V rámci projektu České stavební akademie a Katedry stavebních řemesel se uskutečnil seminář na téma „Obecné požadavky na podklad“. Firma KIESEL a Katedra technologie staveb ČVUT Fakulty stavební Praha připravily přednášku o legislativních požadavcích na provedení prací v interiéru staveb a praktické ukázky možností oprav podkladu. Paní Ing. Miloslava Popenková, CSc., autorizovaný inženýr a soudní znalec, ve své přednášce vysvětlila vztahy mezi projektantem, investorem a zpracovatelem. Rovněž byly probírány požadavky legislativy a následky nedodržení pravidel komunikace mezi uvedenými subjekty. V druhé části programu se přítomní dozvěděli parametry měření vlastností podkladu, o možnostech oprav a korektury vlastností potěrů před započetím dalších prací. Přednášku vedla Ing. Veronika Melicherová ze společnosti KIESEL s.r.o.
Ing. Miloslava Popenková, CSc. se na katedře specializuje na vnitřní a dokončovací práce, zahrnující příčky, komíny, vnitřní a vnější omítky, sanační omítky, zateplovací systémy, obklady, podhledy, podkladní a nášlapné vrstvy podlah, a kompletační procesy. Vede technologické projekty, bakalářské i diplomové práce a školí doktorandy, z nichž dosud pět úspěšně dokončilo studium. V praxi se věnuje znalecké činnosti, je jmenována znalcem z oboru stavebnictví, v odvětví obytných a průmyslových staveb, se specializací na technologii výrobních procesů hrubé stavby, dokončovacích prací a technologické inovace výrobních procesů. Zpracovává znalecké posudky v občansko-správním, správním i trestním řízení.
Navzdory rozpočtovým škrtům v roce 2011, které mohly naznačovat pokles ve výrobě expandovaného polystyrenu (EPS) a tím i v oblasti zateplování staveb, se ukázal opak. Spotřeba pěnového polystyrenu (EPS), jehož dominantní aplikací jsou tepelné izolace budov, vzrostla v ČR za rok 2011 o 9,0 % a v Evropě o 3,3 % [1]. Zateplování budov vnějšími kontaktními systémy (ETICS) má tak stálou vzestupnou tendenci, což však souvisí s neklesajícím počtem ETICS vykazujících nejrůznější vady nebo poruchy. Vady a poruchy ETICS, způsobené nevhodným použitím tepelné izolace, nerespektováním správně provedených konstrukčních detailů, případně nevhodným návrhem či provedením mechanického kotvení, byly již v minulosti poměrně podrobně popsány v různých publikacích. Vadami a poruchami svrchního souvrství ETICS se již tolik publikací nezabývá.
Cílem je ukázat, že svrchní souvrství ETICS ve velké míře rozhoduje o konečné kvalitě ETICS a jeho vnímání uživatelem, neboť tyto vady a poruchy jsou téměř vždy viditelné přímo na zateplovaném objektu. Článek ukazuje, do jaké míry rozhoduje o výskytu vady nebo poruchy nevhodně zvolený barevný odstín fasády, nesprávné provedení výztužné vrstvy nebo výběr nevhodného typu omítky coby finální vrstvy.
Svrchní vrstva ETICS
Pro účely tohoto článku je svrchní vrstvou ETICS armovací stěrka, výztužná síťovina a finální povrchová úprava, která je tvořena zpravidla omítkou. Právě ve svrchní vrstvě se objevuje velké množství převážně viditelných vad a poruch, které lze bez velkých dodatečných nákladů jen těžko odstranit.
Čtěte také: Vliv prostředí na beton
Druhy omítek používaných jako finální vrstva ETICS
Úkolem omítky je chránit fasádu před atmosférickými vlivy, zajišťovat trvanlivost ETICS a svou strukturou a barvou vytvářet pěkný vzhled budovy [2]. Na fasádách ETICS se převážně používají difuzně otevřené tenkovrstvé omítky, které jsou strukturované. Struktura omítky je docílena skladbou kameniva v rozsahu od 0,5 do 3 mm velikosti zrna. Faktor difuzního odporu μ se pohybuje v rozmezí 20-120, součinitel tepelné vodivosti λ bývá okolo 0,7 W/(m2.K). Součinitel tepelné vodivosti však není parametr, který by byl právě při použití u ETICS výrazněji sledován. Do omítky se nesmí přidávat žádné přísady, pokud to technologický předpis výrobce přímo nepředepisuje. Na finální kvalitu má výrazný vliv teplota, při které se omítka provádí. Pokud poklesne teplota pod 5°C (u některých výrobců pod 8°C), neměla by být omítka realizována. Osobní zkušenosti s aplikací příměsí do omítkové směsi, které dovolují nanášení omítky i za nižších teplot, vedou k viditelně jiným odstínům zvolené barvy než u omítky stejného barevného odstínu, ale bez přísad. Ve většině případů je nutné před provedením omítky ještě provést penetrační nátěr.
Akrylátové omítky
Akrylátové omítky jsou pravděpodobně nejpoužívanějším a nejrozšířenějším druhem tenkovrstvých omítek používaných jako finální vrstva ETICS. Pojivem je v tomto případě akrylátová, popř. styren-akrylátová disperze. Mezi další přísady patří jemná plniva a voda. Tato směs obaluje drobné kamenivo, které vytváří typickou strukturu omítky. Mezi hlavní výhody této omítky patří poměrně vysoká pružnost, vodopropustnost, faktor difuzního μ se pohybuje v rozmezí 30-75, někteří výrobci udávají dokonce rozmezí 120-150, což je poměrně vysoké číslo.
Silikátové omítky
Svým složením se velmi podobají akrylátovým omítkám, podstatný rozdíl je ale v pojivu. Zde se používá draselné sklo. Působením vzdušného oxidu uhličitého a vysycháním se vylučuje gel oxidu křemičitého, který je příčinou samovolného tuhnutí omítkové směsi [2]. Doplňkovým pojivem bývá akrylátová disperze. Charakteristická je pro tento typ omítky vodoodpudivost, odolnost vůči znečištění a mikroorganismům a velmi dobrá paropropustnost. Dále je pro ně typické, že při zrání vytváří přirozeně potaš, která může vytvořit na povrchu bílý výkvět, ten by měl však časem zmizet. Na výztužné vrstvě ETICS se nesmí objevit sádrové vysprávky, silikátová omítka s nimi reaguje za vzniku bílých skvrn. Faktor difuzního odporu μ se pohybuje v rozmezí 40-60.
Silikonové omítky
Jako pojivo je používaná silikonová pryskyřice. Právě silikonová disperze zajišťuje hydrofobní účinky. Výrobci tohoto typu omítky rádi v prodejních materiálech označují tuto omítku jako samočistící. Mezi další přísady patří minerální plniva, pigmenty, voda. Faktor difuzního odporu μ se pohybuje v rozmezí 60-80. Mezi její hlavní výhody patří menší náročnost na zpracování.
Mozaikové omítky
Tyto omítky jsou složeny z pestrobarevného kameniva, které je k sobě pojeno akrylátovou disperzí. Plnivem jsou barevné vápencové drtě, popř. kamínky, které se vyrábí obalováním zrn křemenného písku barevnou glazurou z minerálních pigmentů a syntetické pryskyřice. Tyto omítky se používají převážně k finální úpravě soklů, nanášejí se na extrudovaný polystyren (nesmí mít hladký povrch), který většinou tvoří tepelnou izolaci soklu ETICS.
Čtěte také: Cihlová zeď v interiéru
Nové trendy, výzkumy omítkovin pro ETICS
V současné době probíhá výzkum lehkých omítkových směsí, na bázi lehkého kameniva z obsidiánu a vápenného hydrátu. Tyto omítky vykazují velmi dobrý poměr tepelněizolačních a mechanických vlastností, a to především v případě, že je jako pojivo použit metakaolin nebo elektrárenský popílek (případně kombinace obou) [3]. Jejich vysoká pórovitost, nízká objemová hmotnost určuje poměrně velký potenciál pro použití těchto nově vyvíjených omítek pro finální úpravy ETICS. Bohužel jejich hlavní nevýhodou je poměrně vysoká cena. Pro další informace odkazuji na [2].
HBW index
Ideální stav nastává, pokud vnější omítka a podklad mají stejný koeficient roztažnosti, který závisí na druhu pojiva omítky, plniva, tj. kameniva a jeho kvalitě. V případě aplikace omítky na cihelné nebo kamenné zdivo nedochází k výraznějším teplotním rozdílům na povrchu omítky a v těchto případech se není nutno indexem HBW zabývat. Naprosto opačná je ale situace při aplikaci omítky na ETICS. Tepelný izolant neumožňuje přenos tepelné energie do zdiva a svrchní vrstva ETICS se tak zahřívá a následně (např. přes noc) ochlazuje, což má za následek vznik tahového napětí, které je dáno teplotní roztažností materiálu. Velké teplotní změny však mohou probíhat i během velice krátkého časového úseku.
Index HBW (z německého Hellbezugswert) je součinitel světlosti (někdy označován též jako relativní zářivost fasády), který v procentech vyjadřuje, jaké množství dopadajícího slunečního záření se odráží od povrchu fasády. Zbytek, tedy rozdíl mezi HBW a 100%, se fasádou pohlcuje. Černá barva odpovídá indexu HBW 0 %, bílá barva indexu HBW 100 %. Většina výrobců udává, že odstíny s indexem HBW pod 25 % nedoporučuje používat na větší plochy. Existují speciální výztužné vrstvy s uhlíkovými vlákny, které jsou schopny přenášet vysoká napětí způsobená tepelnou roztažností i při HBW okolo 9 %.
Právě index HBW má výrazný vliv na vznik různých mikrotrhlinek, prasklin a dalších imperfekcí svrchní vrstvy ETICS. Z logiky věci totiž vyplývá zřejmá hypotéza, že fasády s nižším indexem HBW přijímají nutně více tepelné energie, zejména ze slunečního záření, a tedy se i více zahřívají. To má především smysl sledovat právě u ETICS, kde vrstva izolantu zabraňuje přenosu tepelné energie do obvodového zdiva. Průběhy teplot ve svrchní vrstvě ETICS ukazuje další kapitola.
Průběh teplot ve svrchní vrstvě ETICS
Jak se ukazuje, průběh teplot ve svrchní vrstvě ETICS má nezanedbatelný vliv na vznik případných vad a poruch omítkové vrstvy. Různí autoři (např. Doc. Ing. Jiří Lank, CSc, Ing. Pavel Hlaváček) uvádějí teplotní výkyvy na jihozápadních fasádách v rozmezí 80-100 °C. Jelikož jsem nenašel publikaci, která by se zabývala měřením teplot ve svrchní vrstvě ETICS v průběhu dne za různého počasí a v různých ročních obdobích, rozhodl jsem se tato měření provést.
Čtěte také: Článek o Vladimíru Šiškovi a Sboru dobrovolných hasičů Doubravy
Měření probíhalo na fasádách základní školy v Ostrovní ulici ve Štětí, která byla kontaktně zateplena v průběhu roku 2009. Jako izolant byla použita minerální vata o tloušťce 120 mm se součinitelem tepelné vodivosti λ=0,04 W/m, která byla lepena a mechanicky kotvena na plynosilikátový podklad. Druh omítky - silikonová. Škola byla postavena v konstrukční soustavě M71 v roce 1979. K měření teploty ve fasádě jsem použil vpichový teploměr DT 301021 s termočlánkem. K měření teploty okolního vzduchu jsem použil klasický rtuťový teploměr. Měření probíhalo jeden týden v měsíci červnu 2011 a srpnu 2011. Dále jsem provedl měření v březnu 2012. Z měření jsem vybral dny se stálým počasím v tom smyslu, že nedocházelo k výraznějším změnám v oblačnosti (ty mají velký vliv na krátkodobé průběhy teplot). Měření 20.7.2011 proběhlo za oblačnosti, naopak měření ze dne 22.8.2011 bylo provedeno za slunečného počasí, stejně tak měření 16.3.2012. Měření teploty ve fasádě a okolního vzduchu probíhalo vždy po 1 hodině od 5.00 hod do 23.00 hod. Jelikož mě i zajímal vliv indexu HBW na průběh teplot, zvolil jsem k měření 2 barvy fasád. Na jižních fasádách žlutou s indexem HBW 79 % a sytě oranžovou s indexem HBW 44 %.
Níže uvedený, téměř ukázkový průběh teplot je dán především výběrem dnů se stálou oblačností nebo slunečností. Jak ukazují měření např. RNDr. Jiřího Hejhálka, teploty se mohou měnit skokově i během velmi krátké doby. Na grafu č. 7 je uveden průběh teplot ve fasádě ETICS po zatažení oblohy.
Je tedy zřejmé, že výztužná vrstva ETICS musí odolávat poměrně velkým změnám napětí způsobených tepelnou roztažností i ve velmi krátkém časovém úseku. Pokud je výztužná vrstva provedena z nevhodného materiálu či výztužné síťoviny, může dojít k tvorbě prasklinek, trhlinek, puchýřků apod.
| Datum měření | Počasí | Barva fasády | Index HBW | Naměřené teploty (rozdíl) |
|---|---|---|---|---|
| 20.07.2011 | Oblačno | Žlutá | 79 % | Nižší teploty |
| 22.08.2011 | Slunečno | Žlutá | 79 % | Graf 2 |
| 16.03.2012 | Slunečno | Žlutá | 79 % | Graf 3 |
| 20.07.2011 | Oblačno | Sytě oranžová | 44 % | Graf 4 |
| 22.08.2011 | Slunečno | Sytě oranžová | 44 % | Graf 5 |
| 16.03.2012 | Slunečno | Sytě oranžová | 44 % | Až 49°C |
Výztužná vrstva ETICS
Výztužnou vrstvou ETICS se rozumí stěrková vrstva, do které je vtlačena výztužná síťovina. Tloušťka stěrkové vrstvy se pohybuje v rozmezí od 5-10 mm. V praxi se často používá termín „natáhnout do lepidla“, což neznamená nic jiného, než že se provede stěrkování s výztužnou vrstvou. Výztužná vrstva musí být vždy min. o 10 cm přeložena. Tam, kde je síťovina přerušena, není výztužná vrstva schopna přenášet vznikající namáhání. Důležité je, aby síťovina byla do stěrkové vrstvy vtlačena. Je nepřípustné její provizorní připevnění k izolantu a následné vtlačování stěrkové hmoty. Tento způsob nepřipouští žádný z dodavatelů ETICS na českém trhu. Síťovina musí být dostatečně kryta stěrkovou hmotou. Technologické předpisy výrobců ETICS a také ČSN 73 2901 vyžadují bezpečné krytí síťoviny a dostatečnou tloušťku výztužné vrstvy. Zároveň musí být tato vrstva dostatečně rovinná. Pokud tomu tak není, tak v důsledku změny tloušťky vrstvy a polohy výztužné síťoviny je narušena schopnost této vrstvy přenášet vzniklá namáhání. Důležité je rovněž zesíleně vyztužit oblast rohů otvorů výplní pomocí diagonálního pásu dodatečné síťoviny. Toto opatření eliminuje možnost vzniku trhlin právě v rozích stavebních otvorů. Stěrková hmota musí být určena pro daný ETICS, není přípustné použití necertifikované nebo pro danou skladbu ETICS neověřené stěrky. Výztužná síťovina se stěrkovou hmotou musí být dotažena až ke hraně ukončující zakládací lišty. Pokud tomu tak není, vznikají vodorovné a svislé trhliny v místě zakládací lišty, později může dojít i k opadávání omítkových a stěrkových úprav [4]. Jak bude ukázáno v kapitole č.3, je častou příčinou vzniku trhlin i tzv. dvojité stěrkování, což je případ, kdy na již zaschlou stěrku je nanesena další vrstva stěrky.
Nejčastější vady a poruchy svrchní vrstvy ETICS a jejich příčiny
Při posuzování vad a poruch svrchních vrstev ETICS je asi největší výhoda skutečnost, že se dají pozorovat vizuálně. Samozřejmě se i dají přeměřit, zejména co se týče délek a rozsahu trhlin, výkvětů apod., a to běžným měřidlem. Tato výhoda je ale zároveň i nevýhodou, neboť může dojít při vizuální kontrole a diagnostice ke spokojenému konstatování příčiny vady, která se jeví jako vada ve výztužné vrstvě, ačkoliv skutečná příčina může být ukryta např. v použití nevhodných kotevních hmoždinek.
Na obrázku č. 4 je zobrazena trhlina, která může ukazovat na to, že v rozích okenních otvorů nebyl použit výztužný diagonální pás, další hypotézou může být např. to, že došlo k sednutí základů, čemuž by i odpovídal horizontální průběh trhliny mezi okny. Pravdou nakonec bylo, že byly použity nevhodné hmoždinky, které nepřenesly zatížení od poměrně masivního zateplení a ohly se. Vlivem ohybu došlo k tomu, že izolant ETICS sjel o určitou vzdálenost dolů, čímž vzniklo tahové napětí, které výztužná vrstva již nebyla schopna přenést. Schéma je zobrazeno na obr. 5 (ohyb hmoždinek je patřičně zvětšen).
Před hodnocením příčin vad a poruch svrchní vrstvy ETICS je tedy vždy nutné pamatovat na to, že vada nebo porucha v této vrstvě může být způsobena např. už na úrovni nevhodného lepení, kotvení, nerovinnosti původního podkladu apod. Nesmíme ani zapomínat na to, že některé problémy mohou být způsobeny i nedostatečnou údržbou. Dále jsou uvedeny nejčastější vady nebo poruchy svrchní vrstvy ETICS, jejichž příčiny spočívají přímo v této vrstvě, včetně důsledků, které to může mít.
Pinholes [5]
Pod tímto zvláštním názvem se skrývají malé otvory o velikosti cca 1 mm, které se nacházejí v omítce. V malém množství nezpůsobují potíže, jejich větší množství je ale nežádoucí, protože snižuje životnost.
tags: #prednaska #omitky #poruchy #ing #miloslava #popenkova