Staveništní malty a suché maltové směsi při obnově památek

Společnost pro technologie ochrany památek Národní technické muzeum

Staveništní malty a suché maltové směsi při obnově památek

odborný seminář 18. dubna 2013 Národní technické muzeum Kostelní 42, Praha 7

1

Staveništní malty a suché maltové směsi při obnově památek, seminář 2013

Zkušenosti architekta s použitím suchých a staveništních maltových směsí při obnově památek Libor Sommer, autorizovaný architekt

V posledních letech zesílil tlak, zejména odborných pracovníků státní památkové péče, na důslednou aplikaci tradičních materiálů souvisejících s opravami nebo celkovou obnovou historických fasád, a to jak u objektů prohlášených za kulturní památku, tak u kvalitních objektů tvořících podstatu hodnot plošných památkově chráněných území. Tento požadavek je pochopitelný, zejména s ohledem na závěry Benátské charty a obecně přijímanými názory odborné veřejnosti na úseku památkové péče. Z hlediska architekta, spolupracujícího na koncepci obnovy konkrétního objektu s odborným pracovníkem památkové péče mohu konstatovat, že není možné obecně paušalizovat, zda je přípustné výhradní použití staveništních omítek nebo suchých maltových směsí. Každý objekt je jiný a vyžaduje individuální přístup. Použití konkrétního systému vychází ze současného stupně poznání uměleckých, historických a památkových hodnot objektu. Zásadním podkladem pro rozhodnutí o konkrétním složení omítkové malty bývá technologický, stavebně-technický a stratigrafický průzkum omítkových vrstev. I přes maximální snahu provést veškerou technologickou a předprojektovou přípravu, se po realizaci, nebo i v jejím průběhu, mohou objevit stavebně-technické poruchy prováděných omítek bez ohledu na použitý omítkový systém. Na pěti příkladech bych chtěl demonstrovat poruchy omítek na různých objektech, které byly opravovány v posledních čtyřech letech za použití různých druhů vápenných suchých maltových směsí, ale také staveništních malt, při jejichž přípravě bylo použito pojivo na bázi románského cementu.

Suché maltové směsi Realizace obnovy fasády zámku v Lomnici nad Popelkou Jedná se o zámek, který byl postaven na místě staršího renesančního objektu ve 40. letech 18. století. Prakticky od svého vzniku sloužil pro úředníky panství. V 19. a 20. století byl často upravován. Až na výjimky byl fasádní plášť opatřen novými, pravděpodobně vápenocementovými omítkami z 60. let 20. století. Omítky byly zasolené a částečně dožilé. Byly proto sejmuty a nahrazeny novými vápennými omítkami s přísadou suevitského trassu. Vzhledem k přirozeně vyšší pórovitosti omítek, způsobené vlastnostmi suevitského trassu, jsou omítky již třetím rokem bez viditelných projevů destrukce, a to i na zasoleném zdivu (koncentrace vodorozpustných solí ve zdivu byla částečně snížena několikanásobnými kompresními zábaly). Povrch omítek je opatřen vápenným nátěrem. 30

Sommer L.: Zkušenosti architekta s použitím suchých a staveništních maltových směsí při obnově památek

b

a

c

Obr. 1: Zámek v Lomnici nad Popelkou

a – Hloubkové spárování podzemního zdiva a stav fasády před obnovou b, c – Stav po obnově

Obnova vnitřních a vnějších omítek bývalého františkánského kláštera v Hostinném Jedná se o františkánský klášter postavený na konci 17. století Wolfgangem Dienzenhoferem. (Obnova kláštera získala titul Stavba roku 2012.) Vnější i vnitřní omítky byly nešetrně sejmuty v 80. letech 20. století. Z původních omítek se zachovala pouze torza na hlavní římse a na klenbách v interiéru. Z důvodu tlaku na cenu prosadil zhotovitel aplikaci vápenných omítek s metakaolinem. Výrobce těchto omítek deklaroval čistě vápennou jádrovou omítku i štukovou vrstvu, která neobsahuje cement, sádru ani polymerní přísady a je určená pro opravy a obnovu omítek historických staveb. Projektant oponoval vyšší potřebou záměsové vody oproti použití tradičních vápenných, nebo trassových omítek. Při srovnání spotřeby záměsové vody se standardními vápennými a trass-vápennými omítkami vyšlo najevo, že navržené omítky vyžadují o cca 30 % větší množství záměsové vody. Obecně platí, že čím je větší množství záměsové vody ve standardní čerstvé maltě, tím větší bude pnutí omítek při jejich vysychání. S tím souvisí vznik větších smršťovacích trhlin, kterým je přímo úměrná menší stabilita omítkového systému. Tato skutečnost se projevila trhlinami v referenčních plochách jádrové omítky. 31


Jádrová vrstva vykazovala smršťovací trhliny o šířce cca 2 mm, vrchní vrstva měla trhliny o šířce více než 1 mm. Vzhledem k vysokému podílu záměsové vody došlo navíc k nerovnoměrné nasákavosti finálních povrchů. To se projevilo již při vynášení vzorků vápenných nátěrů (některé části byly lesklé a měnily barvu, na rozdíl od ostatních ploch téhož nátěru). Po předložení bezpečnostního listu vyšlo najevo, že omítková směs obsahuje portlandský cement do 40 % objemu.

a

b

c

Obr. 2: Františkánský klášter v Hostinném

a – Pohled na klášter od jihu po obnově fasád b – Pohled do rajského dvora od západu, stav po obnově c – Trhliny objevené v jádrových omítkách v průběhu realizace stavby

Obnova iluzivní malby severní stěny oranžérie ve francouzském parku zámku Dobříš Jedná se o barokní stavbu ze 3. čtvrtiny 18. století, která byla opatřena malovanou iluzivní výzdobou s motivy antické architektury. Fasáda a malba byly obnoveny naposledy na sklonku 70. let 20. století. Byly použity vápenocementové vysprávky omítek, malba byla obnovena technologií tzv. vaječné tempery. Totální destrukce malby se projevila již po první zimě, omítky počaly opadávat v polovině 80. let 20. století. Více než 20 let trvaly diskuse o způsobu a rozsahu obnovy. Mezitím zub času zapracoval a po restaurátorském a technologickém průzkumu, provedeném v roce 2011, souhlasil orgán památkové péče se sejmutím torza omítek a jejich náhradou. Vzhledem k požadavku vlastníka na zajištění dlouhodobé trvanlivosti malby a podkladních omítek byl zvolen trassvápenný systém. Průčelí je orientováno k severu, což znamená značné namáhání omítek povětrnostními vlivy. Stěna navíc není kolmá (pata zdiva předstupuje koruně přibližně o 12 cm) a její parter je proto ohrožován vodou odtékající z korunní římsy. 32


Před rozhodnutím o konkrétním použití omítkového systému byly provedeny rozsáhlé technologické a stratigrafické průzkumy. Ty prokázaly zejména proměnnou tloušťku omítkové vrstvy o mocnosti až 9 cm. Pozoruhodné bylo, že granulometrie plniva dosahovala rozmezí pouze 0,06–2 mm. Rozkladem vápenného pojiva v kyselém prostředí byl zjištěn obsah uhličitanu 22,2 % hm., vztaženo na celkovou hmotnost omítky. Provedenou analýzou byly zjištěny následující obsahy aniontů: chloridy (Cl-) 0,11 % hm., dusičnany (NO3-) 0,93 % hm., sírany (SO42-) 0,90 % hm. Zajímavé byly nálezy strusky zelenočerné barvy různé velikosti, která ve starších omítkách, používaných v okolí Dobříše, tradičně plnila funkci latentního hydraulického pojiva. Zejména poznatek o nízké granulometrii v minulosti použitého plniva znamenal příklon k suché tras-vápenné maltové směsi, která obsahovala kamenivo o přibližně stejné velikosti. V roce 2011 byla provedena první třetina omítek. Ačkoliv byly dodrženy veškeré technologické parametry předepsané výrobcem, zejména důsledné dodržování aplikace omítek za předepsané maximální teploty okolního prostředí, došlo v letních měsících následujícího roku k tvorbě vlasových trhlin. Trhliny dosahovaly maximální šíře 0,15–0,25 mm. V místě nejširších trhlin byly provedeny sondy. Po jejich vyhodnocení je možné konstatovat, že se jednalo o smršťovací trhliny, které však dosahovaly do hloubky od 4 do 12 mm. S ohledem na mocnost omítkové vrstvy 45–90 mm, výšku omítané stěny 9 m a délku omítané stěny 33 m mezi dilatačními úseky, se nejedná o zásadní poruchu. Omítky byly opraveny a budou nadále sledovány. Obdobné poruchy se na zbývající ploše severního průčelí, která byla omítána v roce 2012, doposud neprojevily.

a b

Obr. 3: Obnova iluzivní malby oranžérie zámku Dobříš

a – Severní stěna oranžérie, stav po provedení podkladních omítek pro obnovu malby b – Průběh trhliny, ověřený sondážním průzkumem

33


Staveništní maltové omítky Oprava balustrády severní stěny oranžérie ve francouzském parku zámku Dobříš Jedná se o balustrádu, která byla postavena po roce 1907 na koruně barokní stavby ze 3. čtvrtiny 18. století. Balustráda byla vztyčena na kamenné korunní římse doplněné cihelným zdivem. Kuželky byly vyrobeny jako betonové výdusky, parapetní zídky byly vyzděny z cihel a omítnuty. V 70. letech byla madla balustrády oplechována měděným plechem, stejně tak žulová korunní římsa. V letech 2009–2010 proběhla obnova balustrády. Byly opraveny omítky na sloupcích a parapetních zídkách, odlity nové kuželky a vyrobena nová madla. Dožilé omítky na sloupcích a parapetních zídkách byly nahrazeny suchou trass-vápennou maltovou směsí s přísadou suevitského trasu. Při realizaci madel a soklů pod kuželkami nedodržel zhotovitel projektovou dokumentaci a na svou zodpovědnost použil staveništní malty s pojivem na bázi románského cementu. Trhliny se začaly objevovat prakticky po jednom měsíci po provedení omítek a odlitků. Problematika trhlin byla navíc znásobena nedostatečně vyřešenou dilatací ze strany zhotovitele stavby. Jako zásadní problém se ukázala malá zkušenost zhotovitele se zpracováním staveništních omítek, připravených na bázi románského cementu.

b a

Obr. 4: Balustráda severní stěny oranžérie parku zámku Dobříš (z fotoarchivu autora)

a – Pohled na balustrádu v průběhu obnovy a –c Pohled balustrádu b, – Trhlinyna znovu objevenépři poobnově provedení b – nových Poruchy omítky před obnovou omítek c – Znovuobjevené trhliny po provedení nových omítek

cc

34


Obnova neoslohové fasády fary čp. 1 v Jablonci nad Nisou Obnova fasády byla součástí transformace domu z pozůstalosti manželů Scheybaalových (významných památkářů a etnografů severovýchodních Čech) na kulturní centrum. Vznik fasády souvisel s rekonstrukcí původního barokního domu provedenou v 90. letech 19. století. Jednalo se o standardní neorenesanční fasádu, která byla tvořena kombinací rytmicky se opakujících pilastrů a lizénových rámů, jejichž vnitřní část byla vyplněna tzv. stékanou omítkou. Dominantním prvkem byla tažená korunní římsa. Uliční průčelí bylo doplněno charakteristickými dekorativními odlitky z kufsteinského vápna. Projekt předpokládal zachování dekorativních prvků z kufsteinského vápna, jejich konsolidaci a doplnění poškozených prvků novými odlitky z románského cementu, a dále sejmutí poškozených a v nedávné době nevhodně provedených ploch stékaných omítek a doplnění poškozených ploch pilastrů a lizén. Tyto práce měly být prováděny suchou trass-vápennou maltou s příměsí suevitského trasu. Tato technologie byla zvolena zejména proto, že bylo nutné eliminovat lokální zasolení objektu v místech barokních chlévů a záchodů. Po kompresním snížení salinity zdiva buničitými zábaly bylo možné tyto trassové omítky použít s ohledem na jejich větší pórovitost zajištěnou suevitským trassem. Při průzkumech vyšlo najevo, že jako plnivo byl použit tzv. perk, tedy drť vzniklá z nesoudržného žulového podloží, na kterém je Jablonec nad Nisou vystavěn. Toto nejakostní plnivo není v současné době k dispozici. Jeho fyzikální vlastnosti by stejně nevyhověly dnešním požadavkům na jakost omítkových malt. To byl další důvod pro použití trass-vápenných omítek doplněných vhodným kamenivem pro použití na plochy s hrubou strukturou povrchu, tzv. stékaných omítek. V průběhu stavby se ukázalo, že požadavky architekta na realizaci fasády jsou v dané lokalitě nesplnitelné. Ani jedna ze štukatérských a fasádnických firem se nedokázala přizpůsobit navrženému materiálovému složení. Typickou představou uchazečů byla náhrada odlitků z kufsteinského vápna betonovými výdusky, plastické prvky měly být prováděny vápenocementovými omítkami s dodatečnou příměsí redispergovatelných akrylátových příměsí nebo disperze Sokratu. Všichni se zaštiťovali více než dvacetiletými zkušenostmi, o tradičních materiálech nechtěli ani slyšet. Po půlročním vzorkování, které nesplňovalo představy ani architekta, ani zástupců památkové péče, se podařilo přesvědčit nejvyhlášenějšího místního štukatéra, aby alespoň zkusil provést odlitky poškozených prvků z románského cementu. Vzorky byly hned napoprvé úspěšné a štukatér překvapivě prohlásil, že po materiálu těchto vlastností volá 20 let. Vedle odlitků navrhl použití románského cementu, jako pojiva pro přípravu staveništních omítek, pro celý fasádní plášť objektu. Pro svůj záměr navrhl použití eluviálních střelečských písků, oblého kameniva s plynulou granulometrii 0 až 8 mm a jako pojivo románský cement. Práce proběhly bezproblémově, struktura stékaných omítek odpovídala neoslohovým originálům. Přibližně po 6 týdnech od provedení omítek se na fasádě objevily trhliny o šířce až 2 mm.

35


Sondážním průzkumem bylo odhaleno, že trhliny se vyskytují v omítkovém souvrství a nepropisují se do nosného zdiva obvodových konstrukcí domu. Jednoznačně byl vyloučen statický charakter vzniklých trhlin. Příčina vzniku trhlin byla přisouzena zejména sesychání a dotvarování omítkových hmot připravených z pojiva na bázi tzv. románského cementu. Charakteristickou vlastností románského cementu je prudký počáteční nárůst pevnosti hmoty a s tím související objemové změny. Další příčinou byl také ne zcela ideálně připravený podklad (nedostatečně vyplněné kaverny ve zdivu). Zvýšená koncentrace trhlin také svědčí o objemových změnách omítek na teplotně nejvíce exponovaných průčelích. Oprava byla provedena vyškrábáním omítek v místech trhlin, hloubkovým spárováním zdiva a obnovou ve stejné technologii. Po opravě se již trhliny neprojevily.

a

c

d f

b

e Obr. 5: Obnova neoslohové fasády fary v Jablonci n./N.

a – Pohled na faru od jihovýchodu b – Trhlina v hlavní římse východní fasády, objevená po vyzrání štukové vrstvy c – Trhliny v hlavní římse jižní fasády objevené po vyzrání štuku d – Trhliny v lizéně a v ploše stékané omítky jižní fasády objevené po vyzrání štukové vrstvy e – Průběh trhliny v omítce východní fasády ověřený sondážním průzkumem f – Měření šíře trhliny v omítce jižní fasády

36


Závěr Rozhodnutí o použití továrně nebo na stavbě připraveného omítkového systému není podmíněno pouze výsledky průzkumu. Do diskuse většinou vstupuje investor, který zcela oprávněně nedůvěřuje zajištění standardního technologického procesu při přípravě staveništní omítkové malty a vyžaduje proto továrně připravenou směs, dodanou v ideálním případně i se staveništním silem. Své slovo má i dodavatel stavby, který prosazuje nejlevnější a nejlépe zpracovatelnou suchou omítkovou směs s dlouholetou zárukou poskytovanou výrobcem, bez ohledu na její materiálové složení. Odborný pracovník památkové péče většinou z počátku nechce slyšet o ničem jiném, než o aplikaci staveništní malty z místních kopaných písků, pojených několik let odleželou vápennou kaší z měkce páleného vzdušného vápna. Projektant má v hlavě většinou čísla norem předepisujících zpracování omítkových směsí a výšku pojistky, kterou pojišťovna bude ochotna vyplatit při škodě způsobené vadou projektu. A architekt je tady od toho, aby názory všech zúčastněných vyslechl a pokusil se je stmelit do všemi akceptovatelného, kompromisního řešení, které bude respektovat památkovou, historickou a výtvarnou podstatu originálu památky a přitom bude někde na spodní hranici obecně přijímaného řešení daného platnými právními a technickými předpisy. Z výše uvedených příkladů je patrné, že v principu jsou možné oba přístupy vedoucí k obnově omítek. Zásadním rozdílem mezi staveništními a továrně vyráběnými omítkami jsou předem dané technické parametry u suchých maltových směsí (pevnost, součinitel difúzního odporu, přídržnost k podkladu, zpracovatelnost…), které jsou garantovány výrobcem a vedou k více předvídatelnému působení těchto hmot s konstrukcemi stavby. Použití suchých maltových směsí připravených na bázi suevitského trasu se mi – po zkušenostech z posledních let, jeví jako méně problémové ve srovnání s aplikací staveništních malt, kdy do výsledku promlouvá celá řada neznámých. Největším problémem staveništních omítek je zajištění standardizovaného procesu přípravy malty na stavbě. Dále nepředvídatelné vlastnosti omítek při změnách teplot, nedodržení technologie a nedostatečně připraveném podkladu.

37

Staveništní malty a suché maltové směsi při obnově památek

Recommend Documents