Praktické problémy mostního izolačního souvrství v České republice

Úvod
Cílem tohoto příspěvku je stručný popis závad na mostních vozovkách, které byly v posledních letech zaznamenány na několika stavbách v České republice. Jde o opakované závady, jejichž příčina nebyla doposud objasněna a z tohoto důvodu je zapotřebí o těchto případech otevřeně hovořit a v dané chvíli alespoň upozornit na možné příčiny těchto závad.
Ve všech případech jde o izolační systémy z asfaltových izolačních pásů s peče-tící vrstvou a ochrannou vrstvou z litého asfaltu. Problematikou jiných typů souvrství se tento příspěvek nezabývá. Stejně tak se nezabývá nahodilými závadami, které se na stavbách zcela pochopitelně mohou vyskytovat a jejichž příčiny jsou jasně definovatelné - jako kupř. lokálně nevhodný podklad pod izolační vrstvou, nevhodné klimatické podmínky pro realizaci, nedodržení technologických postupů apod. Díky dnes již velmi vyspělému systému kontroly kvality na stavbách jsou v naprosté většině případů tyto nahodilé závady odstraněny ještě během realizace izolačního souvrství a nepřináší další problémy.

Charakteristika hlavních závad
Především je zapotřebí zdůraznit, že v posledních cca 25-ti letech došlo k výraznému zkvalitnění mostních izolací a celého mostního izolačního a vozovkového souvrství a že na většině realizovaných staveb izolační vrstva svoji základní funkci - tedy ochranu mostní konstrukce před srážkovou vodou a rozmrazovacími solemi a dalšími chemikáliemi v ní rozpuštěnými - splňuje. Zatékání do mostní konstrukce se v posledních letech zaznamenává pouze v ojedinělých případech a to zejména kolem napojení izolace na odvodňovací prvky, dilatace a v dalších detailech.
Od roku 1992, kdy byla v ČR poprvé aplikována izolace s pečetící vrstvou a kvalitními modifikovanými pásy, prakticky nebyl zaznamenán případ její totální ztráty funkčnosti, tak jak tomu bohužel často bývalo v minulosti.
V posledních řádově 4-5 ti letech, tedy po aplikacích v rozsahu mnoha set metrů čtverečních tohoto systému, se však na několika stavbách objevily případy ztráty soudržnosti mezi jednotlivými vrstvami celého systému, které se ve většině případů projevují vznikem vzdutin – „boulí“ na finální vrstvě souvrství a to nejen v průběhu aplikace příslušné vrstvy nebo bezprostředně po ní, ale také po uvedení mostu do provozu a dokonce někdy i po několika letech provozu.
Jak známo, každé porušení soudržnosti, pokud se nejedná pouze o ojedinělý výskyt a malý rozsah, může vést k destrukci obrusné vrstvy vozovky a postupně celého souvrství včetně izolační vrstvy a je proto neakceptovatelné pro dlouhodobou spolehlivou funkčnost vozovky na mostě.
V případě výskytu vzdutin na obrusné vrstvě vozovky může navíc dojít k ohrožení plynulosti a bezpečnosti provozu.

1. Ztráta soudržnosti obrusné vrstvy s ložnou vrstvou vozovk y resp . ochrannou vrstvou izolace
Tato porucha není stěžejním tématem tohoto příspěvku, neboť jeho autor se přímo nezabývá vozovkami a asfaltovými vrstvami. Nicméně je nutno ji ve výčtu jmenovat, neboť se v praxi vyskytla i v kombinaci s další shodnou poruchou souvrství.
S ohledem na mezerovitost a vodopropustnost asfaltových hutněných vozovkových vrstev vesměs tato porucha nebývá příčinou vzniku vzdutin na vozovkách a z tohoto důvodu dle názoru autora v mnoha případech ani není zaznamenávána.
Jako nejpravděpodobnější a nejčastější příčinu zde lze uvést nevhodné použití tzv. spojovacího postřiku, který může v mezivrstvě působit negativně a dále nedodržení základních technologických zásad při pokládce obrusné vrstvy.

2. Ztráta soudržnosti ochranné vrstvy izolace z litého asfaltu s izolační vrstvou
Zde se již jedná o závady závažnějšího charakteru, neboť vzhledem k vlastnostem litého asfaltu (MA) tato závada bývá příčinou vzniku vzdutin a to někdy dokonce o průměru několika desítek centimetrů.
Možné příčiny těchto poruch:
  • nepřípustný stavební provoz zejména těžkými mechanizmy po povrchu MA
  • přerušení výstavby mostu ve stadiu před dokončením vozovkového souvrství - absence zálivek kolem říms, odvodňovačů a dilatací, omezená funkčnost odvodňovacího systému – značné, projektem a řešením celého souvrství nepředpokládané množství vody proniká na povrch izolace,není odtud dokonale odvedeno do odvodňovacích prvků a její objemové změny ve vysokých a naopak nízkých teplotách způsobují ztrátu soudržnosti a vzdutiny
  • nedodržení tloušťky MA a neošetření pracovních spar – podobný důskedek jako v předchozím bodě - zvýšené množství vody proniká na povrch izolace
  • pokládka MA na neočištěný povrch izolace – přebytky minerálního posypu z povrchu pásů a jiné nečistoty,ve kterých se navíc může shromažďovat větší množství vlhkosti
  • pokládka výztužné textilie pod MA na větších výsledných sklonech resp. nedodržení zásad její pokládky – transport většího množství vlhkosti do mezivrstvy (knotový efekt)
  • nedodržení technologických zásad při pokládce MA 
Samozřejmě problémy v praxi jsou nejčastěji způsobeny kombinací dvou a více výše uvedených možností.

3. Deliminace asfaltového izolačního pásu
K tomuto jevu může dojít ve formě oddělení nosné vložky asfaltového izolačního pásu od jeho povlakové asfaltové hmoty, zpravidla nad touto vložkou. I v tomto případě je důsledkem vznik vzdutin na vlastní izolační vrstvě i vrstev následujících.
Velmi pravděpodobnou příčinou je zde použití nevhodných surovin pro výrobu asfaltového izolačního pásu a technologie jeho výroby, konkretně způsob impregnace a použitý materiál pro impregnaci jeho nosné vložky a to jak už při její výrobě, tak - a to zejména - při výrobě asfaltového izolačního pásu. Jde o nadměrný obsah těkavých částic, které se zejména za vyšších teplot uvolňují a jejich zvětšený objem způsobí „odtržení“ povlakové asfaltové hmoty od nosné vložky.

4. Ztráta soudržnosti izolační vrstvy s pečetící vrstvou
V praxi nejčastěji se vyskytující a nejzávažnější závada, projevující se vždy vzdutinami zejména při zvýšení teploty prostředí a to jak na vlastní pásové izolaci, tak ochranné vrstvě po jejich pokládce. Současně závada technicky velmi obtížně specifikovatelná.
Možné příčiny těchto poruch (s vyloučením příčin z titulu zpracování nekvalitních izolačních pásů nebo z titulu porušování tech.kázně při jejich natavování)
  • dodatečná chemická reakce komponentů v pečetící vrstvě s následným uvolňováním těkavého plynu nebo vodní páry 
  • reakce pečetící vrstvy s asfaltovou izolační hmotou resp vzájemná reakce komponentů v obou těchto materiálech
  • lokální netěsnosti pečetící vrstvy v místě trhlin nebo mikrotrhlin případně otevřených nebo uzavřených kaveren v betonovém podkladu a průnik vlhkosti do mezivrstvy pod izolační pásy
  • obecně vlhkost zabudovaná v betonové mostovce (a to i v případě, že nepřekračuje normou stanovená maxima) a nedokonalá funkce pečetící vrstvy
  • chybějící vstupní kontrola materiálů používaných pro pečetící vrstvy z hlediska jejich chemizmu a možnost kolísajících parametrů (kupř.obsahu rozpouštědel či ředidel)
  • vzájemná reakce přísad obsažených v betonové směsi a komponentů v pečetící vrstvě
Nutno zdůraznit, že tyto uváděné názory a technické odhady vycházejí z praktických zkušeností získaných na konkrétních stavbách a z laboratorních a poloprovozních zkoušek, které však doposud nevedly ke konkrétním jednoznačným výsledkům.
Z toho důvodu skupina odborníků v ČR již cca 2 roky usiluje o zahájení systematického řešení formou výzkumného úkolu, který ovšem musí být financován ze státních prostředků, nikoliv jako doposud některými dodavatelskými firmami.
V těchto dnech byl v tomto směru učiněn další významný krok v podobě příslibu Ředitelství silnic a dálnic ČR projednat se Státním fondem dopravní infrastruktury ČR možnost financování tohoto úkolu z prostředků,které by měly být k dispozici.
Věřme, že další nutné kroky, které povedou ke zdárnému vyřešení těchto otázek, budou následovat.

Článek má souvislost s akcí Hydroizolace a vozovky na mostech 2014 (03.12.2014).