S rozvojem stavební činnosti se zvyšují požadavky na kvalitu a využívání nových typů těsnicích materiálů. Tmely jsou jedním z nejpoužívanějších stavebních materiálů. Jejich využití nejen na stavbě je velmi široké.
Namáhání a deformace výplně spár
Typy a velikost spár, do kterých se těsnicí tmely různým způsobem nanášejí, jsou velmi rozmanité. 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 však je, že každé těleso po dosažení své homogennosti charakterizované požadovaným modulem pružnosti je tedy 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: Jak správně použít sparovací tmel na parkety?
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. Při projektové šířce spáry např. s = 20 mm a uvažovaných okrajových teplotách Tmin = −18 °C a Tmax = +50 °C je možno teoreticky vypočítat příslušné poměrné deformace ε.
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, tj. Při zpracování, které probíhá na spodní hranici, tedy při +5 °C, dosahují maximální teplotní rozdíly:
Čtěte také: Jak vybrat tmel na beton do exteriéru
- 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.
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 ryhlostí 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.
Čtěte také: Jak vybrat správný opravný tmel na okna
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.
Typy tmelů
Pod pojmem tmel může představovat každý něco trochu jiného, tak si pojďme shrnout co všechno tato kategorie může obsahovat...
- Cementové spárovačky: Nejčastější klasika - univerzální použití do všech možných prostor - od koupelny, přes kuchyň, chodbu, garáž až (v některých případech) po bazén. Zvláštní verzí je "dvousložková" cementová spárovačka, kterou tvoří kombinace Keracolor-FF od Mapei, která se namísto s vodou rozmíchá s tekutou přísadou Fugolastic. Vznikne tak ještě odolnější, méně nasákavá a flexibilnější varianta.
- Epoxidové spárovačky: Oproti cementovým jsou dražší a výrazně náročnější na zpracování, při kterém navíc neodpouští většinu chyb. Nicméně při dostatečné pečlivosti a poučenosti je zvládne aplikovat i šikovný neprofesionál. Na druhou stranu, epoxidová spárovačka se odmění dokonalou nenasákavostí, umyvatelností, tvrdostí a stálostí.
- Sanitární silikon: Nejčastěji používáný typ tmelu, zejména v interiéru, je sanitární silikon. Je snadno zpracovatelný, nejlépe odolává plísním a vlhkému prostředí a méně se špiní. Na druhou stranu po mechanické stránce je oproti polyuretanovým či MS-polymerovým tmelům méně odolný a je pravděpodobné, že ho bude po několika letech třeba obnovit (odstranit a vyspárovat znovu).
- Neutrální silikony: Alternativou sanitární verze (kysele zapáchá) jsou neutrální silikony - tyto se používají zejména tam, kde by kyseliny sanitárních tmelů působily neplechu.
- Bobtnající tmely: Toto je velmi speciální druh, využívaný pro pojistné utěsňování různých prostupů a napojení součástí stavebních objektů. Je alternativou bobtnajících profilů, typicky na bázi bentonitu. Těmito tmely se netmelí spáry, ale vytváří se souvislá linie v daném spoji více těles, která se následně zapracuje do konstrukce.
Další typy tmelů
- Akrylátové tmely: Jsou na bázi vodní disperze. Po odpaření vody dochází k jejich vytvrzení. Spoj je pak natrvalo plasticko-elastický. Výhodou je jejich přetíratelnost. Akrylový tmel je vhodný pro vnitřní i venkovní použití, ale není mrazuvzdorný.
- Polyuretanové tmely: Jsou odolnější než akrylátové, navíc si poradí i s povětrnostními vlivy, mrazem a UV zářením. Skvěle přilnou k téměř jakémukoliv podkladu a mají také vysoké dilatační schopnosti. Doporučujeme pro tmelení betonových konstrukcí, zátěžových podlah, namáhaných spojů i venkovních parapetů.
- MS polymery: Kombinují vlastnosti silikonů (například pružnost a odolnost vůči povětrnostním vlivům) s výhodami polyuretanů (silná adheze a odolnost vůči mechanickému poškození).
- Bitumenové tmely: Z hlediska chemického složení jsou na bázi asfaltu. Vyznačují se dobrou přilnavostí na vlhkých podkladech a vysokou odolností vůči UV záření i povětrnostním vlivům.
- Latexové tmely: Jsou vhodné pro úpravu interiérových stěn. Dobře vyrovnávají drobné nerovnosti na omítce, panelu i sádrokartonu.
- Cementové tmely: Využijete při vyplňování spár, švů a trhlin v betonových a zděných konstrukcích. Jsou ideální pro aplikace, ve kterých požadujete vysokou pevnost a odolnost.
- Epoxidové tmely: Jsou dvousložkové a založené na epoxidové pryskyřici a tvrdidlu. Po smíchání reagují a vytvářejí tvrdý a trvanlivý materiál. Jsou vhodné na opravy trhlin a děr v betonu, lepení kovů, skla, keramiky a dalších pevných materiálů.
Výběr a aplikace tmelu
Tmely tedy můžeme rozdělit na plastické, plasticko-elastické a elastické. Každý tmel lépe či hůře přilne k různým materiálům. Obecnou poučkou pro vhodnost kombinace tmelu a tmeleného materiálu je čtení technických listů produktu. Prostředí je dalším faktorem, na které je nutné vzít ohled. Do exteriéru se nedoporučuje používat akrylátové tmely kvůli jejich nedostatečné odolnosti vůči povětrnostním podmínkám a UV záření. V exteriéru se ke slovu tedy dostanou tmely polyuretanové, hybridní, klempířské, stavební či silikonové.
Většina tmelů je přetíratelná standardními akrylátovými a disperzními barvami.
Při aplikaci tmelů je důležité dodržovat několik zásad:
- Spáry rozdílných stavebních materiálů doporučujeme vždy řešit jako dilatační spáru.
- Hloubku spáry vymezte na ½ její šířky.
- Nesoudržné a savé podklady ošetřete primerem dle doporučení k danému tmelu.
- Dno spáry vymezte nepřilnavým materiálem např. SOUDAL Těsnicí tmelařskou šňůrou.
- Povrch očistěte od prachu a jiných nečistot.
- Okraje spáry vždy vymezte oblepením papírovou maskovací páskou.
- Odřízněte aplikační špičku dle šířky spáry a naneste tmel tak, aby vyplnil celou spáru až k okrajům vymezeným maskovací páskou.
K aplikaci tmelů budete potřebovat aplikační pistoli, stěrku na tmely a v případě potřísnění nechtěných míst hadr a technický benzín.
tags: #tmel #na #spáry #v #betonu #druhy