V ý r o b k y, h m o t y, m a t e r i á l y 21 Navrhování těsnicích pásů pro spáry vodohospodářských konstrukcí Vodotěsnost betonových konstrukcí, zvláště konstrukcí z vodostavebného betonu bílé vany, nádrže, jímky, šachty atp. zajišťují ve všech exponovaných konstrukčních spárách těsnicí spárové prvky, jako jsou hydroizolační pásy, bobtnavé prvky a injektážní systémy. V tomto článku vás chceme seznámit jen se základními kritérii pro navrhování těsnicích pásů. Spáry jsou obecně rozdělovány na pracovní a dilatační. Jsou namáhány průsaky podzemní vody, vodou pod hydrostatickým tlakem a také vodou povrchovou, dešťovou. Volba správného těsnicího materiálu a celkového konceptu těsnění jsou závislé na dané konstrukci, jejím namáhání a stavebním procesu. Těsnicí pásy mohou být instalovány nejen při stavbě nových konstrukcí, ale také během rekonstrukcí a rozšiřování, např. do styčné spáry mezi novými a stávajícími konstrukcemi. Např. přírubové těsnicí pásy jsou ideální pro těsnění všech druhů těchto obtížně řešitelných pracovních a dilatačních spár. Volbu vhodného materiálu na základě jeho vlastností určuje přítomné zatížení, např. vodní tlak, velikost pohybů, chemické zatížení atp. Návrh těsnicího pásu Uzavřený hydroizolační systém Těsnicí pásy musí v železobetonové konstrukci vytvořit uzavřený hydroizolační systém. Křížení mezi těsnicími pásy, napojení spár a rohy konstrukce by měly být v ideálním případě pravoúhlé, nebo se aspoň pravému úhlu co nejvíce blížit. Vzdálenost křížení a napojení spár od rohů konstrukce by měla být minimálně 0,5 m. Specifikace systému těsnicích pásů vč. požadavků na jejich kvalitu a výkres těsnění by měly být vždy součástí projektové dokumentace. Pravidlo správné šířky těsnicího pásu Tloušťka konstrukčního prvku d v okolí vnitřního těsnicího pásu by měla být minimálně rovna šířce těsnicího pásu a (zapuštěná šířka pásu krytí pásu betonem). Podle DIN 18541 (typ D a A) je pro konstrukční prvek o tloušťce 300 mm dostatečná šířka těsnicího pásu 320 mm. Volba těsnicího pásu je založena na příslušném zatížení konstrukce. Poloměr ohybu r Pokud dojde ke kolmé změně směru těsnicího pásu, může být těsnicí pás ohýbán jen striktně podle stanovených minimálních poloměrů ohybu r. Pokud nemůže být dodržen poloměr ohybu, měla by být specifikována a individuálně vyrobena vhodná tvarovka. Krytí betonu a výztuže Vzdálenost mezi těsnicím pásem a výztuží má být minimálně 20 mm. Horizontální instalace těsnicích pásů v betonových deskách Vnitřní těsnicí pásy v horizontálních základech nebo podlahových betonových deskách by měly být instalovány ve tvaru V pod úhlem okolo 15 Obr. 1: Uzavřený hydroizolační systém Obr. 2: Pravidlo správné šířky těsnicího pásu Obr. 3: Poloměr ohybu r Obr. 4: Krytí betonu a výztuže
22 V ý r o b k y, h m o t y, m a t e r i á l y Obr. 5: Horizontální instalace těsnicích pásů v betonových deskách směrem vzhůru, aby pod těsnicím pásem nevznikaly dutiny a aby se předešlo vytvoření voštin oddělením cementového mléka během betonování. Použití vnějších těsnicích pásů Vnější pásy jsou vždy připevněny na straně, která je v kontaktu s vodou. Pásy nesmí být na vrchní straně vodorovné konstrukce a na málo šikmých konstrukcích (kvůli nebezpečí zadržováni vzduchu a vzniku dutin při betonáži). Vnějším pásům musí být poskytnuta dostatečná a trvanlivá ochrana proti mechanickému poškození (např. zásyp prosátou zeminou, pískem nebo podobným materiálem kromě ostrohranného drceného kameniva). Návrh pracovních spár Těsnicí pásy pro dilatační spáry mohou být používány také pro pracovní spáry. Pokud v pracovní spáře mohou nastat pohyby ve střihu, musí být vytvořen deformační prostor použitím pásu s uzavřeným středovým dilatačním profilem/komůrkou (např. těsnicí pás Tricosal FMS 500 HS Elastomer). Návrh širokých spár Pro dilatační spáry se jmenovitou šířkou spáry větší nebo rovnou 30 mm a v případech, kdy může dojít k pohybu ve střihu, musí být používány vhodné typy a rozměry pásů, které umožní předejít jakémukoli poškození těsnicího pásu od hran betonu (např. už zmíněný pás s uzavřeným středovým dilatačním profilem). Minimální šířka spáry Z důvodu uvažovaných deformací spár platí, že při návrhové jmenovité šířce spáry 20 mm nesmí být sevřenější část spáry menší než 15 mm a při návrhové jmenovité šířce 30 mm menší než 20 mm. Jinak by musel být deformační prostor vytvořen pomocí pásu se speciálním uzavřeným středovým dilatačním profilem. Těsnění otevřených a lícových spár ukončených pod terénem Pro ochranu spár před znečištěním a zanesením by měly být pod úrovní terénu instalovány povrchové pásy a na vzdušném líci by spáry měly být uzavřeny ukončovacím pásem ve tvaru U nebo vhodným kompresním těsněním či těsnicím tmelem. Přírubové pásy pro dodatečné těsnění spár Přírubové pásy pro dodatečné těsnění spár spojujících nové a stávající konstrukce jsou většinou na jedné straně opatřeny přírubou a na druhé zapuštěny v novém betonu. Dále mohou být přírubové pásy použity pro dodatečné těsnění stávajících spár (obě strany mohou být přírubami upevněny na stávající beton) nebo například pro těsnění spár mezi samostatnými sekcemi mostních konstrukcí. Takovéto prefabrikované těsnicí systémy mohou být také používány pro nefunkční těsnění nebo další netěsné spáry. Dodatečná přírubová těsnění by měla být instalována profesionálními aplikátory, aby byla zajištěna dlouhodobá vodotěsnost i při náročných podmínkách, extrémním namáhání a při velkých pohybech ve spárách. Těsnicí profily pro řízené spáry Speciální duté profily pro řízené smršťovací spáry jsou využívány nejčastěji pro rozsáhlé konstrukce (např. stěny bílých van a nádrží) betonované na co nejméně zátahů s minimálním počtem pracovních přestávek. Tyto profily předem zajistí vodotěsnost a kontrolovaný výskyt smršťovacích Obr. 6: Použití vnějších těsnicích pásů Obr. 7: Návrh pracovních spár Obr. 8: Návrh širokých spár
V ý r o b k y, h m o t y, m a t e r i á l y 23 spár, vznikajících při tvrdnutí a dotvarování betonu. Návrh profilů a jejich rozmístění vždy provádí statik. Kombinace těsnicích pásů s injektážními hadicemi Těsnicí pásy mohou být kombinovány s injektážními hadicemi jako podpora bezpečnosti systému pro kritické nebo extrémně namáhané konstrukce. Tato řešení umožňují snadné opravy nebo obnovení těsnosti spár, např. z důvodu špatných betonářských prací, nevhodného uložení těsnicího pásu do betonu nebo nepředpokládaného pohybu a sedání konstrukce. Kompatabilita spárových pásů s těsnicími fóliovými systémy Je vhodné, aby těsnicí spárové pásy byly kompatabilní a svařitelné s jedno- nebo dvouvrstvými hydroizolačními fóliovými systémy. To splňují např. systémy spárových pásů Sika a fólie Sikaplan, které lze kombinovat i s injektážními hadicemi a profily tak, aby poskytovaly vysoké zajištění a celkovou kontrolu vodotěsnosti betonové konstrukce. Výsledné řešení umožňuje rychlou lokalizaci netěsností a rychlou a snadnou opravu pomocí injektážních pryskyřic kdykoli během stavební etapy nebo celé životnosti konstrukce. Závěr Zásady a pravidla uvedená v tomto příspěvku jsou velmi důležitá pro správné navržení systémů těsnění spár a správnou volbu materiálů. Avšak neméně důležitou součástí procesu tvorby těsnění spár je řemeslné provedení spojů a detailů, vlastní zabudování do konstrukce a kvalita betonáže. MAREK BEČKA foto archiv firmy Sika CZ, s. r. o. Marek Bečka (*1975) pracuje jako vedoucí zákaznického servisu ve firmě Sika CZ, s. r. o. a Obr. 9: Minimální šířka spáry b Obr. 10: Těsnění otevřených a lícových spár ukončených pod terénem Obr. 11: Příklad přírubového pásu Obr. 12: Těsnicí profily pro řízené spáry Obr. 13: Kombinace těsnicích pásů s injektážními hadicemi Obr. 14: Kompatabilita spárových pásů s těsnicími fóliovými systémy
66 V ý r o b c i i n f o r m u j í p ř e h l e d s o r t i m e n t u Těsnicí pásy Sika pro spáry vodohospodářských konstrukcí Standardní prefabrikované tvarovky těsnicích pásů Společnost Sika byla založena ve Švýcarsku v roce 1910 vynálezcem Kasparem Winklerem. Postupem času se rozvinula a dnes je předním světovým dodavatelem produktů stavební chemie, se zaměřením na kompletní a integrovaná systémová řešení. Sika působí ve více než 70 zemích po celém světě, disponuje mezinárodní sítí výzkumu, vývoje a výrobních a obchodních společností. V roce 2008 Sika získala dobře známou společnost Tricosal sídlící v Německu, založenou v roce 1916. Značka Tricosal je známá zvláště pro své hluboké znalosti a zkušenosti ve vývoji, výrobě a provádění hydroizolačních spárových systémů. Sortiment těsnicích pásů Sika a Tricosal pokrývá celou oblast pracovních i dilatačních spár. Výrobky mohou být instalovány nejen při stavbě nových konstrukcí, ale také během rekonstrukcí a rozšiřování stávajících objektů. Těsnicí pásy Sika Waterbar PVC-P Těsnicí pásy Sika Waterbar PVC-P jsou odolné vůči přirozeně se vyskytujícím kyselým a alkalickým podzemním vodám i vůči stárnutí a jsou vhodné pro homogenní svařování na stavbách i v dílně. Tento materiál má vynikající těsnicí vlastnosti, dosahuje, podle typu pásů, prodloužení při přetržení 200 300 % a umožňuje cenově efektivní řešení. Používá se více než 70 let s vynikajícími výsledky a referencemi. Pásy z měkčeného PVC se spojují svařováním pomocí horkovzdušných pistolí nebo odporových nožů. Těsnicí spárové pásy Tricosal Tricomer Tricomer je kombinace PVC-P a NBR (nitrilbutadienový kaučuk). Těsnicí pásy Tricosal Tricomer mají obecně vyšší výkonnost než těsnicí pásy z PVC-P. Produkty Tricosal Tricomer mají vysoké prodloužení při přetržení (až 350 %), vynikající odolnost vůči chemikáliím a stárnutí, společně s konstantní elasticitou podobnou kaučukovým elastomerům. Používají se tam, kde dochází k vysokému namáhání konstrukce. Jsou odolné vůči bitumenům. Tyto materiály jsou úspěšně používány již 30 let k bezpečnému těsnění spár v betonových konstrukcích. Pásy Tricosal Tricomer se spojují svařováním pomocí horkovzdušných pistolí nebo odporových nožů. Tricosal Elastomer Elastomer je umělá kaučuková sloučenina vytvrzovaná vulkanizací, vytvářející dlouhé řetězce polymerů s křížovou vazbou, která příznivě ovlivňuje kontrolu tvarů a deformací při působení napětí a pohybů. Těsnění uskakující pracovní spáry vnitřním pásem Dokončovací práce a spojování pásů přímo na stavbě
67 Ukázka tvarovky těsnicího pásu vyrobeného podle specifikace zákazníka Přírubový, dodatečně kotvený těsnicí pás Bednění čela betonové stěny s vloženým těsnicím pásem Těsnicí pásy Tricosal Elastomer (vnitřní i vnější typy) jsou používány pro konstrukce s velkými potenciálními pohyby spár, vystavené častým změnám zatížení včetně působení nízkých teplot. Také se uplatňuje v konstrukcích, u nichž jsou požadavky na odolnost vůči velmi vysokým tlakům vody. Těsnicí pásy Tricosal Elastomer mají obecně vyšší výkonnost než těsnicí pásy Tricosal Tricomer. Pásy Tricosal Elastomer jsou spojovány vulkanizací. Volba správného typu těsnicích pásů Volba nejvhodnějších těsnicích pásů pro pracovní a dilatační spáry je určena v první řadě přítomným vodním tlakem, předpokládanými pohyby ve spárách a zatížením spárových těsnicích pásů. Příklady maximálních návrhových tlaků vody pro jednotlivé těsnicí pásy jsou uvedeny v tabulce. Prefabrikované tvarovky a spoje Na vyžádání je pro těsnicí pásy Sika a Tricosal dostupná široká škála standardních tvarovek pro napojování a křížení pracovních a dilatačních spár. Také je možné dodat nestandardní tvarovky, které mohou být vyrobeny podle technických výkresů projektanta. Společnost Sika zajišťuje ke svým výrobkům bezplatný poradenský a technický servis. Marek Bečka, Sika CZ, s. r. o. Sika inovativní technologie v lepení a tmelení o víkend s Jaguárem SOUTĚŽ www.sika.cz Bystrcká 1132/36, CZ - 624 00 Brno tel.: 546 422 464 fax: 546 422 400 sika@cz.sika.com www.sika.cz