Ezání spár v betonu a jejich utěsnění

Beton je hlavním materiálem, který se používá při stavbě budov a konstrukcí pro stavbu základů a stěn, výrobu podlahových desek, potěrů, podlah a dalších konstrukčních prvků. Vyznačuje se vysokou pevností, odolností a ekologickou nezávadností.

Požadavky na beton a železobetonové výrobky

Základní požadavky na konstrukce a výrobky z betonu jsou uvedeny v regulačních dokumentech STO NOSTROY 2.6.54-2011 „Monolitické betonové a železobetonové konstrukce. Technické požadavky na výkon práce, pravidla a způsoby kontroly“ a SP 63.13330.2012 „Betonové a železobetonové konstrukce. Základní ustanovení. Aktualizované vydání SNiP 52-01-2003.“

Podle norem musí mít betonové a železobetonové konstrukce takové počáteční vlastnosti, aby splňovaly:

1. Bezpečnostní požadavky, tj. vyloučit zničení jakéhokoli charakteru nebo narušení provozuschopnosti podle projektových vlivů při výstavbě a při provozu budov a staveb.
2. Požadavky na provozuschopnost, tj. při projektových vlivech, vylučují vznik nebo nadměrné otevírání trhlin, pohyby, vibrace a jiná poškození, která by mohla narušit normální provoz konstrukce.
3. Požadavky na životnost, tj. splňují požadavky na bezpečnost a provozuschopnost s ohledem na vliv všech konstrukčních vlivů po stanovenou dobu.

Mohou existovat i další požadavky na konstrukce.

Splnění všech stanovených požadavků je zajištěno plněním požadavků na složky betonové směsi, betonu, výztuže, statických výpočtů, technologických a konstrukčních požadavků, požadavků na provoz budov a konstrukcí. K tomu se ve fázi vývoje projektu provádějí výpočty pro mezní stavy:

1. první skupina, tedy ty, které vedou k naprosté nevhodnosti konstrukce k použití;
2. druhé skupiny, které komplikují běžný provoz konstrukce nebo snižují její životnost.

Konstrukce budov a konstrukce z betonu mohou být monolitické nebo prefabrikované z jednotlivých prvků. U monolitických konstrukcí musí být pevnost zajištěna s přihlédnutím k pracovním spárám betonáže a u prefabrikovaných konstrukcí je pevnost rozhraní prefabrikovaných prvků zajištěna spojováním ocelových vetknutých dílů, vývodů výztuže a spárováním maltou.

Proč jsou v betonových konstrukcích potřebné švy?

Nejvyšší pevnost mají monolitické betonové výrobky. Ale výroba velkých betonových výrobků, jako jsou základy, podlahy a betonové stěny, je nemožná bez instalace švů. To je způsobeno vlastnostmi betonu jako stavebního materiálu.

Beton je kompozitní materiál, který vzniká během procesu vytvrzování betonové směsi. Složení betonové směsi zahrnuje pojiva (obvykle cement), vodu, velké a malé kamenivo a také různé modifikující přísady.

Zrání betonu je proces, který za normálních podmínek (+ 18–22 °C a vlhkost vzduchu nad 90 %) probíhá do 28 dnů a výsledkem je tvrdý, kamenný materiál s porézní strukturou.

Hydratační reakce zahrnující sloučeniny slínku v přítomnosti vody probíhají s uvolňováním tepla, což vede ke vzniku tahových napětí; masivní konstrukce jej zvýrazňují více než tenkostěnné. Během procesu tvrdnutí beton „vysychá“ a smršťuje se a zmenšuje svůj objem.

Vlivem těchto jevů může betonový výrobek během procesu tvrdnutí prasknout, což sníží jeho kvalitu a sníží pevnost.

Aby se zabránilo praskání betonu během fáze tvrdnutí a následně během provozu, je v betonových výrobcích zajištěno několik typů spojů.

Typy spár v betonových konstrukcích

Spáry v betonu se instalují do tuhých podkladních vrstev betonu a železobetonu, podlah, potěrů, monolitických stěn a fasád.
Švy v betonových monolitických konstrukcích, podle SP 29.13330.2011 „Podlahy. Aktualizované vydání SNiP 2.03.13-88” jsou rozděleny do několika typů v závislosti na jejich funkcích.

Dilatační (neboli dilatační) spáry jsou přerušení betonového výrobku (například v potěru nebo podkladové vrstvě), které umožňují nezávislé posunutí částí konstrukce. Instalují se pomocí továrně vyrobených profilů kovových švů.

Teplotní smršťovací spáry jsou řezy na část tloušťky monolitické betonové vrstvy podkladové vrstvy, potěru nebo podlahové krytiny. V místě řezu vzniká zeslabený úsek, kde dochází k protržení způsobenému tahovými napětími, která jsou důsledkem smršťování, poklesu teploty a vlhkosti betonové směsi. Tím se nastaví směr budoucí trhliny, která by stejně vznikla, ale v tomto případě se bude nacházet v plánovaném místě a bude mít rovné rovné okraje, což umožní její následné zaplnění vhodným materiálem.

Švy vytvářejí oblasti zeslabeného betonu, takže jejich počet by měl být co nejmenší. Vzdálenosti mezi dilatačními spárami určuje pracovní dokumentace. Obvykle by neměly přesáhnout třicetinásobek tloušťky desky a neměly by být větší než 90 m u vytápěných budov, maximálně 72 m u nevytápěných budov.

Hloubka dilatační spáry se bere minimálně 1/3 tloušťky podkladní vrstvy (desky), ne však menší než 40 mm. Změny hloubky spár nebo vzdáleností mezi dilatačními spárami musí být zdůvodněny.

Dilatační a teplotně smršťovací švy jsou obvykle umístěny vzájemně kolmo a tvoří obdélníky – mapy – jejichž poměr stran by neměl přesáhnout 1,5.

Izolační švy jsou položeny po celé tloušťce podlahové desky, za tím účelem jsou izolační materiály položeny na spojích podlahy se stěnami, základy, sloupy a dalšími vertikálními prvky, aby byla zajištěna možnost volných vertikálních a horizontálních pohybů.

Kromě těchto tří typů švů mohou betonové konstrukce obsahovat také technologické švy – styčné body betonu různého stáří, které se tvoří při práci v sekcích („úchopy“). Technologický šev je tvořen pomocí bednění, stejně jako izolačních švů. Obvykle jsou technologické švy umístěny podél hranic betonových map; pro snížení celkového počtu švů jsou kombinovány s teplotním smršťováním, roztahováním nebo izolačními švy.

Fasády jsou také opatřeny sedimentačními slojemi, které musí kompenzovat zatížení vznikající nerovnoměrnou deformací zeminy, způsobenou např. rozdílným počtem podlaží částí budovy, v důsledku čehož tyto části namáhají rozdílně tlak na zem a stupeň deformace základny pod nimi se mění. Vznikají tak pnutí, která vedou k sedimentárním trhlinám na fasádách. Aby se tyto trhliny neobjevily, jsou stěny seříznuty na celou výšku budovy včetně základů. Sedimentární švy se někdy kombinují s teplotními a v tomto případě se nazývají teplotně sedimentární.

Po vytvrdnutí betonu je nutné spáry vyplnit elastickými maltami na cementové bázi nebo těsnícími elastickými kompozicemi.

Teplotní smršťovací spáry podle SP 29.13330.2011 jsou vyplněny tmelovými kompozicemi na bázi portlandského cementu a dilatační spáry – polymerními elastickými kompozicemi (pokud nebyly švy vyrobeny z nerozebíratelných kovových profilů).

V případě použití betonové podkladové vrstvy jako krytiny jsou tepelně smrštitelné spoje rovněž vyšívány polymerovými elastickými kompozicemi, kterými je spára vyplněna do hloubky maximálně její šířky.

Mezipanelové švy

Technologie výstavby ze sendvičových panelů se rozšířila díky vysoké rychlosti výstavby a možnosti použití standardních továrních prvků – sendvičových panelů.

Švy mezi panely jsou utěsněny. Používá se také tmelení mezipanelových švů tmely na pružném podkladu nebo tmelení izolací technologií „teplého švu“.

Proč utěsňovat švy v betonových konstrukcích?

Beton je náchylný ke korozi pod vlivem agresivních faktorů prostředí. Vlhkost je pro něj agresivní prostředí.

Prasklina nebo zářez v betonu je oblast, kde se může hromadit voda. Vlhkost způsobuje růst mechů a lišejníků, které nejen kazí vzhled produktu, ale také vedou k jeho zničení. Při zamrzání vody v zimě vzniká led, který má vždy větší objem než voda a proto způsobuje destrukci betonu. Při opakovaných cyklech zmrazování a rozmrazování se beton začíná drolit. V průběhu času se voda může dostat do kovových armatur a způsobit jejich korozi. Všechny tyto procesy postupně dovedou konstrukci k naprosté nevhodnosti.

Pokud se tedy předpokládá, že konstrukce bude neustále vystavena vlhkosti (například při venkovním použití nebo ve vlhkých prostorách), jsou nutná ochranná opatření.

V souladu s SP 28.13330.2017 jsou ochranná opatření rozdělena do tří skupin:

• Primární, což umožňuje získat strukturu, která je odolná vůči agresivním vlivům. Mezi ně patří výběr materiálů a technologií.
• Sekundární – izolace konstrukce od agresivních vlivů, například vytváření izolačních vrstev.
• Speciální.

Ve středně a vysoce agresivním prostředí se používají primární a sekundární ochranná opatření.

Jaké tmely se používají k vyplnění švů a spár v betonových konstrukcích

GOST 25621–83 „Polymerové konstrukční materiály a výrobky pro těsnění a těsnění“ se vztahuje na těsnicí materiály používané na spojích prefabrikovaných prvků uzavíracích konstrukcí obytných, veřejných a průmyslových budov a konstrukcí k ochraně před pronikáním studeného vzduchu a vlhkosti. Těsnicí a těsnící stavební materiály na bázi polymerů se dělí do několika skupin.

Podle účelu se dělí na:

1. vzduchová ochrana,
2. vodotěsný,
3. ochrana proti vodě a vzduchu.

Podle elastických vlastností se dělí na:

1. plastické (zachovají si svůj získaný tvar a mění jej pouze opakovaným zatížením, protože nemají žádnou elasticitu);
2. elastické – mají elasticitu a jsou schopny se vrátit do původního tvaru po odstranění zátěže;
3. plastoelastické – mají plasticitu a zároveň elasticitu a po odstranění zátěže jsou schopny částečně obnovit svůj původní tvar.

Podle typu se tmely dělí na:

1. Těsnicí materiály ve formě viskózních past (tmely a tmely);
2. Lisované výrobky (profily, diafragmy, pásky různých tvarů na polymerové bázi, lepené, samolepící nebo instalované za sucha). Podle typu polymerové báze se lisované výrobky dělí na polyuretan, polyethylen, butylkaučuk, polyvinylchlorid atd.

Tmely a tmely mají mnoho podobností, ale tmely mají vyšší přilnavost a únavovou pevnost, menší smršťování a vyšší elasticitu.

Těsnicí materiály jsou klasifikovány podle způsobu přechodu do pracovního stavu, typu polymerní báze a počtu složek.

Podle povahy přechodu do pracovního stavu se dělí na:

1. sušení, které přechází do pevného stavu v důsledku odpařování nízkomolekulárních složek přítomných v jejich složení;
2. nevytvrzující, které prakticky nemění konzistenci a zůstávají viskózní po celou dobu své životnosti;
3. vytvrzovací činidla, která se během polymerace nevratně mění z viskózního stavu do stavu podobného kaučuku.

Požadavky na vytvrzování těsnících materiálů jsou stanoveny v GOST R 59523–2021 „Vytvrzování těsnících stavebních materiálů. Všeobecné technické podmínky“.

Vytvrzovací tmely se dělí na:

1. Jednosložkové, které jsou dodávány ve formě jediné kompozice a polymerují při kontaktu se vzduchem a vlhkostí v něm obsaženou;
2. Vícesložkové, které se skládají ze dvou, tří nebo více součástí, balených samostatně a dodávaných společně. Při smíchání složek z jednotlivých balení se spustí polymerační procesy a tmel nevratně přejde do vytvrzeného stavu.

Životaschopnost vícesložkových tmelů po namíchání kompozic je 2–24 hodin, to znamená, že musí být během této doby spotřebovány, proto tyto tmely nejčastěji používají profesionální stavitelé.

Jednosložkové tmely začínají polymerovat až při kontaktu se vzduchem, takže si své vlastnosti zachovávají po celou dobu trvanlivosti v těsně uzavřených obalech.

Tmely se dělí na druhy podle druhu aktivní složky, která určuje základní vlastnosti materiálu. Podle typu aktivní složky se dělí na:

1. akryl,
2. silikon,
3. guma,
4. bituminózní,
5. polyuretan,
6. polyisobutylen a další.

Volba tmelu se provádí v závislosti na typu podkladu a vlastnostech, které musí tmel mít.

Podle GOST 25621–83 musí těsnicí materiály a výrobky:

1. po celou dobu provozu v konstrukcích mít stabilní fyzikální, mechanické a adhezní vlastnosti při provozních teplotách od – 40 do + 70 ° C (pro Dálný sever – od – 60 do + 50 ° C);
2. poskytují spolehlivou izolaci ve spojích při všech typech mechanických a klimatických vlivů;
3. mají odolnost proti povětrnostním vlivům a vodě;
4. mít obsah sušiny alespoň 50 %;
5. lisované výrobky musí být připraveny k použití (pokud jsou určeny pro samolepky, dodávají se s lepidlem);
6. tmely pro vnitřní práce musí být bezpečné a nesmí uvolňovat toxické látky v množství nad nejvyšší přípustné koncentrace.

Jaký tmel zvolit na beton

Nejlepší volbou pro vyplnění spár v betonových konstrukcích vystavených venkovním podmínkám nebo podmínkám vysoké vlhkosti jsou hybridní tmely na bázi polyuretanu.

Polyuretanové tmely jsou univerzální materiály, které jsou klasifikovány jako vytvrditelné tmely pro všeobecné stavební účely. Mohou být jednosložkové nebo vícesložkové. Určeno pro spoje vnějších stěnových panelů, velkorozměrové prvky fasád budov s tepelně izolační vrstvou, střechy, montážní spáry okenních a dveřních tvárnic.

Hlavními výhodami polyuretanových tmelů jsou elasticita, vysoká mechanická pevnost, odolnost proti povětrnostním vlivům, voděodolnost, odolnost proti ultrafialovým paprskům, chemická odolnost a vysoká životnost. Jsou kompatibilní se všemi stavebními materiály a jsou bezpečné pro vnější i vnitřní práce.

Co jsou hybridní tmely

Hybridní tmely jsou takové, které kombinují několik typů aktivních složek a mají pozitivní vlastnosti různých typů tmelů.

Hybridní tmely na bázi MS polymeru a organosilikonové skupiny kombinují výhody silikonových a polyuretanových tmelů a mají výkonnostní charakteristiky, které převyšují vlastnosti silikonových i polyuretanových tmelů.

Co jsou vysokomodulové tmely

Vysokomodulové tmely (HM) při 0,4% tahu mají modul více než 23 MPa při + 0,6° C a více než 20 MPa při – 0,4° C, na rozdíl od nízkomodulových tmelů (LM), u kterých je odpovídající parametry jsou menší nebo rovné 0,6 MPa a XNUMX MPa, v daném pořadí. To znamená, že mají vyšší pevnost v tahu než nízkomodulové tmely, takže je lze použít ve spojích vystavených vysokému mechanickému namáhání.

Hybridní tmely HTC

HTC vyrábí tři typy vysokomodulových hybridních tmelů s různou tvrdostí Shore:

1. HTC Flex PU25;
2. HTC Hard PU60;
3. HTC Universal PU40.

Jsou určeny pro těsnění švů do šířky 20 mm, dorazů, spojů a tuho-elastické lepení konstrukčních prvků z jakýchkoliv stavebních materiálů. Jedná se o tixotropní viskózní pastu v 600 ml folicových tubách. Vyrábějí se v odstínech „bílá“, „šedá“, „černá“, „hnědá“, proto jsou vhodné k utěsnění švů na většině stavebních materiálů, ale v případě potřeby je lze po dokončení polymeračního procesu natřít kompatibilní barvy a laky.