Speciálně formulované rychlovazné materiály pro opravy stavebních konstrukcí

Rychlovazné materiály jsou při opravách a sanacích stavebních konstrukcí vyhledávány tam, kde je požadována vysoká rychlost opravy a brzké zatížení opravených povrchů. V příspěvku budou popsány sanační rychlovazné jednosložkové malty pro opravy betonových a železobetonových konstrukcí na bázi syntetických slínkových minerálů pod označením MONOCRETE® rapid, které na trh v České republice jako první uvedla firma BETOSAN s.r.o.

Úvod

Při opravách a sanacích betonových a železobetonových konstrukcí bývá velmi často rozhodujícím kritériem pro volbu materiálu a technologický postup rychlost opravy. Jinými slovy, rozhoduje to, za jak dlouho po dokončení reprofilace či převrstvení je možné opravené plochy vystavit působení vody či jiných provozních médií, resp. za jak dlouho je možné mechanické zatížení opravených povrchů. Typickými příklady jsou podlahové konstrukce ve skladech, výrobnách, jímky, úkapové kanálky v průmyslových provozech a v neposlední řadě mezi konstrukce, které není obvykle možné vyřadit z provozu na delší dobu, patří i kanalizační a vodovodní objekty.

Nejrozšířenější sanační materiály na bázi klasických rychlovazných portlandských cementů mají přes veškerý pokrok ve formulaci hmot obvykle nepřijatelně dlouhou dobu tuhnutí a tvrdnutí, zatížitelnost vodou obvykle bývá v řádu hodin, mechanickému zatížení mohou být obvykle vystaveny po uplynutí času v řádu dnů.

Snaha řešit tento problém různými urychlovači, zvyšováním jemnosti mletí apod. nevedla bohužel k žádoucím výsledkům z řady důvodů. Sem patří především nežádoucí dopady na pevnosti hmot v pozdějších stádiích, nežádoucí dopady na objemové chování, korozní ohrožení výztuže a v neposlední řadě je závažnou komplikací vysoká citlivost většiny použitelných urychlovačů na odchylky v chemickém či mineralogickém složení portlandských cementů.

Posledním vývojovým trendem při formulaci „rychlých” sanačních materiálů je využívání pojiv na bázi směsí čistých (tj. chemicky a mineralogicky jednoznačných) slínkových minerálů portlandského typu. Oproti klasickým pojivům na bázi portlandských slínků jsou pojiva na bázi syntetických slínkových minerálů jednoznačně definována jak chemickým složením, tak složením fázovým, což umožňuje za využití chemických aditiv nastavit požadovanou dobu tuhnutí (dobu zpracovatelnosti) relativně velmi přesně. V tomto ohledu se tyto materiály na bázi syntetických cementů chovají obdobně jako epoxidové pryskyřice. To samé platí i pro rychlost zpevňování, kterou lze přesně regulovat a jejíž závislost na většině vnějších faktorů s výjimkou teploty je prakticky nevýznamná. Přitom si tyto materiály zachovávají většinu výhod sanačních hmot na bázi portlandského cementu, především naprostou kompatibilitu s betonem a to jak ve smyslu chemickém, tak fyzikálně-mechanickém.

Rychlovazné materiály MONOCRETE^® rapid

Firma BETOSAN s.r.o. jako jedna z prvých na tuzemském trhu zařadila do své nabídky komerčně dostupné sanační rychlovazné jednosložkové malty pro opravy betonových a železobetonových konstrukcí na bázi syntetických slínkových minerálů pod komerčním označením MONOCRETE^® rapid, resp. MONOCRETE^® TH rapid, a hydroizolační maltoviny s obsahem osvědčených přísad XYPEX^® komerčního označení MONOCRETE^® XP rapid, resp. MONOCRETE^® XP TH rapid. Všechny takto formulované suché maltové směsi (ztekucené, resp. s potlačenou stékavostí v případě variant TH) vynikají velmi krátkou dobou tuhnutí a následným rychlým zpevňováním. Typické vlastnosti ukazuje tabulka 1.

Zpracovatelnost směsi při 20° C je 10 až 15 minut od smíchání s vodou, poté směs počíná tuhnout a následuje rychlé zpevňování. Po 6 hodinách jsou opravené plochy zatížitelné lehkým či středně těžkým provozem. Materiály se proto uplatňují především v oblasti oprav nášlapných vrstev, schodů, manipulačních a skladových ploch apod. Vhodné jsou k podlévání či fixaci kanalizačních poklopů a všude tam, kde se uplatní rychlost zpevňování, konečné vysoké pevnosti i další význačné parametry obou materiálů. Významnou oblastí, kde nacházejí tyto rychlovazné typy materiálů uplatnění, je oblast zesilování konstrukcí pomocí kompozitních materiálů systému TYFO^® (viz Stavebnictví a interiér 04/06, str.12-14). Zde se těchto materiálů využívá pro tmelení podkladu a vyrovnání geometrických nepřesností zesilovaných prvků.

Příkladem využití rychlovazné opravné malty MONOCRETE^® XP TH rapid, který dobře ilustruje přednosti rychlovazného materiálu, je havarijní oprava stoky P pod rozpletem výjezdu z tunelu Mrázovka v Praze 5. V důsledku kolizní nivelity došlo u budovaného tunelu při ražbě k poškození vnějších vrstev páteřní stoky P. Přestože byl dotčený úsek stoky P již v rámci výstavby dopravního tunelu izolován vůči vodě i staticky zajištěn, počaly se v daném úseku krátce po dokončení a zprovoznění tunelu pro dopravu objevovat poruchy.

Prováděné opravy a především těsnění stoky pomocí cementojílových injektáží v oblasti poškození nebyly bohužel úspěšné. Opakující se masivní průsaky vedly k postupnému vymývání betonu stoky a ohrožení její statické stability.

Bylo proto rozhodnuto havarijní situaci řešit a to jednak ve smyslu utěsnění (hydroizolace) opláštění páteřní stoky, jednak ve smyslu statického zajištění především horních partií stoky, které jsou v kontaktu s tunelem a jsou vystaveny dynamickému zatížení. Prioritním cílem bylo především utěsnění stoky vůči zatékání agresivních spodních vod.

Snaha řešit opravu standardním způsobem, tj. za použití klasických hydroizolačních maltovin na bázi portlandského pojiva nebyla schůdná, zejména proto, že docházelo k částečnému či úplnému rozplavení materiálu v oblastech vyšších průsaků před vlastním počátkem tuhnutí malt.

Oprava realizovaná následně v plném rozsahu hydroizolačním rychletvrdnoucím materiálem MONOCRETE^® XP TH rapid prokázala naopak technologickou schůdnost tohoto postupu. Zpracovatelnost materiálu (tzv. otevřená doba) se při teplotách panujících uvnitř stoky pohybovala na úrovni 15 až 20 minut, tedy na době dostatečné k řádné homogenizaci sanačního materiálu s vodou a k následnému nanesení na připravený podklad. Současně rychlost tuhnutí byla taková, že nedocházelo k rozplavování materiálu. Podařilo se tak beze zbytku splnit primární cíl opravy, tj. celoplošně havarijně postižený úsek utěsnit vůči nežádoucím průsakům.

Kontroly a revize opraveného úseku potvrdily, že hydroizolační malta MONOCRETE^® XP TH rapid plní své poslání a v místě opravy je stoka P bez jakýchkoliv průsaků.

Závěr

Současná stavební výroba se neobejde bez progresivních materiálů, o oblasti oprav a sanací to platí dvojnásob. Rozvoj této oblasti je bez využívání produktů tzv. stavební chemie nemyslitelný. Firma BETOSAN s.r.o. se snaží ve spolupráci s primárními dodavateli chemických aditiv doplňovat a rozšiřovat nabídku svých materiálů tak, aby mohla svým partnerům nabídnout komplexní sortiment, který umožňuje řešit i zcela atypické problémy. V tomto ohledu zaujímá čelné místo především spolupráce s firmou NEKAP spol. s r.o., která je výhradním distributorem krystalizačních přísad a materiálů kanadské firmy XYPEX^®. Maltoviny vyvinuté ve spolupráci s tuzemskými i kanadskými partnery patří mezi špičkové hmoty v nabídce firmy, o čemž svědčí i skutečnost, že nacházejí stále širší uplatnění, jak při opravách starších objektů, tak i u objektů nově budovaných. Do této kategorie patří např. řešení hydroizolací u nově budovaných úseků kolektorové sítě v Brně i Praze.

Nedílnou součástí nabídky všech těchto materiálů je plná technická podpora ze strany dodavatele, která umožní vybrat nejen vhodný materiál z široké a pestré nabídky obou firem, tj. firmy BETOSAN s.r.o. a NEKAP spol. s r.o., ale i vhodnou technologii zpracování a nanesení materiálu. To společně s proškolením aplikačních firem přináší záruky odpovídajícího výsledku nejen pro zpracovatelské firmy, ale především pro investory.