ZPŮSOBY UTĚSNĚNÍ BETONOVÝCH ŠACHET Technická informace 1/15

Transkript

1 Technická informace č.1/15, stránka 1 z 5 ZPŮSOBY UTĚSNĚNÍ BETONOVÝCH ŠACHET Technická informace 1/15 ÚVOD Možnost, že by se spoje mezi skružemi betonových (železobetonových) šachet prostě jenom sesadily bez jakéhokoli těsnění je natolik šílená, že by nemohla napadnout snad ani logicky uvažujícího laika. I pokud pomineme platnost norem na těsnost kanalizačních šachet a nad průsakem splaškové a neošetřené dešťové vody do půdy a následně i spodních vod klidně mávneme rukou, vnikání částeček půdy spárami bude natolik masivní, že za pár let budeme mít šachty a kanály úplně zanesené. Kolem šachet budou navíc vznikat kaverny, které když nezpůsobí přímo zborcení šachet, určitě způsobí propadání okolního terénu. Dokonce i případy, kdy v propadlé vozovce zmizelo auto nebo počestný občan, mají na svědomí velkoryse přehlížené netěsnosti. Existují tedy 3 způsoby utěsnění dílců kanalizačních šachet: 1. STUDNAŘSKÁ MONTÁŽNÍ PĚNA Žádný z výrobců studnařských PUR pěn neuvádí, že jeho výrobky jsou vhodné na utěsnění kanalizačních spojů. Proto se také nazývají studnařské pěny. Rovněž neexistuje žádná technická norma, která by studnařskou montážní pěnu na utěsnění kanalizačních spojů povolovala. Nedoporučují to ani sami výrobci těchto pěn. Jenom jeden z výrobců v českém manuálu uvádí, že jeho studnařská PUR pěna může (v ideálních podmínkách) těsnit až do tlaku 0,5 baru. O spolehlivosti této informace svědčí fakt, že v anglické verzi jeho manuálu je tato hodnota neuvěřitelných 5,0 barů!!! Nezapomínejme ani, že expandující pěnu nanáší člověk a tento lidský faktor je velmi nevyzpytatelný. Jednou z podmínek těsnosti PUR pěny je nanesení dokonale rovnoměrné vrstvy do těsnící spáry. Jak ilustruje i přiložený obrázek, pěna se často nanáší na dosedací plochy a je následně naprosto rozdrcena a vytlačena, takže ztratí požadovanou pružnost a nemá nejmenší šanci dobře těsnit. Sám o sobě je homogenní PUR dobrým těsnícím materiálem a používá se například na výrobu těsnění kameninových trubek. Nemá však pěnovou strukturu, které je pro výrobu těsnících elementů naprosto nepřípustná. Kdyby byl levný pěnový PUR vhodný na kanalizace, drahá elastomerová těsnění by se už dávno nepoužívala. Obecně platí, že expandující PUR studnařské pěny jsou vhodné na vyplnění dutin s cílem zabránit masivnímu pronikání nečistot, ale vodu ani plyn spolehlivě zastavit neumí. Proti tlaku vody nebo plynu je tenká stěna nestejnoměrně velkých a nestejnoměrně zatížených bublin velmi neúčinná. Tím pádem nelze objektivně stanovit ani jejich životnost, protože i mírná povrchová degradace jejich tenké stěny rychle ničí. Obecně vyžadovaná životnost kanalizačních šachet (včetně spojů) 50 až 100 let se tak stává jenom iluzí. Dosud existují stavební firmy, které se studničními pěnami snaží utěsnit spoje dílců betonových (ŽB) šachet nebo prostupy trubek a kabelů. Na jedné straně je to pochopitelně lepší než nic. Ale to by byl i nacpaný hadr. Ovšem provozně přípustné řešení podle plané legislativy EU to zdaleka není!!!

2 Technická informace č.1/15, stránka 2 z 5 Pro úplnost je třeba dodat, že existují dvousložkové tmely na bázi expandujícího PUR určené na zastavení průsaků vody. Jsou však dost drahé a musí se nastříkat hluboko do existujícího otvoru, trhliny nebo spáry, kde expandují. Dokonce umí zastavit i stříkající vodu. Podmínkou je tedy úplně obrácená aplikace než při výše zmíněné montáž šachet. Jejich spolehlivost navíc není 100% a závisí na celé řadě podmínek. 2. BITUMENOVÉ (ASFALTOVÉ) TĚSNÍCÍ PÁSY Materiálové vlastnosti asfaltu na utěsnění spár jsou velmi dobré. Má výborné antibakteriální vlastnosti, chemickou odolnost, dlouhou životnost i lepivost na téměř všechny povrchy. Pásy z modifikovaného asfaltového polymeru mají i velmi dobrou pružnost a po zahřátí je lze aplikovat (lepit na styčné plochy) i při teplotách od -5 C do +40 C. Pásy ELASTOSTRIP a TOP-TRIANGLE vyhovují požadavkům EN 1917 pro spojování dílů betonových šachet. Těsnící pásy z modifikovaného bitumenového polymeru se vyrábí ve 3 základních profilech: 2.1. Obdélníkové profily Používají se na utěsnění navzájem rovnoběžných styčných ploch prefabrikovaných dílců šachet, kesonů, nádrží, mostů a panelových staveb. Předpokladem je, že po nalepení pásu na již pevně usazený díl, se na něj bude druhý díl přisouvat kolmo. Typickým případem je montáž dílů šachet, kdy se pás lepí na vodorovnou horní dosedací plochu a další díl se na něj spouští shora Trapézové profily Používají se tehdy, na utěsnění navzájem rovnoběžných nebo klínovitých styčných ploch prefabrikovaných stavebních dílců. Na rozdíl od předchozího typu se předpokládá, že montážní síly nebo tlak hmotnosti stavební konstrukce bude na těsnící pás působit šikmo. To je časté například u sestavovaní dílů mostních konstrukcí, ležatých nádrží nebo panelových staveb Klínové profily U standardních betonových šachet jimi lze nahradit klasická klínová těsnění z pryže. Jednoduchá pryžová těsnění vychází levněji, sofistikovanější předmazaná těsnění naopak dráž. Volba je tedy otázkou specifických požadavků například odolnosti proti kyselinám. Mnohem častěji se klínové pásy z modifikovaného bitumenu používají na utěsnění spár. U silničních staveb například v rozích mezi betonovou konstrukcí (obrubníky, panely, svodila) a vozovkou nebo spár v rozích betonových konstrukcí jako jsou mosty a panelové stavby. Běžnou je i použití klínových pásů z modifikovaného bitumenu na utěsnění rohů montovaných střešních a stropních konstrukcí. Účelem je obvykle zabránit zatékání vody a následnému poškozování mrazem. V porovnání se spárovacími hmotami na bázi silikonu nebo epoxidu je cena pásů z modifikovaného bitumenu mnohem nižší.

3 Technická informace č.1/15, stránka 3 z 5 Jediným problémem těsnění z polymery modifikovaných bitumenových pásů je nevyzpytatelnost lidského faktoru, protože pásy se musí nahřívat plamenem i lepit na styčné plochy ručně. Tuto práci by proto měl vždy provádět kvalifikovaný pracovník!!! 3. PRYŽOVÁ TĚSNĚNÍ Syntetické pryže (elastomery) podle EN svými vlastnosti dokonale vyhovují požadavkům na zajištění těsnosti spojů odpadů, kanalizací i vodovodů. Většinou se jedná o pryže EPDM a SBR, které mají vynikající odolnost proti širokému spektru chemikálií, které se mohou běžně vyskytovat ve splaškové a dešťové vodě i většině technologických vod. Dlouhodobou odolnost proti teplotám udávají výrobci těsnění z tohoto materiálu v rozmezí -20 C až +80 C. Jednoznačnou výhodou těsnění z EPDM (ethylene propylene diene monomer) oproti SBR (styrene-butadien rubber) je lepší dlouhodobá pružnost. V kanalizacích to znamená jednoznačnou výhodu, proto většina provozovatelů ve vyspělých zemích vyžaduje těsnění z EPDM. Problémy mohou vyvolávat pouze vyšší koncentrace H 2 SO 4 a ropných produktů, které však v běžných odpadních vodách nemají co dělat. Pro takové případy dodává většina výrobců těsnění z nitrilové pryže NBR (nitrile rubber). I u šachet na havarijní zachycení ropných látek musí být všechna těsnění z NBR!!! Z hlediska technologie výroby šachet se dělí pryžová těsnění na dvě skupiny: a) Integrovaná těsnění - zalévaná do betonových skruží během jejich výroby b) Samostatná těsnění - nasazovaná na hotové skruže až před jejich expedici nebo během montáže Protože výroba šachetních dílů s integrovaným těsněním je technologicky poněkud náročnější a tedy tyto výrobky jsou i dražší, používají se většinou těsnění samostatná. Podle požadavků na spolehlivost montáže a provozu jsou pro betonové šachty vyráběna pryžová těsnění několika typů pro běžné těsnící spáry (např. u DN1000 je šířka spáry W=11,5 ±1,5 mm podle DIN V 4034): 3.1. Pryžová těsnění jednoduchého klínového profilu Na českém a slovenském trhu jsou dosud nejčastěji používaným způsobem zajištění těsnosti betonových šachet. K typickým představitelům patří Forsheda F-104 a Codes SD-97. Podobného typu je i většina integrovaných těsnění. S rostoucími nároky na spolehlivost jsou však klínová těsnění postupně vytlačována modernější typy s kluznými jazýčky Pryžová těsnění klínového profilu s těsnícími břity Vedle celé řady integrovaných typů je asi nejběžnějším typ Cordes SDN-88 s dvojicí břitů a odlehčovací dutinou. Výhodou tohoto typu je větší tolerance k nečistotám a nerovnostem zámku skruží Předmazaná pryžová těsnění s kluzným jazýčkem Obrovskou výhodou je spolehlivost montáže bez použití montážního maziva. Předmazaný jazýček brání možnému shrnutí a skřípnutí těsnění. Pravděpodobnost vzniku netěsnosti nepozornou montáží tak oproti předchozím typům výrazně klesá. Jedinou nevýhodou je pouze vyšší cena, která je však v porovnání k celkovým nákladům na šachty stále ještě mizivá. Ve vodohospodářsky rozvinutých zemích Skandinávie, Německo, Velká Británie jsou hlavním typem těsnění šachet. Globálně nejpoužívanějšími typy z řady Forsheda jsou F-114, F-116 a F-118, od výrobce Cordes

4 Technická informace č.1/15, stránka 4 z 5 zase typ SDN-V Předmazaná pryžová těsnění s integrovaným roznášecím elementem Nejmodernějším typem těsnění je typ Forsheda F-171 s předmazaným montážním jazýčkem a integrovaným elementem na roznášení tlakových sil rovnoměrně po celém obvodu zámku skruží. Skruže tak nedosedají přímo jedna na druhou, ale je mezi nimi kroužek z tvrdé pryže. Tím se zabraňuje přenosu rázů a praskání skruží vlivem dopravního zatížení. Ideální je tedy použití do frekventovaných silnic a manipulačních ploch. Stejného efektu lze docílit i kombinací samostatného těsnícího kroužku a dorazového těsnění například typu CLE (viz obrázek). Tato moderní řešení jsou zároveň ukázkou rostoucích požadavků na spojování e šachet. ZÁVĚR A. Rostoucí nároky na provozní spolehlivost a životnost zcela jednoznačně vedou k používání tvarově složitějších typů těsnění s oddělenou funkcí jeho jednotlivých částí: - část sloužící na snadnou a rychlou montáž bez natírání mazivem - část zajišťující dlouhodobou těsnost a pružnost spojů - část fungující jako pružný doraz mezi jednotlivými díly šachet B. Přijmutí technické normy, která by výrobce přinutila vyrábět betonové dílce šachet s integrovaným těsněním (podobně jako kanalizační trubky) není prozatím na pořadu dne. Brání tomu zejména velký počet lokálních výrobců betonových šachet v zemích EU a jejich velmi rozdílná technologická úroveň. Tato změna nastane, až po ovládnutí trhu velkými nadnárodnímu výrobci betonových šachet. C. Tlak na dodržování stávajících norem na těsnost kanalizačního potrubí a šachet zcela jistě poroste. Praxe nanášení různých montážních pěn do zámků betonových skruží, které jsou jednoznačně normou určeny ke spojování pryžovým nebo bitumenovým těsněním, bude ustupovat. Stačí jenom zmínit fakt, že spoje šachet v rozporu s platnou legislativou (např. jejich spojování montážními pěnami) jsou dostatečným důvodem k odepření financování celé stavby z evropských či jiných veřejných fondů. Zpracoval: Ing. J. Řezáč, REXCOM s.r.o. Použitá literatura: EN 1610 Provádění stok a kanalizačních přípojek a jejich zkoušení EN Elastomerová těsnění, požadavky na materiál pro těsnění spojů trubek pro kanalizace a odpady EN 1917 Vstupní a revizní šachty z prostého betonu, drátkobetonu a železobetonu DIN V Schächte aus Beton-, Stahlfaserbeton- und Stahlbetonfertigteilen

5 Technical Design guide CPSA The Concrete Pipeline Systems Association, Glenfield, LE3 8DG Leicestershire, U.K. Firemní technická literatura výrobců betonových šachet, pryžových těsnění, montážních pěn a těsnících tmelů Technická informace č.1/15, stránka 5 z 5