Katalog nejčastějších a charakteristických vad a poruch panelových domů

Transkript

1 Katalog nejčastějších a charakteristických vad a poruch panelových domů Zpracoval: Vypracoval řešitelský kolektiv hlavní řešitel projektu prof. Ing. Jíří Witzany, Dr.Sc., dr.h.c. České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava, Fakulta stavební Praha, listopad 2016

2 Poděkování: Katalog byl vypracován za podpory grantového projektu TAČR TB030MMR001 Úpravy konstrukcí panelových domů Řešitelé projektu: Fakulta stavební ČVUT v Praze: prof. Ing. Jiří Witzany, Dr.Sc., dr.hc, (hlavní řešitel projektu, witzany@fsv.cvut.cz, tel ) doc. Ing. Tomáš Čejka, Ph.D. Ing. Radek Zigler, Ph.D. Ing. Jiří Karas, CSc. Ing. Pavel Kokeš Ing. Jan Kubát Ing. Aleš Polák doc. Ing. Jiří Litoš, Ph.D. Ing. Klára Kroftová, Ph.D. Ing. Markéta Šmidtová Fakulta stavební VUT v Brně: prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc. doc. Ing. Zdeněk Bažant, CSc. Ing. Rostislav Jeneš doc. Ing. Milan Ostrý, Ph.D. Ing. Petr Šimůnek, Ph.D. Fakulta stavební VŠB TU Ostrava: prof. Ing. Radim Čajka, CSc. doc. Ing. Jiří Brožovský, Ph.D. Externí spolupráce: Ing. Václav Honzík Ing. Michal Hrubý Ing. Petr Kuneš, CSc. Ing. Karel Otřísal doc. Ing. Jan Pašek, Ph.D. Ing. Miloš Pazour Ing. Petr Plichta Ing. Bohumil Rusek Ing. Luděk Vejvara, Ph.D. Ing. Václav Vimmr, CSc. Ing. Jaromír Vrba, CSc. 2

3 Cíle: Cílem projektu je na základě průzkumu a hodnocení stavebně technického stavu vybraných reprezentantů panelových stavebních soustav, které mají v jednotlivých krajích ČR největší podíl na výstavbě bytových panelových domů, identifikovat nejčastěji se vyskytující vady a poruchy těchto soustav, hodnocení jejich vlivu na funkční a užitné vlastnosti a na zůstatkovou životnost panelových domů a metody jejich sanací. V příloze tohoto katalogu jsou uvedeny doporučené technologie a postupy pro odstraňování vad a poruch panelových domů. Nedílnou součástí této části příručky jsou stručné charakteristiky vybraných panelových stavebních soustav, včetně charakteristických skladeb nosné konstrukce, styků nosné konstrukce včetně vybraných příkladů vyztužení nosných dílců. Katalog nejčastějších a charakteristických vad a poruch panelových domů navazuje na certifikovanou metodiku Metodické a technické pokyny pro rekonstrukce, opravy, popř. výměnu a dodatečné zřizování lodžií a balkonů a certifikovanou metodiku Metodické a technické pokyny pro posuzování stavebních úprav a zásahů do nosné konstrukce panelových domů. Upozornění: Při provádění zásahů, popř. změn v nosném systému panelové konstrukce je nutné respektovat ustanovení platných norem, navazujících předpisů a příslušných prováděcích vyhlášek. 3

4 OBSAH: 1. Úvod Vady a poruchy materiálů nosných konstrukcí panelových domů Projektové vady panelových konstrukcí Charakteristické vady betonu nosných prefabrikovaných dílců Trvanlivost a koroze betonu Koroze výztuže Vady panelových konstrukcí způsobených montáží Charakteristické poruchy nosných panelových konstrukcí Rozbor vad a poruch nosné konstrukce panelových domů Stručné zhodnocení výsledků průzkumu vad a poruch panelových domů ( ) Normy Použitá literatura Literatura s obdobnou tématikou Příloha - Stručná charakteristika nejfrekventovanějších panelových stavebních soustav

5 1. ÚVOD Panelové konstrukce přinesly zcela novou kvalitu do konstruování pozemních staveb, která vyžadovala hlubší teoretické znalosti, nahrazení empirie teorií, nahrazení idealizovaných a značně zjednodušených modelů chování konstrukce a jejich částí výstižnými modely fyzikálními (materiálovými) a modely zatížení. Snaha uplatnit zkušenosti a znalosti z předcházejících tradičních konstrukcí a budov byla v řadě případů nejenom nedostatečná, ale v řadě případů i škodlivá. Vysoká tuhost prefabrikované betonové stěnové konstrukce a z ní vyplývající závažné mechanické stavy napjatosti způsobené zejména účinky objemových změn (teplota, vlhkost), účinky změny tvaru základové spáry apod. jsou nejčastější příčinou poruch, zejména styků dílců charakteristických svojí nedostatečnou poddajností a únosností. Panelové domy byly v uplynulých 50 letech realizovány ve 34 stavebních soustavách různými technologickými postupy a s materiálem různého druhu od mnoha výrobců, různé kvality (podle toho kdy a kde byl prefabrikovaný dílec vyroben) i různého stupně degradace již v době výstavby. Proto je podrobné studium použitých materiálů na prefabrikované dílce závažným úkolem řešené regenerace panelových stavebních soustav. 2. VADY A PORUCHY MATERIÁLŮ NOSNÝCH KONSTRUKCÍ PANELOVÝCH DOMŮ Vady a poruchy, které se vyskytují na panelových budovách, mají rozdílnou závažnost a význam. Značný podíl na výskytu vad a poruch panelových budov má nekvalitní materiál a provedení, které ve svém souhrnu způsobují výrazné zhoršení kvality a funkčních vlastností těchto staveb a jejich trvanlivosti. Jde především o kvalitu prefabrikovaných dílců, kvalitu zálivkových betonů a provedení styků, kvalitu tepelně izolačních materiálů, těsnících a hydroizolačních materiálů a povrchové úpravy. Řada poruch je způsobena nepřesnou montáží a nedodržováním technologických pravidel a postupů. Hromadná realizace typizovaných řešení panelových budov, zahrnujících řadu projektových vad, zapříčiněných neznalostí, zjednodušením a podceněním řady závažných zatěžovacích účinků a vlivů a nerespektování jejich vývoje v čase, které spolu s neschopností včas reagovat na výskyt vad a následujících poruch, způsobily hromadný výskyt těchto závad a poruch na realizovaných budovách. Nejrozsáhlejší skupinu vad a poruch panelových domů tvoří vady a poruchy obvodového pláště (porušení dílců trhlinami, narušení povrchové úpravy, rozvrstvení pláště, porušení styků a spojů obvodových dílců). Řada poruch panelových domů je zapříčiněna chybným (vadným) řešením obvodového pláště, zpravidla nedostatečnou tepelnou izolací, mnoha tepelnými mosty, nedostatečnou vodonepropustností, vzduchotěsností a tepelnou izolací styků a spár, celkově nevhodným řešením skladby a povrchových úprav obvodových dílců z hlediska difúze vodních par a celkového tepelně vlhkostního režimu, podceněním klimatických účinků a vlivů, nedostatečnou krycí vrstvou výztuže a nekvalitním, proti povětrnostním vlivům málo odolným materiálem, nesprávným 5

6 uložením a kotvením obvodových dílců nerespektujícím skutečné statické působení jednotlivých vazeb a částí v nosném systému. Vedle nevyhovujících tepelně technických vlastností, patří k závažným poruchám obvodového pláště, které ohrožují statickou bezpečnost, narušení spojů (kotvení) s vnitřní konstrukcí korozí oceli a narušení kotvení vnějších pohledových monierek k vnitřní nosné vrstvě sendvičových obvodových dílců. Druhou skupinou nejčastějších poruch jsou poruchy styků mezi obvodovými dílci a vnitřní nosnou konstrukcí, které jsou vystaveny vedle účinků svislého a vodorovného zatížení zejména cyklickým účinkům teploty a vlhkosti. Tyto poruchy vznikají u všech plášťů bez ohledu na případnou rozdílnost konstrukčního uspořádání, řešení styků a skladby obvodového pláště. Tato skutečnost je v souladu s výsledky teoretického a experimentálního výzkumu. Rozdílná kvalita a stáří stěnových a stropních dílců jsou častou příčinou vzniku trhlin ve stycích těchto dílců v důsledku různého přetváření sousedních stěnových dílců, různého průhybu sousedních stropních dílců, zejména od dlouhodobě působících zatížení. Nejslabším článkem a místem nejčastějších poruch panelových konstrukcí jsou styky nosných dílců, které vykazují vysokou tuhost (malou poddajnost) a nedostatečnou únosnost. Styky jsou místa, v nichž dochází ke kumulaci poruch, projevujících se nejčastěji trhlinami. Tvarování a řešení stykových ploch prefabrikovaných dílců, nepřesnost a nekvalitní provedení, nedostatečné vyztužování styků a celková technologická nekázeň jsou hlavními příčinami poruch styků nosných dílců (svislé styky stěnových dílců, podélné styky stropních dílců, styky mezi stropními a stěnovými dílci, styky mezi schodišťovými dílci a navazující nosnou konstrukcí). Specifickou a zvláště závažnou skupinu představují zejména poruchy lodžií a balkónů. Tyto poruchy jsou způsobeny především vadným projektovým řešením (např. styky lodžiových dílců, styky konstrukce lodžie a obvodového pláště, popř. vnitřní nosné konstrukce, nedostatečné krytí výztuže a kvalita betonu dílců, nedostatečná a špatná kvalita antikorozní ochrany ocelových profilů konstrukce balkonů, zábradlí, apod.), jejich důsledkem je v řadě případů výrazné snížení statické bezpečnosti konstrukce předsazených lodžií. Vlastnosti nosné konstrukce popisuje tzv. nosná způsobilost, kterou lze definovat jako schopnost konstrukce, resp. nosného systému plnit požadované nosné funkce z hlediska mezních stavů únosnosti a použitelnosti při působení statických a dynamických zatížení a dalších vlivů způsobujících mechanické stavy napjatosti, popř. deformace a přetváření. Nosné konstrukce jsou vystaveny: - účinkům svislého a vodorovného zatížení - účinkům objemových změn (klimatických zatížení) - účinkům rozdílného sedání základů - dynamickým účinkům a řadě dalších vlivů proměnného a cyklického charakteru - reologickým účinkům. 6

7 Tyto účinky se mohou projevit viditelně v průběhu životnosti objektu vznikem poruch. Při hodnocení těchto poruch je zapotřebí posoudit, zda jde o technologické poruchy, které jsou často průvodním zjevem prefabrikovaných konstrukcí, nebo zda jde o statickou poruchu konstrukce, způsobenou některými z uvedených účinků a vlivů. Projevem tzv. zjevných vad a poruch jsou nejčastěji: - trhliny, drcení, rozrušování materiálu - nadměrné přetvoření a deformace - tvarové a rozměrové odchylky - změny pozorovatelné na povrchu konstrukce (nehomogenita, struktura, pórovitost, barva, krytí výztuže). Mezi tzv. skryté vady a poruchy patří především: odchylky fyzikálně mechanických, případně dalších parametrů, popisujících vlastnosti materiálů (pevnost, modul pružnosti, pórovitost, dilatometrické vlastnosti, objemové hmotnost apod.) množství, kvalita a způsob vyztužení (dílce, styku) odchylka skutečných rozměrů a geometrického tvaru konstrukce od projektovaných zdravotní závadnost materiálu trhliny a mechanické porušení uvnitř konstrukce (porušení soudržnosti, trhliny uvnitř dílců a styků) dutiny a mezery v dílcích a ve stycích. 3. PROJEKTOVÉ VADY PANELOVÝCH KONSTRUKCÍ V průběhu realizace panelové výstavby byly při návrhu a projektovém řešení aplikovány jednak v té době platné ČSN a od r postupně speciální předpisy, pokyny a směrnice a od r i norma změřená na navrhování panelových konstrukcí. Znalost odborné úrovně a obsahu těchto předpisů, směrnic a norem z té doby může být velmi důležitým hlediskem při rozhodování o potřebném rozsahu stavebně technického průzkumu. Rozsáhlou skupinou vad panelových konstrukcí jsou projektové vady, které jsou dány nesouladem mezi požadavky podle předpisů a norem platných v době realizace a předpisů a norem současně platných. Jedná se o celý komplex předpisů a norem, které podstatným způsobem ovlivňují návrh konstrukčního řešení. Mezi vady také patří nedostatečné vodorovné a svislé vyztužení nosné konstrukce ve stropních deskách a stycích, nevyhovující řešení a vyztužení dílců a styků, nevyhovující tepelně technické řešení obvodových konstrukcí, okenních výplní, nedostatečné těsnění, nevyhovující tepelně technické a hydroizolační vlastnosti střešních konstrukcí, nevyhovující zvukoizolační vlastnosti podlahových a stropních konstrukcí, nevyhovující tloušťky krycích vrstev výztuže a další. Z hlediska konstrukčních zásad (podle ČSN a ČSN EN 1992) a doporučení lze za hlavní projektové vady považovat následující: 7

8 nedostatečná nebo žádná věncová podélná a také příčná výztuž s dopadem na tuhost a únosnost svislých styků mezi jednotlivými prvky nosných stěn a stropní tabule (konstrukční soustavy G 40, G 57, PS-61, HK 60 a T 06-B a T 08-B navrhované do roku 1970 včetně [0, 1], v patě stěnových panelů není navržena příčná výztuž (konstrukční soustavy G 40, G 57, PS-61, HK 60 a T 06-B a T 08-B navrhované do roku l970 včetně, dle [0, 1], stěnové panely z prostého betonu jsou navrženy bez řádné konstrukční výztuže po obvodu panelů (konstrukční soustavy G 40, G 57, PS-61, HK 60 a TOC-B a T08-B navrhované do roku 1970 včetně [0, 1], Z hlediska materiálů a základové půdy lze za hlavní projektové vady považovat: neuvažování součinitele místního snížení pevnosti stykového betonu a stykové malty (konstrukční soustavy G 40, G 57, PS-61, HK 60 a T 06-B a T 08-B navrhované do roku 1970 včetně [0, 1, 2], nosná konstrukce není posouzena na vliv nerovnoměrnosti modulu přetvárnosti v podzákladí (konstrukční soustavy G 40 a G 57 [0, 1]. Z hlediska zatížení lze za hlavní projektové vady považovat: styky mezi nenosným obvodovým pláštěm a nosnou konstrukcí jsou navrženy tak, že neumožňují dilatační pohyby v rovině obvodového pláště vzniklé v důsledku zatížení rozdílnou teplotou (konstrukční soustavy G 40, G 57, PS-61, HK 60 a T06-B a T08-B navrhované do roku 1970 včetně [0, 1], nosná konstrukce není navržena s ohledem na odolnost proti výbuchu plynu v místnosti, ani nárazu těžkého vozidla (konstrukční soustavy G 40, G 57, PS-61, HK 60 a T 06-B a T08-B navrhované do roku 1970 včetně [0, 1]. Mezi hlavní projektové vady panelových soustav z hlediska současných požadavků (ČSN EN 1992, ČSN ) na statickou bezpečnost patří: Nosná konstrukce nebyla navržena s ohledem na odolnost proti výbuchu plynu v místnosti, ani nárazu těžkého vozidla. Týká se konstrukčních soustav realizovaných do roku 1970, tj. G40, G57 a dále TO6B, T08B, PS-61 a HK-60 realizovaných do roku I970. Nosná konstrukce nebyla posouzena na vliv nerovnoměrnosti modulu přetvárnosti v podzákladí. Týká se konstrukčních soustav realizovaných do roku 1963, tj. G40 a G57. Nosná konstrukce nebyla navržena s uvážením místního snížení pevnosti stykového betonu a stykové malty. Týká se konstrukčních soustav realizovaných do roku 1970, tj. G40, G57 a dále TO6B, T08B, PS-61 a HK-60 realizovaných do roku Nosná konstrukce nebyla navržena s uvážením prostorového působení panelové konstrukce při volbě výpočtového modelu. Týká se konstrukčních soustav realizovaných do roku I970, tj. G40, G57 a dále TO6B, T08B, PS-61 a HK-60 realizovaných do roku Styky s jednovrstvým, tzv. nenosným obvodovým pláštěm a vnitřní nosnou konstrukcí nebyly navrženy s uvážením výstižného výpočetního modelu konstrukce a zatížení (nebyly zohledněny zejména účinky teploty a vlhkosti, účinky svislého zatížení a dotvarování). Nepříznivý poměr 8

9 vysoké tuhosti (malé poddajnosti) těchto styků a nízké únosnosti jsou příčinou jejich poruch. Týká se konstrukčních soustav realizovaných do roku 1970, tj. G40, G57, TO6B, T08B, PS-61 a HK-60. Nosná konstrukce byla navržena s nedostatečnou výztuží ve stropní desce, popř. bez věncové příčné i podélné výztuže. V důsledku této skutečnosti nemají dále uvedené panelové soustavy požadovanou únosnost a tuhost ve vodorovné a svislé rovině, nedostatečnou tuhost a únosnost svislých styků stěnových dílců a podélných styků svislých dílců. Podle současných předpisů svislé styky s hladkou stykovou spárou mají nulovou (byla uvažována nenulová) únosnost. Při respektování nulové únosnosti klesá tuhost panelové konstrukce ve vodorovném směru řádově. Týká se konstrukčních soustav realizovaných do roku 1970, tj. G40, G57 a dále TO6B, T08B, PS- 61 a HK-60 realizovaných do roku Stěnové panely byly navrženy bez příčné výztuže v patě panelu. Týká se konstrukčních soustav realizovaných do roku 1970, tj. G40, G57 a dále TO6B, T08B, PS-61 a HK-60 realizovaných do roku Stěnové panely z prostého betonu byly navrženy bez konstrukční výztuže po obvodu panelů. Týká se konstrukčních soustav realizovaných do roku 1970, tj. G40, G57 a dále TO6B, TO8B, PS-61 a HK-60 realizovaných do roku Z hlediska požadavků požární bezpečnosti podle ČSN a ČSN patří mezi hlavní projektové vady panelových soustav: Nevyhovující požární bezpečnost bytových jader B-2, B-3, popř. B-4 používaných v panelových soustavách G57 a T 06B, T08B, HK-70 cca do počátku 70tých let, které obsahovaly maximální podíl plastů v konstrukci - (polyesterový skelný laminát - vana, umývadlo, ventilace, mezistropy; pěnový polystyrén - výplně panelů stěn; PVC - odpadní potrubí, podlahová krytina, závěsy u vany; polyamid - háčky, věšáky; umakart - pláště stěn, pryžové těsnící profily; PVaC - nátěry, lisované termosety - doplňky). Nedostatečná požární odolnost stropních panelů v důsledku ochrany nosné výztuže krycí vrstvou o tloušťce 10 mm (u panelových soustav G57, T 06B, PS-69, NKS-G, B70, OPl.11). Požárně i toxicky nevyhovující PVC povlaky jako povrchové úpravy schodišť' u chráněných únikových cest u budov od 5 nadzemních podlaží (při splnění podmínek ČSN musí být použity jen nehořlavé hmoty s výjimkou okenních a dveřních konstrukcí). Nevyhovující požární odolnost materiálů stěn ohraničujících větrací průduchy a netěsnost ventilačních tahů (u G57 použití hořlavého polyesterového skelného laminátu, u T 06B, T08B nebezpečí přenosu požáru v důsledku špatně napojeného a rozpáleného plechu). Nevyhovující prostorové a dispoziční uspořádání chráněných únikových cest schodišť u budov od 8 nadzemních podlaží (není provedeno oddělení prostoru schodiště v jednotlivých podlažích, nedostatečná požární odolnost dělicích konstrukcí a větrání únikových cest). Z hlediska tepelně technických požadavků platné ČSN (2011) "Tepelná ochrana budov" patří mezi hlavní projektové vady panelových objektů (u nichž nedošlo k zateplení, popř. rozsáhlejší regeneraci): nedostatečný tepelný odpor, nízké teploty vnitřních povrchů v místech tepelných mostů, 9

10 nevyhovující celoroční bilance zkondenzované a vypařené vodní páry (především u střešních jednoplášťových konstrukcí), vysoká spotřeba energie na vytápění objektu. Poznámka: V rámci modernizací bytů v panelových domech byly v řadě případů tyto nedostatky odstraněny. 3.1 Charakteristické vady betonu nosných prefabrikovaných dílců Z podrobného studia dostupných podkladů vyplývá, že většina svislých prefabrikovaných dílců byla zhotovena z obyčejného betonu značky B 250, později označovaného jako tř. III, což odpovídá dnešní třídě betonu C 16/20. U méně namáhaných dílců byl použit beton značky B 170 (tř.ii) dnes C 12/15; u více namáhaných dílců v nižších podlažích beton B 330 (tř.iv) dnes C 25/30. Stropní dílce byly vždy z obyčejného betonu B250 dnes C 16/20. Pro výpočet napjatosti panelové konstrukce je třeba znát vztah mezi průměrnou (tehdy) a zaručenou (dnes) krychelnou pevností betonu v tlaku. Analýzou velkého množství výsledků pevností betonu (132 velkých souborů, celkem s více než zkušebních krychlí) shromážděných v TZÚS Praha a TSÚS Bratislava před rokem 1980 bylo zjištěno, že technologická úroveň výroby betonu byla v době realizace panelové technologie nízká. U poloviny sledovaných velkých výrobců betonu, mezi nimiž byly hlavně PREFY, byla průměrná pevnost o více než 10 MPa vyšší než charakteristická pevnost. To znamená, že původní třídě III (značce B 250) by dnes beton odpovídal pouze třídě C 12/15. Mechanickou odolnost a stabilitu panelových stavebních soustav podstatně ovlivňuje skutečná jakost dílců. Počátek velkovýroby dílců (bez zásad kontroly odpovídající hromadné velkovýrobě) byl poznamenán technologickou nekázní, jejímž důsledkem byly nedostatečně kvalitní dílce. Nebyly striktně dodržovány výrobní tolerance, při montáži byly použity i dílce poškozené během dopravy, skladování a manipulace. V krátkém čase od výroby, tj. nedozrálé zabudované dílce měly za následek velké objemové změny způsobené smršťováním a po zatížení dotvarováním. U vodorovných dílců předepjatých elektroohřevem mohlo dojít při výrobě k poruše zakotvení předpínané výztuže a tím k snížení únosnosti dílce. Teprve po roce 1968 byla při výrobě betonových dílců zavedena kontrola jakosti a zpětná vazba úpravy výroby na základě zjištěných vyskytujících se vad panelových stavebních soustav. Proto ale až po r začaly panelárny (PREFY) vypracovávat komplexní kontrolní a zkušební plán ve smyslu ČSN Výroba a kontrola betonových stavebních dílců. Společné ustanovení Trvanlivost a koroze betonu Pod pojmem trvanlivost betonu rozumíme zpravidla časové období, po které je beton schopen odolávat vlivu působení vnějších fyzikálně-chemických podmínek bez ztráty jeho funkčních vlastností. Pokud dojde ke snížení funkčních vlastností pod únosnou mez, hovoříme o skončení doby životnosti betonu či betonové konstrukce. Ztráta těchto funkčních vlastností může být způsobena jednak špatným návrhem složení betonové směsi či nedostatečnou technologickou kázní při jeho ukládání a ošetřování, jednak 10

11 agresivním působením prostředí, ve kterém se beton či betonová konstrukce nachází, Působení vnějších agresivních vlivů zahrnujeme pod pojem koroze betonu, čímž rozumíme procesy vedoucí k degradaci betonu fyzikálními, chemickými a biologickými vlivy. Intenzita působení těchto vlivů závisí na charakteru betonu, tj. na stavu povrchových vrstev betonu, jeho pórovitosti a na agresivitě prostředí. Agresivita prostředí je dána druhem a koncentrací agresivních látek, teplotou, vlhkostí a ostatními vlivy působícími jak na rozhraní beton-prostředí, tak i uvnitř betonu. Trvanlivost betonových konstrukcí přímo závisí na jejich odolnosti vůči pronikání agresivních látek do porézní struktury betonu. To platí obecně pro beton nevyztužený i vyztužený. Rozhodujícím faktorem míry a rychlosti poškození až případné celkové destrukce betonu je jeho kvalita a množství exhalátů v ovzduší dané lokality stavby. V průmyslových oblastech s vysokým obsahem produktů spalování fosilních paliv je prokazatelně životnost betonových konstrukcí nejnižší. Nejvyšší citlivost na škodlivé plyny z ovzduší mají vnější pláště panelových budov, u kterých přímá strukturní destrukce betonu je ještě násobena negativními důsledky koroze ocelové výztuže. Tato je v průběhu tvrdnutí cementového pojiva betonu vlivem vysoké alkality čerstvého betonu v okolí výztuže dosahující hodnot ph 12,5 až 13,5 pokrývána tenkou vrstvou oxidu železa, který je účinným pasivačním faktorem koroze. Submikroskopický film brání anodické i elektrochemické korozi ocele. Pasivaci výztuže narušuje a postupně ruší pronikání a působení atmosférického oxidu uhličitého do pórů betonu, kde reaguje s hydroxidem vápenatým rozpuštěným v pórové vodě. Tato spontánní reakce (1) vystihující proces přeměny kapalné substance na pevnou látku uhličitanu (karbonátu) vápenatého je známou a diskutovanou karbonatací. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O (1) V povrchové zóně betonové konstrukce klesá ph postupně až pod hodnotu 9,0, která je považována za mezní pasivační hranici zaručující přirozenou ochranu ocelové výztuže proti korozi (obr. 1). Beton používaný ve stavebních konstrukcích je většinou vyráběn ze silikátových cementů, použití hlinitanových cementů pro konstrukční betony je zakázané v důsledku nebezpečných samovolných degradačních procesů. U silikátových betonů dochází k jejich degradaci převážně vlivem vnějšího prostředí, kdy dochází k různě intenzívní interakci agresivních složek vnějšího prostředí se složkami betonu. Intenzita této interakce je kromě chemických podmínek závislá též na podmínkách fyzikálních, jako jsou teplota, rychlost a tlak proudících agresivních médií apod. Snížení fyzikálně-mechanických vlastností betonu je důsledkem chemických a fyzikálněchemických procesů, které probíhají převážně v zatvrdlém cementovém pojivu. Podle uplatňujících se chemických reakcí a mechanismu porušování se rozeznávají tři hlavní typy koroze, které jsou závažné pro betonové, popř. železobetonové konstrukce (dílce), které jsou vystavené účinkům vnějšího prostředí obvodové a předsazené konstrukce. U vnitřních nosných konstrukcí (stěnové a stropní 11

12 dílce) se uplatňuje především karbonatace vzdušným CO2. Rozdílná intenzita a typy koroze, které se uplatňují v betonech prefabrikovaných obvodových a předsazených konstrukcích a v betonech nosných dílců prefabrikovaných stěn a stropů je příčinou rozdílné trvanlivosti a životnosti těchto částí panelových objektů. Zvýšenou pozornost je třeba věnovat dílcům a stykům obalových a předsazených konstrukcí, u nichž lze předpokládat, z výše uvedeného důvodu, relativně nižší životnost v porovnání s životností vnitřní nosné konstrukce, která několikanásobně přesahuje morální životnost panelových domů. Obr. 1 Schema karbonatace betonu Tabulka 1: Naměřené hodnoty hloubky karbonatace 3.3 Koroze výztuže Na trvanlivost vyztužených betonových konstrukcí má velký vliv koroze výztuže, neboť snižuje soudržnost, nepříznivě působí na okolní beton a oslabuje vlastní průřez výztuže. V převážné míře se jedná o korozi elektrochemickou, kdy vzniká v prostředí betonu galvanický článek. V důsledku hydratace složek cementu vzniká v betonu alkalické prostředí s ph = 12,6-13, kdy ph 12,6 odpovídá nasycené vápenné vodě, které se může vlivem alkálií zvýšit na 13. Vysvětlení stability Fe v oblasti ph = 9,5-13 poskytuje Pourbaixův diagram závislosti elektrodového potenciálu železa na ph (obr. 3). V rozmezí ph = 9,5-13 nenastává koroze, poněvadž se oblasti pasivace a imunizace přímo dotýkají. Pasivace, resp. imunizace výztuže přestává, když klesne ph pod 9,5 např. karbonatací, nebo když se zvýší nad 13, popř. jsou přítomny specificky působící ionty (např. Cl - ). 12

13 Obr. 2 Závislost hloubky karbonatace na stáří panelových domů Obr. 3 Pourboixův diagram 4. VADY PANELOVÝCH KONSTRUKCÍ ZPŮSOBENÝCH MONTÁŽÍ Do skupiny montážních vad patří: a) Záměna nosných dílců ve skladbě nosné konstrukce Jedná se o vady způsobené nedodržením skladby nosných dílců podle výkresu skladby, zejména o záměnu dílců shodného tvaru a rozměrů, avšak rozdílného stupně a způsobu vyztužení a rozdílné kvality betonu. 13

14 Obr. 4 a) Odpadávání povrchových vrstev a koroze výztuže, b) odpadnutí krycí vrstvy a koroze výztuže keramzitbetonového dílce b) Zabudování dílců poškozených při dopravě a skladování Při odformování, manipulaci a dopravě docházelo často k poškozování hran dílců, narušení betonu dílce v okolí vyčnívající výztuže, zvedacích a manipulačních háků a ok. V některých případech docházelo k porušení dílců trhlinami při neodborné manipulaci. Vznik trhlin mohl být v některých případech zapříčiněn nesprávným uložením a provedením výztuže. Neodborným skladováním dílců docházelo k jejich tvarovým změnám deformacím, průhybům které se následně po zabudování dílců projevily nedodržením rovinnosti, zvýšením výstřednosti, rozdílným průhybem sousedních dílců apod. c) Zabudování dílců rozdílného stáří Při zabudování dílců s rozdílným stářím docházelo ve stycích mezi těmito dílci ke vzniku přídatných namáhání v důsledku rozdílné intenzity dotvarování dílců různého stáří. Tato přídatná namáhání mohou vést např. k porušení svislých styků smykovými silami, k porušení podélných styků mezi stropními dílci s rozdílnou hodnotou konečného průhybu, k přemáhání, popř. až k porušení dílců, do nichž se v důsledku redistribuce přelévá část namáhání z více se přetvářejících dílců. d) Vady způsobené nepřesnou a chybnou montáží Jedná se o vady způsobené nedodržením technologických předpisů nedodržením přípustných tolerancí a požadované geometrické přesnosti: 14

15 - nerovnoměrné výšky ložných spár, ponechání dřevěných klínů, nedostatečný kontakt výplně ložných spár a dílců, potrhání výplně ložných spár při odstraňování přebytečné malty, - nedostatečné vyplnění a zhutnění stykového betonu, neodborné zvlhčení stykových ploch dílců, neočištění mastnot a nečistot ze stykových ploch, - nesprávné složení a konzistence výplně ložných spár a stykového betonu - nesprávné uložení a stykování spojovací a kotevní výztuže, nekvalitní a nesprávné provedení svarů, - nedostatečné ošetření malt a stykových betonů ve stadiu tuhnutí a tvrdnutí - neuvolnění montážních (stavěcích) šroubů při tzv. kontaktní montáží - chyby v geometrické přesnosti: posun panelů v příčném a podélném směru, popř. pootočení okolo svislé osy nedostatečné uložení stropních dílců na zhlaví stěnových dílců nedodržení svislosti stěnových dílců vyosení stěnových dílců Obr. 5 a) Nedodržení geometrie spar, b) opadávání dodatečně vyspravené (reprofilované) hrany štítového panelu, c) nedodržení rovinnosti a projektované polohy lodžiového zábradlí a stropního panelu Uvedené vady nosných konstrukcí panelových domů lze z hlediska jejich vlivu na funkční vlastnosti rozdělit do tří skupin: - vady estetické, způsobující především zhoršení kvality povrchů - vady statické způsobující lokální zhoršení statických vlastností a mechanické odolnosti dílců 15

16 - vady statické, způsobující zhoršení celkové statické bezpečnosti a stability V rámci průzkumu a hodnocení statické způsobilosti nosné konstrukce panelových domů je nutné těmto závadám jejichž rozsah, četnost a závažnosti jsou často závislé na podniku, který prováděl výstavbu, výrobně prefa dílců a montážní četě, která prováděla montáž věnovat potřebnou pozornost. Mezi nejzávažnější montážní vady patří vyosení a nedodržení svislosti stěnových panelů, nedodržení podmínek v uložení dílců, nekvalitní provedení výplní spár a stykových betonů, nesprávné provedení výztuže styků a kotvení výztuže. 5. CHARAKTERISTICKÉ PORUCHY NOSNÝCH PANELOVÝCH KONSTRUKCÍ a) Svislé trhliny ve styčných sparách mezi stěnovými dílci nosných stěn PROJEV PORUCHY Poruchy se projevují svislými smykovými nebo tahovými trhlinami popř. ve styčných sparách dílců. Vlasové (tahové) trhlinky s nenarušeným obrysem (vyskytují se téměř ve všech sparách). Větší trhliny o šířce až několika mm vznikají zpravidla v té části stěnové konstrukce, která je spojena s vnějšími stěnami. Projevují se zejména v nejvyšších podlažích a v průběhu několika let se rozšiřují do nižších podlaží. Šířka trhlin se postupně zvětšuje směrem k hornímu okraji budovy PŘÍČINY PORUCHY Vlasové tahové trhlinky svislých styků jsou vyvolány smršťováním stykového betonu a dílců. Ve styčných sparách spojujících subtilní pilířky a plné stěnové poruchy jsou trhlinky ve styku (smykové) zvětšovány vlivem rozdílné dlouhodobé deformace přilehlých částí (dotvarování - dotlačování). Trhliny zpravidla smykové rozvíjející se od nejvyššího podlaží jsou způsobeny především cyklicky působícími teplotními a vlhkostními objemovými změnami vnějších stěn a vzájemným spolupůsobením prvků v rámci konstrukčního systému. Velikost a výskyt trhlin ovlivňuje tvar stykových ploch dílců, kvalita stykového betonu, způsob a množství výztuže styku. Trhliny větších šířek provázené narušováním betonu jsou dokladem, že ve styku bylo dosaženo namáhání, které se blíží meznímu namáhání. Tahové trhliny s malým narušením obrysů svědčí o nedostatečném příčném vyztužení styku. DŮSLEDKY PORUCHY Vznik trhlin ve stycích snižuje jejich tuhost a má vliv na přerozdělení vnitřních sil v prvcích a stycích nosného systému. DIAGNOSTIKA PORUCHY Vizuální ověření porušení styků vyžaduje odstranění povrchových vrstev stykového betonu a dílců Ověření narušení stykového betonu uloženého mezi čely stěnových dílců vyžaduje otevření svislé drážky styku s ozuby, popř. použití ultrazvukových přístrojů 16

17 Obr. 6 Porušení styku mezi podélnou stěnou, příčnou stěnou a stropní konstrukcí v nejvyšším podlaží, trhlina ve styku podélné a štítové stěny SANACE PORUCHY Mechanické rozšíření trhlin ve styku mezi stěnovými dílci, pokud jsou trhliny užší než 4 mm Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin epoxidovou pryskyřicí Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastometrickým tmelem Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů Dodatečné sepnutí stěnových dílců předpínacími kabely, popř. upravenou betonářskou (kruhovou) výztuží řádně kotvenou na protilehlých čelech stěny a umístěnou v úrovni pat a zhlaví stěnových panelů b) Narušení vodorovných styků nosných stěn a stropních dílců, poruchy zhlaví a pat stěnových dílců v oblasti styku stěna strop stěna PROJEV PORUCHY Trhliny a narušování betonu ve zhlaví nebo patě stěny, oddělování krycích vrstev betonu, rozvoj trhlin do střední části stěny. Trhliny mezi čely stropních panelů a stykovým betonem, narušení stykového betonu. Narušení výplně ložných spár. Vodorovné trhliny mezi dílci a výplní ložných spár. Narušení hran stěnových dílců Odlupování povrchových vrstev Rozštěpení dílce v patě (ve zhlaví) 17

18 Krátké svislé trhliny vycházející z hran stěnového dílce PŘÍČINY PORUCHY Primární příčinou vzniku těchto poruch je složitý stav prostorové napjatosti styku, nedostatečné vyztužení dílců, nedodržení předepsané kvality materiálu stěnových dílců, nesprávné uspořádání výztuže spodních a horních okrajů panelů (chybějící žebříčky), nedodržení technologie montáže. Svislé a šikmé trhliny ve zhlaví a patě stěn svědčí o značné koncentraci tlakových hranových napětí a tahových napětí způsobených zvýšeným dotvarováním betonu styku. Vodorovné trhliny v kontaktních plochách mezi výplní ložné spáry a dílci jsou dokladem větších deformací nosného systému účinkem zatížení (rozdílné svislé přetváření stěnových dílců protilehlých stěn, případně jejich rozdílné sedání, vliv seizmických účinků a otřesů). Vodorovné trhliny, narušení dílců a styku mohou být způsobeny i nekvalitní montáží v důsledku neuvolnění montážních přípravků. DŮSLEDKY PORUCHY Trhliny ve stycích způsobují snížení únosnosti a tuhosti stěn v oblasti styků, které mohou mít závažné důsledky zejména vzhledem k tlakovému namáhání nosných stěn (ztráta způsobilosti). Mohou být i příčinou zvýšeného smykového namáhání popř. porušení přilehlých svislých styků mezi stěnovými dílci. Redistribuce normálového napětí do neporušených částí vodorovného styku možnost postupného narušování a následné ztráty mechanické odolnosti (kolaps nosné stěny) DIAGNOSTIKA PORUCHY Vizuální průzkum porušení styků vyžaduje odstranění povrchových úprav stěn a podlahových vrstev, popř. obnažení průřezu se stykovým betonem mezi čely stropních dílců. Pro vyšetření dutin, rozrušení stykového betonu a vodorovných trhlin lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku. SANACE PORUCHY Injektáž styku (stykový beton + čela stykovaných dílců) injektážní směsí na bázi akrylátových a epoxidových směsí. Před injektáží posoudit možnost lokálního doplnění příčných výztužných vložek v místě podélných styků stropních dílců spojujících protilehlé stropní dílce. Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa Dodatečné sepnutí zhlaví a paty stěny pomocí ocelových svorníků uložených a zainjektovaných epoxidovou pryskyřicí do vyvrtaných otvorů. Svorníky se kotví do ocelových válcovaných profilů L přilepených epoxidovým lepidlem k vyhlazeným hranám zhlaví a paty nosné stěny. Ocelové válcované profily L jsou přilepené po obou stranách stěny a sepnuté svorníky tak, aby nahradily svým účinkem účinek svařované výztužné mřížoviny vkládané do zhlaví a pat stěn novějších 18

19 panelových soustav. Aktivní stažení svorníků umožňuje zvětšit jejich vzdálenost (předepnutí by mělo činit cca 15 % svislého zatížení stěn). Zakotvené podélné ocelové válcované profily L zároveň plní funkci věncové výztuže. Při větším porušení zhlaví popř. pat stěnových dílců je nutné jejich zpevnění injektáží epoxidovou pryskyřicí. Při nedostatečném uložení stropních dílců ve styku se provede v úrovni horního zhlaví stěnových dílců osazení válcovaných úhelníků s výztuhami (min 50x50x7 mm) osazených na vyhlazené kontaktní plochy stěnových dílců a kotvené svorníky. Otvory pro svorníky a kontaktní plochy jsou vyplněné epoxidovou pryskyřicí. c) Trhliny v nadpraží nosných stěn PROJEV PORUCHY Charakteristickým porušením nadpraží jsou šikmé (tahové) nebo svislé (smykové) trhliny procházející někdy i na celou výšku nadpraží. Šířka i délka trhlin je obvykle největší v nejvyšších podlažích (účinek rozdílné teploty), popř. v nejnižších podlažích (účinek rozdílného sedání). PŘÍČINY PORUCHY Příčiny jsou podobné jako u poruch svislých styků, vliv cyklicky působících objemových změn vnějších stěn, rozdílné dotvarování a dotlačování částí stěn spojených nadpražím, rozdílné sedání a ve vyjímečných případech vodorovné zatížení. DŮSLEDKY PORUCHY Vznik trhlin v nadpraží snižuje jejich únosnost a tuhost a způsobuje následnou redistribuci vnitřních sil v nosné konstrukci. DIAGNOSTIKA PORUCHY Vizuální průzkum po odstranění povrchových úprav nadpraží SANACE PORUCHY Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin tekutou epoxidovou směsí Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastometrickým tmelem Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů Značně narušená nadpraží výraznými trhlinami lze sanovat dodatečně přikotvenou výztuží přivařenou na stávající výztuž a provedení nové krycí vrstvy z cementové malty Progresivní alternativou sanace porušeného nadpraží je použití tkanin na bázi vysokopevnostních vláken lepenou na vyrovnaný (uhlazený) povrch nadpraží epoxidovou směsí. Tkaniny např. 19

20 z uhlíkových vláken lze zesílit (více vrstev) v horní a spodní části nadpraží. Kompozit na bázi tkanin z vysokopevnostních vláken je nutné ukotvit cca 0,3 0,5 m v plných částech stěnového dílce s otvorem. d) Trhliny v podélných stycích mezi stropními dílci PROJEV PORUCHY Smykové nebo tahové trhliny v podélných stycích (sparách) mezi stropními panely, narušování a rozpad stykového betonu. Obr. 7 Porušení styku mezi stropními dílci trhlinami PŘÍČINY PORUCHY Příčinou porušení styku může být rozdílné zatížení stropních panelů, rozdílné dotvarování, rozdílné předpětí panelů, smršťování stykového betonu a panelů. Uplatní se také vliv rozdílné změny teploty panelů, např. u ustupujícího podlaží, nad nevytápěnou a vytápěnou částí budovy, v nejvyšším podlaží, vliv různě podepřených stropních dílců. Výskyt a velikost trhlin souvisí i s řešením styku a kvalitou stykového betonu. DŮSLEDKY PORUCHY V případě vlasových trhlin a trhlin s šířkou do 1 mm a malém porušení lze klasifikovat styk jako staticky účinný (pouze estetická závada). V případě trhlin větší šířky než 1 mm a rozsáhlejším narušením výplně styku (odpadávání stykového betonu) klasifikujeme styk jako styk se sníženou, popř. až nulovou tuhostí styku. Snížená tuhost styku omezuje spolupůsobení dílců při přenášení svislého zatížení. Lokální snížení tuhosti styků se neprojevují na tuhosti stropní desky ve vodorovné rovině. DIAGNOSTIKA PORUCHY Vizuální ověření poruch vyžaduje odstranění povrchových úprav dílců a styčné spáry. Pro vyšetření dutin, rozrušení stykového betonu a vodorovných trhlin lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku. 20

21 SANACE PORUCHY Mechanické rozšíření trhlin ve styku mezi stropními dílci, pokud jsou trhliny užší než 4 mm Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin tekutou epoxidovou směsí Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastometrikcým tmelem Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů e) Trhliny mezi dílci schodišťových ramen a stěnovými dílci PROJEV PORUCHY Trhlina ve styku schodišťového ramene a schodišťovou stěnou Narušení soklu u schodišťových stupňů Obr. 8 Trhlina ve styku schodišťového dílce a nosné stěny PŘÍČÍNY PORUCHY Chybné řešení styku dílce schodišťového ramene a stěnového dílce Dlouhodobé přetváření a deformace schodišťového ramene 21

22 DŮSLEDKY PORUCHY Narušení povrchových úprav, zhoršení estetické úrovně schodišťového prostoru DIAGNOSTIKA PORUCHY Vizuální prohlídka SANACE PORUCHY Mechanické rozšíření trhlin ve styku mezi dílci schodišťových ramen a stěnovými dílci, pokud jsou trhliny užší než 4 mm Reprofilace betonových částí schodiště tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa Tmelení styku nízkomodulovým elastometrickým tmelem Překrytí styku mezi dílci schodišťových ramen a stěnovými dílci na horním i spodním povrchu lištou, popř. na spodním povrchu schodišťového dílce pouze zatmelit f) Narušení styků mezi obvodovými dílci a vnitřní nosnou konstrukcí - vznik trhlin ve stycích mezi obvodovou a vnitřní konstrukcí PROJEV PORUCHY Porušení styků trhlinami mezi obvodovými dílci a zhlavím stěnových dílců, mezi obvodovými dílci a přiléhajícími stropními dílci, vysouvání stropních dílců, narušení dílců v průřezech přiléhajících ke stykům, popř. narušení styků vnitřních dílců v návaznosti na obvodový plášť (vznik trhlin mezi stropními dílci, mezi stěnovými dílci apod.). Intenzita a rozsah trhlin se zvětšuje směrem k okrajům budovy a k nejvyššímu podlaží (odpovídá průběhu smykových sil - největších hodnot je dosahováno na horním volném konci budovy ve svislém směru a na okrajích ve vodorovném směru). Poruchy projevující se trhlinami způsobují zejména cyklické teplotní a vlhkostní objemové a tvarové změny obvodového pláště, v některých případech k nim přispívají i ostatní účinky (zejména účinek svislého zatížení a dotvarování, příčinou je i nízká únosnost styků neprofilovaná, hladká spára vyplněná cementovou maltou) Trhlinami proniká srážková voda, které urychluje korozi výztuže styků, znehodnocuje vnitřní povrchové úpravy a podílí se na tvorbě plísní. PŘÍČINY PORUCHY Cyklické změny teploty, ale i vlhkosti obvodových dílců způsobují značné smykové namáhání styků mezi obvodovou a vnitřní konstrukcí, cyklický charakter těchto účinků přispívá k progresivnímu rozvoji a šíření trhlin a poruch (nízkocyklická únava). 22

23 Obr. 9 Porušení styku mezi obvodovou a příčnou stěnou, porušení vodorovného styku mezi stropním dílcem a stěnovým a obvodovým dílcem DŮSLEDKY PORUCHY Snížení tuhosti a únosnosti styků mezi vnitřní nosnou konstrukcí a nosnou vrstvou obvodového pláště může mít za následek zvýšení namáhání styků mezi podélnými a příčnými stěnami a snížení prostorové tuhosti nosného systému. Zvýšené nebezpeční koroze kotevní výztuže v kondenzační zóně narušených styků. Zvýšené nebezpečí koroze kotevní výztuže mezi dílci obvodového pláště, stěnovými a stropními dílci. Zhoršení ostatních stavebně fyzikálních vlastností (akustická pohoda,vzduchopropustnost) Znehodnocování vnitřních povrchových úprav, tvorba plísní. DIAGNOSTIKA PORUCHY Vizuální ověření poruch po odstranění povrchových úprav stěn a obvodových dílců. Pro vyšetření dutin, rozrušení stykového betonu a vodorovných trhlin lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku. 23

24 SANACE PORUCHY Mechanické rozšíření trhlin ve styku mezi stropními dílci, pokud jsou trhliny užší než 4 mm Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastometrickým tmelem Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa. Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů. Zabezpečení kotvení obvodových dílců a vnitřní nosné konstrukce. Úprava dodatečně provedeného kotvení, zejména jeho tuhost musí umožnit dilatační pohyby obvodového pláště účinkem změny teploty. Materiál dodatečných kotev (hmoždinky, trny, spojovací a kotevní výztuž) musí být odolný proti korozi. g) Porušení vnější železobetonové desky (monierky) sendvičového obvodového pláště tahovými trhlinami a smykovými trhlinami PROJEV PORUCHY Trhliny ve vnější železobetonové desce, případně trhliny mezi vnější deskou a betonovými žebry; koroze výztuže spojující vnější desku s vnitřní nosnou vrstvou. Obr. 10 a) Trhliny v moniérce sendvičového dílce, narušená povrchová úprava, b) Dodatečné přikotvení monierky sendvičového dílce PŘÍČINY PORUCHY Chybné řešení vzájemného spojení vnější a vnitřní desky sendvičové konstrukce. Nestejné smršťování obou železobetonových vrstev, rozdílné změny teploty a vlhkosti při vzájemně tuhém spojení prostřednictvím obetonované betonářské výztuže (žeber) způsobuje mechanický stav napjatosti, který předchází vzniku trhlin a poruch. Nesprávné provedení a umístění kotevních spon, nekvalitní beton. DŮSLEDKY PORUCHY Oslabení a narušení kotvení vnějších vrstev sendvičových dílců - koroze a oslabení ocelových spon a kotev, postupná ztráta stability. 24

25 DIAGNOSTIKA PORUCHY Vizuální ověření po odstranění vnější povrchové úpravy pláště, sondy pro ověření stavu kotevní výztuže. SANACE PORUCHY Při značném rozsahu narušení vnějších železobetonových desek a jejich kotvení k vnitřní nosné vrstvě sendvičových dílců provést odstranění vnějších desek a následnou úpravu řešit v souvislosti s celkovou rekonstrukcí obvodového pláště (kontaktní obklad, nekontaktní skládaný obvodový plášť apod.). Lokální trhliny zatmelit nízkomodulovým elastometrickým tmelem, provést reprofilaci mezi dílci - spár, řádné očištění ploch a následné přetěsnění spar silikonovými těsnícími pásky při ponechání stávajících těsnících tmelů ve spáře. V případě narušeného kotvení vnějších železobetonových desek (monierek) je nutné provést dodatečné kotvení k vnitřní nosné konstrukci obvodových dílců. Úprava dodatečně provedeného kotvení, zejména jeho tuhost musí umožnit dilatační pohyby vnější železobetonové desky účinkem změny teploty. Materiál dodatečných kotev (hmoždinky, trny, spojovací a kotevní výztuž) musí být odolný proti korozi. Narušené kotvení obvodových dílců k vnitřní nosné konstrukci vyžaduje jejich dodatečné přikotvení ke zhlaví příčných nosných stěn pomocí speciálních umělohmotných, popř. kovových kotev zajišťujících dilatační pohyby obvodových dílců. h) Rozvrstvování obvodových dílců PROJEV PORUCHY Oddělování jednotlivých vrstev a porušování spojovacích prvků a adheze (vznik trhlin pozorovatelných po obvodě vrstveného dílce). PŘÍČINY PORUCHY Smykové a tahové normálové síly působící mezi jednotlivými vrstvami a ve spojích, které jsou způsobeny rozdílnou primární deformací jednotlivých vrstev účinkem objemové (délkové) změny v důsledku rozdílné teploty a vlhkosti a odlišných dilatometrických vlastností (jednotlivých vrstev) a vysoké tuhosti (malé poddajnosti) spojovacích vrstev a spojů. Nesprávné řešení vzájemného spojení vnější a vnitřní vrstvy obvodových dílců (např. spojení vyztuženými betonovými žebry DŮSLEDKY PORUCHY Oddělování jednotlivých vrstev obvodového dílce, porušování spojovacích prvků a jejich koroze, ztráta celistvosti dílců, snížení funkční způsobilosti. Narušení stability vnějších pohledových vrstev obvodových dílců. 25

26 DIAGNOSTIKA PORUCHY Vizuální ověření po odstranění povrchových úprav pláště, odběr sond pro ověření stavu kotevní výztuže. Obr. 11 Rozvrstvování dílce obvodového pláště SANACE PORUCHY Dodatečné přikotvení vnější vrstvy obvodového pláště umělohmotnou vlákny vyztuženou kotvou, popř. trnem z nerez oceli, popř. kovovou hmoždinkou (v případě dodatečného zateplení). Umístění kotev a jejich tuhost je nutné navrhnout s ohledem na umožnění cyklických dilatačních pohybů vnější vrstvy od účinků změny teploty i) Poruchy povrchů obvodových dílců PROJEV PORUCHY Odlupování a rozpad povrchových vrstev, Zatékání a provlhání v ploše obvodových dílců, koroze výztuže, Vznik a rozvoj smykových a tahových trhlin, trhliny vycházející z hran okenních otvorů PŘÍČINY PORUCHY Nesprávná skladba obvodových dílců z hlediska difúze (vysoký difúzní odpor povrchových vrstev), 26

27 Nesprávná skladba a vzájemná vazba jednotlivých vrstev z hlediska mechanických účinků způsobených klimatickými vlivy (vysoký modul pružnosti vnějších vrstev, malá poddajnost spojovacích vrstev), Nevhodné vlastnosti a nedostatečná odolnost povrchové vrstvy vzhledem ke klimatickým účinkům a vlivům způsobeným agresivitou prostředí, Nesprávné řešení styků a kotevních spojů obvodových dílců a vnitřní nosné konstrukce (nosných stěn a stropních dílců) Obr. 12 a) Odlupování povrchové vrstvy, nekvalitně provedené zatmelení spar, b) dlupování povrchové úpravy s vysokým difuzním odporem, c) odpadlá povrchová úprava dílců DŮSLEDKY PORUCHY Odlupování a rozpad povrchových vrstev, vznik a rozvoj trhlin, zatékání a provlhání v ploše dílců, koroze výztuže, zhoršení tepelně izolačních vlastností dílců, vznik plísní, energetické ztráty Narušení stability obvodových dílců Narušení celistvosti obvodových dílců (rozvrstvování) DIAGNOSTIKA PORUCHY Vizuální průzkum, průzkum mechanického narušení, odběr a vyšetření vzorků. SANACE PORUCHY alt.a) Povrchy velmi dobré impregnace a hydrofobizace (silikon, silon, akrylát) Povrchy mírně narušené očištění, penetrace, ochranný nátěr Povrchy silně narušené odstranění veškerého narušeného povrchového materiálu otryskáním, očištění, penetrace, tenkovrstvá omítka z dvousložkové malty a po technologické přestávce ochranný nátěr alt. b) Odstranění zbytků narušených povrchových úprav a nátěrů (mechanicky, otryskáním, při větším narušení provést adhezní most) 27

28 Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů (v případě nestabilizovaných trhlin se doporučuje vyztužit povrchovou vrstvu polyethylenovou sítí) Pozn. Tato úprava je vhodná pouze v odůvodněných případech, kdy nebude prováděno zateplení j) Poruchy těsnících spojů obvodových dílců PROJEV PORUCHY Trhliny mezi tmelem vyplňujícím spáry a obvodovými dílci, Zatékání do styků, Zvýšení infiltrace, Vznik plísní na vnitřní straně pláště. PŘÍČINY PORUCHY Nevhodné vlastnosti, popř. provedení těsnících materiálů, ztráta vlastností těsnících materiálů v čase způsobená degradačními procesy, nepřípustné montážní odchylky a tolerance, nesprávný návrh a řešení spar (použití např. uzavřených spar u sendvičových obvodových dílců, u nichž v důsledku dilatačního připojení vnější železobetonové desky, jsou dilatační pohyby ve spáře podstatně větší a tím i požadavky na pružnost adhezi např. tmele, než u jednovrstvých dílců, u nichž jsou celkové deformace ve spáře v důsledku menší smykové poddajnosti vrstev menší). Obr. 13 Porušování výplně styků, narušování okrajových částí obvodových dílců, odpadávání povrchových vrstev 28