Modernizace a rekonstrukce

Transkript

1 Modernizace a rekonstrukce 12. týden Šťastník Stanislav Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav technologie stavebních hmot a dílců, Veveří 95, Brno, Tel: , Fax , Stastnik.S@fce.vutbr.cz

2 A. Vzduchové izolační systémy B. Chemické metody C. Metody elektroosmotické D. Plošné izolace E. Povlaky, konzervační a hydrofobizační úpravy F. Aplikace dodatečných izolací

3 A. Vzduchové izolační systémy (význam u historických objektů, princip odvětrávání je známý asi 4500 let) Rozdělení: Podle způsobu proudění vzduchu: s přirozeným gravitačním prouděním vzduchu, s nuceným prouděním vzduchu. Podle směru odvádění vlhkosti do okolního prostředí Odvětrávané do externího prostředí, - do interního prostředí Neodvětrávané Systémy odvětrávání Systém kanálků Krapenovy kanálky, - kanálkový způsob, - profilované drenáže Provětrávané drenážní systémy Úprava proudění v interiéru

4 Vzduchová dutina otevřený systém (anglický dvorek) Realizace zakryté vzduchové dutiny

5 Řešení provětrávaného soklu pomocí dřevocementotřískových desek CETRIS Princip provětrávaného soklu

6 Příklad řešení vnitřního obkladu Příklad vodorovné vzduchové mezery pod podlahou, vytvořené pomocí tvarovek Příklad řešení nasávacích a výdechových otvorů u historického objektu

7 Příklad vodorovné vzduchové mezery pod podlahou napojený na nepoužívaný komínový průduch, na obrázku níže s ventilační turbínou Ventilační turbína osazená na komínové hlavě

8 Modelování proudění vzduchu prostředky CFD Hydrostatický tlak vzduchového sloupce p h : p h h.. g h výška sloupce ρ objemová hmotnost g gravitační zrychlení!!! Příčinou pohybu sloupce vzduchu nezbytná energie!!! - potenciální -kinetická -tepelná potenciální

9

10

11

12

13 B. Chemické metody (vytvoření hydroizolační bariéry jinou látkou ve zdivu pro zabránění pronikání vlhkosti, hovoří se o tzv. chemické hydroizolační cloně, [chemické injektáži] ) Rozdělení: Podle druhu injektáže: infúze beztlaková injektáž, - s hydrostatickým přetlakem, tlaková injektáž, zvláštní druhy provádění. Podle polohy hydroizolační clony v konstrukci vodorovné (proti vzlínající vlhkosti) svislé (proti pronikání vlhkosti do stěn z okolní zeminy, masivu) Podle úrovně vlhkostního zatížení proti zemní vlhkosti proti kapalné vodě úprava proti tlakové vodě

14 V tabulce je převzata ze směrnice WTA je uveden základní přehled srovnávacích parametrů infuzních prostředků. Komponenty, princip účinnosti a metoda aplikace použitých injektážních prostředků Komponenty Princip účinku Aplikační metoda Bitumenový roztok zúžení pórů tlaková injektáž Kombinace alkalisilikát / silikonát zúžení pórů, hydrofobizace beztlakové plnění Kaliumsilikát / kaliummety 1 silikonát zúžení pórů, hydrofobizace beztlakové plnění WA vědeckotechnická společnost pro sanace staveb a péče o památky Silikonátový roztok Jemná minerální malta / silikonátový roztok Jemná minerální malta / kombinace alkalisilikát / silikonát jemná minerální malta / alkalisilikát / alkalimety 1 silikonát Jemná minerální malta / silikonová mikroemulze Alkalisilikát /alkalimety 1 silikonát Silikonová mikroemulze/ vápenné mléko Alkalisilikát / alkalimety 1 silikonát Silikonová mikroemulze Alkalisilikát / alkalimety 1 silikonát s vytvrzujícím i komponenty Polymerový roztok Roztavený parafín Silikonová mikroemulze Deriváty kyseliny křemičité s hydrofobizujícími přísadami hydrofobizace ucpání pórů, hydrofobizace ucpání pórů, zúžení pórů, hydrofobizace ucpání pórů, zúžení pórů, hydrofobizace ucpání pórů, hydrofobizace zúžení pórů, hydrofobizace hydrofobizace zúženi pórů, hydrofobizace hydrofobizace zúžení pórů, hydrofobizace hydrofobizace ucpání pórů hydrofobizace zúženi pórů, hydrofobizace beztlakové plnění kombinovaná tlaková injektáž kombinovaná tlaková injektáž kombinovaná tlaková injektáž kombinovaná tlaková injektáž impulsní stříkání impulsní stříkání beztlakové plnění beztlakové plnění beztlakové plnění beztlakové plnění beztlakové plnění beztlakové plnění beztlakové plnění

15

16 Mírně tlaková injektáž Popis technologie sanace Jedná se o chemickou izolaci v podobě vytvoření infuzních vrtů s následnou tlakovou aplikací silikonového gelu, který oproti tekutým prostředkům, zaručí rovnoměrné vzlínání, a tím i potřebnou účinnost. Užití této sanace Tato chemická metoda hydroizolace je přípustná téměř u všech druhů zdiva: cihelné, kamenné a smíšené zdivo, beton a železobeton. Výhody mírně tlakové chemické injektáže citlivý způsob provedení izolace (možnost použití u památkově chráněných objektů) možnost provedení izolace bez přerušení provozu objektu celková flexibilita technologie (propojování výškových rozdílů izolace) Předpokládaná životnost sanace let

17 Tlaková injektáž Popis technologie sanace Jedná se o chemickou izolaci v podobě vytvoření infuzních vrtů s následnou tlakovou aplikací jednosložkové či dvousložkové polyuretanové pryskyřice, která se v konstrukci roztahuje za vlhkostí a přitom nabývá na svém objemu. Tento komplexní systém při řešení sanace tak s vysokou účinností tvoří bariéru vzlínající vlhkosti. Tlakové injektáže provádíme také pomocí silikonového gelu nebo mikroemulze. Užití této sanace Tato chemická metoda izolace je přípustná téměř u všech druhů zdiva: cihelné, kamenné a smíšené zdivo, beton a železobeton. Výhody tlakové chemické injektáže citlivý způsob provedení izolace (možnost použití u památkově chráněných objektů) možnost provedení izolace bez přerušení provozu objektu celková flexibilita technologie (propojování výškových rozdílů izolace) Předpokládaná životnost sanace let

18 C. Metody elektroosmotické (účinkem elektrického potenciálu nastane pohyblivost molekul vody ve směru od kladné elektrody k záporné) [zákonitost elektroosmotický jev prokázal profesor F.F. REUSS 1807 na universitě v Moskvě] Druhy elektroosmotických metod: Podle způsobu uplatnění elektroosmotického jevu ve stavební konstrukci metoda kompenzační metoda pasivní elektroosmózy metoda založená na využití galvanoosmotických jevů metoda aktivní elektroosmózy. Převod vody porézním prostředím, které je nasyceno roztokem elektrolytu, vlivem elektrického pole. Elektroosmóza se využívá například k odvodňování málo propustných zemin, k vysoušení zdiva zvlhlého kapilární vlhkostí a k urychlování filtrace. K zápornému pólu katodě, tj. k zemi, postupují anionty vody s v ní rozpuštěnými solemi. Tyto ionty se pohybují co nejrychleji z daného pole cestou nejmenšího odporu, což v praxi znamená, že objekt nemůže být touto metodou vysoušen, pokud má funkční izolaci, na které by docházelo k soustřeďování transportovaných iontů z disociovaných, převážně vodních roztoků. Větší část vlhkosti prostoupí přes povrch zdiva a vypaří se, což se projeví dočasným zesílením vlhkých skvrn avětší intenzitou solných výkvětů v odpařovací zóně. Zbývající část vlhkosti je zatlačována do podzákladí, ke katodě (zemi). Postupně tak dochází ke snížení úrovně kapilární vzlínavosti zemní vlhkosti. Tento pól představuje zemnící tyč, vodivě spojená s řídící jednotkou, která spolehlivě zasahuje do rostlé zeminy. Řídící jednotkou je generátor vlnění v pásmu dlouhých vln, v závislosti na vyhodnocení předaných hodnot upravuje frekvenci elektromagnetického vlnění a tím silové podmínky ve vytvořeném elektromagnetickém poli. Řídící jednotka je připojena do elektrické sítě 220 V a má zanedbatelné energetické požadavky (cca 5 kwhod/rok).

19

20 Elektroosmóza - průtok kapaliny kapilárou, vyvolaný rozdílem elektrických potenciálů může být sledována např. v zařízení schematicky znázorněném na obr. 4. Lineární rychlost průtoku kapaliny je měřena rychlostí pohybu bubliny ve vodorovné kapiláře. Přepážka umístěná mezi elektrodami je tvořena porézní nebo práškovitou hmotou. Aby nebyl průběh měření rušen produkty elektrolýzy (zejména vývinem plynů na elektrodách), používá se nepolarizovatelných elektrod. Elektroosmotický tlak je tlak, který zastaví elektroosmotický tok kapaliny. Může být zjištěn např. v jednoduchém zařízení jako hydrostatický tlak sloupce kapaliny, který se vytvořívdůsledku elektroosmózy v jednom rameni U-trubice. Schéma uspořádání při měření proudového potenciálu Proudový potenciál vznikající protlačováním kapaliny kapilárou, se zjišťuje v podobném uspořádání jako elektroosmóza (obr. 6). Mezi elektrodami umístěnými na koncích porézní přepážky se měří vznikající potenciální rozdíl. Schéma uspořádání při měření elektroosmotického tlaku

21 Princip technologie sanace Technologie vysoušení zdiva na elektrofyzikálním principu vychází z obecně známých fyzikálních jevů, podle kterých elektromagnetické pole ovlivňuje chování vodních roztoků v tom smyslu, že ionty putují podle elektromagnetických siločar k zápornému a kladnému pólu.přístroj je v objektu trvale umístěn a nemá žádné pohyblivé prvky, což je jedním z předpokladů jeho vysoké provozní spolehlivosti a dlouhodobé životnosti. Součástí instalace přístroje je osazení trvalých měřičských bodů vrůzných výškových úrovních, na kterých se opakovanými měřeními dokumentuje funkčnost instalovaného systému a změna vývoje vlhkosti. Výhody elektroosmózy vysoušení zdiva bez stavebních prací a úprav nedochází k narušení statiky objektu odstraňování vlhkosti z problematických konstrukcí a z jakékoliv tloušťky zdí &ndash vhodné zejména pro historické a památkové objekty vysoušení a odsolování zdiva probíhá v celém profilu stavebních konstrukcí minimální prostorové a energetické nároky rychlé a cenově přístupné řešení vlhkostní problematiky Vysušování a odsolování stavebních hmot na elektrofyzikálním principu patří mezi nejúčinnější metody při odstraňování kapilární vlhkosti. Účinnost fungování této metody potvrdila řada významných vědců. Od roku 1975 se tato metoda aktivní elektroosmózy stále více prosazuje. Instalace se provádějí od roku 1999 na nejvyšší úrovni současného poznání mikroelektroniky.

22 D. Plošné izolace (navrhování a provádění vodotěsných izolací proti tlakové vodě z povlakových izolací asfaltových a fóliových)

23

24

25 Živičné látky Látky nerozpustné ve vodě, jsou lepivé, odolné proti organickým látkám, rozpustné v sirouhlíku, benzínu, terpentýnu aj., zastupující početnou skupinu organických látek nalézající se v přírodě i lze vyrobit rozkladem ropy či uhlí. Rozdělení: i) Přírodní asfalty, ii) iii) Umělé asfalty, Dehty. i) Přírodní asfalty Skupina uhlovodíků tvořená asfalteny, asfaltovými oleji, asfaltovými smolami, parafínem. Parafín křehkost < 5 % Síra trvanlivost Filery / filerizace - měkké asfalty cca 30%, tvrdé cca 2 % ii) Umělý asfalty Tzv. petrolejový asfalt, ropa obsahuje cca 20%. Nutnost filerizace vždy iii) Dehty Produkt tepelného rozkladu uhlí, rašeliny, dřeva, vzniká při koksování a zplyňování rašeliny. Malý význam ve stavebnictví, většinou jako nátěry proti hnilobě.

26

27 E. Povlaky, konzervační a hydrofobizační úpravy (omezení propustnosti vlhkosti v plynném i kapalném stavu) Druhy úprav: Podle způsobu uplatnění ve stavební konstrukci nátěry omítek a zdiva, zpevňující prostředky, hydrofobizační prostředky. Vlevo povrch nehybrofobizovany a hybrofobizovany (vpravo) Hydrofobizace Ochrana antigrafiti

28 Pro nátěry fasád se využívá více druhů fasádních barev dostupných na trhu, které odpovídají evropským normativům a garantující kvalitě. Patří sem : i. silikátová fasádní barva - starší domy, historické objekty, vysoká paropropustnost, ii. iii. iv. akrylátová fasádní barva - vhodná pro nátěry panelových domů, betonové administrativní budovy, vysoce elastický a omyvatelný fasádní nátěr silikonová fasádní barva - vhodná pro nátěry všech druhů fasád, ochrana proti biologickému napadení fasád siloxanová fasádní barva - fasádní nátěr pro silně zatěžované fasády klimatickými podmínkami.

29

30 F. Aplikace dodatečných izolací (vytvoření bariéry ve zdivu vložením nepropustného materiálu patří mezi nejúčinnější úpravy) Podřezání diamantovým lanem Popis technologie sanace Jde o strojní podřezání zdiva diamantovým lanem zdiva s vložením fóliové izolace, se zaklínováním plastovými klíny v různých tloušťkách dle šíře řezu a použité izolace. Vzniklou spáru tlakově vyplňujeme maltovou směsí. U technologie podřezání diamantovým lanem používáme stejných izolací jako u technologie podřezání řetězovou pilou: fólivé (PE) izolace Ekoten 910, popř. izolace sklolaminátového charakteru. Užití této sanace Touto metodou je možno izolovat téměř každý druh zdiva: cihelné, kamenné a smíšené zdivo, beton a železobeton.

31 Podřezání řetězovou pilou Popis technologie sanace Jedná se o strojní podřezání cihelného zdiva řetězovou pilou s vložením fóliové izolace, se zaklínováním plastovými klíny vrůzných tloušťkách dle šíře řezu a použité izolace. Vzniklou spáru tlakově vyplňujeme maltovou směsí. V rámci technologie podřezání řetězovou pilou používáme fóliové (PE) izolace Ekoten 910, popř. izolace sklolaminátového charakteru. Užití této sanace Tato metoda mechanické izolace se používá především na cihelné zdivo (popř. i zdivo z nepálených cihel), a také na zdivo z plynosilikátových tvárnic. Výhody podřezání řetězovou pilou vysoce kvalitní izolační materiál s garancí dlouhodobé životnosti cenová dostupnost rychlost provádění (až 10 m² zdiva/den) nenáročná a šetrná technologie použití technologie i za nepříznivých klimatických podmínek Předpokládaná životnost sanace 90 let

32 Izolace nerezovými plechy Popis a princip technologie sanace Izolace zdiva nerez plechy je velmi kvalitní mechanický způsob, jak stavební objekt ochránit, resp. zbavit ho zemní vlhkosti. Využívají se zvlněné izolační nerezové desky, které mají po celé délce z obou stran podélné ohyby, jimiž se spojují vzájemně ksobě. K výrobě desek se používá houževnatá ocel, která obsahuje přes 18 % chromu a přes 8 % niklu s pevností N/mm². Tento vysoce kvalitní materiál odpovídá oceli dle ČSN aumožňuje tak extrémně dlouhodobý účinek technologie. Vlnité, nerezové, chrom-niklocelové desky z vysoce ušlechtilé oceli jsou pneumaticky zaráženy do průběžné spáry zdiva. Jejich vysoká tuhost zaručuje, že i u masivního zdiva (až do šíře 100 cm) nedochází k deformaci materiálu, a to i u objektů vícepodlažních, kde je tlak ve zdivu velmi vysoký. Vlhké zdivo dále izolujeme i nerezovými molybdenocelovými deskami. Svým složením úplně nedosahují nároků chrom-niklocelových desek, ale se svou životností se také řadí ke kvalitnímu typu nerezových plechů. Užití této sanace Nerezové desky je možno při sanaci aplikovat u všech objektů sprůběžnou ložnou spárou ve zdivu. Užití této metody sanace tak není omezeno pouze na zdivo cihelné. Narazit nerezové plechy lze i do kamenného zdiva a do zdiva z nepálených cihel. Nutné je však daný objekt předem posoudit.

33 Výhody izolace nerez plechy vysoce kvalitní materiál s garancí funkčnosti po celou dobu životnosti objektu šetrný zásah se zachováním statiky objektu rychlost aplikace (až 15 m² zdiva/den) možnost provádění sanace za provozu objektu dostačující přístup z jedné strany stěny hydroizolace členitých konstrukcí (např. pilířů) možnost použití i pro svislé izolace použití sanační technologie i za nepříznivých klimatických podmínek Předpokládaná životnost sanace nerezové chrom-niklocelové plechy: 140 let nerezové molybdenocelové plechy: 90 let