Krok za krokem: Realizace vodonepropustných betonových konstrukcí, tzv. bílé vany
Bílá vana je v současné době často vyhledávanou alternativou řešení hydroizolačních systémů pro technologii zakládání stavby. Jedná se o vodonepropustnou betonovou konstrukci, u které železobetonová konstrukce přejímá vedle statické funkce nosné konstrukce i funkci hydroizolační tzv. proti prosakující vodě. Je vhodným řešením nejen u podzemních částí bytových a administrativních komplexů, ale také u podsklepených rodinných domů. V zahraničí se tímto způsobem řeší také tunelové a jiné inženýrské stavby. Základem funkce bílé vany je nejen správně navržený beton, ale i správně navržená konstrukce a v neposlední řadě také technologicky správné provedení konstrukce a správně navržené spáry a prostupy. Speciálně navržený beton pro výstavbu vodonepropustných konstrukcí vyrábí skupina Českomoravský beton pod názvem PERMACRETE.
PERMACRETE splňuje přísné požadavky na průsak hmotou, tzn. v ploše, ale navíc svým složením pomáhá také omezit množství a šířku trhlin v konstrukci od objemových změn. Konstrukce proto může bez problémů čelit prostředí s podzemní vodou a zemní vlhkostí. Pokud stupeň vlivu prostředí nestanoví přísnější požadavek, mají betony PERMACRETE zaručený maximální průsak tlakovou vodou dle typu na úrovni 35 mm. PERMACRETE je materiálem se zaručenými vlastnostmi, řešením bez použití krystalizačních přísad. Beton je už ve svém základu navržen jako vodonepropustný, čímž překonává používání krystalizačních přísad, které jsou až následným řešením sanace trhlin v betonové konstrukci bílé vany.
Zmenšení šířky trhlin a omezení průtoku skrz trhlinu
Dalším předpokladem správné funkce bílé vany je omezení vzniku trhlin, nejlépe jen na ty řízené, což jsou ty v místě s těsnicím profilem. Omezení výskytu a šířky trhlin lze zajistit omezením smrštění betonu nebo vyztužením, a to tuhou nebo rozptýlenou výztuží. Tato rozptýlená výztuž dokáže v některých případech zcela nahradit běžnou betonářskou výztuž. PERMACRETE se standardně vyrábí v pevnostních třídách C25/30 až C40/50. Pro zvýšení pevnosti v tahu za ohybu lze použít typ PERMACRETE D s obsahem rozptýlené výztuže v podobě ocelových drátků. Ty se do betonu přimíchávají již na betonárně a spolu s ním se dopravují na stavbu autodomíchávačem. Díky rozptýlené výztuži dochází (dle příručky Deutscher Ausschuss für Stahlbeton DAfStb-Heft 483) k výraznému zmenšení šířky trhliny (až o 50 %) a omezení průtoku vody skrz trhlinu (až o 95 %). Použití betonu PERMACRETE D ve stěnové konstrukci má tak významný přínos kvalitativní i ekonomický. Betony PERMACRETE jsou navrhovány v tekutější konzistenci S4 až SF1 (lehce zhutnitelný beton), což zajistí dobré probetonování konstrukce a správnou fixaci těsnicích prvků ve spárách. Beton se díky vyšší tekutosti lépe rozteče po bednění a vyplní všechny záhyby konstrukce do všech detailů.
Předpokladem realizace kvalitní vodonepropustné konstrukce je úzká spolupráce všech zúčastněných stran na realizaci projektu – tedy zadavatele, projektanta, výrobce betonu a prováděcí firmy. Technolog Ing. Robert Coufal, Ph.D. ze společnosti TBG Metrostav s.r.o. (člen skupiny Českomoravský beton) k tomu říká: „Základním krokem je vždy správná specifikace betonu, uvedená poté v projektu.“
1) Návrh konstrukce bílé vany
Dle TP ČBS 02(rakouská OVVB směrnice) by měla tloušťka betonové konstrukce činit min. 300 mm.Konstrukci je nutné z hlediska vzniku trhlin vyztužit, a to s ohledem na vynucená namáhání (hydratační teplo, smrštění) i na vnější zatížení (vlastní tíha, užitné zatížení). Výztuž se navrhuje na maximálně přípustnou šířku trhliny. Šířka trhliny je předepsána dle využití konstrukce a dle zatížení vodou. Tvarově je vhodné omezit výškové skoky v základové desce. Pokud jsou nezbytné, je vhodné přidat kompresní vrstvu, ošetřit vodorovné pracovní spáry a provést náběhy.
2) Příprava podkladu pod bílou vanu
Po zhutnění podloží následuje realizace tzv. podkladních betonů. Realizace podkladních betonů je nutná jako ochrana základové spáry před povětrnostními vlivy po dobu přípravy betonáže základové desky. Další funkcí je zamezení znečištění betonu a výztuže zeminou. Pro realizaci podkladních betonů se běžně používá beton pevnostní třídy C12/15 nebo nižší. U základových desek velkých rozměrů doporučuje TP ČBS 02 provedení separační vrstvy mezi podkladní beton a základovou desku. Tato vrstva omezuje tření mezi podkladním betonem a základovou deskou a omezuje tak vznik tahových sil v základové desce.
3) Vyztužení základové desky
Množství a typ výztuže uvádí projekt a vychází z typu a účelu konstrukce. Oproti běžným konstrukcím se vyztužení nenavrhuje pouze na vnější zatížení, ale hlavně i na vynucená namáhání od teploty při hydrataci betonu a od objemových změn betonu. Důležité je zejména na počátku specifikovat maximální přípustnou trhlinu a na tuto šířku potom vyztužení navrhnout. V případě základových desek bílých van je ve většině případů nutné vyztužit konstrukci tuhou výztuží, popřípadě tuhou výztuží v kombinaci s rozptýlenou ocelovou výztuží (drátky).
4) Těsnění pracovních spár
Spáry je nutné opatřit vhodnými těsnicími profily. Doporučuje se před realizací zpracovat a odsouhlasit mezi účastníky výstavby detaily provedení všech spar. Jako těsnící prvky mohou posloužit různé PVC nebo FPO pásy, nebo těsnící plechy. Těsnicí prvky pracovních nebo dilatačních je vždy nutno správně osadit a zabetonovat. Vždy je třeba postupovat dle technických listů dodavatele těsnícího prvku.
5) Specifikace a výroba betonu
Dle Normy ČSN EN 206-1 nelze specifikovat parametry, které by měl beton pro bílé vany splňovat. Proto byl ve skupině Českomoravský beton vyvinut beton PERMACRETE. PERMACRETE® je značkový transportbeton vyráběný na betonárnách Českomoravského betonu dle ČSN EN 206-1. Jedná se o speciálně navržený beton pro výstavbu vodonepropustných konstrukcí, známých pod pojmem "bílá vana". Splňuje nejenom přísné požadavky na průsak hmotou, ale svým složením pomáhá také omezit množství a šířkutrhlin v konstrukci od objemových změn. Díky své velmi dobré zpracovatelnosti beton usnadňuje perfektní provedení dilatačních a pracovních spár s těsnícími profily. Vzhledem k výraznému omezení vývoje hydratačního tepla a tím i teplotního gradientu je Permacrete vhodný i pro masivní konstrukce. Vlastnosti vyráběného betonu jsou průběžně kontrolovány, před dopravením na stavbu probíhá ještě kontrola kvality betonu včetně odběru vzorků na kontrolní testy.
6) Doprava betonu na staveniště
Doprava betonu na stavbu je zajištěna autodomíchávači. Směs není možné vyrábět v suchém stavu, nebo v konzistenci pro převoz sklápěčkami. Beton je čerpatelný běžnými čerpadly na beton. Kromě čerpání je možné ukládání betonu do konstrukce také dalšími prostředky jako jsou např. bádie.
7) Čerpání betonu
Ukládání čerstvého betonu je možné pomocí pístového čerpadla s výložníkem. V případě použití potrubí je možné beton čerpat až na vzdálenost až 120 m vodorovně a 30 m svisle. Minimální světlý průměr hadic je 125 mm.
8) Betonáž desky
Beton PERMACRETE se hutní běžnými prostředky (vibrátory). Intenzitu hutnění je nutné přizpůsobit objednané a dodané konzistenci. Povrch základové desky je možné leštit.
9) Ošetřování desky
Povrch hotových vodonepropustných konstrukcí je nutné, jako u běžného betonu, začít ošetřovat neprodleně po uložení betonu s ohledem na snížení rizika vzniku trhlin. Minimální délka ošetřování se stanoví v závislosti na klimatických podmínkách, použitém betonu, tvaru a velikosti betonového prvku. Všeobecně platí, že čím déle je beton ošetřován, tím lépe, nejméně však 7 dní. Vodorovné konstrukce se ošetřují pomocí aplikace ochranného postřiku ihned po betonáži, nebo po vyleštění, případně zakrytím fólií (po dosažení pochozích pevností betonu). V zimním období je nutná ochrana před mrazem, např. zakrytím geotextilií.
10) Vyztužení stěn bílé vany
Stejně jako u desek je nutné výztuž stěn navrhnout na maximální šířku trhliny při namáhání vnějším zatížením a vynuceným namáháním. U větších objektů jsou stěnové konstrukce vyztuženy klasickou tuhou výztuží. V některých případech je ekonomicky a technicky výhodné je nahradit tuhou výztuž rozptýlenou ocelovou výztuží (drátky), typicky například u stěn bílých van menších objektů.
11) Těsnící prvky a řízené trhliny ve stěnách
Stejně jako u spár v deskách, je nutné použít těsnící profily i ve sparách stěn. Aby se minimalizovalo riziko vzniku neřízených trhlin, je vhodné ve stěnách bílé vany vytvořit řízenou trhlinu s těsnicím profilem (např. křížový plech) ve vzdálenosti maximálně 2x výška konstrukce.
12) Betonáž stěn
Při betonáži stěn je nutné (stejně jako u běžných konstrukcí) zabránit padání betonu z velké výšky. Se zvyšující se výškou padání betonu roste riziko rozdělení betonu a tvorba hnízd. Vibrace se provádí běžnými ponornými vibrátory a intenzita musí být přizpůsobena konzistenci betonu
13) Ošetřování stěn
Doporučená doba odbednění konstrukcí bílých van je dle TP ČBS 02 minimálně 36 hodin. Při kratších odbedňovacích lhůtách je nutné započít maximálně do 1 hodiny po odbednění s účinným ošetřováním. Ošetřování by mělo být přizpůsobeno klimatickým podmínkám a mělo by trvat minimálně 7 dní. Za vhodné ošetřování se považuje ponechání v bednění, nanesení postřiku proti odparu v dostatečném množství, nebo zaplachtování.
14) Hotová bílá vana
Betony PERMACRETE jsou navrhovány v tekutější konzistenci S4 až SF1 (lehce zhutnitelný beton), což zajistí dobré probetonování konstrukce a správnou fixaci těsnicích prvků ve spárách. Beton se díky vyšší tekutosti lépe rozteče po bednění a vyplní všechny záhyby konstrukce do všech detailů. Podrobné informace o produktu jsou dostupné na www.permacrete.cz
Předpokladem realizace kvalitní vodonepropustné konstrukce je úzká spolupráce všech zúčastněných stran na realizaci projektu. Před betonážemi nabízí společnost Českomoravský beton zdarma konzultaci s technologem.
