Opakujú sa niektoré chyby a poruchy stavieb častejšie než iné?

V súčasnosti sa stavebníctvo uberá presne opačným smerom. Prevláda trend vyľahčovania konštrukcií a zhotovovania čoraz subtílnejších prierezov. Dlhá životnosť nie je prioritná. Skracovanie deklarovanej životnosti samotných stavebných výrobkov súvisí so skracovaním ich všeobecnej morálnej životnosti a snahou o možnosť ich opätovnej spotreby. Požiadavky na ochranu tepla a úsporu energie, globalizácia trhu a technický pokrok neumožňujú používať ako základný stavebný materiál hutný materiál, napríklad kameň. Klimatické podmienky spolu s používanými pórovitejšími materiálmi a prípadnými chybami (v ktorejkoľvek etape životnosti stavby) zapríčiňujú vznik porúch, a môžu dokonca skracovať životnosť. Od pomerne ľahkých prevádzok (občianskych budov) sa v minulosti prešlo k ťažšej, respektíve i intenzívnejšej prevádzke a k rozvoju samostatného segmentu priemyselných stavieb. Snaha o urýchlenie návratnosti investície kladie technicky neopodstatnené požiadavky na skracovanie výstavby a porušovanie technologickej disciplíny, v dôsledku čoho sa znižuje aj kvalita a precíznosť remeselného spracovania detailov.

 

Chyba je vo všeobecnosti neželaný stav výrobku alebo konštrukcie, ktorý ale neznemožňuje ich funkčnosť a užívanie (neznižuje funkčné parametre). Porucha je však taký stav výrobku alebo konštrukcie, ktorý podstatne mení funkčné parametre, a dokonca môže viesť k obmedzeniu alebo úplnému vylúčeniu ďalšej funkčnosti alebo užívania konštrukcie v dôsledku nesplnenia jednej zo šiestich základných požiadaviek na stavby.

 

V ostatných piatich až desiatich rokoch zaznamenalo stavebníctvo na Slovensku vysoký rast. Zvýšená produkcia a rýchle tempo výstavby si však vyžiadali svoju daň. Často sa objavovali chyby a poruchy už tesne po dokončení stavby (obr. 1). Ak však bol záujem o rýchle uvedenie stavby do prevádzky, prehliadali sa alebo sa rýchlo prijali také opatrenia, aby sa nemuselo pristupovať k časovo náročným opravám. Vo všeobecnosti prevládal záujem radšej sa dohodnúť na znížení ceny, ako odďaľovať napríklad spustenie výroby. Podobný postoj bol aj na strane zhotovovateľa. V čase dostatku zákaziek radšej obetoval časť zisku, ako by mal pracovníkov držať na realizovanej stavbe pre opravy v čase, keď už mali nastupovať na inú stavbu. Ak existovali chyby, postupom času sa rozširovali a mnohokrát prerástli až do porúch, ktoré si vyžiadali sanáciu. V súčasnosti, keď sa tempo stavebnej produkcie podstatne spomalilo, je vzácna každá zákazka. Stavebné spoločnosti sú síce stále tlačené do krátkych časov realizácie, no pri zistení akejkoľvek chyby zvyčajne investor trvá na jej okamžitom odstránení alebo odmieta zaplatiť plnú výšku dohodnutej ceny, ktorá nezodpovedá požadovanej kvalite. 
 

Na základe skúseností z praxe možno najčastejšie chyby rozdeliť podľa typu konštrukcie, na ktorej sa vyskytujú (prejavujú), na dve veľké skupiny. Prvú skupinu charakterizujú horizontálne (nosné a nenosné) konštrukcie (zvyčajne na báze cementu). Typickými reprezentantmi sú stropné dosky, podlahy, priemyselné podlahy, nášľapné vrstvy podláh, vozovky a parkoviská. Druhú skupinu tvoria zvislé (nosné a nenosné) konštrukcie. Majú však čosi spoločné: zvyčajne sú dobre prístupné, dobre viditeľné a dobre osvetlené. 

 

Či už ide o nosné, alebo nenosné konštrukcie na báze cementu, zvyčajne sú ich chyby spôsobené objemovými zmenami (všetky fázy zmrašťovania, dĺžková teplotná rozťažnosť a dotvarovanie). Prejavujú sa vo forme trhlín s rôznym tvarom a šírkou. Tvar (orientácia) trhlín závisí od pôsobiaceho mechanizmu, ktorým vznikla. Napríklad trhliny vznikajúce v dôsledku zmrašťovania vysychaním majú charakteristický hexagonálny tvar (obr. 2). Trhliny vznikajúce v dôsledku straty tepla konštrukcie spriahnutej s inou konštrukciou sú zvyčajne priame (priečne) a vznikajú v mieste s najnižšou tuhosťou. Vznik trhlín sa dá redukovať alebo až eliminovať rôznymi metódami [4, 5, 6]. Šírku trhliny určuje množstvo energie, ktoré sa z nej uvoľnilo. S rastúcim množstvom energie rastie aj šírka trhliny (obr. 3). Ak ide o konštrukciu spriahnutú s podkladom, potom je pre šírku trhliny dôležitý takzvaný stupeň obmedzenia (DOR), ktorý vyjadruje pomer tuhosti novej vrstvy a podkladu.
 

V niektorých prípadoch sú vzniknuté trhliny dôsledkom napríklad nedostatočného zhutnenia podložia alebo odplavenia jemných častí podložia podzemnou vodou a jeho dodatočnej konsolidácie. V takýchto prípadoch možno zvyčajne identifikovať poškodenú oblasť menšiu ako celok, respektíve chyba sa prejavuje v miestach so zvýšeným namáhaním – v jazdných pruhoch. Sekundárnou príčinou môžu byť aj poddimenzované rozmery (geometria) kontrakčných celkov alebo neskorý začiatok rezania kontrakčných škár (obr. 4). Je pochopiteľné, že pri veľkých plochách existuje snaha o minimalizovanie množstva (celkovej dĺžky) kontrakčných škár, no práve toto môže byť príčinou vzniku chýb, prípadne až porúch konštrukcie. Dôležitým parametrom je geometria konštrukcie (obr. 5). Tá predurčuje miesta, kde sa budú sústreďovať napätia a kde je predpoklad vzniku trhliny.

 

 

Chyby betónových dosiek sú často spôsobené aj nevhodným výberom cementu alebo prísad. Hoci napríklad pri letných betonážach sa vyžaduje spomalenie tuhnutia, respektíve oddialenie začiatku tuhnutia, práve to však podporuje vznik trhlín v plastickom štádiu betónu. Rovnako častou príčinou je aj podcenenie návrhu realizácie ošetrovania betónu [2, 4, 6].
 

Samostatnou kapitolou sú vláknobetónové konštrukcie. Zvyčajne sa používajú ako dosky na teréne alebo na vytvorenej nosnej konštrukcii. V zásade sa vystužujú dvomi materiálovými typmi vlákien – oceľovými a syntetickými. Každé má v betóne plniť inú funkciu. Oceľové vlákna sa pridávajú do betónu na zvýšenie únosnosti proti dynamickým účinkom zaťaženia alebo na zabezpečenie súdržnosti a spolupôsobenia susedných častí konštrukcie oddelených trhlinou (obr. 6). Syntetické vlákna sa pridávajú do betónu s cieľom redukovať vznik trhlín v dôsledku plastického zmrašťovania, keď ťahové napätia na seba preberajú jemné polymérové vlákna. Ak sa zanedbá miesto určenia a prípadná korózia, oba typy podporujú rovnaký jav – dvíhanie rohov kontrakčných celkov, takzvaný curling (obr. 7). Zdvihnutie rohov môže predstavovať prekážku na riadne užívanie, aj keď je konštrukcia zdanlivo bezchybná. Existujú požiadavky na rovinnosť podlahy alebo miestnu rovinnosť (napríklad podľa STN 73 0225 alebo DIN 18 202). Ak sú však rohy zdvihnuté, je problematické tieto požiadavky splniť a umožniť tak bezpečnú prevádzku.
 

 Okrem týchto chýb sa často vyskytujú aj chyby nášľapnej vrstvy. Ak sa zanedbá notoricky známa citlivosť dreva na vlhkosť a chyby spôsobené zvýšenou vlhkosťou podkladu počas zhotovovania nášľapnej vrstvy na báze dreva, aj tak zostáva celá škála chýb, ktoré sa opakujú. Vlhkosť stojí za rovnako nežiaducim javom – vznikom osmotických bublín pod nášľapnou vrstvou s vysokým difúznym odporom. V prípade takzvaných liatych epoxidových podláh môže nastať jej separácia. Príčiny sú zvyčajne dve. Buď sa nášľapná vrstva zhotovila pred dostatočným vysušením podkladu, alebo sa vlhkosť do podkladu dostala dodatočne. Príkladom môže byť nevhodné svahovanie okolitého terénu, nevhodná drenáž a privádzanie vody k nosnej vrstve podkladu, odkiaľ kapilárnou vzlínavosťou putuje až pod nášľapnú vrstvu.
 

Ak nášľapnú vrstvu tvoria keramické alebo kamenné dlažby, chyby vznikajú predovšetkým nerešpektovaním kontrakčných a dilatačných škár podkladu [5, 7], ďalej použitím nevhodného lepidla z hľadiska pružnosti a iných parametrov alebo dokonca modifikáciou lepidla in situ. Rovnakých chýb sa zhotovovateľ dopúšťa aj v prípade škárovacieho materiálu. 
 

Na zvýšenie tvrdosti, zníženie prašnosti a nasiakavosti a zlepšenie možnosti údržby sa používajú rôzne vsypy na báze silikátov. Tie by mali zhydratovať a pevne sa previazať s vrchnou vrstvou betónovej dosky. Rozhodujúcimi sú aktuálna vlhkosť betónovej dosky a množstvo spojiva vo vsypovom materiáli. Ak je podklad príliš suchý, nie je k dispozícii dostatok vody na zhydratovanie vsypu. Ak je podklad príliš vlhký, tenká vrstvička vsypu má privysoký vodný súčiniteľ a nedosiahne požadované parametre. Ak je voda v podklade uzavretá a tesne po zahladení vsypu sa začne uvoľňovať, môže spôsobiť odlupovanie vsypu.

 

Zvislé konštrukcie tvoria z veľkej časti obvodovú konštrukciu – fasádu, respektíve obvodový plášť. Medzi hlavné funkcie obvodového plášťa patrí ochrana vnútorného priestoru budovy pred únikom tepla a estetická funkcia. Väčšina chýb je spojená práve s únikom tepla a energetickou hospodárnosťou budov.
 

Samostatnú kapitolou tvoria statické poruchy nosného systému, ktoré sa môžu prejaviť poruchami nosných stien, priečok a obvodového plášťa vo forme usporiadaných (orientovaných) trhlín. Tie nemusia vznikať v dôsledku ich nesprávnej realizácie. Príčinou vzniku trhlín sú nezriedka základové konštrukcie, podložie stavby alebo účinky dynamického zaťaženia. Ak nejde o systémovú poruchu, príčiny sa prípad od prípadu líšia.
 

Nedostatky zvislých konštrukcií vo väčšine prípadov identifikujú súkromné osoby. Chyby a poruchy zvislých konštrukcií (iného než statického charakteru) sa prejavujú v obývanom priestore alebo na vonkajšom povrchu obvodového plášťa.

Medzi základné chyby patria viditeľné defekty tradičných vonkajších (a vnútorných) omietok. Zo strany exteriéru nastáva po nanesení a spracovaní omietky intenzívna strata vlhkosti, zvlášť ak sa realizuje za slnečného, suchého a veterného dňa. Omietkové materiály sú na báze cementu, a preto sa zmrašťujú. Proces zmrašťovania ovplyvňuje expozícia omietky slnečným žiarením a hrúbka aplikovanej vrstvy. Výsledkom je sieť penta- a hexagonálnych trhlín (obr. 8 a 9). Aj tu platí stupeň obmedzenia (DOR), pričom v omietkach s menšou hrúbkou vzniká hustejšia sieť jemnejších trhlín. Výrazne líniovo orientované trhliny v tradičných vonkajších omietkach sa vyskytujú v miestach styku dvoch rôznych materiálov podkladu, napríklad železobetónového rámu a výplňového muriva alebo nadmurovky a stužujúceho venca (obr. 10). Oba materiály majú rôznu teplotnú dĺžkovú rozťažnosť a nastávajú rôzne veľké deformácie. Prejavia sa ako strihové napätie na ich styku. Existuje pravidlo, že takéto styky rôznorodých materiálov by mali byť prekryté výstužnou mriežkou. Vnútorné omietky nie sú na vznik trhlín také náchylné, ak nie sú na báze sadry.
 

 S teplotnou dĺžkovou (a objemovou) zmenou súvisia aj chyby kontaktných tepelnoizolačných systémov (ETICS), ktoré sa prejavujú ako takzvaný poduškový (obr. 11a) alebo banánový efekt (obr. 11b). Dosky tepelnej izolácie na vonkajšom povrchu majú tendenciu k zmene dĺžky vplyvom teplotného gradientu v ich priereze (obr. 12). Deformáciám možno zabrániť ukotvením tepelnej izolácie k podkladu. Ak sa na zhotovenie základnej vrstvy použije krehká malta a ako povrchová úprava tenkovrstvová omietka s nízkou plasticitou, vznikajú trhliny [8].
 

Zo strany interiéru, najmä v obytných miestnostiach, sa možno často stretnúť so zvýšenou vlhkosťou povrchu (prevažne) obvodových stien a kútov. Príčin môže byť viacero. Podľa charakteru obvodového plášťa a typu výstavby (ktorou bola stavba postavená) možno predpokladať zatekanie cez styčné škáry obvodového plášťa alebo cez trhliny v ňom (hromadná bytová výstavba panelovým typom) [9]. Druhou pravdepodobnou príčinou je kondenzácia vodnej pary na povrchu konštrukcie, a to v dôsledku nadmernej vlhkosti v interiéri alebo nedostatočnej povrchovej teploty v danom priestore. Pokles povrchovej teploty pod teplotu rosného bodu podmieňuje vznik a rozvoj plesní.
 

Kondenzáciu možno v letnom období často pozorovať na stenách podzemných garáží v blízkosti vjazdu. Na stenách, ktoré sú po úrovňou terénu, sa v blízkosti vjazdu môžu vyskytovať mokré škvrny skondenzovanej vlhkosti.
 

V podzemných podlažiach pomerne často dochádza aj k zatekaniu. Príčin môže byť opäť viacero. Môže to byť nevhodná montáž hydroizolácie, jej nevhodný výber, nevhodná skladba vrstiev, zmena hydrogeo­logických pomerov výstavbou, alebo dokonca hromadenie zrážkovej vody v podzákladí.
 

So zvýšenou vlhkosťou v zvislých konštrukciách súvisí vznik výkvetov, poškodenie povrchových úprav a často vznik plesní.

 

Primárnou podmienkou na odhalenie chýb alebo porúch stavby je, aby miesto výskytu, respektíve prejavu bolo prístupné a dobre osvetlené. Určite existujú aj chyby, ktorých prítomnosť sa nezistí alebo sa im nevenuje dostatočná pozornosť, pretože ich prejavy sú viditeľné len krátkodobo a zriedka. Zvýšená pozornosť by sa mala venovať projektovej príprave, realizácii a kontrole stavebných konštrukcií.

 

TEXT: Ing. Peter Briatka, PhD., doc. Ing. Peter Makýš, PhD.

OBRÁZKY a FOTO: archív autorov

 

Ing. Peter Briatka, PhD. je výskumným pracovníkom v TSÚS, Bratislava, so špecializáciou na technológiu betónu a technológiu zhotovenia betónových konštrukcií.
 

Doc. Ing. Peter Makýš, PhD., pôsobí na Katedre technológie stavieb Stavebnej fakulty STU v Bratislave.

 

Literatúra

1.Blaich, J.: Poruchy stavieb. Bratislava: JAGA GROUP, 2001.

2.Svoboda, P. – Doležal. J.: Průmyslové podlahy a podlahy v objektech pozemních staveb. Bratislava: JAGA GROUP, 2007.

3.Hela, R., a kol.: Betonové průmyslové podlahy. Praha: Informační centrum ČKAIT, 2006.

4.Briatka, P.: Úvod do ošetrovania betónu 1 – V letnom období. In: Materiály pro stavbu, roč. XVII, 2011, č. 1, s. 16 – 20.

5.Briatka, P.: Priemyselné podlahy – chyby a sanácia. In: Materiály pro stavbu, roč. XVII, 2011, č. 3, s. 40 – 46.

6.Briatka, P. – Makýš, P.: Betón na zhotovovanie priemyselných podláh. In: Stavebné materiály, roč. VIII, 2012, č. 2, s. 18 – 21.

7.Briatka, P.: Ako a či vôbec rozdeľovať konštrukcie dilatáciami a škárami? In: Materiály pro stavbu, roč. XVII, 2011, č. 4, s. 30 – 35.

8.Briatka, P. – Sternová, Z.: Význam výberu a návrhu povrchovej úpravy ETICS. In: Stavebnícka ročenka 2010, Bratislava: JAGA GROUP, 2009.

9.Briatka, P. – Sternová, Z.: Poruchy obvodových plášťov na báze pórobetónu. In: Stavebné materiály, roč. VII, 2011, č. 2, s. 44 – 46.