Sanácia steny poškodenej trhlinami, vlhkosťou a soľami

Posudzovaná oporná stena je súčasťou novopostaveného obchodného domu. Táto železobetónová stena hrubá 600 mm z betónu B20 je v priečnom smere pri oboch jej lícach vystužená betonárskou výstužou s Ø 14 mm, zaviazanou do obojstranne rozšírených základov – na každej strane o 400 mm. Približne v jednej tretine výšky od päty steny k jej voľnému koncu je na rubovej strane (t. j. na strane zeminy) stabilizovaná konzolou vyloženou približne 1 m alebo 1,6 m so spodnou ochrannou vrstvou z prostého betónu hrubou približne 100 mm. Nosná priečna výstuž je pretiahnutá do rozšíreného základu. Po dokončení opornej steny sa povrch torkrétoval, potom nasledovali omietkarské práce s povrchovým náterom.

Pri realizácii povrchovej vrstvy sa zmes dopravovala do debnenia čerpadlom a potom sa zhutňovala ponorným vibrátorom. Keďže vonkajšia lícová strana opornej steny nevyhovovala ani z hľadiska rovinnosti, ani z hľadiska vzhľadu, povrch sa upravil striekaným betónom v dvoch vrstvách s meniacou sa hrúbkou približne od 20 do 120 mm. Pôvodná oporná stena sa vybetónovala v predpísanej kvalite, čoho dôkazom sú predložené atesty z odobratých vzoriek, ktoré potvrdili, že do debnenia sa ukladal strojovo miešaný betón. Medzi dokončením opornej steny a začiatkom torkrétovania bola prestávka minimálne dva a pol mesiaca.

Torkrétovanie prebiehalo takto:

• Jadrový cementový postrek sa dvakrát kontinuálne strojovo striekal v celkovej hrúbke približne do 20 mm na podklad s pripevnenou dvojitou vrstvou siete kari v období september až október. Sieť kari s okami 150 × 150, s Ø 2,5 až 3 mm sa kládla priamo na hladký povrch vonkajšieho líca opornej steny jednak bez toho, aby sa odstránil separačný náter po debnení z laminátových dielcov, jednak bez abrazívneho čistenia existujúceho povrchu, ale aj bez dištančnej krycej vrstvy. Navyše oká výstužných sietí sa nevystriedali (výstužné prúty oboch sietí sa navzájom kryli), takže betón sa nanášal bez akéhokoľvek vystuženia na vzdialenosť približne 150 mm.
• Po nastriekaní vrstvy postreku sa po technologickej prestávke maximálne tri dni aplikovala druhá vrstva hrubá približne od 20 do 80 mm (niekde aj viac), ktorá mala vzhľadom na nadmernú hrúbku sklon skĺzavať z povrchu, čo sprevádzalo vytváranie trhlín. Po zaschnutí sa poškodené miesta zrezali do roviny a vzniknuté dutiny siahajúce až k podkladovej vrstve sa opakovane ručne začistili.
• Na rozdiel od pôvodnej zmesi, strojovo spracovanej a dovážanej na stavenisko, sa na začistenie povrchu použila zmes vyrobená na mieste zo sklárskeho piesku z okolia, ktorá sa od pôvodnej zmesi líšila nielen zložením, ale aj objemovými zmenami. V rozdielnom okolitom stvrdnutom prostredí sa potom vzhľadom na svoje vlastnosti správala ako plomba. Keďže sa navyše striekaný betón realizoval bez dilatačných škár, je logické, že sa na povrchu opäť objavili trhliny.

Tento technologický postup spôsobil, že viac ako 50 percent celkovej plochy narušili trhliny alebo dokonca odpadlo, takže nasledujúca stavebná firma mala túto situáciu zachrániť ďalšou opravou vyrovnávacou vápennocementovou hrubou omietkou. Vzhľadom na kvalitu podkladu a premenlivú hrúbku sa táto základná vyrovnávacia omietka opravovala cementovou maltou asi z 30 percent celkovej plochy.

Medzi konečným začistením striekaného betónu a vyrovnávacou omietkou bola prestávka minimálne jeden týždeň (asi desať dní). To znamená, že krycia omietka sa tak mohla nanášať v druhej polovici októbra až začiatkom novembra. Použitý povrchový náter je paropriepustný, odolný proti poveternostným vplyvom a plesniam a má dobrú adhéziu.

Oporná stena má tieto nedostatky:

• na vonkajšom líci presvitá sieť puklín pod krycím náterom, a to na vnútornej ploche aj na okrajoch, napr. pod horným krycím plechom. Na niektorých miestach je povrch bez krycieho náteru, nad spevnenou plochou terénu opadáva aj omietka;
• najhoršie to vyzerá na styku s prístupovou komunikáciou, ktorá je bez lemujúceho soklíka. Tu sú zrejmé nielen svetlé mapy od vykryštalizovaných solí, ale náter aj s podkladovou omietkou je veľmi vydutý a miestami odpadnutá časť zachádza až do hĺbky 40 mm;
• pri poklepaní na lícovú vrstvu na niekoľkých miestach možno počuť dunivý zvuk, ktorý je dôkazom toho, že pod povrchom sa nachádzajú dutiny.

Príčinou poškodenia omietky sú okrem chemických procesov, smerujúcich najmä k zvyšovaniu rozpustnosti spojiva omietky (pôsobenie kyslých plynov vo vzduchu), predovšetkým cyklické objemové zmeny v pórovitej štruktúre omietky alebo jej podkladu. Takmer všetky korózne procesy sú spojené s prítomnosťou vody v póroch.

Ako sme už uviedli na začiatku, realizačná firma spôsobila výrazné technologické chyby tým, že striekaný betón nanášala nielen bez toho, aby z povrchu opornej steny odstránila separačný náter, ale aj bez abrazívneho čistenia alebo čistenia tlakovou vodou, čím sa vážne narušila adhézia prídavnej betónovej vrstvy.

Ďalším nedostatkom je pripevnenie dvojitej vrstvy siete kari bez vystriedania ôk a navyše bez kontaktnej a ochrannej dištančnej vrstvy. Pri nanášaní novej vrstvy na starý betón vzniká totiž realkalizácia najvrchnejšej vrstvy betónu, pretože pôvodný vyschnutý betón dlhší čas odoberá novej vrstve striekaného betónu časť zmesovej vody, ktorá je veľmi alkalická a vniká do narušenej vrstvy. Pri tom však vznikajú nežiaduce rozdielne objemové zmeny medzi starým a novým betónom, čo treba rešpektovať. Trhliny tak vplyvom zmrašťovania vznikajú vtedy, keď

• je vzdialenosť medzi výstužnými prútmi siete kari príliš veľká,
• sa striekaný betón nanáša v hrubej vrstve,
• nie sú väčšie torkrétované plochy dilatované.

V našom prípade sa pri torkrétovaní prejavili všetky negatívne vplyvy. Zmena v zložení nanášanej zmesi, či už v rozdielnej štruktúre plniva a jeho granulometrii, alebo v spôsobe miešania a nanášania, je v rozpore s technologickými zásadami prípravy betónu. Nemožno sa čudovať, že povrch striekaného betónu pod dodatočnou vyrovnávacou omietkou mal až toľko trhlín, že sa vrchná cementová omietka striekaného betónu musela odstrániť až po podklad. Taký podklad potom nemôže zaručiť ani celistvosť konečnej zatretej vápennocementovej omietky najmä preto, že nemožno eliminovať nadmernú vlhkosť podkladu pred jej nanášaním.

Ak možno pri opornej stene predpokladať pomerne suchý podklad v dôsledku dlhšieho časového odstupu v priaznivom ročnom období (v letných mesiacoch, nanajvýš na začiatku jesene), táto úvaha už nemusí platiť pre časový úsek realizácie vyrovnávacej omietky, pretože koncom októbra a začiatkom novembra sa zvyčajne vyskytujú hmly alebo je počasie skôr daždivé a podklad horšie vysychá. Prítomnosť vlhkosti ovplyvňuje priľnavosť aj objemové zmeny konečnej omietky. Okrem vlhkého podkladu striekaného betónu sa môže vlhkosť do spodnej časti omietky dostať:

• kapilárnou vzlínavosťou cez kontaktný spoj torkrétovej vrstvy a omietky s terénom,
• netesnosťou kontaktnej zóny medzi základom a opornou stenou,
• vo forme odstrekujúcej vody z tvrdého povrchu komunikačných plôch.

Práve v oblasti nad prístupovou komunikáciou je deštrukcia omietky najhoršia a sprevádza ju kryštalizácia solí, ktoré pôsobia vo forme výkvetov alebo môžu byť súčasťou kapilárnej, prípadne povrchovej vody, ak je napr. v zimnom období prístupová komunikácia solená.

Objekt sa vraj nachádza na spodnom okraji bývalých polí, kde všetka voda kontaminovaná hnojivami preniká do jeho podzákladia. Hnojivá obsahujú soli dusičnanov, ktoré v rozpustnom stave kryštalizujú v povrchovej stene po odparení vody. Kryštalizačný tlak môže byť taký veľký, že materiál mu nie je schopný odolávať. Je pravda, že kryštalizačný tlak solí môže spôsobiť deštrukciu materiálu, ale jeho prítomnosť v podzákladí možno spochybniť. Vzhľadom na:

• časový odstup, keď sa pôvodne súkromný pozemok využíval na poľnohospodárske účely, a obdobie, keď sa stavba stavala (minimálne 14 mesiacov),
• základovú pôdu s koeficientom filtrácie okolo 10-2 až 10-3, svedčiacim o jej priepustnosti,
• zanedbateľnú kapilárnu vzlínavosť veľmi dobre zhutnenej (doložené kontrolnými atestmi) kontaktnej zóny minimálne z betónu triedy B20 medzi základom a opornou stenou, možno tento predpoklad vyvrátiť. Navyše by sa to isté prejavilo pri prieskume hydrogeologických podmienok, ktorý sa zaiste pri takej veľkej stavbe, ako je obchodný dom, realizoval.

Príčinou preukázateľných neesteticky pôsobiacich bielych máp sú výkvety, vznikajúce vylúhovaním solí z podkladu, ale pri účinku vlhkosti. Pri betóne je chemická podstata tvorby výkvetov taká, že pri chemickej reakcii cementu vzniká voľný hydroxid vápenatý, ktorý je, hoci v malej miere, rozpustný vo vode. Preto sa môže dostávať na povrch betónu už so zmesovou vodou, pri stvrdnutom betóne účinkom vody. Na povrchu betónu reaguje hydroxid vápenatý s oxidom uhličitým obsiahnutým vo vzduchu za vzniku uhličitanu vápenatého, nerozpustného vo vode. Hydroxid vápenatý nevynáša na povrch betónu voda obsiahnutá v ňom, ale vzlína kapilárami naplnenými vodou. Kyslé plyny zo znečisteného atmosférického prostredia môžu takisto prispieť k degradácii omietky v dôsledku zvýšenia rozpustnosti jej spojiva najmä vtedy, ak je prítomná vlhkosť v jej póroch.

Z analýzy porúch spomínaných v predchádzajúcej časti vyplýva, že životnosť omietok sa predĺži, ak sa odstránia príčiny ich poškodzovania (znižovanie množstva exhalátov v ovzduší nemožno vôbec ovplyvniť, prenikaniu vlhkosti možno zabrániť čiastočne) alebo sa na omietky aplikujú materiály s takými vlastnosťami, ktoré im zabezpečia lepšiu odolnosť proti týmto vplyvom. Práve pomocou sanačných omietok možno riešiť obnovu omietok na vlhkom, resp. zasolenom podklade. Sanačná omietka sa od bežnej líši najmä veľkou pórovitosťou a tým aj menšou objemovou hmotnosťou, ale aj nižším koeficientom tepelnej vodivosti. Jej póry sú v porovnaní s bežnými omietkami podstatne väčšie (s polomerom nad 100 µm) a steny pórov sú navyše hydrofobizované. Tým sa obmedzí nežiaduci kapilárny pohyb vlhkosti a rozpustené soli sa môžu v takých veľkých póroch usadzovať bez toho, aby hrozilo bezprostredné nebezpečenstvo rozrušenia omietky (kryštalizačná zóna sa posúva do jej vnútra). Na takto vzniknutú suchú povrchovú vrstvu bez výkvetov solí možno aplikovať vhodný náterový systém s nízkym difúznym odporom pre vodnú paru.

Ak sa na povrchu striekaného betónu objavia po jeho stvrdnutí trhliny, nestačí len nahradiť vyrovnávaciu omietku sanačnou, ale na povrch striekaného betónu treba pred nanesením novej sanačnej omietky dať jemné výstužné pletivo, aby sa trhliny z podkladu neprenášali do novej omietky.

Vzhľadom na odstrekujúcu vodu a vlhkosť obsiahnutú v podkladovom betóne možno na styku s terénom použiť difúznu lištu, ktorú možno umiestniť namiesto sokla alebo nad ním. Dvojdielna difúzna lišta – exteriérová s označením DLD-e 70/14, vyrobená zo špeciálneho PVC, dovoľuje vlhkosti difundovať do okolitého voľného priestoru na základe vzduchových kanálikov. Táto difúzna lišta má nad otvormi priebežné striešky, ktoré dodatočne chránia otvory v lište proti zatekaniu vody stekajúcej po fasáde aj proti zrážkovej vode pod uhlom až do 45^o. Rozmery lišty sú 70 × 14 × 2 500 mm, veľkosť otvorov je 4 × 50 mm.

Návrh sanácie zahŕňa tieto procesy:

Zo spomínaných skutočností je zrejmé, že príčinami poškodeného povrchu opornej steny je vlhkosť a objemové zmeny podkladových vrstiev náteru spôsobené nesprávnym technologickým postupom. Hoci presnú identifikáciu vzniknutých chýb nemožno špecifikovať pre nedostatok dôkazov, z analýzy vyplýva, že najväčší podiel viny mala firma vykonávajúca striekaný betón. Chybou firmy realizujúcej kryciu vyrovnávaciu omietku je zanedbanie kontroly stavu vlhkosti v torkrétovom podklade. Vzhľadom na to, že kapilárna vzlínavosť nepórovitým betónom je zanedbateľná, mohla sa miera deštrukcie povrchovej omietky čiastočne znížiť aj realizáciou keramického soklíka nad prístupovou komunikáciou.