místech kvalitního betonu je prosakování opČt minimální. Kolem nekvalitního materiálu je viditelné pronikání vlhkosti i do vČtších hloubek. Také místa, která nebyla namáhána pĜímo tlakem vody, ale mají horší složení betonu, jsou zavodnČná. Voda zde nejspíše pĜirozenČ vzlínala kapilárami uvnitĜ materiálu.
Obrázek 12: Vzorek s krystalizačním nátěrem po 80 hodinách působení v misce s vodou (foto 28. 4. 2014)
Obrázek 13: Vzorek s krystalickým nátěrem po rozštípnutí (foto 2. 5. 2014) A: Minimální prosáknutí vody v kvalitním betonu B: Pronikání vlhkosti kolem betonu s nekvalitním složením C: Vzlínání vlhkosti nekvalitním betonem mimo oblast vzorku namáhanou tlakem vody
4.4
ZávČr
PĜi mČĜení jsme zkoušeli dva vzorky, které byly pĜimČĜenČ rovnocenné svou velikostí a složením. PĜi první zkoušce referenþního vzorku jsme zjistili, že beton je
15
kvalitní a nepropustný. PĜíþinou pronikání vlhkosti je nehomogenita betonu. Propustné jsou kontaktní plochy kvalitního betonu a betonu s horším složením. Druhý vzorek byl natĜen krystalickým nátČrem XYPEX Concentrate 0,8. Po identickém zkoušení vodotlaþnou stolicí máme témČĜ stejné výsledky. Voda opČt prosákla do minimální hloubky v místech kvalitního betonu, naopak v kontaktu tČchto rozlišných složení betonu je prĤsak znatelný. ZávČrem tČchto laboratorních výsledkĤ je, že se musíme snažit zaplnit póry vznikající na rozhraní homogenit. PĜestože se mĤže zdát, že krystalizaþní nátČry v tomto pĜípadČ nezafungovaly, nemusí tomu tak být. V našem konkrétním pĜípadČ nemČl nátČr dostateþnČ dlouhou dobu na prorĤstání. Tím, že je beton velmi hutný, bude samozĜejmČ trvat delší dobu, než jím krystaly proniknou. PĜi aplikaci pĜímo na Ĝešeném místČ bude také výhodou zvýšená vlhkost v problematických úsecích, která rĤstu krystalĤ pomĤže.
5
Návrh sanace
PĜímému Ĝešení vlhkosti v objektu musí pĜedcházet zjištČní pĜíþiny zvýšené vlhkosti a její pĜípadné nepĜímé Ĝešení. Voda by se nejlépe nemČla ke konstrukci vĤbec dostat. Zásadní by mČlo být vytvoĜení souvislé drenáže kolem objektu. Aþkoli byla drenáž þásteþnČ vyĜešena pomocí kamenné rovnaniny již pĜi výstavbČ, její funkþnost je v souþasnosti nízká, nejspíše ani odvod vyspádováním nefunguje nejlépe. ěešením by bylo odkopání rovnaniny až k základové desce, následné vyspádování výkopu a položení drenážního potrubí, které by bylo vyvedeno do jímky. Výkop kolem objektu by mČl být vyplnČn þistým, propraným kamenivem, které bude propustné. Snažíme se zamezit prĤniku hlinitých þástic do drenáže, aby nám nezanesla drenážní potrubí. Celá tato operace by byla velice nároþná a nákladná, jelikož se jedná o jámy hloubky až 6 metrĤ a v týlní þásti dokonce nemožná, protože se kamenina nachází pod komunikací. Z tohoto dĤvodu budou následující návrhy dČleny na jednodušší variantu s minimem výkopových prací a druhou nároþnČjší se všemi potĜebnými opatĜeními.
5.1
Sanace krystalizaþním nátČrem
Krystalizaþní nepropustné materiály XYPEX jsou kompozity prášku, který se skládá z portlandského cementu, velmi jemného upraveného kĜemiþitého písku a z mnoha aktivních zvláštních chemikálií. PĜed použitím se tato smČs smíchá s vodou, þímž se vytvoĜí kašovitá hmota pro aplikaci na povrch betonu ve formČ nátČru nebo nástĜiku. Po smíchání s vodou a nanesení na povrch betonu dojde k tvorbČ nerozpustných vláknitých krystalĤ v pórech a kapilárách betonu. Tím se beton trvale zacelí proti prĤsakĤm vody a jiných kapalin v jakémkoli smČru. Výsledek aplikace nátČru je stálý. Ochrana betonu nespoþívá ve zvýšení chemické odolnosti cementového kamene, ale v utČsnČní všech kapilár a pórĤ, které brání vodČ a tČmto chemickým látkám do betonu pronikat. Pokud se pĜesto stane, že roztoky tČchto látek proniknou pod povrch betonu, XYPEX bude reagovat s roztokem a spotĜebovávat jeho vodu k dotČsnČní tČchto cest další krystalizací. Agresivní škodlivé látky zĤstanou zablokované v tenké povrchové vrstvČ o síle nČkolika milimetrĤ a nebudou schopny se dále pohybovat. Proto beton ošetĜený krystalizaþním nátČrem mĤže mít na svém povrchu nČkteré agresivní složky, a pĜesto nedojde ke korozi výztuže.[4] 16
5.1.1
ěešení sanace stĜechy (Varianta I.)
Velkou výhodou Ĝešení pomocí krystalizaþních nátČrĤ je možnost nanesení, jak na vodorovné þásti stĜechy, tak na navazující svislou þást konstrukce. Nevznikají pak kritické detaily, které jsou vždy nejslabším místem Ĝešení. Nejprve musíme zajistit, aby byl povrch betonu þistý, zbavený nátČrĤ a povlakĤ. StĜecha má na svém povrchu zbytky asfaltových pásĤ a nátČrĤ, které musíme odstranit. Velké þásti pásĤ budou odĜíznuty, zbytek povrchu oþištČn tlakovou vodou pĜípadnČ pískováním. Povrch musí nátČru umožnit pĜístup ke kapilárnímu systému betonu, aby bylo zajištČno pronikání chemikálií betonem. Vodorovné povrchy by mČly mít, pokud možno, drsný povrch. Volíme nátČr XYPEX Concentrate 0,8. DĜíve než se pĜistoupí k samotnému nátČru, musí se opravit povrchové vady betonu. PĜi stavebnČ technickém prĤzkumu sice nebyly trhliny ve stĜešní konstrukci objeveny, ale pokud by pĜi realizaci došlo k jejich nálezu, postup by byl následující. NejdĜíve je nutné vyhodnotit, zda je trhlina aktivní þi pasivní pomocí sádrových terþĤ. V obou pĜípadech by se v místČ trhliny vysekala spára tvaru U až na zdravý podklad. Povrch by byl zdrsnČn, byly by odstranČny všechny neþistoty a vybouraný materiál. NáslednČ by byl povrch natĜen 15ti% roztokem kyseliny chlorovodíkové, která by byla po 5 minutách dĤkladnČ opláchnuta. Povrch by se nechal nasáknout vodou, pĜebyteþná voda by musela být odstranČna, beton by mČl být matný bez kapek vody. Dále by se postup lišil podle typu trhliny. Pasivní trhlinČ by mČla staþit drážka o ploše v Ĝezu 25 × 45 mm, do ní by byla aplikována jedna vrstva kašovité hmoty XYPEX Concentrate v množství 0,8 kg/m2 ve žlábku s pĜesahem asi 15 cm na každé stranČ. Poté by se pĜipravila ucpávka XYPEX Patch’n Plug pĜidáním 1 dílu þisté vody do 3 1/2 dílu XYPEXu Patch’n Plug (objemovČ) a byla by míchána tak dlouho, až by se vytvoĜil hustý tmel. Ze spáry by se odstranilo co nejvíce pĜebyteþné vody a pak okamžitČ vtlaþen XYPEX Patch’n Plug na místo prĤsaku palcem v gumových rukavicích. Je nutné ucpávku pĜidržet po dobu cca 60 sekund na místČ, než zatvrdne. Povrch ošetĜené plochy by pak byl vlhþen 2–3krát dennČ mlžením nebo jemným postĜikem vody po dobu 2 dnĤ. Aktivní trhlina by byla Ĝešena pomocí vložení dvou materiálĤ od firmy BETOSAN. Na spodní þást drážky, která má plochu Ĝezu 20 × 50 mm by byl vložen PE provazec polyfix PEP, který by musel být pĜímo v kontaktu s trhlinou a umožĖoval jí pohyb. Další vrstvou by byl elastický tČsnící tmel WODAFLEX v tloušĢce 10 mm, který by umožĖovat dostateþnou elastiþnost. [4] Trhlina by byla zaslepena ucpávkou XYPEXu Patch’n Plug jako v pĜedešlém pĜípadČ (Obrázek 14).
17
Obrázek 14: Vlastní návrh řešení sanace trhlin pro případ aktivní i pasivní trhliny
Po pĜípadném vyspravení trhlin bude pĜistoupeno k plošné sanaci stĜechy. Místa nátČru jsou schematicky naznaþena v následujících pĤdorysech a Ĝezech (Výkres þ. 13, þ. 14, þ. 15, þ. 16). Povrch urþený k aplikaci nátČru musí být dĤkladnČ navlhþen, ale nesmí po nČm stékat voda. K nanášení kašovité smČsi XYPEXu Concentrate se používá štČtec s polotvrdými krátkými štČtinami, nejlépe speciální štČtec vyrábČný pro tento úþel a dodávaný distributorem. Pro horizontální plochy je možné použít smeták s tvrdými štČtinami. Suchý práškový XYPEX Concentrate bude smíchán podle objemu s þistou vodou, která neobsahuje soli ani jiné neþistoty. Množství míchané smČsi by mČlo být takové, aby je bylo možno spotĜebovat do 20 minut od pĜípravy smČsi. Pokud smČs poþíná tuhnout, je tĜeba ji þasto promíchávat, ale v žádném pĜípadČ již nelze pĜidávat další vodu. Jednovrstvá aplikace spotĜebuje 0,8 kg/m2, což vytvoĜí pĜibližnČ vrstvu 1,2 mm. Vrstva by nemČla být o mnoho slabší, ale ani silnČjší. PĜi nanesení silnČjší vrstvy XYPEXu by mohlo docházet k potížím pĜi zrání zejména za teplejšího poþasí. Druhá vrstva bude nanesena poté, jakmile první nanesená vrstva zavadne, avšak je ještČ þerstvá, tzn. vČtšinou po 1–2 hodinách. PĜi pokrývání vodorovných ploch je tĜeba dbát na to, aby aplikaþní vrstva XYPEXu byla stejnomČrná. Lze toho docílit tím, že po povrchu naneseného XYPEXu bude pĜetažen tČžký smeták. Pohyb smetáku bude provádČn v dlouhých úsecích, tím bude zabránČno koncentraci XYPEXu v nižších þástech povrchu a zároveĖ bude odstranČn pĜebyteþný materiál. Nový povrch bude potĜebovat jemný postĜik vodou bČhem zrání, které zaþne ihned po ztvrdnutí povrchu do té míry, že jemným postĜikem není narušen. Za bČžných podmínek staþí postĜikovat XYPEXovou úpravu mlžením nebo jemným postĜikem 3krát dennČ po dobu 2 dnĤ. Za horkého poþasí a na pĜímém slunci je tĜeba zabránit rychlému vysychání, a proto je nutno postĜikovat i þastČji než 3krát dennČ. PĜípadnČ lze povrch na stejnou dobu zakrýt vlhkou pytlovinou. Na poþátku zrání, po dobu alespoĖ 48 hodin od aplikace, je tĜeba povrchy ošetĜené XYPEXem chránit také pĜed intenzivním deštČm, hromadČním vody na povrchu nebo mrazem, aby nedošlo k narušení povrchu. Bude-li použita jako ochrana pokrývka, je tĜeba také zabezpeþit, aby povrch mohl „dýchat“. Pokrývky z umČlých hmot, polyetylénu apod. nesmí být položeny pĜímo na povrch aplikovaného XYPEXu. Musí být instalovány nad ošetĜenou plochou tak, aby k ní byl zabezpeþen pĜístup vzduchu. [14] Po 4-5 týdnech bude možné nátČr upravit z estetických dĤvodĤ – pokud bude povrchová vrstva pĜíliš hladká a nebude odpovídat požadavkĤm na pĤvodní vzhled. Pomocí kartáþĤ bude možné vytvoĜit hrubší vzhled. Jinou možností úpravy povrchu by bylo nanést napĜíklad omítkový nátČr, který ale musí mít prodyšné vlastnosti.
18
V místech, kde bude na stĜešní konstrukci aplikováno souvrství zelené stĜechy nebo u svislé stČny v kontaktu se zeminou, jsou možné dvČ varianty koneþné úpravy. První variantou by bylo nanesení vrstvy zeminy pĜímo na konstrukci. TloušĢka konstrukce prorostlé vodČodolnými krystaly bude dostateþná pro ochranu proti pronikání vlhkosti. ProrĤstání koĜínkĤ takto masivní konstrukci nijak neublíží. Vrstva zeminy se zelení by byla dostateþnČ prodyšná, a tak by umožnila betonu pĜirozenČ fungovat. V druhé variantČ skladby zelené stĜechy by se po dostateþné distanþní dobČ od nanesení krystalizaþních nátČrĤ položilo souvrství stĜechy. První vrstvou skladby stĜechy by byla separaþní ochrana netkanou textilií FILTEK 300g/m2 a dále nopová fólie DEKDREN T20 garden. Nakonec by se umístil substrát pro extenzivní zeleĖ. Toto souvrství by bylo ve východní þásti vytaženo ze stĜešní þásti podél svislé konstrukce až k základu. U základu by byla nopová fólie zatažena až k drenážnímu potrubí, aby byla voda odvedena pryþ od objektu.
5.1.2
Použití nátČrĤ jen z interiéru (Varianta II.)
Tato varianta by byla vhodná, pokud bychom se chtČli vyhnout nákladným zemním pracím nebo ji použít jako doplĖkovou k variantČ I. Krystalizaþní nátČry fungují z interiéru i z exteriéru. Nevýhodou této varianty je, že pĜi ní není možné zabránit pĜítomnosti vody v konstrukci. Životnost konstrukce by tedy byla stejná, jako kdyby nebyl použit žádný sanaþní postup, ale interiér by byl od vlhkosti ochránČn. Nebyla by tedy variantou ideální, ale výhodnou. Druhou drobnou nevýhodou by byla ztížená aplikace nátČrĤ na stropní konstrukci. Nejedná se ale o zásadní problém, výrobky XYPEX a BETOSAN mají verze TH, které mají lepší pĜídržnost na svislých površích. V následujících pĤdorysech a Ĝezech jsou naznaþena místa nátČrĤ pro obČ varianty (Výkresy þ. 13, þ. 14, þ. 15., þ. 16). NátČry prorostou þasem do jisté hloubky a vytvoĜí vodu nepropustný obal objektu. V tomto pĜípadČ se poþítá s odstranČním vnitĜního ocelového plátování, aby se nátČr mohl aplikovat na všechny požadované konstrukce. NátČr bude stejného složení jako ve variantČ I. – XYPEX Concentrate 0,8. Také postup práce bude identický. Výhodou aplikace nátČrĤ v interiéru je, že odpadá následná nutnost ochrany pĜed sluneþním záĜením. V interiéru nejsou nátČry nijak problematické, jsou nezávadné a mají požadovaný betonový vzhled.
5.1.3
Obnova chybČjících þástí obvodových stČn
PĜi sanaci konstrukce proti zatékání bude nutné vyspravit i místa, kde beton lokálnČ schází. Bude se jednat hlavnČ o jedno místo na rozhraní svislé a vodorovné konstrukce, viditelné na fotografii (Obrázek 15). PĜíþinou odpadnutí byla nejspíše voda, která zatekla pod skrývku na asfaltovém pásu a vlivem zmrazovacích cyklĤ vrstvu postupnČ oddČlila. Sanace bude provedena pomocí materiálĤ od firmy XYPEX a BETOSAN. Nejprve bude povrch dĤkladnČ oþištČn a zbaven zbytkĤ asfaltových pásĤ. Povrch musí být þistý a soudržný, aby nová vrstva dostateþnČ pĜilnula. Povrch bude tedy zbaven všech uvolnČných þástí, bohužel i tak se již pod navenek pevným betonem vytvoĜila þást s mikrotrhlinkami, která by novou vrstvu neudržela. ěešením bude 19
vytvoĜení sítČ trnĤ vzdálených od sebe mezi 200–250 mm, které budou zakotvené minimálnČ 70 mm v již pevném betonu. Trny budou upevnČny v pĜedvrtaných otvorech o prĤmČru 12 mm, které budou vyplnČny cementovou maltou SUPERFIX TH f a poté do nich vloženy trny o prĤmČru 3–6 mm. PĜed aplikací cementové malty musí být odstranČny prachové þástice a povrch musí být opakovanČ navlhþen alespoĖ 120 minut pĜed aplikací malty. Otvory bude nutné zaplnit najednou bez pĜerušení a vložit do nich ocelové trny. Poté bude položena výztužná ocelová síĢ ARMOBET 40/40/2, která bude vyvázána drátem s ocelovými trny. V okolí natažené sítČ nesmí docházet k vibracím a otĜesĤm. Podkladní povrch po fixaci sítČ bude ĜádnČ navlhþen, musí být matnČ vlhký nikoli s lesklým vodním filmem. ChybČjící þást bude vyplnČna hydroizolaþní maltou WATERFIX XP TH, která bude nanášena ruþnČ nahazováním. První vrstva musí být nanesena tak, aby mezi podkladem a maltou nevznikala volná místa. PĜi nahazování se doporuþuje maltu rozetĜít do pórĤ – dĤkladné zapracování je podmínkou kvalitní adheze. U lokálních oprav je nutno vČnovat pozornost hraniþním oblastem opravovaného místa, aby byla styþná spára i zde náležitČ zhutnČna, bez vzduchových pórĤ þi jiných nehomogenit. Budeme postupovat vždy od místa s nejhlubším poškozením tak, aby finální vrstva byla pokud možno souvislá v celé ploše. Povrch se nechá uzrát ve vlhku, bez pĜítomnosti sluneþního záĜení, minimálnČ po dobu 2 dní, poté se povrch natĜe tČsnící smČsí MONOCRETE MONOMIX XP TH v tloušĢce 15 mm. Lokální úpravy budeme muset provést pĜed plošným nátČrem celé stĜechy, kterým budou následnČ pĜekryta i tato místa a to hlavnČ kvĤli sjednocení povrchĤ. Poslední vrstvou tedy bude tenký nátČr XYPEXEM Concentrate 0,8 (). [4]
Obrázek 15: Fotografie chybějící části konstrukce (archiv Jana Škody)
20
Obrázek 16:Vlastní návrh možného způsobu sanace odpadlé části konstrukce
21
22
6
Literatúra
[1] Stehlík, F. a Kupka, V. PČchotní srub R-S 74 "Na Holém". Praha : Fortprint, 1994 2] Kleþka, Tomáš. Metody prĤzkumu vlhkých staveb. Praha : VČdecko technická spoleþnost pro sanace staveb a péþi o památky, 2007. [3] Sýkora, O. Elektronická databáze þeskoslovenského tČžkého opevnČní 1935-1938. [Online] 6. 2 2004. [Citace: 28. 3 2014.] http://www.opevneni.cz/?l=0108372714102404334468. [ [4] Betosan s.r.o. Betosan. [Online] [Citace: 15. 3 2014.] http://betosan.cz/vyrobniprogram/.
23
