Bílá vana je moderním technologickým řešením ochrany spodní stavby proti vodě a vlhkosti, nabízejícím alternativu ke klasickým povlakovým hydroizolacím. Termínem bílá vana jsou označovány konstrukce z monolitického železobetonu, jež jsou chráněny proti pronikání vody a vlhkosti samotnou hmotou betonové konstrukce. Jedná se o vodonepropustnou betonovou konstrukci, u které železobetonová konstrukce přejímá vedle statické funkce nosné konstrukce i funkci hydroizolační proti prosakující vodě. V tomto smyslu bílá vana není zvláštním druhem stavby. Nosná konstrukce, která má vytvořit bílou vanu, musí z hlediska spolehlivosti splňovat požadavky kladené na únosnost, použitelnost a trvanlivost jako každá jiná konstrukce. Jenom jaksi navíc je třeba pro bílou vanu dořešit některé specifické detaily nosné konstrukce ve vztahu k vodotěsnosti.
Je vhodným řešením nejen u podzemních částí bytových a administrativních komplexů, ale také u podsklepených rodinných domů. V zahraničí se tímto způsobem řeší také tunelové a jiné inženýrské stavby. Základová vana je určena k ochraně suterénu v případě, že zasahuje pod úroveň hladiny spodní vody. Nazývá se také jako hydroizolační vana. Její výhodou je, že chrání sklepy, suterény a podzemní prostory před poškozením v důsledku vnikání vlhkosti či spodní vody.
Základní předpoklady funkce bílé vany
Základem funkce bílé vany je nejen správně navržený beton, ale i správně navržená konstrukce a v neposlední řadě také technologicky správné provedení konstrukce a správně navržené spáry a prostupy. Bílá vana se skládá ze dvou základních částí - základové desky a stěny, které jsou zhotoveny na základě třídy využití a třídy namáhání. Předpokladem realizace kvalitní vodonepropustné konstrukce je úzká spolupráce všech zúčastněných stran na realizaci projektu - tedy zadavatele, projektanta, výrobce betonu a prováděcí firmy.
Klíčové předpoklady pro spolehlivou funkci bílé vany zahrnují:
- Návrh spodní stavby v jedné úrovni a v pravidelném čtvercovém nebo obdélníkovém tvaru.
- Použití betonové směsi pro vodonepropustný beton (přísady do betonu pro zpomalování, redukci smrštění, blokátory pórů, superplastifikátory atd.).
- Zajištění homogenní tloušťky betonu, nejméně 30 cm, ve všech částech bílé vany. Dle TP ČBS 02 (rakouská OVVB směrnice) by měla tloušťka betonové konstrukce činit min. 300 mm. Minimální tloušťka betonu je 250 mm pro stěny a desky. Jedná se o léty prověřenou hodnotu.
- Výpočet odpovídajícího množství ocelových výztuží zkušeným statikem.
- Zajištění správného ukládání betonu (zabránění nestejnoměrnému namáhání, únikům, špatnému hutnění nebo segregaci betonu).
- Betonáž dilatačních celků v jednom kroku.
- Řízení vzniku trhlin.
Minimalizace trhlin
Trhliny jsou pro vodonepropustné konstrukce největším rizikem. Jejich vznik je ovlivněn složením čerstvého betonu, technologií výroby čerstvého betonu, jeho ukládáním, zpracováním a ošetřováním. Ve ztvrdlém betonu mohou vznikat trhliny vlivem objemových změn v betonu, které jsou vyvolány především smršťováním a dotvarováním betonu a vlivem teploty. Jejich rozvoj se dá na základě početních řešení dosti úspěšně předvídat a jejich vznik a šířku eliminovat stupněm a systémem vyztužení, správnou volbou dilatačních celků, vhodným postupem výstavby, provedením kluzné vrstvy pod konstrukcí a tím umožnění reologického posunu konstrukce.
Čtěte také: Bílý beton: vlastnosti a aplikace
Při návrhu konstrukce bílé vany je velice důležité vyztužení konstrukce s ohledem na maximální šířku trhlin v konstrukci. Množství a typ výztuže uvádí projekt a vychází z typu a účelu konstrukce. Oproti běžným konstrukcím se vyztužení nenavrhuje pouze na vnější zatížení, ale hlavně i na vynucená namáhání od teploty při hydrataci betonu a od objemových změn betonu. Důležité je zejména na počátku specifikovat maximální přípustnou trhlinu a na tuto šířku potom vyztužení navrhnout.
Beton PERMACRETE pro bílé vany
Dle Normy ČSN EN 206-1 nelze specifikovat parametry, které by měl beton pro bílé vany splňovat. Proto byl ve skupině Českomoravský beton vyvinut beton PERMACRETE®. PERMACRETE® je značkový transportbeton vyráběný na betonárnách Českomoravského betonu dle ČSN EN 206-1. Jedná se o speciálně navržený beton pro výstavbu vodonepropustných konstrukcí, známých pod pojmem "bílá vana". Vodostavební beton PERMACRETE® je speciálně navržený pro výstavbu všech druhů vodonepropustných konstrukcí, zejména pak pro konstrukce spodních staveb pozemních budov známých pod pojmem „bílá vana“.
PERMACRETE splňuje nejenom přísné požadavky na průsak vody hmotou, tzn. v ploše, ale navíc svým složením pomáhá také omezit množství a šířku trhlin v konstrukci od objemových změn. Toho je docíleno především použitím cementu s nízkým vývinem hydratačního tepla (označení LH), což má pozitivní vliv na průběh teplot po průřezu konstrukce a autogenní smrštění betonu. Omezení maximálních teplot v jádře betonové konstrukce umožňuje snížení teplotních gradientů v konstrukci (rozdílů teplot mezi jádrem a povrchem konstrukce) a tím omezení rizika vzniku trhlin v konstrukci. PERMACRETE® má omezené jak autogenní smrštění, tak smrštění z vysychání.
Konstrukce proto může bez problémů čelit prostředí s podzemní vodou a zemní vlhkostí. Pokud stupeň vlivu prostředí nestanoví přísnější požadavek, mají betony PERMACRETE zaručený maximální průsak tlakovou vodou dle typu na úrovni 35 mm. PERMACRETE se standardně vyrábí v pevnostních třídách C25/30 až C40/50. Průběh nárůstu pevností je dle ČSN EN 206+A2:2021 pomalý. Pro zvýšení pevnosti v tahu za ohybu lze použít typ PERMACRETE D s obsahem rozptýlené výztuže v podobě ocelových drátků. Ty se do betonu přimíchávají již na betonárně a spolu s ním se dopravují na stavbu autodomíchávačem. Díky rozptýlené výztuži dochází (dle příručky Deutscher Ausschuss für Stahlbeton DAfStb-Heft 483) k výraznému zmenšení šířky trhliny (až o 50 %) a omezení průtoku vody skrz trhlinu (až o 95 %). Použití betonu PERMACRETE D ve stěnové konstrukci má tak významný přínos kvalitativní i ekonomický.
Betony PERMACRETE jsou navrhovány v tekutější konzistenci S4 až SF1 (lehce zhutnitelný beton), což zajistí dobré probetonování konstrukce a správnou fixaci těsnicích prvků ve spárách. Dobré zpracovatelnosti je dosaženo použitím moderních superplastifikátorů, nikoliv použitím vody. Ředění betonu na staveništi vodou je přísně zakázáno, neboť dojde ke zhoršení všech parametrů betonu, mezi nimiž je i schopnost zadržet vodu. Díky své velmi dobré zpracovatelnosti beton usnadňuje perfektní provedení dilatačních a pracovních spár s těsnícími profily. Vzhledem k výraznému omezení vývoje hydratačního tepla a tím i teplotního gradientu je Permacrete vhodný i pro masivní konstrukce.
Čtěte také: Pro a proti: Bílá betonová vana
Realizace a technologické postupy
Po zhutnění podloží následuje realizace tzv. podkladních betonů. Realizace podkladních betonů je nutná jako ochrana základové spáry před povětrnostními vlivy po dobu přípravy betonáže základové desky. Další funkcí je zamezení znečištění betonu a výztuže zeminou. Pro realizaci podkladních betonů se běžně používá beton pevnostní třídy C12/15 nebo nižší. U základových desek velkých rozměrů doporučuje TP ČBS 02 provedení separační vrstvy mezi podkladní beton a základovou desku.
Doprava betonu na stavbu je zajištěna autodomíchávači. Směs není možné vyrábět v suchém stavu, nebo v konzistenci pro převoz sklápěčkami. Beton je čerpatelný běžnými čerpadly na beton. Ukládání čerstvého betonu je možné pomocí pístového čerpadla s výložníkem. V případě použití potrubí je možné beton čerpat až na vzdálenost až 120 m vodorovně a 30 m svisle. Kromě čerpání je možné ukládání betonu do konstrukce také dalšími prostředky.
Beton PERMACRETE se hutní běžnými prostředky (vibrátory). Intenzitu hutnění je nutné přizpůsobit objednané a dodané konzistenci. Při betonáži stěn je nutné (stejně jako u běžných konstrukcí) zabránit padání betonu z velké výšky. Se zvyšující se výškou padání betonu roste riziko rozdělení betonu a tvorba hnízd.
Povrch hotových vodonepropustných konstrukcí je nutné, jako u běžného betonu, začít ošetřovat neprodleně po uložení betonu s ohledem na snížení rizika vzniku trhlin. Minimální délka ošetřování se stanoví v závislosti na klimatických podmínkách, použitém betonu, tvaru a velikosti betonového prvku. Všeobecně platí, že čím déle je beton ošetřován, tím lépe, nejméně však 7 dní. Doporučená doba odbednění konstrukcí bílých van je dle TP ČBS 02 minimálně 36 hodin. Při kratších odbedňovacích lhůtách je nutné započít maximálně do 1 hodiny po odbednění s účinným ošetřováním. Vodorovné konstrukce se ošetřují pomocí aplikace ochranného postřiku ihned po betonáži, nebo po vyleštění, případně zakrytím fólií (po dosažení pochozích pevností betonu). V zimním období je nutná ochrana před mrazem.
Spáry a těsnění
Spáry je nutné opatřit vhodnými těsnicími profily. Doporučuje se před realizací zpracovat a odsouhlasit mezi účastníky výstavby detaily provedení všech spár. Jako těsnící prvky mohou posloužit různé PVC nebo FPO pásy, nebo těsnící plechy. Těsnicí prvky pracovních nebo dilatačních je vždy nutno správně osadit a zabetonovat. Stejně jako u spár v deskách, je nutné použít těsnící profily i ve spárách stěn. Aby se minimalizovalo riziko vzniku neřízených trhlin, je vhodné ve stěnách bílé vany vytvořit řízenou trhlinu s těsnicím profilem.
Čtěte také: Černá vana a hydroizolace: Co je důležité vědět
Těsnění pracovních spár je v koncepci bílé vany integrální součástí betonáží a nepředstavuje zvláštní technologie, které vyžadují předávání staveniště jako např. při instalaci fóliových hydroizolací, natavovacích živičných pásů nebo hydroizolačních stěrek. Základem těsnosti pracovní spáry je její čistota. Plocha pracovní spáry by měla být před betonáží dalšího pracovního postupu zbavena vyplaveného a usazeného cementového mléka a zdrsněna. Podle způsobu jakým tyto prvky vodotěsnost zajišťují můžeme udělat jejich základní rozdělení na pasivní a aktivní. Mezi pasivní prvky patří například plechy a PVC pásy. Tyto prvky se do pracovní spáry zabudovávají již před prováděním prvního pracovního záběru. V pracovní spáře vytvářejí pasivní bariéru, která zabrání průniku vody dál do konstrukce. Podmínkou je dokonalé přibetonování konstrukce v okolí tohoto těsnícího prvku. Bentonitové profily a expanzní profily z hydrofilních polymerů se řadí mezi prvky aktivní. Do pracovní spáry jsou instalovány před betonáží navazující konstrukce. Při styku s vodou se rozpínají a aktivně pracovní spáru dotěsňují. Dilatace pro bílou vanu se nijak neliší od běžně používaných dilatací železobetonových konstrukcí. Do dilatačních spár nejvíce používáme pásy z měkčeného PVC s podélnou komůrkou, která umožňuje pohyb v této spáře.
Srovnání s povlakovými hydroizolacemi
Bílá vana je odborný název používaný pro základovou vanu z monolitického železobetonu, u které jako ochrana proti pronikání vody a vlhkosti z podloží slouží pouze vlastní hmota betonové konstrukce. V minulosti se konstrukce chránily povrchovými hydroizolacemi na bázi asfaltů a PVC, tzv. „černé vany“.
Za základní výhodu bílých van je z technického hlediska možné považovat zejména možnost velmi snadné a zároveň finančně málo nákladné sanace poruch (zatékání, trhliny). Zároveň je každá porucha snadno lokalizovatelná (viditelná), což celou sanační akci značně zjednodušuje. Četnost výskytu poruch vodotěsnosti správně navržené bílé vany je všeobecně nízká. Relativně nejčetnější poruchy jsou netěsnosti pracovních spár a trhliny v železobetonových deskách a stěnách. Oproti konstrukcím s povlakovou izolací jsou místa poruch velmi dobře lokalizovatelná.
Další významnou výhodou bílých van je prakticky nulové riziko mechanického poškození (z hlediska ztráty hydroizolační funkce) během následných stavebních prací. Nevýhodou bílé vany je nevhodnost použití této technologie v podmínkách zakládání pod úrovní hladiny podzemní vody. Při návrhu bílé vany jako hydroizolace proti tlakové vodě je totiž nutné konstrukci bílé vany doplnit ještě minimálně jedním dalším hydroizolačním povlakem.
Dalším rizikovým faktorem bílých van je nebezpečí vzniku trhlin vlivem deformace konstrukce, způsobené např. nerovnoměrným sedáním stavby. Není pochyb o tom, že trhliny vzniklé deformací konstrukce jsou vždy vážným problémem bílých van, avšak stejně tak jsou i problémem povlakových hydroizolací. Mezi další nevýhody bílých van patří jejich podstatně vyšší difuzní propustnost oproti povlakovým hydroizolacím.
Legislativa a normy
Návrh a zhotovování bílých van nebylo do roku 1999 řešeno žádnými předpisy. V současnosti je již několik norem, ale zejména směrnic pro návrh a zhotovení vodonepropustných konstrukcí. Tento text se zabývá specifikací, legislativou a výrobou betonů pro vodonepropustné konstrukce. Tyto normy odlišují specifikaci typového betonu a betonu předepsaného složení. V případě typového betonu je výrobce zodpovědný za splnění parametrů dle výše uvedených norem (vodotěsnosti, pevnosti, konzistence atd.), zatímco v případě betonu předepsaného složení je výrobce zodpovědný pouze za přesné nadávkování složek, dle předpisu specifikátora.
Požadavky na typické zástupce betonů dle různých předpisů jsou uvedeny v Tabulce 1. Jako první jsou pro srovnání uvedeny požadavky na beton z Technických pravidel ČBS 02, Bílé vany - vodonepropustné betonové konstrukce, což je překlad směrnice Vodonepropustné betonové stavby - bílé vany, vydané pracovní skupinou Rakouské společnosti pro beton a stavební technologie (2002). Tato technická pravidla jsou v ČR pro problematiku vodonepropustných konstrukcí asi nejvíce využívána. Jejich výhodou je vydání v českém jazyce a to, že jsou mezi odbornou veřejností velmi rozšířená.
Druhým dokumentem, ze kterého jsou v tomto článku čerpány požadavky na beton pro vodonepropustné konstrukce, je kniha Weisse Wannen einfach und sicher, Konstruktion und Ausführung wasserundurchlässiger Bauwerke aus Beton (Bílé vany jednoduše a bezpečně, návrh a provedení vodonepropustných betonových konstrukcí), ve které jsou mimo jiné zapracovány podklady z Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton - WU Richtlinie (Vodonepropustné betonové konstrukce - WU směrnice). Výhodou tohoto dokumentu je velmi detailní a komplexní zpracování problematiky vodonepropustných konstrukcí.
Třetím uvedeným dokumentem jsou technické listy TBG METROSTAV pro beton PERMACRETE®. Tento beton byl vyvinut speciálně pro vodonepropustné konstrukce na základě výše uvedených podkladů. Beton maximálním možným způsobem splňuje požadavky pro typové betony BS1-A (dle TP ČBS 02) a WU-3 s tím, že tento beton zároveň respektuje závazné požadavky platných ČSN EN 206 a TN SVB ČR 01-2014, vyplývající ze specifikovaných stupňů vlivu prostředí (SVP).
Legislativní možnosti přidávání krystalizačních přísad
U betonů pro vodonepropustné konstrukce je na trhu v ČR zákazníky často vyžadováno přidání krystalizační přísady do typového betonu. Legislativně se tedy jedná o kombinaci typového betonu a betonu předepsaného složení, což je v rozporu s normami na výrobu betonu a následkem jsou nejasnosti ohledně zodpovědností za finální parametry materiálu.
Tabulka 1: Srovnání požadavků na betony pro vodonepropustné konstrukce
| Požadavek | TP ČBS 02 (BS1-A) | WU-Richtlinie (WU-3) | PERMACRETE® |
|---|---|---|---|
| Pevnostní třída betonu | Min. C25/30 | Min. C25/30 | C25/30 až C40/50 |
| Maximální hloubka průsaku tlakovou vodou | < 50 mm | < 50 mm | < 35 mm |
| Maximální šířka trhliny | Řízeno vyztužením | Řízeno vyztužením | Omezeno díky složení betonu a rozptýlené výztuži |
| Konzistence | S3 až S4 | S3 až S4 | S4 až SF1 |
| Omezení hydratačního tepla | Doporučeno | Doporučeno | Ano (cement LH) |
| Možnost rozptýlené výztuže | Ano | Ano | Typ PERMACRETE D |
Materiály Xypex jako alternativa a doplněk
Materiály Xypex jsou dodávány v několika modifikacích - nátěry, tmely, vsypy a přísady:
- Nátěry se používají pro aplikace na existující konstrukce, které mohou být i mnoho desítek let staré. Xypex byl úspěšně použit na mnoha konstrukcích, kterými protékala voda i desítky let.
- Tmely se používají na místech, kde je třeba zastavit průtoky vody, ať se jedná o malé výrony nebo průnik tlakové vody.
- Součástí výrobního programu jsou i vsypy, a to v několika variantách podle požadavků na obrusuvzdornost. Vsypy se dají probarvit a do betonu se zapravují zcela standardně strojními hladičkami. Spolehlivě brání průnikům vody z podloží a zároveň zabraňují např. ropným či olejovým úkapům vnikat do betonu a znečišťovat podloží.
- Dnes nejpoužívanější modifikací Xypexu je přísada Xypex Admix. Ta se přidává do betonové směsi přímo při její výrobě na betonárce. Admix je dodáván v rozpustných pytlících, čímž je aplikace pro obsluhu betonárky maximálně jednoduchá a spolehlivá. Betonová směs s přísadou se zpracovává běžným způsobem. Některé varianty přísady mírně prodlužují náběh tuhnutí betonu, čímž poskytují více času pro uložení betonu. Je k dispozici také varianta, která počátek tuhnutí neovlivňuje, ta se používá zejména v chladném období.
Použití krystalizační přísady Xypex umožní snížit náklady na stavbu, úspory jsou jak finanční, tak časové. Z finančního pohledu, přepočteme-li náklady na izolaci na metr čtvereční, systém Xypex vyjde přibližně na polovinu ceny asfaltových pásů a na třetinu ceny bentonitových membrán. Systém nabízí i výrazné úspory v porovnání s cenou tzv. bílých van. Xypex také umožňuje výrazně zkrátit čas potřebný na provedení hydroizolací, a to jak v porovnání s klasickými membránovými izolacemi, ale také v porovnání se systémem bílých van.
Xypex nabízí, kromě hydroizolace, i několik dalších výhod. Pomocí Xypexu lze chránit konstrukci proti průniku radonu, a to nejen v 2. kategorii těsnosti, ale i pro prostory s trvalým pobytem. Xypex chrání konstrukci proti negativním účinkům bludných proudů, nabízí úspory při snížení objemu výkopů, náklady na stříkaný beton na záporové stěny odpadnou zcela. Xypex není třeba chránit proti poškození při zásypu. Společnost Nekap poskytuje na vodotěsnost konstrukcí s přísadou Admix záruku, což v porovnání s klasickými bílými vanami poskytuje jistotu jak investorovi, tak hlavnímu dodavateli stavby. Důležité je, že díky unikátním vlastnostem materiálů Xypex je společnost Nekap schopna tuto záruku plnit.
Již před takřka dvaceti lety se firma Betosan, s. r. o., po domluvě s licenčním výrobcem Xypexu firmou Nekap, s. r. o., rozhodla zařadit do výrobního programu speciální suché maltové směsi a vsypy s obsahem materiálu Xypex. Tyto hmoty mají velmi široké použití, nalézají uplatnění například při sanacích sklepních zděných prostor, při spárování vlhkého kamenného zdiva, či k renovaci a reprofilaci poškozených betonových konstrukcí, stěn i vodorovných ploch. Vlastnosti těchto materiálu jsou vpravdě výjimečné, jsou schopné již při velmi malých tloušťkách odolat nejen vysokému tlaku vody, ale jsou odolné i proti ropným látkám a celé škále chemikálií. Zároveň jsou mrazuvzdorné, hodí se tedy i pro opravy mrazem poškozených ploch.
tags: #olejova #vana #beton #informace