Vliv egalizace povrchu betonových konstrukcí na jejich celkovou trvanlivost

Návrh a provádění betonových konstrukcí je stále sofistikovanější a je možné realizovat složitější konstrukce se stále účinnějším využitím materiálů. S přibývajícími poznatky je při návrhu kladen větší důraz na životnost konstrukcí.

Betonové konstrukce jsou vystaveny působení prostředí, proto jsou chráněny prostředky tzv. sekundární ochrany, které jsou samozřejmě závislé na kvalitě podkladu.

Sekundární ochranou jsou myšleny především nátěrové systémy, ale lze k nim zahrnout i tenkovrstvé povrchové úpravy („štuky”) konstrukcí, kterými je dosahováno kvalitních povrchů homogenního vzhledu. Současně je tenkovrstvými maltami možné dosáhnout větší tloušťky krycí vrstvy nad výztuží.

Vodopropustný beton (pervious concrete)

Trvalý rozmach nepropustných materiálů ve stavebnictví (asfaltu, betonu) a zemědělská kultivace zabraňují dešťové vodě vsakování do půdy. To logicky ústí v pokles hladiny spodních…

Sekundární ochrana konstrukcí

Egalizace povrchu betonových konstrukcí pomocí tenkovrstvých malt a stěrek může mít zásadní vliv na trvanlivost konstrukce. Tato skutečnost byla několikrát ověřena praxí a následně provedenými kontrolními zkouškami. Při provádění sekundární ochrany konstrukcí povrchovými úpravami, zejména u konstrukcí trvale vystavených povětrnosti a další zátěži, jako jsou chladicí věže, mostní konstrukce, skořepinové konstrukce střech apod., je ověřeno, že kvalitní provedení spojené s povrchovou úpravou prodlužuje trvanlivost a celkovou životnost těchto konstrukcí.

U železobetonových i předpjatých konstrukcí je jejich trvanlivost úzce spojena s tloušťkou krycí vrstvy nad výztuží a potažmo s ekvivalentní difúzní tloušťkou (SD) vůči průniku celé řady médií, zejména CO₂. Pro nátěrové systémy je za dostatečný parametr, prodlužující významně životnost chráněné konstrukce, považována ekvivalentní difúzní tloušťka vůči průniku CO₂ > 50 m. Ta je vedle kvality daného materiálu závislá na tloušťce nátěru a na jeho celistvosti v celé ploše konstrukce. Parametr 50 m je odvozen od minimální krycí vrstvy nad výztuží a při použití nátěru s tímto parametrem, by mělo být dosaženo dvojnásobné odolnosti konstrukce vůči průniku CO₂, potažmo karbonatace, a s tím i minimalizace celkové degradace konstrukce.

Úprava podkladu

Kvalitní provedení nátěrového systému je odvozeno od kvalitního provedení podkladu, na který je nátěrový systém nanášen. Otevřený povrch s větším množstvím pórů větších než 0,5 mm, nebo přítomnost poruch v povrchu (kaveren, trhlin apod.), může být příčinou vzniku poruch v samotné povrchové úpravě. Proto je vhodné podklad, který není zcela homogenní, nebo se u něho vyskytují výše popsané poruchy, převrstvit pomocí jemnozrnných materiálů a tím vytvořit dostatečně kvalitní podklad pro vrstvy sekundární ochrany. Samotná jemnozrnná stěrka je vrstvou, která zvětšuje krycí vrstvu betonu nad výztuží a tím i zvyšuje odolnost konstrukce proti působení okolního prostředí.

Beton se samoregeneračními schopnostmi

V letošním roce jsme v našem časopise uveřejnili článek o betonu, který se vyznačuje velmi vysokou mírou vodopropustnosti. V tématu betonu budeme pokračovat, tentokrát se podíváme…

Zejména pro opravy povrchů monolitických železobetonových konstrukcí slouží speciální polymercementové maltové směsi jako je Densocrete555. Ty se hodí také jako egalizační vrstva pro vytmelení povrchově poškozených betonových konstrukcí či sjednocení a vytmelení opravených betonových a železobetonových konstrukcí při sanacích. Na stěrku pak může být nanášen libovolný typ sekundární ochrany v závislosti na expozici opravené konstrukce.

Příkladovou realizaci výše zmíněným druhem přípravku lze vidět na přiložených snímcích. Kontrolními zkouškami byla ověřována přídržnost jemnozrnné stěrky k podkladu, přídržnost nátěru ke stěrce, tloušťka nátěru a povrchová nasákavost stěrky. Zjištěné výsledky byly vyhovující požadavkům jak různých standardů, tak požadavkům investora. Zajímavé jsou souvislosti a interpretace jednotlivých výsledků, které se netýkají přímo zjištěných parametrů, ale vztahují se k již výše diskutované odolnosti a celkové trvanlivosti konstrukce.

Kontrolní zkoušky

Průměrná zjištěná přídržnost jemnozrnné stěrky k podkladu byla standardních 1,53 MPa (požadováno 0,80 MPa). To je základní předpoklad pro funkčnost souvrství. Tloušťka vrstvy stěrky byla v průměru 1 mm.

Ochranný nátěr byl nanesen v souladu s technologickým předpisem výrobce a v předepsané spotřebě na m². Při předepsané spotřebě je standardní tloušťka nátěru 150 mm. Díky vyrovnání povrchu a převrstvení imperfekcí na povrchu konstrukce bylo dosaženo průměrné tloušťky nátěru 209 mm (tab. 1).

To je vrstva o 39 % větší, než je běžně dosahováno. Současně byla snížena povrchová nasákavost vody do souvrství povrchové úpravy až na hodnotu 0,133 l/m². Přítomnost vody v konstrukci je jednou z hlavních podmínek pro průběh korozních procesů v betonu, proto je tato skutečnost rovněž podstatnou pro prodloužení životnosti konstrukce.

Zhodnocení a závěr

Samotnou tenkovrstvou stěrku lze považovat za bariérovou vrstvu, která konstrukci zajistí částečnou ochranu vůči působení okolního prostředí. Z výše uvedených výsledků kontrolních zkoušek je patrné, že tento typ stěrek má významný vliv i na tloušťku a kvalitu finálního nátěru. Z hlediska bariérových vlastností je větší tloušťka nátěru jednoznačně pozitivní, stejně jako omezení vniku vody do konstrukce.

Všechny výše uvedené skutečnosti lze uplatnit jako argument pro návrh povrchové úpravy betonové konstrukce pomocí tenkovrstvé stěrky pod finální sjednocující nátěr. Tento příspěvek není podložen výzkumem potřebného rozsahu, ale autoři by chtěli upozornit na reálné výhody egalizace povrchu konstrukce.