Trhliny v konstrukci jsou laickou veřejností obvykle interpretovány právě jako statický problém, který bude mít za následek kolaps konstrukce. Zdrojem vzniku trhlin v železobetonových konstrukcích jsou statické, nebo dynamické účinky. Principem fungování betonářské výztuže v železobetonu je právě vznik trhlin a následná aktivace výztuže. Stejně tak ale může být důvodem vzniku trhlin zrání betonových, resp. železobetonových, konstrukcí. To je spojeno s objemovými změnami, převážně smrštěním.
V případě, že tyto objemové změny nejsou kompenzovány výztuží, složením betonu nebo reprofilačních hmot nebo dostatečným ošetřováním, obvykle dochází ke vzniku trhlin v konstrukcích. Mezi dalšími zdroji vzniku trhlin je nadměrné hydratační teplo, nebo vnitřní tlaky způsobené chemickou korozí betonu (např. síranová koroze, vápenné rozpínání, alkalická reakce kameniva ad.).
Charakteristika trhlin a volba sanace
Jak bylo řečeno, trhliny v betonu vznikají přirozeně, a záleží tedy na jejich charakteru (šířka, délka, hloubka, pohyblivost atd.). V závislosti na vzniku trhlin je nutné volit i způsob jejich sanace. Obecně je potřeba si uvědomit, že většina sanačních postupů vede ke zvýraznění trhlin v konstrukci.
Jinak je potřeba přistoupit k trhlinám statickým nebo trhlinám v podlahách a jinak k trhlinám, kde dochází k průsaku vody nebo kde dochází k trvalému pohybu.
Sanace trhlin zatížených vodou
S rostoucí „oblibou“ konstrukcí pod úrovní terénu realizovaných z monolitického betonu bez izolací (tzv. bílých van) se přirozeně objevují problémy spodní stavby spojené s průsaky vody. S tím je v použití bílých van počítáno, a sanace trhlin je tedy věc v tomto oboru stavební činnosti běžná.
Čtěte také: Postupy pro opravu betonu
V případě prosakujících trhlin je možné k sanaci přistoupit v zásadě dvěma způsoby: s použitím krystalizačních materiálů (např. XYPEX) nebo s využitím injektáží. Použití krystalizačních materiálů je spojeno s nalezením trhliny jejím přiznáním (vysekáním) a následným vyplněním pomocí tmelu na cementové bázi. Jeho vodotěsnost zajistí utěsnění trhliny a jako bonus dojde k propůjčení vodotěsnosti i bezprostřednímu okolí trhliny, jelikož dojde k pohybu aktivní látky ze sanační hmoty do podkladu.
Je nutné podotknout, že z charakteru materiálu vyplývá, že trhlina musí být stabilní, bez pohybu. V případech, kdy trhlina je v pohybu, nebo i v dalších případech, kdy je vhodnější použít injektáž je přistoupeno k aplikaci polyuretanových kompozic (BETOLIT PU 1C, resp. BETOLIT PU 2C). Ty jsou do konstrukce vpravovány pod tlakem tak, aby postupně došlo k vyplnění trhlin nebo jiných imperfekcí, pokud možno v celé jejich hloubce a délce.
Statické trhliny a trhliny v podlahách
Statické trhliny nebo trhliny, kde má být zajištěn silový spoj („slepení“), je obvykle potřeba vyplnit pomocí epoxidové pryskyřice (např. BETOLIT EP 0-1 DC IP). V případě statických poruch je nutné, aby byla tato skutečnost konzultována se statikem a případně bylo navrženo i zesílení konstrukce (např. pomocí kompozitních materiálů FRP).
Aplikace epoxidových pryskyřic je realizována různými způsoby. Použití se mimo jiné odvíjí i od orientace opravované konstrukce. U podlahových konstrukcí je možné využít gravitace, u konstrukcí stěn je nutné použít aplikace pod tlakem. Zatímco u statických trhlin je aplikace obvykle prováděna čistou, nenaplněnou pryskyřicí, u podlahových konstrukcí se často jedná o plastmaltu a současně o kombinaci s výztuží, která má za úkol přenést tahová napětí působící kolmo na trhlinu.
Použití plastmalty u konstrukcí podlah je vedeno zejména skutečností, že celá řada podlah je zatížena pojezdem (ať už paletovými vozíky nebo kolečky kancelářských židlí), a trhliny v povrchu jsou tímto zatížením zvětšovány a dochází k jejich porušení.
Čtěte také: Ucelený postup opravy betonu
„Estetické“ trhliny
Posledním faktorem, který hovoří pro sanaci trhlin, je estetické hledisko. Trhliny ruší výsledný vzhled stavby a v některých případech to může vést i k nepřiměřeným reakcím okolí. U výskytu trhliny, u které bylo vyloučeno statické narušení funkce stavby i případné riziko akutního průsaku, je potřeba zvážit, jestli trhlina ohrožuje korozní odolnost konstrukce, a to zejména případné betonářské výztuže.
Vše závisí na prostředí, ve kterém se konstrukce nachází, a na šířce trhlin. Pokud jsou trhliny dostatečně úzké, je v trhlině vytvořeno prostředí, které zajistí ochranu výztuže. V běžných prostředích je limit této šířky 0,3 mm.
Ve většině případů jsou trhliny menší a jsou důsledkem objemových změn betonu, které proběhly ve větší míře, než předpokládal projekt. Jsou příliš velké dilatační úseky, málo vyztužený povrch konstrukce, nebylo provedeno dostatečné ošetřování konstrukce. Šířky trhlin jsou menší než limitní, koroze výztuže nehrozí, a vadí tedy pouze jejich přítomnost.
V takových případech je nejlepší trhliny neopravovat. Každý sanační zásah trhliny zvýrazní a jsou ještě větším problémem než na začátku. V případě lokálně větších šířek nebo agresivnějšího prostředí je obvykle přistupováno k aplikaci hydrofobních impregnací (FOBISIL extra W, FOBISIL extra R) nebo materiálů uzavírajících trhlinu (DENSOCURE W, DENSOCURE R), aplikovaných pouze nátěrem nebo nástřikem.
Injektáž trhlin v betonových konstrukcích
V případě sanací trhlin v betonových konstrukcích metodou injektáže je nutné přistupovat k tomuto problému z hlediska stavu trhliny. Základní rozdělení trhlin v betonových konstrukcích je na trhliny statické nebo jinak řečeno neaktivní (stabilizované) a na trhliny, které jsou aktivní, tzn.
Čtěte také: Systémová řešení pro opravu betonu
Další důležitou podmínkou pro posouzení trhliny je její vlhkostní stav, tedy jestli je suchá, vlhká, a nebo propouští vodu a v jaké míře. Pro každý z uvedených případů je vhodné používat jiný typ injekčního materiálu.
Společnost Minova Bohemia se dlouhodobě zabývá vývojem a dodávkami kotevních a injekčních systémů pro oblasti geotechniky, podzemního a pozemního stavitelství. V jejím sortimentu jsou obsaženy i sanační, zesilující materiály a injekční materiály, které jsou speciálně určeny pro sanace betonových konstrukcí.
S ohledem na uvedené požadavky byla před lety vyvinuta dvousložková polyuretanová pryskyřice CarboCrackseal H, která společně s tmelem CarboPast H a jednosložkovou polyuretanovou pryskyřicí CarboStop U tvoří ucelený systém pro sanace aktivních trhlin.
CarboCrackseal H mimo požadovaných technických parametrů má další vlastnosti, které jej předurčují pro injektáže aktivních trhlin. Jak bylo zkouškami potvrzeno, pryskyřice je mrazuvzdorná a má vysokou odolnost proti rozmrazovacím prostředkům. Další důležitou vlastností je vysoká odolnost proti dotržení. To znamená, že u materiálu s touto schopností, i když dojde k mechanickému porušení jeho povrchu, následné pohyby trhliny nezpůsobují rozšiřování nebo prohlubování tohoto poškození.
CarboCrackseal H vykazuje vynikající parametr tzv. hodnoty skelného přechodu. Zkouškami bylo prokázáno, že nejnižší teplota, při které dochází ke ztrátě elasticity vytvrzené pryskyřice, může být až -41 °C.
Polyuretanová pryskyřice CarboCrackseal H byla od svého uvedení na český a slovenský trh mnohokrát použita při sanacích betonových konstrukcí, mimo jiné na konstrukcích pozemních staveb, silničních a železničních mostů, tunelů, přehradách a plavebních kanálech.
Pro silové spojení statických trhlin se nejčastěji používají materiály na bázi epoxidových pryskyřic. Je to z toho důvodu, že epoxidové pryskyřice vykazují vysoké pevnostní parametry v tlaku a tahu.
Epoxidová pryskyřice CarboEpox se vyznačuje speciální recepturou, která podstatným způsobem omezuje citlivost na vlhkost v injektovaném prostředí. Proto je možné tuto injekční hmotu používat pro uzavření, utěsnění a silové spojení trhlin, které obsahují vlhkost. CarboEpox je možné použít i v takových případech, kdy z trhliny vytéká voda. Před jeho aplikací je však nutné provést zastavení přítoků vody předinjektáží rychle reagující pryskyřicí, např. CarboStop U nebo CarboStop 101.
Výjimečným parametrem epoxidové pryskyřice CarboEpox je viskozita injekční směsi, která dosahuje velmi nízké hodnoty 75 mPa.s při teplotě 25 °C. Pro úspěšné zaplnění trhliny v celé její hloubce je vedle nízké viskozity injekční směsi rozhodující doba zpracovatelnosti, která by měla být pokud možno co nejdelší.
Kvalita a úspěšnost injektáže v prvé řadě závisí na kvalitě injekční hmoty a její vhodnosti pro požadovaný účel. Neméně důležitým aspektem však bezesporu je způsob aplikace a podmínky, za nichž je injektáž prováděna.
Pro injektáže betonových konstrukcí dopravních staveb je upřednostňována metoda jednosložkové aplikace. To znamená, že injekční směs se nejdříve připraví smícháním jednotlivých složek v daném poměru. Následně se aplikuje pomocí jednosložkového čerpadla - to může být elektrické čerpadlo pístové nebo membránové konstrukce nebo ruční pumpa, které se připojují k pakrům, osazeným do vývrtů provedených do injektované konstrukce.
Druhým způsobem, který je však možno použít pouze u vodorovných konstrukcí, je takzvané napouštění nebo štětcování trhlin. Tento způsob se používá u konstrukcí, u kterých není vhodné provádět injektáž přes pakry osazované do vývrtů.
V takovém případě je mnohem vhodnější způsob zmiňované napouštění, které je k samotné konstrukci mnohem šetrnější. Na druhou stranu není o nic méně pracnější než aplikace pomocí injekčního čerpadla. V podstatě se jedná o to, že se trhlina na líci konstrukce rozšíří, např. pomocí brusky a do vzniklé drážky se nalije injekční směs.
Oba způsoby aplikace, tj. injektáž pomocí jednosložkového čerpadla a napouštění (štětcování), je možno používat pouze v takovém případě, že aplikovaná injekční směs má dostatečně dlouhou dobu zpracovatelnosti. Pro aplikaci napouštěním jsou vhodné pouze takové injekční směsi, které mají velmi nízkou viskozitu. Na tomto parametru je přímo závislá schopnost penetrace injekční směsi do trhliny.
Polyuretanovou pryskyřici CarboCrackseal H je možné zpracovávat pomocí jednosložkového i dvousložkového čerpadla, pro aplikaci napouštěním však tento materiál není vhodný.
Jak již bylo uvedeno, trhliny v betonové konstrukci mohou představovat potencionální nebezpečí, proto je vhodné věnovat této problematice patřičnou pozornost. V případě včasného uzavření nebo utěsnění trhlin se tak dosáhne toho, že nedojde k rozvinutí koroze výztuže a s tím spojených dopadů na konstrukci.
Je tedy vhodnější provést včasné ošetření konstrukce, což je časově méně náročné a ekonomicky únosnější, než potom provádět kompletní sanaci betonové konstrukce.
Injekční hmoty CarboCrackseal H a CarboEpox jsou materiály vysokých užitných vlastností, které poskytují možnosti včasného zásahu nebo sanace konstrukce a obnovení její plné funkčnosti. Mimo povinných schválení pro prodej na českém a slovenském trhu jsou oba typy injekčních hmot schváleny pro aplikace na dopravních stavbách Ředitelství silnic a dálnic ČR.
Další materiály pro opravu trhlin
- ResiInjekt E1: Nízkoviskózní epoxidová injektážní pryskyřice pro trhliny 0,5 mm - 10 mm.
- ResiInjekt E1 LV: Nízkoviskózní epoxidová injektážní pryskyřice pro trhliny 0,1 mm - 3 mm.
- ResiInjekt TE: Tixotropní epoxidová injektážní pryskyřice pro trhliny 0,5 mm - 20 mm.
- ResiInjekt P1: Nízkoviskózní polyesterová injektážní pryskyřice pro trhliny 0,1 mm - 3 mm.
- PurInjekt Stop: Polyuretanová elastomerní pryskyřice pro zastavení vodních průsaků.
- ResiBond HF Injekt: Tekutý expanzivní cement s regulovaným smršťováním.
- PurInjekt SF: Polyuretanová pryskyřice reagující s vodou, vytváří pěnu a pevné utěsnění.
Základní kroky při opravě trhlin
- Vyčištění trhliny: Důkladné odstranění nečistot a prachu.
- Aplikace pryskyřice: Vylití na povrch a zapracování do trhliny.
- Zásyp křemenným pískem: Zajištění pevnosti a stability opraveného místa.
- Vložení sponek: U dynamických trhlin proříznutí a vložení ocelových sponek.
Tipy a triky pro opravu betonu
- Velmi tenké praskliny proškrábnout a rozšířit pro lepší aplikaci hmoty.
- Produkt BETON FIX lze aplikovat i na vlhké povrchy.
- Pro drobné opravy lze improvizovat se starými kartičkami místo profesionální stěrky.
Oprava statické trhliny
- Statickou trhlinu důkladně proškrábneme špachtlí a vyčistíme.
- Vyčištění spočívá zejména ve vyfoukání nesoudržného betonu, prachu a nečistot stlačeným vzduchem a následné vysátí vysavačem.
- Následně do praskliny vtlačíme epoxidový tmel, který v některých případech můžeme i doplnit křemičitým pískem (dle doporučení výrobce hmoty).
Oprava dynamické trhliny
- Prasklinu pomocí úhlové brusky upravíme na úseky o délce 15 cm.
- Po těchto cca 15 cm vždy bruskou přerušíme trhlinu napříč řezem do hloubky max.
- Vzniklé dílo řádné vyčistíme stlačeným vzduchem a vysavačem.
- Vyplníme epoxidovým tmelem (či jinou stavební chemií ze zvolené opravné sady) a vmáčkneme výztuž do vytvořených příčných spár.
- Zarovnáme, například špachtlí.
- Pokud plánujeme na beton aplikovat další vrstvy (např. nivelační stěrku) posypeme opravované místo jemným křemičitým pískem 0,8 - 1,2 mm.
tags: #oprava #trhlin #v #betonu #postupy