Malé trhlinky v čerstvém betonu: Příčiny a efektivní řešení

Beton je dominantní stavební materiál pro zhotovení stavebních konstrukcí díky své vysoké pevnosti, dobré tvarovatelnosti a hospodárnosti. Jednou ze zvláštností tohoto univerzálního materiálu je však praskání, které se může objevit i přes veškerou snahu. Praskliny v betonu ovlivňují nejen vzhled budov, ale také bezpečnost jejich konstrukce a životnost. Mikrotrhliny, povrchové trhliny nebo dělící trhliny ovlivňují vlastnosti betonu různým způsobem.

Typy prasklin v betonu a jejich závažnost

Trhliny v betonu mohou být různého charakteru a velikosti. O tom, zda se jedná o závažný problém, nebo ne, by měl rozhodnout statik. Obecně je rozlišováno šest typů prasklin, které jsou níže seřazeny od nejméně závažných k těm nejzávažnějším:

• Vlasové trhliny: Jsou běžné a vznikají na základě změny teplot. Tyto trhliny, které jsou hluboké jen několik milimetrů, patří mezi běžné a není nutné je nijak opravovat nebo hledat jinou příčinu. Vlasové trhliny se běžně vyskytují v čerstvém betonu a jsou způsobeny jevem plastického smršťování. Jak název napovídá, tyto trhliny jsou velmi malé - široké asi 0,08 mm a velmi mělké. Jedna z definic vlasové trhliny je prasklina, která se ještě neotevřela, což znamená, že je zde jen velmi málo místa k naplnění čímkoli jiným než kapalinou s velmi nízkou viskozitou.
• Malé trhliny: Mohou nastat kvůli rozdílným teplotám v jednotlivých vrstvách betonu. To může nastat třeba v případě, kdy nedochází k pravidelnému polévání zrajícího betonu a pak jej zalijete vyhřátý od sluníčka. Pokud jsou tyto praskliny na betonu jen sem tam, také je nemusíte nijak opravovat, rozhodně je ale lepší se těmto chybám vyvarovat.
• Trhliny rovnoběžné s výztužnými tyčemi: Tyto trhliny jsou již poněkud zásadnější než výše uvedené typy trhlin. Mohou být výsledkem půdního zdolávání nebo pokud je monolitická struktura nerovnoměrně pokládána. Podle jejich četnosti už je možné uvažovat o opravě.
• Smykové trhliny: Jsou směrovány v úhlu k výztužným tyčím a jsou způsobeny smykovými silami.
• Statické trhliny: Jsou zpravidla neměnné, nezvětšují svůj rozměr.
• Dynamické trhliny: Mohou pracovat všemi směry - mohou se tedy srazit, ale i roztáhnout.
• Dělící trhliny: Tyto trhliny postihují velké části průřezů stavebního dílce nebo stavební dílec zcela protínají. Trhliny snižují účinnou tloušťku stavebního dílce a tím i nosnost nebo vodotěsnost betonu. Pro obnovení předpokládaných vlastností betonu musí být trhliny, které přesahují přístupnou míru, uzavřeny.

Trhliny v betonu představují závažnější formu poruchy betonových konstrukcí než běžné vlasové praskliny. Zatímco drobné praskliny mohou být často pouze povrchového charakteru, trhliny obvykle zasahují hlouběji do konstrukce a mohou negativně ovlivnit její pevnost, stabilitu a dlouhodobou životnost. Odborné řešení trhlin v betonu je klíčové pro zachování bezpečnosti a funkčnosti betonových konstrukcí.

Trhliny v betonu jsou poruchy, které vznikají v důsledku nadměrného tahového napětí, které beton není schopen přenést. Beton může praskat již v prvních dnech po betonáži, pokud vzniklým hydratačním teplem a ochlazením povrchu nastává pnutí.

Hlavní příčiny vzniku trhlin v čerstvém betonu

Praskání betonu může mít několik příčin, které lze rozdělit do několika kategorií:

Čtěte také: Vše o Malém Hradisku a jeho okolí

1. Smršťování při vysychání

Ke smršťování při vysychání dochází většinou při ztrátě vody v kapilárních nebo gelových pórech betonu v prostředí nenasyceného vzduchu. Vysokohodnotný beton má ve srovnání s běžným betonem menší pravděpodobnost vysychání díky své nízké pórovitosti. Kumulativní účinek vysychajícího smršťování však získává v masovém betonu určitou vážnou sílu. Úbytek vody v betonu je podobný úbytku vody v lidském těle, což způsobí změny vnitřní struktury.

2. Plastické smršťování

Plastické smršťování se vyskytuje ve fázi plastu před vytvrzením. Vysoce výkonný beton se vyznačuje nízkým poměrem vody k želíru, menším množstvím volné vody a jemnými minerálními příměsemi, které jsou citlivější na vodu, což znamená, že nekrvácejí a rychle ztrácejí vodu. Díky těmto vlastnostem je u vysoce výkonného betonu vyšší pravděpodobnost plastického smrštění. Beton ztrácí vodu na svém povrchu dříve, než zcela ztuhne, a uvnitř zůstává ve stabilním plastickém stavu. Takový rozdíl vytváří na povrchu tahové napětí. Jakmile toto napětí vzroste na více než tahové napětí, dochází k trhlinám. Hlavní příčinou vlasových trhlin v betonu je plastické smrštění, což je rychlá ztráta vlhkosti z čerstvého betonu v jeho plastickém stavu.

3. Samosmršťování

O samosmršťování hovoříme tehdy, když v uzavřené vnitřní struktuře betonu klesá vlhkost spolu s hydratací cementu. Výsledkem tohoto jevu je nenasycená voda v pórech. V důsledku toho vzniká podtlak a vyvolává samomrznutí betonu. Vzhledem k nízkému poměru vody k želíru by se u vysokohodnotného betonu mohla projevit vyšší pevnost v počáteční fázi a rychlejší úbytek vody. Relativní vlhkost pórového systému klesá pod 80 %.

4. Teplotní smršťování

Velkoobjemové betonové projekty náročné na pevnost vyžadují mnohem více cementu. To přináší více hydratačního tepla a systém se rychleji zahřívá na přibližně 35 až 40 ℃. Kromě počáteční teploty může nejvyšší teplota přesáhnout i 70 až 80 ℃. Beton má vlastnosti tepelné roztažnosti a smršťování za studena a koeficient tepelné roztažnosti (CTE) 10×10^-6/℃. Při poklesu teploty o 20 až 25 ℃ můžeme vypočítat smrštění za studena přibližně (2 - 2,5)×10^-4, zatímco hodnota meze pevnosti betonu je pouze 1 - 1,5×10^-4. Napětí způsobené smršťováním za studena tedy může snadno překročit pevnost betonu v tahu.

5. Autogenní (chemické) smršťování

Autogenní smršťování se také nazývá chemické smršťování. Během hydratace cementu se absolutní objem systému cement-voda zmenšuje a vytváří se mnoho pórů. Hydratace však může být u vysokohodnotného betonu omezena díky nižšímu poměru vody k želíru a dodatečným jemným minerálním příměsím. Chemické smrštění by tedy bylo menší než u běžného betonu. Je pozoruhodné, že trhliny vzniklé autogenním smršťováním mají stále dopad na mikroskopickou strukturu betonu. V kombinaci s dalšími faktory může být také spouštěčem vzniku trhlin.

Čtěte také: Výběr laminátového bazénu: Co zvážit?

Další faktory způsobující praskliny:

• Špatný technologický postup při míchání betonu: Většinou se jedná o špatný poměr jednotlivých složek betonu, například když se dodavatel snaží ušetřit na materiálu. Pokud stavebník míchá beton na základy vlastníma rukama v bubnové míchačce, nikdy se mu nepodaří dodržet přesný poměr složek. Navíc každá várka betonu bude mít odlišné složení, tedy i vlastnosti.
• Nedodržení technologie práce se směsí na staveništi: V praxi se můžete setkat s problémem, kdy se k roztoku přidá voda, takže se betonová směs lépe roztírá a zarovnává, ale přebytečná vlhkost narušuje normální proces zrání betonu.
• Nesprávná instalace ocelové výztuže nebo nedostatečné zhutnění betonové hmoty: Praskání základové desky železobetonových konstrukcí může být důsledkem nesprávné instalace ocelové výztuže nebo nedostatečného zhutnění betonové hmoty ve fázi lití. Dutiny jsou porušená místa ve struktuře stavebního materiálu, vznikající během betonáže. Jejich příčinou může být nevhodné uložení betonu, příliš velká výška, ze které čerstvý beton dopadá do bednění, nedostatečné zhutnění a podobně.
• Nesprávná montáž bednění: Ať se jedná o panelové bednění, klasické bednění nebo ztracené bednění.
• Rychlé vyschnutí betonu: Může jít o trhliny, které vznikly jeho rychlým vyschnutím.
• Nestabilní podloží: Může se jednat o dynamické praskliny, tedy ty, které vznikají třeba nestabilním podložím. Smršťovací trhliny vznikají během procesu tuhnutí betonu a ve své počáteční fázi se projevují jako drobné trhlinky. Během 5 až 10 let se tyto trhliny prohlubují a začínají se vzájemně propojovat. Tyto typy trhlin jsou poměrně běžné a umožňují průnik nečistot a vlhkosti do hloubky podlahy, což urychluje její deformaci a zkracuje životnost.
• Chyby v projektu: Například tloušťka betonové desky, složení, výztuž, podloží atd.
• Zpožděné spojování čerstvého betonu.
• Přetížení a stárnutí betonové konstrukce.
• Narušení stávajícího nosného podkladu: V tomto případě je nutné sanovat praskliny nebo jejich vzniku v tomto podkladu předcházet.
• Oslabení tloušťky potěru: Potěr musí být realizován, pokud možno, v konstantní tloušťce.
• Vysoký obsah vody v potěru: Zvyšování obsahu záměsové vody pro zlepšení roztékavosti a samonivelační vlastnosti potěru způsobuje odměšování kameniva, což znamená, že větší zrna sednou dolů a na povrchu zůstává pouze jemná složka.
• Alkalicko-granulární reakce.
• Druh a složení portlandského cementu a doplňkových cementových materiálů.
• Druh a dávkování chemických sloučenin.
• Stavební operace, jako například dokončovací práce.

Prevence vzniku trhlin v čerstvém betonu

I přes dokonale realizované stavební práce se u betonové stavební konstrukce nelze vyvarovat neplánované tvorbě trhlin, na rozdíl od dutin. Existuje mnoho metod a technik, jak zabránit vzniku tohoto typu praskání v případě rychlé ztráty vlhkosti v důsledku silného, horkého větru.

1. Optimalizace složení betonu

• Cement: Upřednostněte cement s nízkou a střední teplotou, abyste snížili hydratační teplo. Omezení množství cementu při zachování pevnosti a vlastností betonu snižuje nárůst teploty.
• Agregáty: Zvolte vysoce kvalitní kamenivo se střední velikostí částic. Pro snížení smršťování betonu použijte více kameniva a méně cementové malty.
• Chemické přísady: NOVASTAR Polykarboxylátový superplastifikátor (PCE) je vysoce účinný prostředek k redukci vody a je dobře rozpustný ve vodě. Dokáže zlepšit tekutost betonu a snížit množství cementu bez zvýšení spotřeby vody. Nízké dávkování tohoto reduktoru vody může přinést dobrou tekutost betonu. Použití mikrovláken v betonové směsi pro zvýšení pevnosti v tahu plastového betonu je také účinné.

2. Správná technologie práce na staveništi

• Pro kontrolu tloušťky vrstvy a rychlosti lití nalévejte cement po vrstvách nebo úsecích. To má napomoci rovnoměrnému rozložení tepla uvnitř betonu a zabránit tepelnému namáhání nebo teplotním gradientům.
• Zhutněte beton, abyste zajistili ideální hustotu a zabránili tak praskání betonu. Chyby zhutnění na výrazně provlhlých stavebních dílcích s těsně uloženou výztuží lze určit ultrazvukovou metodou.
• Po vylití betonu zakryjte izolační materiál proti vlhkosti, například plastovou fólií, abyste omezili odpařování a praskání. Užitečné je také použití větrolamů ke snížení rychlosti větru a slunečních clon ke snížení povrchových teplot.
• Teplotu uvnitř i vně betonu regulujte rozprašováním vody na povrch. Použití mlhových trysek k nasycení vzduchu nad povrchem nebo plastových fólií k zakrytí povrchu mezi finálními dokončovacími operacemi je vhodné.
• Před betonáží navlhčete podklad a bednění a ujistěte se, že je přebytečná voda odstraněna.
• Použití spreje s retardérem odpařování.
• Začněte s kroky obnovy co nejdříve po dokončení.
• Prevence vad podkladu: Přípravou rovného podkladu lze předejít výškové nerovnosti, která způsobuje lokální oslabení potěru. Použitím izolací s vyšší pevností se předejde nesouměrné stlačitelnosti podkladu. Riziku kluznosti podkladu se předchází vhodným vyrovnáním podkladu a jeho opatřením kluznou separační fólií, následně je nutné zajistit rovnoměrnost a pozvolnost vysychání.
• Kontrola konzistence potěru: Snadná a výrobcem stanovená kontrola rozlivovou zkouškou by měla být provedena vždy před zahájením čerpání směsi.
• Ochrana před teplotními vlivy: Doporučujeme provést zastínění okenních otvorů v době zrání a vysychání podlahových potěrů.

Oprava malých trhlinek a dutin v betonu

Před vlastní opravou trhlin v základové desce je nutné si nejprve definovat problém, proč k daným trhlinám nebo prasklinám došlo, aby se neobjevily další. O případné opravě trhlin by měl rozhodovat statik.

1. Diagnostika a posouzení

Lokalizace dutin začíná vizuálním posouzením betonového povrchu. Podrobnější posouzení se provádí pouze v případě podezření, např. pokud se na betonovém povrchu rýsují například provlhlá místa. Poruchu struktury lze zjistit po odběru jádrových vrtů a jejich posouzení v laboratoři. Získané výsledky jsou však platné pouze pro místa, ze kterých byly vzorky odebrány. Jsou-li tyto výsledky nedostačující pro komplexní zhodnocení stavu konstrukce, lze provést dodatečný odběr vzorků.

Z nedestruktivních zkušebních metod lze uvést například radiolokační a ultrazvukovou metodu. Ve stavebnictví se úspěšně používá impulsová radiolokace, a to ke zjištění struktury železobetonu. Impulzní radiolokací lze v mnoha případech lokalizovat porušená místa, například štěrková hnízda. Chyby zhutnění na výrazně provlhlých stavebních dílcích s těsně uloženou výztuží lze určit ultrazvukovou metodou.

2. Oprava trhlin (vlasové, malé, statické)

Kroky pro opravu vlasových trhlin v betonu jsou následující:

Čtěte také: Podrobný průvodce světem vibrátorů na beton

1. Čištění praskliny: Toto je první a nejdůležitější krok. Provádí se kontrola trhliny a pokud nějaký olej nebo skvrna pronikla do povrchové vrstvy a oddělila beton, je nutné to před opravou trhliny opravit. Poté trhlinu očistěte od přebytečného prachu a případně vysušte třeba houbou.
2. Výběr tmelu: Těsnicí materiál je výplňový materiál, který proniká do trhliny. Ideální tmel by měl mít nízké povrchové napětí a nízkou viskozitu. Tyto dvě vlastnosti umožňují tekutému tmelu proniknout hluboko do trhliny. Materiály pro opravu trhlin v betonu jsou často polymerem, silikonem nebo latexem modifikované cementové spárovací hmoty nebo epoxidy.
3. Použití tmelu: Zvolený tmel se nanáší na podklad pomocí zednické lžíce nebo v kombinaci s válečkem. Proces opravy by měl trvat alespoň 5-10 minut, aby se zajistila penetrace. Přebytečný materiál zahlaďte zednickou lžící a opravený spoj nechte vyzrát.
4. Vytvrzování: Pro dokončení vytvrzení tmelu by mělo být provedeno správné vytvrzování. Čím vyšší teplota, tím rychlejší je vytvrzování, čím nižší teplota, tím déle to bude trvat.

Pokud jsou trhliny tenké, do nich žádný materiál nedostanete. Museli byste je zvětšit rozbrušovačkou a zamáznout maltou. Nicméně vzhledem k tomu, že se jedná jen o drobné (alespoň momentálně) trhliny, tak to může být celkem brutální zásah.

Tradičně se pro opravu podobných defektů používala sádra - šlo ale o řešení dočasné a provizorní. Dnes jsou na trhu k dostání speciální směsi na vyspravení. Ještě předtím trhlinu proškrábněte, třeba kramlí nebo špachtlí. Poté je nutné povrch dokonale vyčistit - nejprve ho vyfoukejte stlačeným vzduchem a zbytek vysajte vysavačem. Do praskliny vtlačte pomocí špachtle speciální epoxidový tmel. Někdo ho ještě výrobci doplňují křemičitým pískem. Přebytečný materiál zahlaďte zednickou lžící a opravený spoj nechte vyzrát.

V případě dělících trhlin způsobených vodou jsou nezbytná injektážní opatření k vytvoření vodonepropustné konstrukce.

3. Oprava dynamických a větších trhlin

Trhliny mohou být opraveny vstřikováním opravné hmoty pod tlakem, ale nejčastěji se opravují vyplněním betonovou kompozicí. U velkých trhlin se doporučuje vytvořit funkční spáru. Taková situace vyžaduje vytvoření nové funkční spáry v místě trhliny nebo v její blízkosti.

Postup opravy dynamické praskliny:

1. Prasklinu opět vyčistěte, ještě předtím ji ale po zhruba 15 cm řízněte napříč pomocí úhlové brusky s diamantovým kotoučem. Hloubka řezu by měla být maximálně 20 mm, vzdálenost mezi řezy cca 15 cm.
2. Do takto vyřezaných spár přijde vložit speciální výztuž, která se dodává společně se setem na opravu prasklin.
3. Nakonec spáry vyplňte speciálním epoxidovým tmelem, zarovnejte a nechte vytvrdnout.

4. Injektážní systémy pro trhliny a dutiny

Utěsnění trhlin a dutin propouštějících vodu vyžaduje použití speciálních utěsňovacích injektážních systémů. Sanační práce musí být plánovány a prováděny odborným způsobem a s ohledem na specifické podmínky dané situace.

Typy injektáže:

• Nízkotlaká injektáž: s injektážním tlakem do 10 barů.
• Vysokotlaká injektáž: s injektážním tlakem až několik stovek barů. Při injektáži proti vodě je třeba obvykle použít vysoký injektážní tlak. Aby se zabránilo poškození struktury betonu, nesmí se překročit tahová pevnost betonu.

Injektážní zařízení:

Jako vysokotlaká injektážní zařízení se používají pístové a membránové pumpy. Pracují buď na jednosložkovém principu (1-K-pumpa), nebo na dvousložkovém principu (2-K-pumpa). Při použití dvousložkové pumpy se jednotlivé složky injektážního materiálu nasávají a dopravují přes pumpu odděleně. Smíchají se krátce před jejich výstupem z injektážní pistole.

Pakry:

Přístup k trhlině nebo ke stavebnímu dílci a připojení injektážní pumpy se zajišťuje lepenými nebo vrtanými pakry.

• Lepivé pakry: Lepené pakry se lepí nad trhliny a celá oblast mezi pakry se dočasně povrchově utěsňuje. Lepené pakry mohou být kovové nebo plastové. Lepený spoj mezi pakrem a stavebním dílcem významně ovlivňuje úspěch injektáže. Závisí na odtrhové pevnosti betonu, vlastní pevnosti betonu a vlastnostech lepidla. Lepené pakry odolávají injektážnímu tlaku v rozsahu asi 50 až 60 barů. V závislosti na šíření injektážního materiálu v trhlině se lepené pakry umisťují ve vzdálenosti rovnající se hloubce trhliny přímo na povrch probíhající trhliny.
• Vrtané pakry: Vrtané pakry se kotví mechanicky ve vyvrtaných otvorech. Vyvrtané otvory fungují jako injektážní kanály, které křižují injektovanou trhlinu. Pokud jsou kanály na trhlinu vyvrtány pod úhlem 45° a jejich vzdálenosti od trhliny odpovídá přibližně poloviční hloubce trhliny, lze se domnívat, že trhlina bude s dostatečnou jistotou zasažena v její poloviční hloubce. Vzájemná vzdálenost vyvrtaných kanálů má rovněž odpovídat polovině hloubky trhliny. Na základě zkušeností lze tyto principy aplikovat v případě stavebních dílců o tloušťce do 60 cm. Většinou se používají vrtané pakry, které se ve vyvrtaném kanálu kotví pevně a těsně rozpínáním těsnící gumy. Tento druh pakrů poskytuje i při vysokém injektážním tlaku dostatečnou funkční bezpečnost. Jiným druhem vrtaných pakrů jsou zatloukací pakry. Tyto pakry se zarážejí do vyvrtaných otvorů. Průměr vyvrtaného otvoru musí být menší než vnější průměr zatloukacího pakru. Tak se paker při zaražení díky jeho deformaci a třecímu odporu zakotví ve vyvrtaném otvoru.

Proces injektáže:

Povrchové dočasné utěsnění trhlin je nezbytné, pokud existuje nebezpečí, že by mohl injektážní materiál ze stavebního dílce vytékat. Injektování se v zásadě provádí skrz pakry zdola nahoru nebo při horizontálním průběhu jednosměrně tak dlouho, dokud z vedlejšího pakru nevytéká injektážní materiál a dokud se nespotřebuje plánované množství nebo se nedosáhne maximálního přípustného injektážního tlaku.

Proces injektáže sestává z hlavní injektáže a dodatečné injektáže (doinjektáže), realizované v průběhu zpracování injektážního materiálu. Dodatečná injektáž je nezbytná pro doplnění materiálu, který vnikl do kapilárního systému betonu nebo nekontrolovatelně odtekl. Pokud se při těsnící injektáži proti tlakové vodě může vyplavovat nevytvrzený injektážní materiál, je nutno použít jiný materiál s rychlým vytvrzením. Rychlé vytvrzení lze kombinovat se snížením tlaku vody.

Reakce rozmíchaných injektážních pryskyřic začíná po iniciační době dané reakčním tvrdidlem. Během tohoto iniciačního času zůstává tekutost téměř konstantní. Po uplynutí této doby (v případě běžných injektážních pryskyřic je to v závislosti na teplotě několik minut) začíná reakce tvrdnutí se značným nárůstem viskozity. Zároveň se zhoršuje injektovatelnost. Pro injektáž jednosložkovou injektážní pumpou je proto nezbytná minimální doba zpracovatelnosti asi 20 minut, která je omezena dosažením viskozity 1 000 mPa.s. Minerální suspenze vykazuje podstatně delší dobu zpracovatelnosti.

5. Injektáž dutin

Injektáž dutin se v zásadě realizuje pomocí vrtaných pakrů. Jejich plošné uspořádání probíhá v rastru rozmístěném nad poškozeným místem. Potřebná hloubka vyvrtaných otvorů se musí stanovit podle způsobu poškození a rovněž přizpůsobit danému místu. Injektážní tlak v průběhu realizace musí být omezen ve větší míře než při injektáži trhlin. Pokud se použijí reakční pryskyřice, musí se prověřit vliv injektážního materiálu na pevnost stavebního dílce.

Na injektáž dutin nejsou moc vhodné injektážní pěny zastavující vodu, protože zabraňují účinnému utěsnění dutin nepěnící, trvale těsnou pryskyřicí. Injektážní materiály, injektážní pumpy a příslušenství se používají stejně jako při injektáži trhlin, přičemž lze upustit od povrchového dočasného utěsnění. Povrchové dočasné utěsnění lze realizovat v případě velkého výtoku materiálu z povrchových průsaků.

tags: #male #trhlinky #na #betonu #cerstvem #priciny

Oblíbené příspěvky:

• Rozměry dětské dřevěné houpačky
• Moderní řešení pro efektivní zateplení
• Montáž palubek krok za krokem
• Řešení pro zatloukání hřebíků do tvrdých zdí
• Průvodce výběrem tmelu na dřevotřísku OBI