číslo 5 – ročník 2008
5 / 2008
Obsah: Editorial Rozhovor s Doc. Ing. Jiřím Dohnálkem, CSc. Diagnostika železobetonových konstrukcí – co to obnáší Pohyb vody v porézních stavebních materiálech III. Šumná škola Dotazy čtenářů
Utržené sluchátko, srážkový deficit a prezidentské volby. Prázdniny, sladké dva měsíce nicnedělání, sluncem prozářená rána a dlouhé vlahé večery.....Vždy se mi na začátku července vybaví poslední díl Macha a Šebestové, kdy zlo zosobněné Kropáčkem a Pažoutem je po právu potrestáno, dobro, reprezentované našimi dvěma hrdiny, psem Jonatánem, kočkou Micinkou a utrženým sluchátkem, po zásluze odměněno. Kdo se dobře učil, ten má před sebou dva měsíce ........ Já, vím, jsme rádi, když se nám podaří si „ukrást“ pro sebe a rodinu alespoň dva týdny v kuse, jsme rádi, když nám o dovolené neprší alespoň dva dny, jsme vděčni, když se mobil odmlčí anebo se ocitneme v těch zaslíbených končinách, kde není signál našeho operátora. Můžeme přestat na chvíli pracovat a pustit se konečně do knih, které máme rozečtené od loňské dovolené, můžeme vzít do ruky a prolistovat časopisy, které odkládáme na chalupě už půl roku, až bude čas. Pokud se prázdninové měsíce ovšem snaží dohnat celoroční srážkový deficit, dojde i na noviny určené už jenom na podpal a při listování denním tiskem starým necelé tři měsíce, kde byly detailně rozebírány názory stoupenců Klause či Švejnara, jsem si uvědomil, že zcela nespravedlivě, ve stínu jarních prezidentských voleb v ČR a prezidentských primárek v USA, proběhly ještě jedny prezidentské volby. Že nevíte jaké? Ale to je veliká, ale veliká chyba! Na jaře byl totiž volen nový prezident Sdružení pro sanace betonových konstrukcí. A my jsme se ho rozhodli trošku vyzpovídat. Krom toho jsme pro vás připravili pokračování seriálu věnovaného transportu vlhkosti v silikátových materiálech (letní teploty sanacím moc nesvědčí, jak jistě všichni z nás, kdo nestojí o trhliny v reprofilacích, dobře víme), informaci o diagnostice stavebních konstrukcí, tradiční příklad dobře provedené sanace a v neposlední řadě pozvánku na podzimní stavební veletrh, odborné konference a prostor zbyl i na dotaz čtenáře. Září byl vždy měsíc, který znamenal konec sladkého nicnedělání, počátek každodenního vstávání do školy, ale byl to i měsíc, kdy jsme se setkali znovu se spolužáky i spolužačkami. Měsíc, který nám připomněl, že i ty nejsladší prázdniny mají jen dva měsíce a po každé dovolené se musí (naštěstí) znovu do práce.
Rozhovor s Doc. Ing. Jiřím Dohnálkem, CSc. Vážený pane docente, na jaře letošního roku jste byl zvolen na následující funkční období prezidentem Sdružení pro sanace betonových konstrukcí (SSBK). Gratulujeme! Osobně jste stál u zrodu SSBK, byl jste řadu let jeho tajemníkem, jste tedy jistě nejen pamětníkem, ale i aktivním účastníkem „historie“ SSBK. Mohl byste našim čtenářům stručně přiblížit proč „Sdružení“ vzniklo, jaké si kladlo cíle a zda se, z Vašeho pohledu, podařilo naplnit představy zakládajících členů?
Historie SSBK úzce souvisí se změnami, ke kterým došlo ve společnosti i v českém stavebnictví na přelomu 80. let a 90. let. Kořeny zájmu o sanace jsou však mnohem starší a souvislosti této problematiky sahají hluboko do historie. Inženýrské využití betonu má již více než stopadesátiletou historii. Pro období druhé poloviny 19. století a první třetiny 20. století bylo typické použití velmi hrubě mletých cementů, které vykazovaly dlouhodobě ohromující nárůsty pevnosti betonu v čase. Velmi často uvádím jeden ze zahraničních experimentů založených v roce 1910, jehož cílem bylo sledovat vývoj pevnosti betonu v čase po dobu sto let. Po padesáti letech byl zjištěn oproti normové pevnosti dvacetiosmidenní nárůst pevnosti v tlaku o 350%. Tehdejším inženýrům bylo tedy zřejmé, že beton je hmota, která v čase nejen že neztrácí mechanické vlastnosti, ale naopak její pevnost se dlouhodobě neustále zvyšuje. Tato situace nahrávala představě, že trvanlivost betonu je velmi dobrá a není třeba se na ní zvlášť zaměřovat. Vývoj výpočetní techniky a okouzlení subtilními železobetonovými konstrukcemi, např. skořepinami v polovině minulého století však vedlo k tomu, že v 70. letech minulého století ve všech průmyslově vyspělých zemích nastalo pokud se týče trvanlivosti betonu a železobetonu jisté rozčarování. Oproti předpokladům bylo třeba opravovat např. mostní objekty po 15 až 20 letech, i když se původně předpokládalo, že životnost těchto objektů bez podstatnějších zásahů bude významně vyšší. To vyvolalo potřebu sanovat desítky mostních a dalších objektů ročně a i výrazné zvýšení finančních nároků na údržbu této infrastruktury. Při technickém řešení sanací se opakovaně naráželo na situaci, že tehdejší normy ani další předpisy tuto problematiku nijak neupravovaly a případ od případu bylo třeba specifikovat kvalitové požadavky. Proto v 80. letech v Německu, Rakousku, ve Spojených státech i v dalších průmyslově vyspělých zemích vznikly nejrůznější technické předpisy, které problematiku sanací začaly postupně upravovat. Po roce 1989 na tento trend navázalo i české stavebnictví, a sanace betonových a železobetonových staveb se začala bouřlivě rozvíjet. První akce zaměřené na problematiku sanací inicioval již koncem 80. let dlouholetý prezident, kolega Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc. On byl také hlavní osobností, která iniciovala vznik Sdružení pro sanace betonových konstrukcí v roce 1992. V prvních letech vývoje z mého pohledu se střetávaly ve Správní radě, ve které jsem nepřetržitě členem od založení SSBK, dva názory. Jeden si kladl za cíl formovat SSBK jako volné sdružení právnických osob, které si v rámci trhu konkurují a jejich společným jmenovatelem je především snaha propagovat tento obor. Druhý trend reprezentovaný zejména Ing. Zdeňkem Kadlecem, dlouholetým ředitelem firmy Sangreen s.r.o., prosazoval založení většího profesionálního sekretariátu, který by členům sdružení poskytoval rozsáhlejší technický servis a pracoval pravděpodobně tak, jak dnes funguje sekretariát České betonářské společnosti, vedený Ing. V. Šrůmou, CSc.
ROZ HOVOR
5 / 2008
Vzhledem k tomu, že však druhá varianta by byla finančně značně nákladná a vyžádala by si i vyšší finanční zatížení členů sdružení, prosadila se postupně spíše varianta první, která umožňuje členům SSBK pravidelné setkávání a základní informační servis reprezentovaný především konferencí „Sanace“, která se pravidelně koná v květnovém termínu v Brně. Sdružení má v současnosti více než 40 členů a přes přirozený úbytek se nijak nezmenšuje, protože zájem o členství projevují průběžně stále další firmy. Vzhledem k tomu, že členský příspěvek není zcela zanedbatelný (cca 27.000 Kč ročně) lze z toho dovozovat, že SSBK si získalo v rámci českého stavebnictví od roku 1992 jisté renomé a být členem tohoto Sdružení je pro jednotlivé firmy dobrou vizitkou. Když jste přijal kandidaturu na pozici prezidenta SSBK, nepochybně jste měl představy, kam byste chtěl činnost „Sdružení“ směřovat v následujícím období. Jaké budou Vaše priority? Byl bych velmi rád, kdyby všichni členové Sdružení cítili, že jim SSBK poskytuje zejména informační servis a přinejmenším je upozorňuje na novinky, které se v oblasti sanací odehrávají. Obecně bych rozdělil zaměření činnosti do tří oblastí. Tou první nepochybně je obecná propagace oboru sanací navenek. K tomuto účelu nepochybně velmi dobře slouží oblíbená tradiční konference SANACE, ale i Technické podmínky pro sanace betonových konstrukcí, které byly pod hlavičkou Sdružení vypracovány v polovině 90. let a inovovány v roce 2003. S profesorem Drochytkou z Brna připravujeme již třetí vydání těchto Technických podmínek, které by reagovalo na vývoj v oblasti Evropských norem. Novým námětem, který vzešel z diskuse na Správní radě, je i pokus dohodnout s Českou komorou autorizovaných inženýrů a techniků zařazení sanací jako autorizovaného oboru. Je nepochybné, že by tato okolnost významně prestiž oboru sanací zvýšila. Druhou oblastí je vzdělávání. Pod hlavičkou SSBK se již od roku 1994 v Praze na ČVUT pořádají kvalifikační kurzy, kterými prošlo několik tisíc inženýrů i techniků. Podobně zaměřené akce pořádají i kolegové z VUT Brno. Domnívám se, že zkvalitňování tohoto postgraduálního vzdělávání je velmi důležité, protože zkušenosti z posledních let ukazují, že právě absence kvalifikovaných zaměstnanců může stavební firmy, a to zejména sanační, ohrozit ze všeho nejvíce. Třetí oblastí je pak reálný informační servis pro členy Sdružení. Kromě průběžného informování o nových Evropských normách byl bych rád, aby členům byly pravidelně poskytovány nejnovější technické informace formou překladů článků ze zahraničních časopisů nebo ze zahraničních technických podkladů. Rádi bychom pro tento informační servis použili nově konfigurované webovské stránky, které by umožnily rychlé zařazování aktualit i dalších informačních zdrojů. Předpokládám, že tuto novou koncepci webovských stránek zprovozníme v roce 2009 a umožníme tak členům SSBK rychlý přístup k informacím. Významným aspektem další činnosti SSBK je i navázání užších vztahů s organizací WTA, jejíž českou skupinu vede Prof. Drochytka z VUT Brno. Tato technická organizace, založená v Německu, je velmi aktivní ve vydávání různých technických manuálů a kromě výrazného zaměření na sanace historických objektů se zabývá i problematikou sanací betonu a železobetonu. Spolupráce obou těchto organizací je proto velmi účelná. Rádi bychom také do činnosti SSBK více vtáhli kolegy ze Slovenska, bohužel zatím tato snaha nebyla s ohledem na malou aktivitu slovenských kolegů příliš úspěšná. Doufám, že alespoň některé naznačené záměry se podaří zrealizovat, a to i díky všem členům Správní rady, kteří se zcela ve svém volném čase a bez nároku na jakýkoliv honorář těmto aktivitám věnují. Vaše odborná i pedagogická činnost je velmi pestrá, vedle výuky se zabýváte základním i aplikovaným výzkumem v oblasti stavebních materiálů, především betonu a hmot na silikátové bázi, dále se aktivně podílíte na normotvorné činnosti, jste soudním znalcem, pořádáte odborné konference zaměřené na oblast dignostiky a zkoušení, na oblast podlahových konstrukcí, pořádáte odborné semináře, řešíte společné granty s řadou tuzemských výzkumných pracovišť atd. Vnucuje se otázka jak to všechno stíháte, ale já si dovolím položit otázku jinou. Je něco, nějaká oblast či aktivita, které byste se chtěl věnovat, pokud čas dovolí, více než doposud? Nechystáte něco nového např. v oblasti historie betonového stavitelství?
ROZ HOVOR
5 / 2008
Pokud bych měl opravdu dostatek času, mimořádně rád bych se ke studiu historie betonu a železobetonu vrátil. Dodnes jsem vděčný doktorce I. Seidlerové, která jako profesionální historik, mi umožnila nahlédnout do metodiky studia historické problematiky. Celá 80. léta, kdy jsem s ní v této oblasti spolupracoval, mi umožnila nahlédnout do toho, jak velmi složitý a komplikovaný byl vývoj řady technických oborů i technologií, kolik desítek či stovek dnes již zapomenutých techniků se zasloužilo o rozvoj oboru, ale i kolik nových a ve své době mimořádně preferovaných myšlenek a technologií zaniklo, aniž zanechalo sebemenší stopu. Bohužel čas na tuto zajímavou, ale z dnešního pohledu málo produktivní problematiku zcela chybí. Přesto jsou oblasti, ke kterým bych se rád vrátil, nebo na ně přinejmenším upozornil. Osobně považuji za nešťastné pro současný beton a betonářskou technologii, že se stále prosazuje posuzování betonu téměř výhradně podle pevnosti v tlaku. Tento jistě významný kvalitový parametr se dobře kontroluje, ale jeho vztah k dalším podstatným funkčním vlastnostem betonu je velmi zprostředkovaný. Za zcela opomíjenou oblast považuji objemové změny betonu, které nejsou ani v případě cementu ani betonu nijak garantovány ani standardně ověřovány. Přitom tento parametr ovlivňuje vznik trhlin často i v případě poměrně silně vyztužených železobetonových konstrukcí. Zároveň má vznik trhlin bezprostřední vazbu na trvanlivost betonu. Je zcela nelogické, aby se často ad absurdum zvětšovaly tloušťky krycích vrstev jistě s bohulibým záměrem zajistit dlouhodobou elektrochemickou stabilitu výztuže, ale současně se neřešilo z technologického hlediska riziko vzniku trhlin. Je ironií, že některé konstrukce se složitě počítají na vznik trhlin, současně však existují jenom obecné vstupní parametry o objemových změnách betonu. Přitom tyto objemové změny betonu nelze kvantitativně předepsat ani garantovat, a to mimo jiné i proto, že výrobci betonové směsi, resp. betonu neznají a nemají garantovány objemové změny použitého pojiva. Současně se jistě shodneme, že pokud vznikne v krycí vrstvě betonu nad výztuží trhlina, může v této lokální oblasti docházet k rozběhu elektrochemické koroze řádově dříve než v ostatních oblastech, kde krycí vrstva je hutná a homogenní. Podobně podceňovaným parametrem je i modul pružnosti betonu, který je stále spojován s jeho třídou, resp. pevností v tlaku, což je však velmi nepřesné. Zejména v souvislosti s nástupem tzv. samozhutnitelných betonových směsí, které obsahují výrazně vyšší množství jemných podílů v kamenivu a příměsích je nezbytné modul pružnosti betonu zařadit jako jeden ze základních kvalitových parametrů, který by měl být standardně uváděn i ve specifikaci betonu. Pokud mi čas dovolí, rád bych právě v těchto oblastech inicioval odbornou diskusi. Jedná se o témata, která podle mých zkušeností praktické stavaře velmi často trápí a přes svou teoretickou banalitu si zaslouží nepochybně více pozornosti, než často samoúčelné studium struktury či mikrostruktury betonu bez sebemenší zpětné vazby do inženýrské praxe. „Vážený pane docente, děkujeme Vám za rozhovor a přejeme mnoho úspěchů ve všech Vašich aktivitách, a ať se Vám daří.“
ROZ HOVOR
5 / 2008
Diagnostika železobetonových konstrukcí – co to obnáší Stavebnictví je v současné době na vzestupu a stejně tak jednotlivá odvětví, které se stavebnictvím souvisí. Společně s novostavbami je stále více prostoru i pro rekonstrukce staveb. Každé opravě, i té nejmenší, by měla předcházet alespoň elementární diagnostika opravované konstrukce. Ta by měla zahrnovat vizuální prohlídku, která určí druh stávající konstrukce a případné rozšíření celkové diagnostiky. V tomto článku se zaměříme na betonové a železobetonové konstrukce a zmíníme jednotlivé zkoušky, které se betonových konstrukcí týkají. Také si přiblížíme ve kterých případech je jakou zkoušku vhodné použít.
Stavebně technický průzkum, jak je možné také diagnostiku konstrukcí nazývat, je zaměřen na zjištění stávajícího stavu konstrukce a jeho porovnání s dostupnými prameny. Prvním krokem stavebně technického průzkumu je studium dostupných podkladů, které jsou ke konstrukci k dispozici. Nejedná se jen o projektovou dokumentaci, ale může to být i výpis z katastru nemovitostí, speciální popis a evidence konstrukce jako je např. mostní list, nebo informace získané od pamětníků, kteří byly stavbě a jejím případným úpravám přítomni. Na základě studia podkladů je možné předběžně určit druh a rozsah zkoušek stavebně technického průzkumu. Samotná činnost prováděná na konstrukci, která je předmětem budoucího sanačního zásahu, zahrnuje větší či menší množství zkoušek v závislosti na poškození konstrukce, na její důležitosti a případné změně užívání, nebo změně zatížení konstrukce. Součástí diagnostiky konstrukce je však vždy vizuální prohlídka. V první řadě je na jejím základě porovnán skutečný vzhled konstrukce s podklady a upřesnění rozsahu a druhu prováděných zkoušek. Součástí vizuální prohlídky jsou tzv. nedestruktivní zkoušky, kterými je možné lokalizovat poruchy, které nejsou na první pohled patrné. Do této skupiny je možné zařadit zkoušku akustickým trasováním, při které je po konstrukci sunuta ocelová kulička a na základě zvukové odezvy je možné zjistit, zda nejsou na konstrukci skryté dutiny pod povrchem konstrukce (např. odděle-
DIAGNOSTIKA
5 / 2008
ním krycí vrstvy nad výztuží od ocelového výztužného prutu), nebo oddělení jednotlivých vrstev konstrukce, které jsou na ní realizovány. Všechny zjištěné poruchy mohou být potencionálním zdrojem koroze betonu i výztuže a proto je potřeba je vzít v úvahu při vyhodnocování zkoušek. Při vizuální prohlídce jsou zjišťovány všechny odlišnosti od „normální“ betonové konstrukce. Jedná se zejména o výskyt trhlin, hnízd a kaveren, prokreslené a korodující výztuže, odpadávající krycí vrstvy nad výztuží, průsaky vody, výluhy nejrůznějších minerálů z betonové konstrukce atd. Na základě vizuální prohlídky je upřesněn rozsah, rozmístění a druh prováděných zkoušek. Pro stanovení tohoto rozsahu je nutné mít alespoň základní znalosti o zatížení dané konstrukce a jeho vlivu na ni. Do tohoto působení je, vedle silových účinků, potřeba zahrnout také vlivy okolního prostředí (venkovní, nebo vnitřní), případné chemické vlivy (přirozené i umělé chemické procesy), nebo další např. biologické vlivy. K určení zbytkové životnosti stávající konstrukce, která je ve většině případů podnětem k provádění stavebně technického průzkumu, nutnosti její opravy a případného způsobu této opravy je nutné provádět následující zkoušky. Hlavní charakteristikou betonových a železobetonových konstrukcí je pevnost betonu v tlaku, jeho objemová hmotnost a případné další fyzikálně mechanické vlastnosti. Dále jsou stanovovány parametry týkající se vyztužení dané konstrukce a míry koroze jak betonu, tak ocelové výztuže. Pokud byly v minulosti na konstrukci prováděny jakékoli sanační zásahy, ochranné vrstvy, nebo úpravy, je nutné ověřit jejich funkčnost a spojení s původní konstrukcí. Dále je hodnoceno narušení konstrukce chemickými vlivy a další parametry v závislosti na používání stavby a způsobu porušení. Stavebně technický průzkum je samozřejmě na základě zjištěných parametrů třeba doplnit. Pevnost v tlaku betonu, který je zabudován ve stávající konstrukci, je možné stanovit několika základními způsoby. Jednak je možné odebrat z konstrukce vzorek, který je upraven a následně odzkoušen v laboratoři. Obvykle jsou z betonových konstrukcí odebírány tzv. jádrové vývrty (JV) tvaru válce s průměrem podstavy 50 mm, nebo 100 mm. Průměr JV je závislý na mohutnosti dané konstrukce, její přístupnosti a dalších faktorech. Ideální je odběr JV o průměru 150 mm a délce 300 mm, který odpovídá normovým laboratorně vyráběným zkušebním tělesům. Takto velké JV jsou však odebírány pouze výjimečně a proto je nutné zvážit zda je přijatelnější použít menší nebo větší zkušební těleso. Nakonec je vždy výsledek prováděný na zkušebním tělese vztažen k normovému tělesu a je stanovena válcová pevnost betonu v tlaku. Z konstrukce je možné odebírat tělesa tvaru kvádru, nebo krychle, ale vzhledem k větší operativnosti odběru JV to není příliš frekventované. Pevnost v tlaku betonových konstrukcí je také možné stanovit pomocí tzv. nedestruktivních zkoušek, které jsou prováděny v terénu (in situ) přímo na konstrukci a pomocí kalibračních vztahů jsou přepočítány na válcovou, nebo krychelnou pevnost v tlaku. Do této kategorie je možné zařadit především tvrdoměrné metody. Jedná se o zkoušky Schmidtovým tvrdoměrem a Maškovým, nebo Cigánkovým špičákem. Při zkoušce Schmidtovým tvrdoměrem je úderník přístroje pomocí pružiny vržen proti povrchu konstrukce a na základě jeho zpětného odskoku je přes kalibrační vztah stanovena pevnost betonu v tlaku. Ta je stanovována v závislosti na povrchové tvrdosti konstrukce a proto je stav povrchu konstrukce důležitým faktorem ovlivňujícím výsledek. V některých případech je možné, nebo nutné, povrch konstrukce pro zkoušku předupravit. Schmidtův tvrdoměr je velmi rozšířeným a všeobecně známým přístrojem, který je modifikován pro různé druhy konstrukcí i materiálů. Pokud je povrch konstrukce ve stavu, který neumožňuje předúpravu, je možné použít jednu z výše zmíněných alternativních metod. Maškův,
DIAGNOSTIKA
5 / 2008
případně Cigánkův, špičák má normou definovaný tvar a hrot, který je normovou energií zarážen do konstrukce. K tomu je používána 2 kg palice. U špičákových metod je měřena hloubka průniku daného špičáku do konstrukce po provedení určeného počtu „normových“ úderů. Následně je opět pomocí kalibračního vztahu stanovena krychelná a potažmo válcová pevnost betonu v tlaku. Stejně tak je možné nepřímo určit pevnost v tlaku pomocí stanovení pevnosti v tahu povrchových vrstev betonu. V některých případech je dokonce výhodnější určit pevnost v tahu, která je využita k zhodnocení přípravy podkladu k následným opravám. Zkouška je prováděna přímo na konstrukci. Na povrch konstrukce je přilepen duralový terč, který je následně odtržen pomocí hydraulického přístroje s manometrem. Ze změřené síly a plochy porušení je následně stanovena pevnost betonu v tahu. K zjišťování pevnosti betonu v tlaku i k zjišťování jeho hutnosti resp. objemové hmotnosti je možné rovněž využít ultrazvukových metod. Opět jsou to nepřímé metody, kdy je zjišťován parametr (většinou rychlost průchodu ultrazvukových vln), který je následně nutné převést přes kalibrační vztah na pevnost betonu v tlaku. Všechny výše zmíněné terénní metody minimálně poškozují konstrukci, ale současně je omezená jejich přesnost. Tu je možné zvýšit se zvýšenou četností zkoušek, která samozřejmě ovlivňuje výslednou cenu stavebně technického průzkumu. Proto je vhodné terénní metody kombinovat s odebranými JV a jejich zkoušením v laboratoři. Když se budeme věnovat vyztužení betonových prvků je nutné zaměřit se na několik parametrů ocelové výztuže v konstrukci. Výztuž v železobetonové konstrukci přenáší valnou většinu tahových napětí a proto je její funkčnost velmi důležitá. Základním parametrem, který je při diagnostice železobetonových konstrukcí u výztuže stanovován, je tloušťka krycí vrstvy nad výztuží. Betonová krycí vrstva nad výztuží funguje jako bariéra proti působení koroze na ocelovou výztuž vlivem vnějších vlivů. Vysoká alkalita betonové krycí vrstvy (v době vzniku konstrukce pH 12- 13) chrání (pasivuje) výztuž i při případném přístupu vlhkosti do konstrukce. Právě snižování hodnoty pH má vliv na funkčnost výztuže a je jedním z parametrů, které jsou sledovány. K snižování hodnoty pH dochází vlivem působení vzdušného CO2 a v důsledku reakce s hydroxidovými ionty vzniklými v betonu v době výroby a jejich přeměny na uhličitany (tzv. karbonatace). V okamžiku, kdy je hodnota pH betonu nižší než 9,5, může docházet za přítomnosti vlhkosti ke korozi výztuže i pod krycí vrstvou betonu. Porovnání tloušťky krycí vrstvy nad výztuží a hloubky, do které dostoupila karbonatace, je možné kvalifikovaně odhadnout, zda je ještě výztuž v betonu chráněna či nikoli. Pro zjištění tloušťky krycí vrstvy nad výztuží je možné použít klasickou metodu, kdy je krycí vrstva mechanicky odbourána a hloubka uložení výztuže pod povrchem je přesně změřena. Stejně je možné zaměřit i průměr a polohu výztuže v konstrukci. Alternativní metoda používá magnetický indikátor výztuže, kterým je možné zjistit všechny výše zmíněné rozměry pomocí vysílání a přijímání magnetických vln, aniž by byla narušena konstrukce samotná. Nevýhodou první metody je narušení konstrukce, nevýhodou druhé metody je zkreslení při vysokém stupni vyztužení. Nevýhodou obou metod je nemožnost zjistit výztuž v druhé vrstvě. Pro přesné zjištění polohy výztuže je možné použít rentgenometrickou metodu. Pomocí rentgenování jednotlivých prvků konstrukce je možné zjistit přesnou polohu i tvar výztuže, krytí jednotlivých prutů i vícenásobné vrstvy výztuže. Nevýhodou je doba trvání zkoušky, nutnost vyklizení oblasti z důvodu zdravotní bezpečnosti a v neposlední řadě poměrně vysoká cena.
D I AG N OST I KA
5 / 2008
5 / 2008 Ke stanovení hloubky karbonatace jsou používány barevné indikátory, které svou barvou určují míru alkality betonu. Nejpoužívanějším indikátorem je roztok fenolftaleinu v ethanolu, který se zbarví tmavě fialově při alkalitě betonu s hodnotou pH 9,5 a vyšší. Nejjednodušší způsob k realizaci testu je provádět vrtání s příklepem do betonové konstrukce a na prach vynášený vrtákem aplikovat fenolftaleinový roztok. V okamžiku, kdy se roztok začna zabarvovat je vrtání zastaveno a následně je změřena hloubka vrtu. Porovnáním hloubky karbonatace a hloubky uložení výztuže je možné zhodnotit riziko vzniku koroze výztuže. Ke všem těmto metodám jsou obvykle připojeny zkoušky prováděné v laboratoři. Jak bylo výše zmíněno, je vhodné doplnit k pevnosti betonu v tlaku zjišťované „in situ“, laboratorní testy na vzorcích odebraných přímo z konstrukce. Velmi důležitým parametrem je zjištění objemové hmotnosti odebraných vzorků a v laboratoři je možné stanovit i modul pružnosti, který může napovědět mnoho. Vedle zjišťování mechanických vlastností betonových konstrukcí, je možné na odebraných vzorcích zjišťovat jejich kontaminaci nejrůznějšími chemickými látkami, které mohou mít za následek korozi výztuže a degradaci betonu. Odběr vzorků se provádí ve většině případů mechanickým odbouráním, nebo odběrem prachu při příklepovém vrtání do konstrukce. Odběr je výhodné provádět v několika hloubkách, aby bylo možné zjisti koncentraci látek nebezpečných pro beton v různých úrovních. U všech prováděných zkoušek je nutné uvědomit si, že jejich četnost ovlivňuje výslednou přesnost a výsledek je určen pouze s pravděpodobností odpovídající této četnosti. Diagnostika stávající konstrukce před její opravou není prodražením sanace, jak k tomu někteří zúčastnění přistupují, ale přesně naopak. Umožňuje efektivní návrh sanace s celkově vyšší životností a může odhalit vady, které jsou na konstrukci skryté a mohou ohrožovat v extrémních případech i životy osob.
Ing. Zdeněk Vávra
Pokračování našeho seriálu článků o pohybu vody v porézních materiálech se posunuje k testování sorptivity porézních materiálů. Tou je potřeba se zabývat například při vývoji a výběru vhodných injektážních materiálů tvořících infuzní clony.
Pohyb vody v porézních stavebních materiálech III. Použití testu sorptivity u izolace proti vlhkosti injektáží chemických látek R. J. GUMMERSON, C. HALL, W. D. HOFF VZLÍNAJÍCÍ VLHKOST je obecným problémem ve starších budovách a její eliminace tvoří důležitou součást každého procesu sanace. Tradiční metoda nápravy spočívá ve vložení nové izolace proti vlhkosti z nepropustného materiálu (asfaltová lepenka, polymer nebo kov) do stěny. Existuje několik způsobů provádění těchto prací. Pokud se použije tento způsob asanace, musí se stěna opatřit izolační vrstvou proti vlhkosti, která je zcela nepropustná a má stejnou kvalitu jako u nové budovy. Tyto tradiční metody řešení problému vzlínající vlhkosti mají jistě velmi dobré výsledky z hlediska izolace proti vlhkosti, ale jejich implementace může být velmi drahá a nevýhodou může být, že přitom dochází k malým pohybům v konstrukci. Problémy s instalací tradiční izolační vrstvy proti vlhkosti také narůstají u nestandardního zdiva a u silných stěn. Všechny tyto okolnosti podpořily používání netradičních metod boje proti vzlínající vlhkosti ve stávajících budovách a takovéto metody, které lze široce označit jako metody chemické injektáže, se používají ve velké míře. Dochází přitom k minimálnímu narušení konstrukce a obtěžování obyvatel budovy. Ošetření injektáží je rychlé a z hlediska nákladů konkurenceschopné. Používá se řada postupů. Některé používají navrtávání otvorů do cihlového zdiva v rovině izolační vrstvy proti vlhkosti a vstřikování vhodného roztoku pod tlakem; jiné metody spíše než tlakovou injektáž využívají gravitační aplikaci. Některé postupy používají vstřikování kapaliny spíše do malty než do samotných cihel.
PŘEK LAD
5 / 2008
KON F ERE NCE
Celý článek opět najdete na http://novinybetosan.wz.cz
10
Šumná škola Šumná škola Šumná škola
5 / 2008
Rekonstrukce základní školy se zdá být nezajímavou a technicky nenáročnou stavbou. Několik aspektů ji však může změnit v dílo zajímavé. Jedním z nich je přístup a vize projektanta, který musí být v souladu s osvíceností investora a technickou zodpovědností realizátora. Základní škola v ulici V Rovinách na Praze 4 měla to štěstí, že projektant, resp. architekt, který přinesl svou vizi byl Ing. arch. David Vávra. To, že byl pro projekt rekonstrukce školy vybrán renomovaný architekt, současně potvrzuje, že i přístup investora nebyl založen pouze na myšlence: „Ať už je to hotové a můžeme si to odškrtnout.“ Stejně tak i realizátoři provedli diagnostiku konstrukcí, které měly být opraveny, a na základě toho je v současnosti dokončována stavba, která není pouze obyčejnou školou, ale budovou, která působí pěkně na okolí a zároveň má perspektivu dlouhé životnosti sanačních prací. Odborný přístup se projevil zejména při sanaci železobetonového venkovního schodiště. Firma Betosan s.r.o. byla oslovena s poptávkou materiálů vhodných pro sanaci dvou betonových schodišť. Na základě provedené diagnostiky, bylo přistoupeno pouze k opravě nosné konstrukce schodiště (železobetonové podpěry, schodnice a podesta) a schodišťové stupně byly zcela vyměněny. Sanační práce by na stupních byly náročné jak finančně, tak svojí pracností. Po dokončení všech prací, které se blíží, snad i autor projektu bude moci říci, že provedené sanace na základě předcházející diagnostiky, daly vzniknout „Šumné škole“.
5 / 2008
11
První fázi stavby realizovala firma Podzimek a synové s.r.o., pro kterou sanace železobetonových konstrukcí zajišťovala firma IREKO INVEST stavební a obchodní společnost s.r.o. Jejich odborný přístup k řešení i provedení prací je základem pro dlouhodobou funkci provedeného sanačního zásahu.
Šumná škola
V minulém čísle jsme se rozhodli dát prostor frekventovaným dotazům, které nám kladou naši zákazníci. Dotazy jsou někdy kladeny laiky, někdy odborníky z oboru. V některých případech se jedná o otázky banální, jindy jsou komplikované jak dotazy, tak odpovědi na ně. Vybíráme ty které zajímají co nejširší spektrum tazatelů a které jsou současně nějakým způsobem zajímavé. Opět se ptáme Ing. Václava Pumpra, CSc.
Vážený pane inženýre, je možné pomocí hydrofobního nátěru, nebo pomocí inhibitoru koroze zpevnit povrchové partie betonu? Mechanické zpevnění povrchových partií betonu je častým požadavkem, zejména u podlahových konstrukcí, ramp, manipulačních ploch apod. Zvýšení obrusuvzdornosti, houževnatosti povrchu či omezení „prášivosti“ povrchu lze obvykle dosáhnout impregnací povrchu pomocí vhodných organických pryskyřic, méně účinné jsou disperzní prostředky na styren-akrylátové nebo styren-butadienové bázi. Možnostem zvýšení povrchových pevností betonových povrchů byla historicky věnována velká výzkumná a vývojová pozornost, byly činěny pokusy napouštět povrchy vakuově, tlakově apod., cílem bylo vždy dosáhnout co nejhlubšího propenetrování organických pryskyřic do podpovrchových partií betonu. Lze říci, že z praktického hlediska se nejvíce osvědčily nízkoviskózní epoxidové pryskyřice, méně pak polyestery či metakryláty. Výsledek je vždy odvislý od poréznosti napouštěného povrchu, obsahu vlhkosti, teplotních podmínek apod. Krom mechanického zpevnění dochází i výraznému zvýšení chemické odolnosti, obvykle je výrazně usnadněna údržba takových povrchů. Na druhou stranu je nutno mít vždy na zřeteli, že takto ošetřené povrchy vytvářejí významnou parozábranu. To může být zásadní komplikací u exteriérových aplikací, kde výrazně vzrůstá nebezpečí mrazového narušení podpovrchových partií parotěsně uzavřených ploch. Hydrofobizující nátěry, ke kterým se prakticky bez vyjímky využívá pouze roztoků nebo emulzí silikonových sloučenin, nevedou k vytvoření souvislého filmu ve vnitřním pórovém systému betonu. Ke zpevnění takto ošetřených povrchů proto nedochází, což platí v plné míře i o tzv. inhibitorech koroze. U hydrofobizací dochází k určitému zvýšení chemické odolnosti ošetřeného povrchu, částečně i zvýšení mrazuvzdornosti či odolnosti vůči CHRL. Posláním inhibitorů koroze je stabilizovat korozní stav výztuže, příznivé dopady těchto prostředků na mechanickou či chemickou odolnost samotného betonu není reálné očekávat.
Vážení přátelé
Dovolujeme si Vás co nejsrdečněji pozvat k návštěvě naší expozice na 19. mezinárodním stavebním veletrhu
FOR ARCH 2008 Rádi bychom Vám představili aktuální nabídku výrobků naší firmy v oblasti: sanací železobetonových konstrukcí průmyslových podlah hydroizolačních hmot a materiálů ochrany proti radonu sanací vlhkého a zasoleného zdiva korozivzdorných a rozpínavých maltovin materiálů na bázi syntetických pryskyřic kompozitních materiálů pro zesilování - systém TYFO
Najdete nás v pavilonu 1B , číslo stánku 3 v Pražském veletržním areálu Letňany ve dnech 23. – 27. 9. 2008, denně od 10 do 18 hod., v sobotu od 10 do 16 hod. Těšíme se na Vaši návštěvu.
Ing. Václav Pumpr, CSc. výrobní ředitel
12
D OTAZ Y ČTENÁŘŮ
5 / 2008
