Těsnění spár vodotěsné železobetonové konstrukce – rizika návrhu a realizace

Pravidla návrhu a realizace

Návrh železobetonové konstrukce je podrobně rozpracován v předpisech normativní povahy jak v původním systému technických norem vč. EC (eurokódů), tak v předpisech vztahujících se k samotným vodotěsným konstrukcím, které prezentují Technická pravidla 02 České betonářské společnosti. Výhodou je tedy propracovanost podkladů a jasná návrhová a realizační pravidla i se vztahem k jiným, než tuzemským myšlenkovým školám. Ve srovnání s technickými podklady a volným výkladem návrhových a realizačních pravidel pro povlakové hydroizolace, je nutné betonářskou praxi hodnotit jako propracovanější. I přístup účastníků výstavby k betonovým konstrukcím je při realizaci svědomitější, veden dlouhodobým obecným respektem k nosným konstrukcím, systému technologických pravidel a jejich autoritě.

Rizika a závady v návrhu

Technická pravidla 02 ČBS vznikla překladem a převzetím rakouské Směrnice pro bílé vany vydané rakouskou společností pro beton a stavební technologie. Pravidla jsou značně podrobná, propracovaná a jejich příspěvek ke zlepšení kvality vodotěsných konstrukcí je zcela nesporný. K jejich škodě je ale nutné uvést, že nejsou převzata v plné šíři problematiky a právě tento nedostatek se promítá do nedostatků jak návrhu, tak realizace. Postrádanou částí je absence pravidel pro těsnění spár (nehomogenit), pracovních a dilatačních. Tento nedostatek, na první pohled nepříliš závažný, je ale z hlediska provádění stavby a především účinnosti a spolehlivosti hydroizolačního řešení zcela zásadním rizikem pro spolehlivost a účinnost konstrukce.

Absence pravidel dimenzování těsnících prvků (především přepážek - plechů a plastových těsnících pásů) dovoluje navrhnout a použít v konstrukci prvek, který není schopen adekvátně vzdorovat místnímu namáhání, jak pohyby konstrukce, tak tlaku působící vody. Použití nevhodného výrobku často zásadně poškodí těsnost celé konstrukce. Následné sanační práce jsou rozsáhlé, pracné a nákladné a nedosahují beze zbytku požadovaného stavu, tj. vodotěsnosti.

Chybějící předpisy - rizika návrhu

Pravidla pro dimenzování spárového těsnění jsou obsažena v DIN 18 197 Těsnění spár v betonu s použitím spárových pásů. Normy pro samotné spárové pásy jsou DIN 7865 Elastomerové spárové pásy pro těsnění spár v betonu a DIN 18 541 Termoplastové spárové pásy pro těsnění spár v betonu.

o1.png
Obr. 1 Normy DIN pro návrh spárových těsnících pásů

Tyto předpisy podrobně definují jak postup dimenzování prvků v závislosti na velikosti dilatačních pohybů, tlaku působící vody a dimenzi konstrukce, tak provedení spárových pásů, jejich typy, velikosti a pravidla použití. Návrh spárového pásu pracuje s přetvořením v případě dilatací, s hydrofyzikálním namáháním (výška působícího vodního sloupce) a dimenzí těsněného prvku. Výsledkem je stanovení šířky pásu a velikosti kotevních žeber.
o2.png
Absence těchto regulativů v českém prostředí a jeho celková deformace trvajícím bojem za nejnižší cenu tak vedou k podcenění – nedopracování podstatných částí návrhu, výběru a použití často nevhodných těsnících prvků ve vodotěsné konstrukci. Český návrh pravidelně pracuje s minimálními rozměry těsnících prvků, v rozporu se shora uvedenými pravidly. Těsnost stavby pak nemůže být zaručena.

Rizika provádění

Pokud návrh konstrukce, a to ani u nejohroženějších staveb pod HPV, neřeší dimenze a provedení těsnících prvků, pak technologický předpis (TPo) jako základní dokument realizace nemůže postihnout nejpodstatnější část spodní stavby, její vodotěsnost. Následně se pak tento nedostatek musí promítnout i do Kontrolního a zkušebního plánu (KZP), podle kterého by měly probíhat kontroly během realizace. Celý systém vnitrofiremního řízení kvality výroby podle ISO 9001 pak dostává významné trhliny.

Spoje těsnících prvků – spárových pásů a plechů Zásadním požadavkem na spoj těsnících prvků je kvalita a trvalá vodotěsnost spojů a celého systému jednotlivých propojených prvků. Spárové pásy musí vytvářet uzavřený systém, který musí respektovat tvar a členitost konstrukce.

o3.png
Obr. 2 Systém těsnících pásů

Proto se vyrábějí rozličné tvary umožňující i prostorové přechody mezi konstrukcemi, a také připojení nových na starší konstrukce.

o4.png
Obr. 3 Tvary rohových dilatačních pásů

Systém těsnění spár musí být vyveden nad max. hladinu podzemní vody do výšky min. 300, lépe 500 mm. Těsnící prvky (pásy a plechy) se vyrábějí zpravidla ve svitcích. Při zpracování jsou děleny podle potřeby a je nutné je vodotěsně spojovat. Součástí systému jsou i tvarovky ploché (změny směru, T spoje, křížení aj.) i prostorové (přechody deska – stěna, stěna - stěna aj.). Tyto tvarovky se pro svoji složitost vyrábějí dílensky, na stavbu se dodávají jako prefabrikáty.

o5.png
Obr. č 4 Dílenské tvarovky a staveništní spoje, poloha

Připojování a nastavování pásů se provádí na stavbě různými technologiemi podle předpisu výrobce (horkým klínem, svářečkou, hrotem, vulkanizačním přístrojem.

o6.png
Obr. 5 Spoje pásu na stavbě a dílensky vyráběné tvarovky

Problémy při provádění se objevují především v instalaci pásů, které se vyvazují na výztuž a v jejich spojích.
o7.png
Obr. 6 Vyvázání pásu na výztuž

Pásy jsou zabudovávány často deformované, znečištěné, umístěné mimo stanovenou polohu a především nepropojené ve spojích. Vady v uložení a provedení způsobují netěsnosti konstrukce.

o8.png
Obr. 7 Nespojený spárový pás

Znečištění pásů je příčinou nedokonalého obalení kotevních žeber betonem a snížení těsnosti. Tuto závadu je možné odstranit zabudováním injektážních hadic mezi kotevní žebra, a dodatečným utěsněním možných průsaků tlakovou injektáží.

Zhodnocení

Uváděné nedostatky těsnění spár ve vodotěsné konstrukci je zpravidla zapříčiněno jak vadou návrhu těsnícího pásu – stanovením špatného tvaru, nedostatečné dimenze bez vazby na namáhání a průřezy konstrukce, tak vadou realizace a nedostatečnou kontrolou provádění. Odstraněním těchto nedostatků je možné dále zvýšit účinnost a spolehlivost vodotěsných betonových konstrukcí.

Závěry a doporučení

Informační nedostatky v podkladech pro návrh těsnění vodotěsných železobetonových konstrukcí je možné odstranit systémově doplněním českých technických podkladů, anebo užíváním originálních německých norem pro návrh těsnících pásů. Kvalifikovaný návrh prvků je nutné vyžadovat v projektové dokumentaci spodní stavby již při její kontrole.

Kontrola správné instalace prvků a celkového provedení konstrukce by se měla stát součástí obvyklého Kontrolního a zkušebního plánu pro realizaci vodotěsné konstrukce.

Oboje znamená zvýšené požadavky na kontrolu dokumentace, přípravu dokumentů kvality a vlastní realizaci a také na informovanost všech účastníků realizace staveb.

Článek má souvislost s akcí Izolace 2015 (22.01.2015).
Článek má souvislost s firmou Metrostav a.s..

Fotogalerie k článku

Zobrazit všechny

Anotace

Česky

Využívání vodotěsných železobetonových konstrukcí v České republice doznává v posledních letech významného rozšíření a se zpožděním tak kopíruje trendy v nejbližším zahraničí. Důvody jsou zřejmé, zjednodušení realizačních procesů a zrychlení výstavby omezením nebo vyřazením izolatérských prací s jejich nároky na stavební připravenost, pracovní prostor, nároky na realizační podmínky a ochranu hotové hydroizolace před další činností. Nelze však předpokládat, že bílé vany znamenají jen zjednodušení realizačních postupů. Je nutné respektovat rizika jak návrhu vodotěsné konstrukce, tak její realizace. S množstvím realizovaných vodotěsných konstrukcí ale některá rizika nabývají na významu. Příspěvek je shrnuje.