S rozvojem stavební činnosti se zvyšují požadavky na kvalitu a využívání nových typů těsnicích materiálů. Řešení Sika pro těsnění spár jsou široce využívána ve všech typech stavebních konstrukcí - ve veřejných i soukromých infrastrukturách, užitných i jiných stavebních konstrukcích pro rezidenční, komerční, volnočasové i výrobní aktivity.
Typy a velikosti spár
Dilatační spáry rozlišujeme suché a mokré. Pro každý druh je nutné používat jiné těsnící systémy. Typy a velikost spár, do kterých se těsnicí tmely různým způsobem nanášejí, jsou velmi rozmanité.
Charakter deformace prvků a chování tmelů
Při deformaci se vyskytují změny objemu a tvaru. Při nerovnoměrném oteplení se při změně objemu prvku mění i jeho tvar. Toto rozlišení charakteru deformace má praktický význam, poněvadž umožňuje charakterizovat změny vyskytující se porůznu u jednotlivých prvků stavby. Pokud jsou prvky tvaru tyče nebo tenkostěnné desky, rozhodují změny základních délek, a to v jednom ze základních směrů.
Důležité je, že každé těleso po dosažení své homogennosti charakterizované požadovaným modulem pružnosti je ve stavu, který můžeme nazvat stabilizací prvku (tj. např. beton po 28 dnech). K tomu, abychom mohli správně hodnotit průběh a charakter cyklických objemových změn vyvolaných změnou teploty, je nutné deformace prvků rozdělit na:
- deformace počáteční (dočasné)
- deformace trvalé, cyklické
Počáteční deformace prvků (jednovrstvých)
Kolísání změny objemu v tomto případě je přímo úměrné kolísání teploty vnějšího prostředí. Tento proces nevzniká najednou, ale závisí na horní hranici teplotní jímavosti materiálu prvku v závislosti na čase. Například, je-li stabilizovaný prvek uložen dlouhodobě do prostředí s vyšší nebo nižší rovnoměrnou teplotou, snaží se dosáhnout - naakumulovat parametry prostředí.
Čtěte také: Typy těsnění pro okna
Deformace trvalé, cyklické
Tepelné objemové změny jsou základní příčinou deformace stavby a jejich jednotlivých částí. Je všeobecně známo, že každé homogenní těleso mění svůj objem úměrně s teplotou. Předmětem dalšího rozboru bude spoj uměle vytvořený v takovém tělese. Jedná se o prostou přímou spáru, která je vyplněna těsnicí hmotou (tmelem).
Je zřejmé, že tento materiál bude podle velikosti a směru pohybu obou stavebních dílců namáhán dosti složitým způsobem. Může se jednat jak o jednoduchý tah či tlak, tak i o prostý smyk, ale s největší pravděpodobností to budou kombinace těchto způsobů namáhání, které se uplatní nejvíce v počátečním období dokončení stavby a v dalším čase ustupují. V této době se nejvíce budou uplatňovat již pouze deformace způsobující namáhání těsnicí hmoty na tah nebo tlak. Z hlediska absolutní hodnoty tahové deformace bude u tohoto typu spáry kritická zejména její šířka, tj. velikost směru „s“, respektive poměr s/h.
Převážná část deformací se tedy bude koncentrovat ve směru šířky spáry. Tato šířka může být v praxi velmi rozmanitá. Z hlediska deformace těsnicího tmelu bude situace tím příznivější, čím větší tento rozměr bude. Toto však všeobecně nelze zajistit, neboť z funkčního hlediska by měla šířka spár být v mezích navržených tolerancí daného objektu. Na základě těchto skutečností je snaha deformaci tmeleného profilu příznivě ovlivnit jeho geometrickým tvarem, tj. vytvořením bikonkávního tvaru jeho průřezu.
Deformace těsnicích tmelů aplikovaných do vnějších spár budou dány rozměrovými změnami šířek spár, což ovlivňuje dilatace stavebního prvku vlivem teploty. Při teoretických výpočtech se běžně používá hodnota koeficientu délkové teplotní roztažnosti α = 10∙10-6 [°C-1] pro betonové prvky s tím, že se uvažuje prvek dilatačně volný se zanedbáním vlastní tíže. Pro elastické tmely nebo tmely elastické s plastickým podílem se absolutní hodnota ε skládá z míry namáhání v tahu i tlaku. V tomto případě se při výpočtu bere do úvahy teplotní hranice, ve které může být tmel nanášen. Pohybuje se běžně mezi spodní hranicí.
Při zpracování, které probíhá na spodní hranici, tedy při +5 °C, dosahují maximální teplotní rozdíly:
Čtěte také: Výměna těsnění v plastových oknech krok za krokem
- pro protažení … od +5 °C až do −18 °C, tj. 23 °C,
- pro stlačení … od +5 °C až do +50 °C, tj. 45 °C.
Pro horní hranici, tedy při +40 °C, platí:
- pro protažení … od +40 °C až do −18 °C, tj. 58 °C,
- pro stlačení … od +40 °C až do +50 °C, tj. 10 °C.
Podle uvedených teoretických výpočtů je zřejmé, že např. u prvku délky 7,2 m bude nejnepříznivější tahová deformace (pro s = 20 mm) pro elastický tmel +20,9 % a nejpříznivější +8,3 %. Tyto teoretické hodnoty jsou značně vysoké a zřejmě v praxi budou deformace menší.
Rozbor poměrů při relaxaci napětí ve tmelech
Ve skutečných podmínkách, při kterých má těsnicí tmel vykonávat svoji funkci, se bude jednat vždy o dlouhodobé působení všech vnějších faktorů. Rychlosti deformačních změn jsou až na výjimečné případy velmi malé. Z toho důvodu lze předpokládat, že u elasticko-plastických tmelů bude rozhodující jejich časové přizpůsobení patřičným deformacím. To znamená, že je potřeba upravit jejich vlastnosti z hlediska příznivého průběhu relaxace napětí.
Stanovení deformačních charakteristik spárových těsnicích tmelů vychází ve své podstatě ze sledování poklesu napětí vzorku tmelu zatěžovaného definovaným způsobem. Pro tuto zkoušku je tmel fixován ke vhodným kontaktním materiálům takovým způsobem, že zkušební těleso má tvar kvádru o rozměru 50 × 12 × 12 mm (ČSN EN ISO 11600). Zkušební vzorek tmelu se protahuje rychlostí 5,5 ± 0,7 mm/min o 18 mm, tj. na hodnotu protažení ε = 150 %. V případě, že tato hodnota leží v intervalu 0,8 až 1,0, označíme tmel jako elastický. Při poměru sil 0,2 až 0,8 se tmel považuje za elastický s plastickým podílem.
Maxwellův model charakterizuje chování jednoduchého lineárního polymeru. Elastické spárové tmely však mají ve většině případů trojrozměrnou polymerní strukturu, tj. jsou tvořeny více i méně dokonalou sítí. Relaxační chování takového polymeru proto musíme modelovat složitějším modelem, než je Maxwellův. Pro jednoduchost použijeme tzv. model Kuhnův, který je tvořen dvěma paralelně spojenými modely Maxwellovými. Aby model vykazoval chování obdobné síťovaným polymerům, zvolíme viskozitu η2 extrémně vysokou. V tomto případě (η2→∞) lze uvedený element z modelu vyloučit a obdržíme tak tříparametrový model.
Čtěte také: Druhy těsnění pro okna
Uvažujeme-li opět klasickou relaxaci napětí, potom předpokládejme, že v bodech B a C bude model v rovnovážném stavu. Pro stanovení hodnot relaxačních časů však musíme z čistě matematického hlediska předpokládat přiblížení na 0,1 %, potom pro oba limitní body B‘ a C‘ bude mít relaxační čas hodnoty: bod B‘ τ= 225,5 s, bod C‘ τ= 179,5 s. Porovnáme-li nyní mezi sebou hodnoty relaxačních časů pro dané mechanické modely v bodech B, B‘, C, C‘, zjistíme, že u modelu sítovaného polymeru jsou relaxační časy značně kratší. Z jednoduchého úsudku potom vyplývá, že při uvažování výše uvedených jednoduchých modelů lze jejich chování označit jako plastické vady, platí-li, že τ< 179,5 s.
Praktické hodnoty deformací
Na základě dřívějšího výzkumu dilatačních vnějších spár panelových budov se ze zkoušek odolnosti tmelů vůči střídavému mechanickému namáhání (tah - tlak) odvozovala hodnota tzv. praktické tažnosti, kterou může být tmel namáhán po dobu jeho životnosti. Dilatace betonových prvků u různých staveb ovlivňují přímo spárový systém a vyvolávají v těsnícím tmelu tahová namáhání. Při zjišťování deformací vrstvených dílců se vycházelo z měření prováděného na západním štítě objektu. Z náhodného výběru svislých spár (n = 24), kde ΔLmin= 0,34 mm a ΔLmax= 0,83 mm byl proveden statistický rozbor deformací. Při projektové šířce spáry 20 mm a toleranci ±2 mm byl tmel v její nejmenší montážní šířce namáhán v rozmezí 2 až 4,6 %.
Tak například v případě spár mezi silikátovými dílci, kde αteor= 10⋅10−6 mm/mm °C a maximální rozdíl zimní a letní teploty Δt= 60 °C, chceme určit minimální šířku spáry v případě, že se použijí stavební dílce o délce 6 m a utěsnění spár tmel s dlouhodobou trvalou deformací 20 %. Pokud by šířka spáry při montáži činila např. 10 mm, tak tmel by byl nucen přenášet dlouhodobé deformaci 36 %, což by zřejmě vedlo k závadám.
Vývoj elasto-plastického těsnícího tmelu
Vzhledem k tomu, že každý nový těsnící materiál má kromě výhodných těsnících vlastností i některé z technického nebo ekonomického hlediska nevýhodné parametry, je třeba při perspektivních úvahách o přínosu pro stavebnictví posuzovat tyto materiály komplexně. Akryláty byly v dřívější době používány převážně jako výplňové systémy pro vnitřní spáry. Pro vyvíjený tmel byla zvolena vodná disperze polymeru na bázi esteru kyseliny akrylové s akrylonitrilem. Průběh síťování u různých směsí byl sledován penetrační zkouškou. Tahové diagramy prokazují, že akrylátový tmel je nízkomodulového typu.
Možnosti utěsnění spár
Těsnící pásy
Těsnící pás VNITŘNÍ do pracovní spáry z PVC, opatřen bobtnavým profilem (aktivní TPE), výška 140 mm. Kombinuje pasivní a aktivní utěsnění v jednom výrobku.
- Těsnící pás utěsňuje spáru mechanicky.
- Integrovaná bobtnavá páska se při kontaktu s vodou rozpíná směrem dolů do pracovní spáry.
Těsnící pás MMF má ověřenou odolnost v tlaku, při vetknutí do hloubky 3cm. Zde je vidět, jak bobtnavý profil funguje. Rozpíná se směrem dolů a tlačí do spáry.
Plechová těsnění
Plech se instaluje mezi armaturu, k níž se přichytí vázacími prostředky. Instalace se provádí tak, aby při betonáži byl tlakem betonu zaklíněn mezi armaturu.
Tabulka níže udává specifikace pro plechová těsnění ASS pro různé tloušťky a hmotnosti.
| Číslo položky | Typ | Tloušťka hmoty (cm) | Délka (bm) | Hmotnost (kg/bm) | Spoj |
|---|---|---|---|---|---|
| 402100 | ASS 100 | do 20 | 2 | 1,45 | vč. spoj. |
| 402125 | ASS 125 | 20 - 25 | 2 | 1,6 | vč. spoj. |
| 402150 | ASS 150 | 22 - 30 | 2 | 1,7 | vč. spoj. |
| 402175 | ASS 175 | 30 - 35 | 2 | 1,8 | vč. spoj. |
| 402200 | ASS 200 | 35 - 40 | 2 | 1,95 | vč. spoj. |
| 402250 | ASS 250 | 40 - 45 | 2 | 2,5 | vč. spoj. |
| 402300 | ASS 300 | 45 - 55 | 2 | 3 | vč. spoj. |
| 402350 | ASS 350 | 55 - 65 | 2 | 3,4 | vč. spoj. |
| 402400 | ASS 400 | 65 - 75 | 2 | 4 | vč. spoj. |
Typy spojů
Pro utěsnění spár se využívají různé typy spojů s odlišnými dobami instalace:
- Svařování: na staveništi trvá 30 - 40 minut.
- Lepený spoj: na staveništi trvá asi 10 - 15 minut.
- Šroubovaný spoj: na staveništi trvá asi 10 - 15 minut.
Těsnící tmely
Pro každý druh dilatační spáry je nutné používat jiné těsnící systémy. Například, řešení s pružným tmelem sice zamezí pronikání vody do vnitřních prostor objektu, ale neřeší utěsnění vlastní betonové konstrukce. Existují tmely na polysulfidovém základě určené na utěsňování spár, které jsou odolné vůči mořské vodě, solným roztokům, benzínu a minerálním olejům. Dále jsou k dispozici jednosložkové, chemicky odolné, trvale pružné tmely na bázi polymeru. Pro každý případ aplikace si můžete stáhnout kompletní detaily.
Kromě toho existuje široká škála lepidel a tmelů pro různé aplikace:
- Jednosložkové, pružné polymerové lepidlo a tmel na bázi MS polymeru.
- Lepidla pro lepení tenkých vrstev nebo pro opravy prefabrikovaných betonových prvků, cihelného zdiva, dřeva, kovu, porézního kamene, přírodního kamene atd.
- Materiály z modifikovaných epoxidových pryskyřic a speciálních aditiv.
Aplikace těsnicích systémů Sika
Použití spárových těsnicích systémů Sika je rozhodnutí založené na kompetencích v oblasti konstrukčních návrhů, jistotě a práce s důvěryhodným partnerem v oblastech, kde jsou stavební konstrukce nejzranitelnější a mají tendenci selhávat.
1. Infrastruktura (dopravní stavby)
U projektů z oblasti infrastruktury (dopravních staveb) je rychlé dokončení stavebních prací a opětovné zprovoznění dopravy klíčovým požadavkem, zvláště pak v případě rekonstrukcí. Uzavření dopravy na delší časový úsek je vždy problém, který se v dnešní husté dopravě ještě prohlubuje - ať už jde o křižovatku, kruhový objezd, letištní odbavovací plochu či tramvajovou linku. Rychlého vytvrzení u Sikaflex®-406 KC je dosaženo jednoduchým přidáním boosteru, rovněž známého jako urychlovač. Rychlost vytvrzení se neodvíjí od rozměrů spáry - tmel homogenně tvrdne zevnitř, nikoli pouze směrem zvenku dovnitř jako většina vytvrzovacích systémů. Vhodný pro aplikaci v suchých podmínkách i nízkých teplotách díky tomu, že tmel tvrdne nezávisle na atmosférické vlhkosti. Není citlivý na vlhkost / při aplikaci vlhkost toleruje, čímž je zajištěno, že se systém vytvrdí bez vzduchových bublin. Méně chyb při míchání - tmel vždy kompletně homogenně vytvrdne. Dávkovač na podlahové krytiny SikaBond® Dispenser 1800 je navržen tak, aby zvýšil produktivitu a zlepšil ergonomii při aplikaci samonivelačních tmelů do horizontálních spár. Dávkovač je ideální pro použití při pracích středního rozsahu, jako jsou spáry v parkovacích budovách, pěší zóny a projekty rekonstrukcí.
2. Betonové cesty
Beton se při vytvrzování smršťuje. Při konstrukci jakékoli betonové cesty se dá nekontrolovatelnému praskání v důsledku smršťování zabránit výřezem pravidelných spár do tvrdnoucího betonu. Tyto pilou vyřezané spáry musí být utěsněny, aby se do podstruktury betonu nedostala voda a soli.
3. Letištní plochy
Oblasti přistávacích drah a dalších letištních ploch jsou vysoce frekventované a zatěžované plochy. Sikaflex®-406 KC je díky své robustnosti a dlouhé životnosti jedničkou pro mnoho správců letišť. Jelikož opravy přistávacích drah a jejich spár obvykle probíhají celou noc, rychlé obnovení provozu je naprostou nutností.
4. Parkovací domy
Parkovací domy jsou často zhotoveny z betonu. Stejně jako u všech konstrukcí je i zde nutné zajistit jejich vodotěsnost správným utěsněním. Již mnoho let zajišťují dlouhotrvající a odolnou ochranu spár v parkovacích domech po celém světě.
5. Průmyslové podlahy
Na podlahových plochách skladů, továren a jiných průmyslových zařízení jsou primární řezané spáry umístěny a navrženy tak, aby se přizpůsobovaly smrštění během tvrdnutí betonu a kompenzovaly pohyb během přirozené expanze a kontrakce v betonové struktuře. Tyto podlahové spáry jsou utěsněny a uzpůsobeny s ohledem na očekávanou roztažnost. Utěsněné podlahové spáry jsou schopny bránit prostupu kapalin a nečistot, které by se tak dostaly do betonové podstruktury.
6. Kolejová doprava
Vibrace a hluk z kolejí lze efektivně redukovat uložením kolejnicových pražců do elastických stlačitelných polyuretanových tmelů. Systémy Sika Icosit® jsou naprostou novinkou a udělaly ze společnosti Sika lídra trhu na poli oddělených, pevně upevněných kolejnicových nástaveb. Díky tmelům Sika Icosit® jsou kolejové svršky často propojeny s přilehlými betonovými či asfaltovými cestami využívajícími Sikaflex®-406 KC.
7. Zásobníky a nádrže
Oblast okolo nádrží je většinou tvořena speciální ochrannou konstrukcí z vyztuženého betonu. Tyto konstrukce zadržují chemikálie v případě úniku či průsaku do nádrží. Tmely Sikaflex® se používají pro těsnění nádrží a sil. Jsou široce využívány jako těsnění pro segmentové nádrže, které jsou pomocí segmentů z nerezové oceli, uhlíkové oceli či smaltované oceli uloženy na místo. Takováto sila nalezneme ve zpracovatelských závodech, v zemědělských zařízeních a elektrárnách na biomasu.
8. Potravinářský průmysl
Stejně, jako je výběr správné výrobní technologie a podlahy nezbytné k úspěchu potravinářského závodu, je pro jeho úspěch klíčový také výběr správných podlahových a nástěnných tmelů a jejich správná instalace. Sika nabízí kompletní řadu kompatibilních systémů, včetně podlahových systémů a nezbytných těsnicích tmelů splňující nejnovější evropské a mezinárodní požadavky, které jsou vhodné pro použití v těchto průmyslových odvětvích.
9. Čisté místnosti
Požadavky, jež musí těsnicí tmely splnit, aby mohly být použity v čistých místnostech, se většinou stahují k obsahu VOC (těkavým organickým látkám). Výpary během tvrdnutí a během životnosti nelze tolerovat, jelikož by měly dopad na produkované zboží - ať už jde o elektroniku, léky či potraviny. Sikaflex® PRO-3 byl aplikován do mnoha čistých místností po celém světě určených pro výrobní a zdravotnická zařízení, například operační sály.
tags: #tesneni #mezi #betonovymi #dilci #průvodce