Oprava betónových konštrukcií mosta v Dolných Plachtinciach

Počas životnosti stavebných diel sa v dôsledku rôznych vplyvov zhoršujú technické, funkčné aj estetické vlastnosti ich konštrukcií. Aby sa predišlo takémuto vývoju a obnovili sa pôvodné vlastnosti stavebného diela, pristupuje sa k rekonštrukciám a opravám častí alebo celých stavebných diel. V súčasnosti možno uplatniť veľké množstvo moderných postupov a technológií, ktoré splnia aj tie najnáročnejšie požiadavky pri zachovaní integrity a pôvodného vzhľadu stavebného diela. Práve tu je priestor na použitie pokrokových technológii.

K sanácii betónových konštrukcií pristupujú stavební odborníci, a najmä realizačné spoločnosti rôznym spôsobom. Aj v dôsledku napätých finančných rozpočtov a tlaku na ceny je častým javom na stavbách realita, pri ktorej sa výber materiálov vhodných na reprofiláciu betónových konštrukcií podriaďuje len jedinému kritériu – najnižšej cene. Ostatné, nemenej dôležité skutočnosti a faktory, ako sú výber vhodného materiálu vzhľadom na druh opravovanej konštrukcie, trieda pôvodného betónu s následným výberom sanačnej malty, spôsob a možnosti aplikácie materiálov, prístup k opravovanému prvku, teplota a obdobie, v akom sa budú dané práce realizovať, časové hľadisko realizácie či náročnosť vykonania opráv s ohľadom na ľudské zdroje a cenu práce, sa často vôbec neberú do úvahy.

Jednou z mála výnimiek v našej praxi, kde sa prihliadalo na viacero riešení a aspektov súčasne (nielen na cenu materiálu bez ohľadu na ďalšiu efektívnosť), bola stavba a rekonštrukcia mosta Dolné Plachtince v spolupráci so spoločnosťou Strabag, s. r. o. Síce sa použil drahší materiál, ale ušetril omnoho viac financií vďaka nižšiemu objemu prác.

Uvedený most sa pripravoval na svoju obnovu relatívne dlhý čas, pričom pracovať na danom projekte sa začalo v spolupráci zo zúčastnenými stranami už asi rok a pol pred začatím samotnej realizácie.

Nové technológie a postupy pri zachovaní pôvodnej architektúry stavebného diela podľa EN 1504
V prvej etape bolo potrebné vybudovať novú lávku pre peších, ktorá mala počas rekonštrukcie hlavného mosta slúžiť aj na presmerovanie dopravy. Po ukončení komplexnej opravy hlavného mosta mali lávku využívať iba chodci.

Na stavbe sa uplatnilo viacero nových typov materiálov a technológií, ktoré sa bežne nepoužívajú. Z viacerých riešení spomenieme napríklad priamo pojazdnú štvorvrstvovú membránu na lávke pre peších s dočasnou premávkou počas rekonštrukcie hlavného mosta, izoláciu mostovky hlavného mosta polyuretánovou membránou s priamym ukla­daním obrusných vrstiev asfaltu, ale aj aplikáciu deviatich rôznych druhov sanačných materiálov na betónové konštrukcie. Každý z nich sa špeciálne vyberal s ohľadom na viaceré funkcie a účel použitia. Niektoré typy sanačných materiálov sa vybrali pre vysokú rýchlosť tuhnutia a rýchly postup následných prác už po dvoch hodinách, iné pre ich excelentné vlastnosti, napríklad malty založené na nanotechnológii, a ďalšie sa použili pre ich priaznivú cenu a optimalizáciu nákladov, napríklad klasické štandardné malty spĺňajúce požiadavky európskej normy EN 1504 časť 3.

Uvedená norma EN 1504, ktorá je platná už od roku 2009, opisuje všetky aspekty súvisiace s opravou betónových konštrukcií, pričom sanačné malty určené na opravu betónových konštrukcií delí na dve hlavné skupiny. Jednou sú malty na opravu betónov s nosnou funkciou, inak známe ako štrukturálna oprava, a patria sem malty triedy R3 a R4. Druhou skupinou sú malty na opravu betónov bez nosnej funkcie, inak známe ako neštrukturálna oprava, s triedami mált R2 a R1. V danej norme sú presne špecifikované vlastnosti a jednotlivé parametre, ktoré by mali tieto malty spĺňať.

Tieto vlastnosti by sa mali aj testovať a uvádzať v presne špecifikovanej forme značky CE, ktorej formát sa takisto predpisuje spomínanou normou EN 1504. Často sa stáva, že mnohí výrobcovia alebo dodávatelia zavádzajú spotrebiteľa neúplnou značkou CE; značka má okrem znaku CE obsahovať aj ďalšie údaje o základných vlastnostiach, prípadne doplňujúce charakteristiky, ktoré následne predurčujú danú maltu na všetky zamýšľané aplikácie. Ak má materiál značku CE len so základnými charakteristikami, možno ho použiť na stavbe len obmedzene.

Na základe uvedeného sa stáva, že v procese výberu sa porovnávajú materiály, ktoré sú neporovnateľné, čo môže vyústiť do aplikácie materiálov nespĺňajúcich požiadavky noriem a predpisov týkajúcich se daného účelu použitia, ale spĺňajúcich kritérium najnižšej ceny. Rovnaká situácia platí aj pri ostatných druhoch materiálov na opravu betónových konštrukcií, ako sú ochranné nátery na ochranu povrchu betónu, konštrukčné lepenie, injektáž betónu, protikorózna ochrana a podobne.

Situáciu môže zlepšiť informovanosť odbornej verejnosti a podrobná znalosť problematiky a normy EN 1504. Rovnako dôležitú úlohu zohráva kontrola vybraných a aplikovaných materiálov na opravu betónových konštrukcií nielen v procese prípravy, ale aj počas realizácie a po ukončení vykonaných prác, teda či sa na stavbe naozaj použili systémy, ktoré boli naprojektované a sú vhodné na danú opravu. Tým možno zvýšiť kvalitu vykonávaných prác, ako aj životnosť opravovaných konštrukcií, ktoré slúžia nám všetkým.

Samozrejme, úspešná oprava betónu nie je podmienená len výberom vhodného materiálu, ale nemenej dôležitá je aj aplikácia materiálov priamo na stavbe s dodržaním všetkých odporúčaní uvedených v ich technických listoch. Ide napríklad o miešanie materiálu, presne stanovený podiel zámesovej vody alebo prípravu podkladu. Tá je jedným z najdôležitejších krokov v procese sanácie betónu. Vhodnými spôsobmi môžu byť napríklad brokovanie na vodorovných plochách, ručné osekanie povrchu alebo takzvaný VVL – vysokotlakový vodný lúč s minimálnym tlakom 500 bar. Výsledkom takejto prípravy podkladu by malo byť očistenie povrchu od všetkých nečistôt, ako sú nátery, oddebňovacie oleje, mastnoty, špina a prach, prípadne zdegradovaný betón a podobne. Vhodne pripravený podklad by mal mať adhéznu pevnosť v ťahu minimálne 1,5 MPa. Potom sa pripravený podklad navlhčí, pričom je nevyhnutné zabrániť viditeľným kvapkám vody na povrchu. Ďalej sa v požadovanej hrúbke nanesie tenká kontaktná vrstva malty, spĺňajúca úlohu spojovacieho mostíka používaného v minulosti. Dôležité je aj dodržiavanie rozsahu aplikačných hrúbok daných materiálov. Ak je výstuž viditeľná, po príprave podkladu sa očistená od skorodovaných častí ihneď natrie antikoróznym náterom, ktorý musí pred nanášaním malty vyschnúť.

Na uvedenej stavbe sa použil antikorózny náter na oceľovú výstuž novej generácie, ktorý nie je len zmesou cementu, vody a piesku, ako to pri štandardných riešeniach býva, ale obsahuje aj takzvaný Active Primer – aktívnu prísadu a inhibítory korózie, ktoré aktívne zastavujú koróziu a pôsobia preventívne aj na oceli už napadnutej koróziou, pričom ju zároveň trvale chránia.

Obr. 2 Horná časť mosta – v popredí novovybudovaná lávka pre peších

Obr. 3 Spodná časť mosta – podhľad

Obr. 4 Spodná časť mosta – ťahadlá

Rekonštrukcia mosta
Hlavný most by sa dal z hľadiska opravy betónových konštrukcií rozdeliť na dve časti. Prvá časť je pod úrovňou mostovky, druhá nad úrovňou mostovky. Ako je zrejmé z obr. 2, značná časť betónových konštrukcií bola nad mostovkou, s čím sa až tak často pri sanáciách mostov nestretávame.

V spodnej časti bolo nevyhnutné sanovať kazetový podhľad mosta (obr. 3), kde sa na nosníky epoxidovým lepidlom lepili oceľové výstužné pásnice. Keďže podklad pod pásnicami musel byť odolný a pevný, aby sa zabezpečil bezproblémový prenos síl, na túto časť sa pre vylepšené vlastnosti zvolili sanačné malty na báze nanotechnológie. Na stužujúce ťahadlá spodnej časti mosta (obr. 4), ktoré boli značne zdegradované, sa zvolila špeciálna tekutá malta, takisto na báze nanotechnológie. Hlavný stavbyvedúci zvolil zaujímavý spôsob jej liatia do debnenia vyhotoveného z polykarbonátových dosiek. Okrem vynikajúcej práce s tekutou opravnou maltou triedy R4 (podľa EN 1504 časť 3), pričom postup prác na stavbe bol naozaj rýchly, bol veľmi zaujímavý aj výsledok (obr. 5). Po oddebnení sa ukázal naozaj zaujímavý vzhľad s otlačeným rastrom povrchu polykarbonátových dosiek. Povrch bol dokonale rovný, bez bubliniek a dutín, s krásnymi ostrými hranami. Keďže ťahadlá mali rovnaké rozmery a opakovali sa na stavbe viackrát, bolo možné vytvoriť formy z polykarbonátových dosiek, ktoré sa použili viacnásobne. V spojení s tekutou maltou a jej rýchlou aplikáciou do debnenia bola sanácia betónu na stavbe naozaj rýchla a s klasickým postupom ručného alebo strojového nanášania malty sa nedá porovnať. Vzhľadom na veľký úspech tohto riešenia sa rovnaký postup použil aj na častiach pozdĺžnych stužujúcich prievlakov v hornej časti nad mostovkou a na zvislých závesoch oblúkov.
Použitie materiálu bolo typickým príkladom, keď aj o niečo drahší materiál z hľadiska jednotkovej ceny môže priniesť omnoho väčšiu úsporu práce a prispieť k rýchlejšiemu postupu prác na stavbe.

Na častiach mostovky sa pri osádzaní mostných záverov takisto použil nový typ materiálov radu EMACO® Fast na báze nanotechnológie. Tieto typy materiálov možno vďaka vylepšeným vlastnostiam po­užiť pri teplote vonkajšieho vzduchu až do –10 °C, a pritom stále ide o materiál na cementovej báze, čo je veľmi dôležité z hľadiska prijateľnej ceny. Z viacerých vlastností týchto materiálov treba upriamiť pozornosť najmä na rýchlosť reakcie a rýchly vývoj pevností. Veľmi vhodné sú na použitie pri časovo obmedzených prácach, kde rýchlosť nábehu pevností často brzdí ďalšie pokračovanie a vyvoláva zbytočné prestoje na stavbe. Už po dvoch hodinách možno spustiť premávku na opravenom mieste alebo začať s ďalšími nadväznými prácami, a to prakticky ­ihneď po aplikácii. Tento materiál sa konkrétne uplatnil pri osadzovaní mostných odvodňovačov, mostného záveru a vyrovnaní časti mostovky.

Samozrejme, aj na tejto stavbe sa musel strážiť rozpočet a vykonať niektoré kompromisy s ohľadom na cenu. A práve tu vynikajúco poslúžili klasické typy opravných mált radu EMACO®, ktoré sa použili pri sanácii hornej časti (obr. 6). Plnohodnotne si zastali svoju úlohu a využili sa v rôznych hrúbkach. Uvedené materiály spĺňajú všetky požiadavky na opravu betónov podľa EN 1504 časť 3 a sú pilierom portfólia spoločnosti BASF v oblasti sanácií.

Je dôležité podotknúť, že podobný druh spolupráce nemusí a ani neznamená zbytočné zvýšenie ceny a neuvážený výber tých najdrahších riešení na trhu. Pri znalosti konštrukcií, požiadaviek na dané konštrukcie a širokom portfóliu produktov možno nájsť optimálne riešenie aj z hľadiska ceny materiálu, prácnosti na stavbe, kvality použitých materiá­lov, úspory času a ľudských zdrojov súčasne.

Obr. 5 Ukážka sanácie spodného ťahadla tekutou opravnou maltou liatou do debnenia

Obr. 6 Horná časť mosta

Obr. 7 Zrekonštruované stavebné dielo

Záver
Čo dodať na záver? Azda len to, že nové technológie, materiály a postupy sú na­ozaj použiteľné a môžu pracovať v prospech dodávateľov, avšak jediné, čo si vyžadujú, je otvorená myseľ a ochota diskutovať o vhodnosti a možnostiach ich aplikácie.

Ukážka takejto spolupráce vyvrcholila na tomto projekte využitím veľmi širokého port­fólia materiálov BASF. Na stavbe sa na rôzne účely použilo viac ako 20 rôznych druhov produktov, čo je pri menšom rozsahu stavby naozaj úctyhodné číslo.

TEXT: Martin Hubka
FOTO: BASF

Martin Hubka je produktový manažér v spoločnosti BASF Slovensko, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.