Jemnozrnné materiály nejen pro opravu povrchu konstrukcí

Mnohé opravy betonových a železobetonových konstrukcí jsou realizovány již ve stádiu, kdy je konstrukce značně poškozena, nebo když začne být ohrožena její únosnost či stabilita. Naproti tomu je i mnoho staveb, kdy se jedná pouze o standardní údržbu konstrukce, nebo kdy je poškození pouze v povrchových partiích. Nezřídka dochází i k opravě nově realizovaných konstrukcí, které nesplňují estetické požadavky.

Ať se jedná o jakoukoli z výše zmíněných aplikací, valná většina z nich končí finalizační jemnozrnnou stěrkou, můžeme říci štukem. V tomto článku se dotkneme jemných stěrek, které se vyznačují některými speciálními vlastnostmi, nebo jsou využity k novým postupům při provádění sanací staveb.

Pro pohledový beton

Stále častěji je využíváno betonu i jako pohledového architektonického prvku. Každý má svoji představu o tom jak by měl povrch takového betonu vypadat a ne vždy se tuto představu podaří realizovat. Zatímco někteří architekti zastávají názor, že přirozený vzhled betonu nevadí, tzn. jsou zde přiznány otisky bednění, vyskytují se na povrchu póry (pokud se nejedná o velké kaverny, které mají i vliv na trvanlivost konstrukce) a jsou přiznány i otvory po spojovacích tyčích bednění, někteří naopak vyžadují povrch zcela bez pórů, hladký, bez jediné imperfekce.

V extrémních případech byly vyžadovány i takové povrchy, do kterých by se mohly uchytit rostliny a betonová konstrukce se tak stala součástí „zeleného prostředí” v okolí stavby. Nebudeme se zde zabývat tím, který názor je správný.

Vzhledem k tomu, že kvalitní provedení betonové konstrukce závisí na celé řadě parametrů, často je potřeba najít způsob, jak kýženého výsledku dosáhnout. Povrch betonu ovlivňuje materiál, kvalita a realizace bednění, volba odformovacího prostředku, množství záměsové vody, pečlivost ošetřování, teplota směsi i okolního prostředí, kvalita provádění, hutnění a další okolnosti. Začátek je samozřejmě v promyšleném návrhu směsi, ale podstatnou roli hraje větší pečlivost při realizaci konstrukcí z pohledového betonu. V případě, že výsledek přes veškerá opatření nesplňuje očekávání, je nutné přistoupit k povrchové úpravě, která zachová vzhled betonové konstrukce.

K tomu je možné využít super jemné stěrky pro povrchovou úpravu betonových konstrukcí jako je např. DENSOFIX SF (super fine). Aplikaci takových materiálů je možné vedle celoplošného natahování pomocí hladítka, realizovat i lokálně za použití menšího nářadí jako jsou špachtle apod. Těchto materiálů je využíváno zejména tam, kde má být povrch pokud možno bez viditelných pórů větších rozměrů.

Od těchto materiálů je především vyžadována vysoká přídržnost k podkladu, vysoký podíl jemného plniva a zpracovatelnost na takové úrovni, aby bylo možné aplikaci provádět výše popsaným způsobem, tj. „špachtlováním”. Nezanedbatelnou vlastností je kompenzace objemových změn, jelikož při typu aplikace, kdy je sanační materiál nanášen v malé tloušťce, a na již vyzrálý, nebo alespoň částečně vyzrálý podklad dochází k rychlé ztrátě záměsové vody a riziku vzniku trhlin. Přesto je důležité nezanedbat ošetřování konstrukce po aplikaci takové jemnozrnné stěrky.

Hydroizolační funkce

Jemné stěrky, jak bylo popsáno výše, jsou standardně využívány k tenkovrstvým, často celoplošným opravám. Vedle povrchové úpravy, tj. vyrovnání, sjednocení atd., je možné při použití přísad využít povrchové stěrky druhotně k úpravě vlastností samotného povrchu betonové konstrukce. Proto je v některých případech při použití takto modifikované stěrky možné „ušetřit” technologický krok. Nejčastěji jsou uplatňovány bariérové vlastnosti materiálů a to zejména vůči prostupu kapalin, vzdušného CO₂ a solím.

V tomto článku se dotkneme praxí ověřených vlastností stěrek s krystalizační přísadou jakou je např. DENSOFIX XP.

Vedle běžně požadovaných vlastností propůjčuje krystalizační přísada této povrchové stěrce vysokou odolnost vůči prostupu vody a některých nevodných kapalin a plynů. Pro prostup kapalin i plynů je nejpodstatnějším faktorem otevřený pórový systém konstrukce a výskyt trhlin v konstrukci. Krystalizační přísada je katalyzátorem reakce, při které za přítomnosti vody dojde i ve vyzrálém cementovém tmelu opět k „růstu” produktů hydratace. Těmi jsou postupně zaplňovány volné prostory, pórový systém, případné trhliny tak, že dojde k utěsnění transportních cest.

Tím, že účinná chemikálie krystalizační přísady je pouze katalyzátorem, nedochází k jejímu spotřebovávání a proto je po vnesení do konstrukce stále přítomná. Testováním, zejména pomocí rtuťové porozimetrie, bylo ověřeno, že se v materiálech ošetřených krystalizací rapidně snižuje podíl pórů vhodných pro transport vody a vodní páry. Ještě výrazněji je tato skutečnost patrná u nevodných kapalin jako jsou oleje, benzíny apod.

V nedávné době bylo ověřeno, že přísada XYPEX ADMIX C – 1000 v betonu, nebo prefabrikované maltě, prodlužuje transportní cesty a funguje i jako bariéra vůči radonu.

Zesilování konstrukcí pomocí externí výztuže

V podvědomí laické i odborné veřejnosti je zesilování pomocí externí výztuže svázáno s ocelovým sepnutím sloupů, nebo s použitím uhlíkových pásků (lamel). Skutečnost je daleko rozmanitější. Vedle pásků (lamel) jsou využívány i tkaniny, které mohou být aplikovány plošně. Vlákna mohou být nejen uhlíková, ale i aramidová, kevlarová, skleněná a další. Tkaniny mohou být navíc orientovány ve více směrech a tím mohou účinněji vyztužit daný prvek. Vedle použití epoxidové matrice pro spojení jednotlivých nosných vláken u použitého kompozitu a pro jeho adhezi k podkladní (zesilované) konstrukci, lze stejně jako v případě výztužných vláken, využít i další materiály.

Poměrně novým způsobem vyztužení, je realizace cementovláknitého kompozitního materiálu, jehož jednotlivými složkami jsou cementová malta (v tomto případě MONOCRETE MONOMIX TH), a bazaltová orientovaná výztuž ve formě sítě. Malta, která je matricí spojující jednotlivá vlákna a zajišťuje přídržnost k podkladu, je aplikována v tloušťce 10–20 mm. Po aplikaci první vrstvy malty je „vmáčknuta do jejího povrchu bazaltová síť, a následně je vše opět převrstveno cementovou maltou. Celkově je možné říci, že v tomto kompozitu jsou, oproti zažitým kompozitním materiálům pro zesilování, uhlíková vlákna nahrazena bazaltem a epoxidová matrice, je nahrazena matricí z cementové malty. Tento systém (Tyfo EP – Basalt RM) je inovativním řešením zesilování betonových, železobetonových a zděných konstrukcí, který vznikl z evropského výzkumného projektu Operha.

Hlavní přednosti systému

Jednak je eliminována hlavní nevýhoda kompozitních uhlíkových materiálů pojených epoxidovou pryskyřicí, kterou je nízká odolnost vůči požáru. Tyto zesilovací prvky je nutné dalšími vrstvami chránit proti účinkům vysoké teploty. V případě epoxidových pryskyřic se kritická teplota pohybuje mezi 60 °C a 80 °C.

Druhou, nezanedbatelnou výhodou, je možnost prostupu vodní páry skrz zesilující vrstvu. Zatímco epoxidová matrice zcela uzavře povrch konstrukce proti prostupu prakticky všech kapalných i plynných médií, maltové směsi toto ve většině případů umožňují. Bariérové vlastnosti jsou sledovány především u historických konstrukcí, které v mnoha případech již nemají k dispozici funkční hydroizolační vrstvu a do nosné stěnové konstrukce vzlíná voda. V celé řadě případů je jediným možným řešením, umožnit této vodě odpar z povrchu konstrukce, jelikož úplná obnova hydroizolační vrstvy je prakticky nemožná.

Výhodou je i zachování charakteru povrchu zesilované konstrukce. Správnou volbou maltové směsi je možné zesilovat tímto systémem i historické památky, u kterých je často vyžadováno zachování povrchového vzhledu konstrukce.

Použití bazaltových vláken sebou přináší další výhody. Jejich pevnostní charakteristiky resp. fyzikálně mechanické vlastnosti přibližně odpovídají vlastnostem vláken skleněných. Jsou o cca 10 % lepší. Zásadní ovšem je, že oproti nim nevyžadují při styku s cementem pojenými materiály povrchovou úpravu, která by vlákna chránila proti korozi vlivem alkálií. Celkově je použití cementovláknitých kompozitů s bazaltovou orientovanou výztuží vhodnou alternativou k zesilování pomocí kompozitů s uhlíkovými vlákny vč. přihlédnutí k nižším nákladům.

Závěrem

Tento článek nemá ambice podat podrobný popis jednotlivých technologií, nebo vlastností výrobků v něm popsaných. To co chce, je informovat, že povrchová úprava jemnozrnnými, cementem pojenými materiály („štuky”), sebou může přinášet i další výhody. Těch je dosahováno za použití nových technologií při výrobě stavebních materiálů (produktů stavební chemie), nebo při použití nových technologických postupů, které vycházejí ze starších poznatků o jednotlivých materiálech.