Někdy je potřeba praskliny opravit, ale existuje tolik možností, jak navrhnout a vybrat tu nejlepší variantu opravy? Není to tak složité, jak si myslíte.
Po prozkoumání trhlin a stanovení cílů opravy je návrh nebo výběr nejlepších opravných materiálů a postupů poměrně jednoduchý. Tento přehled možností opravy trhlin zahrnuje následující postupy: čištění a vyplňování, lití a utěsnění/vyplňování, vstřikování epoxidu a polyuretanu, samooprava a „bez opravy“.
Jak je popsáno v části „1: Jak vyhodnotit a řešit problémy s trhlinami v betonu“, klíčem k výběru nejlepšího plánu opravy trhlin je jejich prozkoumání a určení jejich příčiny. Stručně řečeno, klíčovými prvky potřebnými k návrhu správné opravy trhlin jsou průměrná šířka trhliny (včetně minimální a maximální šířky) a určení, zda je trhlina aktivní nebo spící. Cíl opravy trhlin je samozřejmě stejně důležitý jako měření šířky trhliny a určení možnosti jejího budoucího pohybu.
Aktivní trhliny se pohybují a zvětšují. Mezi příklady patří trhliny způsobené neustálým poklesem terénu nebo trhliny, které jsou smršťovacími/dilatačními spárami betonových prvků nebo konstrukcí. Spící trhliny jsou stabilní a neočekává se, že se v budoucnu změní. Za normálních okolností bude praskání způsobené smršťováním betonu na začátku velmi aktivní, ale jak se obsah vlhkosti v betonu stabilizuje, nakonec se stabilizuje a přejde do klidového stavu. Kromě toho, pokud trhlinami projde dostatek ocelových tyčí (armatura, ocelová vlákna nebo makroskopická syntetická vlákna), budoucí pohyby budou kontrolovány a trhliny lze považovat za klidové.
U spících trhlin použijte tuhé nebo pružné opravné materiály. Aktivní trhliny vyžadují pružné opravné materiály a speciální konstrukční požadavky, které umožní budoucí pohyb. Použití tuhých opravných materiálů u aktivních trhlin obvykle vede k praskání opravného materiálu a/nebo přilehlého betonu.
Foto 1. Pomocí míchadel s jehlovou špičkou (č. 14, 15 a 18) lze snadno vstříknout opravné materiály s nízkou viskozitou do vlasových trhlin bez nutnosti drátování. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Samozřejmě je důležité určit příčinu vzniku trhlin a zjistit, zda jsou tyto trhliny konstrukčně významné. Trhliny, které naznačují možné chyby v návrhu, detailech nebo konstrukci, mohou vést k obavám o únosnost a bezpečnost konstrukce. Tyto typy trhlin mohou být konstrukčně významné. Trhliny mohou být způsobeny zatížením nebo mohou souviset s inherentními objemovými změnami betonu, jako je smrštění za sucha, tepelná roztažnost a smrštění, a mohou, ale nemusí být významné. Před výběrem možnosti opravy určete příčinu a zvažte význam vzniku trhlin.
Oprava trhlin způsobených chybami v návrhu, detailním návrhu a konstrukci přesahuje rámec jednoduchého článku. Tato situace obvykle vyžaduje komplexní strukturální analýzu a může vyžadovat speciální opravy výztuže.
Obnovení strukturální stability nebo integrity betonových prvků, zabránění únikům nebo utěsnění vody a dalších škodlivých prvků (jako jsou rozmrazovací chemikálie), zajištění podpory okrajů trhlin a zlepšení vzhledu trhlin jsou běžnými cíli oprav. S ohledem na tyto cíle lze údržbu zhruba rozdělit do tří kategorií:
S popularitou pohledového betonu a stavebního betonu roste poptávka po kosmetických opravách trhlin. Někdy oprava integrity a utěsnění/vyplnění trhlin vyžaduje také opravu vzhledu. Před výběrem technologie opravy si musíme ujasnit cíl opravy trhlin.
Před návrhem opravy trhliny nebo volbou postupu opravy je třeba zodpovědět čtyři klíčové otázky. Jakmile si na tyto otázky odpovíte, můžete snáze vybrat možnost opravy.
Foto 2. Pomocí lepicí pásky Scotch, vrtání otvorů a míchací trubice s gumovou hlavicí připojené k ruční dvouhlavňové pistoli lze opravný materiál vstřikovat do jemných trhlin pod nízkým tlakem. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Tato jednoduchá technika se stala populární, zejména pro opravy budov, protože jsou nyní k dispozici opravné materiály s velmi nízkou viskozitou. Vzhledem k tomu, že tyto opravné materiály mohou snadno zatékat do velmi úzkých trhlin gravitací, není nutné provádět drátování (tj. instalovat čtvercovou nebo V-tvarovanou nádržku na tmel). Protože není nutné provádět drátování, je konečná šířka opravy stejná jako šířka trhliny, což je méně zřejmé než u trhlin po drátování. Použití drátěných kartáčů a vysavače je navíc rychlejší a ekonomičtější než čištění drátováním.
Nejprve praskliny vyčistěte od nečistot a úlomků a poté je vyplňte opravným materiálem s nízkou viskozitou. Výrobce vyvinul směšovací trysku s velmi malým průměrem, která se pro aplikaci opravných materiálů připojuje k ruční dvouválcové stříkací pistoli (foto 1). Pokud je hrot trysky větší než šířka trhliny, může být nutné trhlinu frézovat, aby se vytvořil povrchový trychtýř, který se přizpůsobí velikosti hrotu trysky. Zkontrolujte viskozitu v dokumentaci výrobce; někteří výrobci uvádějí minimální šířku trhliny pro daný materiál. Měří se v centipoise a snižující se hodnota viskozity materiál řídne nebo snáze proudí do úzkých trhlin. K instalaci opravného materiálu lze také použít jednoduchý nízkotlaký proces vstřikování (viz obrázek 2).
Foto 3. Zapojení a utěsnění zahrnuje nejprve odříznutí nádoby s tmelem čtvercovou nebo V-čelepí a následné naplnění vhodným tmelem nebo výplní. Jak je znázorněno na obrázku, trhlina v trase se vyplní polyuretanem a po vytvrzení se zaškrábe a zarovná s povrchem. Kim Basham
Toto je nejběžnější postup pro opravu izolovaných, jemných i velkých trhlin (foto 3). Jedná se o nestrukturální opravu, která zahrnuje rozšíření trhlin (drátování) a jejich vyplnění vhodnými tmely nebo výplněmi. V závislosti na velikosti a tvaru zásobníku tmelu a typu použitého tmelu nebo výplně lze drátováním a utěsněním opravit aktivní i spící trhliny. Tato metoda je velmi vhodná pro vodorovné povrchy, ale lze ji použít i pro svislé povrchy s nestékajícími opravnými materiály.
Mezi vhodné opravné materiály patří epoxid, polyuretan, silikon, polymočovina a polymerní malta. Pro podlahovou desku musí projektant zvolit materiál s vhodnou flexibilitou a tvrdostí nebo tuhostí, aby vyhovoval očekávanému zatížení podlahy a budoucímu pohybu trhlin. S rostoucí flexibilitou tmelu se zvyšuje tolerance pro šíření a pohyb trhlin, ale snižuje se únosnost materiálu a podpora okrajů trhlin. S rostoucí tvrdostí se zvyšuje únosnost a podpora okrajů trhlin, ale snižuje se tolerance pohybu trhlin.
Obrázek 1. S rostoucí hodnotou tvrdosti Shore materiálu se zvyšuje tvrdost nebo tuhost materiálu a snižuje se jeho pružnost. Aby se zabránilo odlupování okrajů trhlin vystavených provozu s tvrdými koly, je vyžadována tvrdost Shore alespoň asi 80. Kim Basham preferuje tvrdší opravné materiály (výplně) pro spící trhliny v podlahách s provozem s tvrdými koly, protože okraje trhlin jsou lépe viditelné, jak je znázorněno na obrázku 1. U aktivních trhlin se preferují pružné tmely, ale únosnost tmelu a podepření okrajů trhliny je nízká. Hodnota tvrdosti Shore souvisí s tvrdostí (nebo pružností) opravného materiálu. S rostoucí hodnotou tvrdosti Shore se zvyšuje tvrdost (tuhost) opravného materiálu a snižuje se jeho pružnost.
U aktivních trhlin jsou faktory velikosti a tvaru zásobníku tmelu stejně důležité jako výběr vhodného tmelu, který se dokáže přizpůsobit očekávanému pohybu trhliny v budoucnu. Tvarový faktor je poměr stran zásobníku tmelu. Obecně řečeno, pro flexibilní tmely se doporučují tvarové faktory 1:2 (0,5) a 1:1 (1,0) (viz obrázek 2). Snížení tvarového faktoru (zvětšením šířky vzhledem k hloubce) sníží napětí tmelu způsobené růstem šířky trhliny. Pokud se maximální napětí tmelu sníží, zvyšuje se množství růstu trhliny, kterému tmel odolá. Použití tvarového faktoru doporučeného výrobcem zajistí maximální prodloužení tmelu bez selhání. V případě potřeby nainstalujte pěnové podpůrné tyče, které omezí hloubku tmelu a pomohou vytvořit protáhlý tvar „přesýpacích hodin“.
Přípustné prodloužení tmelu se snižuje se zvyšujícím se tvarovým faktorem. Pro 6 palců. Silná deska s celkovou hloubkou 0,020 palce. Tvarový faktor prasklé nádrže bez tmelu je 300 (6,0 palce/0,020 palce = 300). To vysvětluje, proč aktivní trhliny utěsněné pružným tmelem bez nádrže s tmelem často selhávají. Pokud není nádrž, a dojde k šíření trhliny, napětí rychle překročí tahovou únosnost tmelu. U aktivních trhlin vždy používejte nádrž s tmelem s tvarovým faktorem doporučeným výrobcem tmelu.
Obrázek 2. Zvýšení poměru šířky k hloubce zvýší schopnost tmelu odolávat budoucím momentům vzniku trhlin. Pro aktivní trhliny použijte tvarový faktor 1:2 (0,5) až 1:1 (1,0) nebo dle doporučení výrobce tmelu, aby se materiál mohl v budoucnu správně natahovat s rostoucí šířkou trhliny. Kim Basham
Injektáž epoxidové pryskyřice spojuje nebo svařuje trhliny o velikosti pouhých 0,002 palce a obnovuje integritu betonu, včetně pevnosti a tuhosti. Tato metoda zahrnuje nanesení povrchové vrstvy z nestékající epoxidové pryskyřice k omezení trhlin, instalaci injektážních otvorů do vrtu v těsných intervalech podél vodorovných, svislých nebo nadzemních trhlin a tlakovou injektáž epoxidové pryskyřice (foto 4).
Pevnost epoxidové pryskyřice v tahu přesahuje 5 000 psi. Z tohoto důvodu se injektáž epoxidové pryskyřice považuje za strukturální opravu. Injektáž epoxidové pryskyřice však neobnoví konstrukční pevnost ani nevyztuží beton, který se porušil v důsledku konstrukčních nebo stavebních chyb. Epoxidová pryskyřice se zřídka používá k injektování trhlin k řešení problémů souvisejících s únosností a konstrukční bezpečností.
Foto 4. Před injektováním epoxidové pryskyřice musí být povrch trhliny pokryt nestékající epoxidovou pryskyřicí, aby se omezilo její stékání pod tlakem. Po injektování se epoxidová krytka odstraní obroušením. Odstranění krytky obvykle zanechá na betonu stopy po oděru. Kim Basham
Injektáž epoxidové pryskyřice je tuhá oprava do celé hloubky a injektované trhliny jsou pevnější než sousední beton. Pokud se injektují aktivní trhliny nebo trhliny působící jako smršťovací nebo dilatační spáry, očekává se, že se vedle opravených trhlin nebo mimo ně vytvoří další trhliny. Injektujte pouze spící trhliny nebo trhliny s dostatečným počtem ocelových tyčí procházejících trhlinami, aby se omezil budoucí pohyb. Následující tabulka shrnuje důležité vlastnosti výběru této a dalších možností opravy.
Polyuretanová pryskyřice může být použita k utěsnění mokrých a netěsnících trhlin o velikosti již od 0,002 palce. Tato možnost opravy se používá hlavně k prevenci úniku vody, včetně vstřikování reaktivní pryskyřice do trhliny, která se s vodou spojí a vytvoří bobtnavý gel, čímž se netěsnost utěsní a trhlina se utěsní (foto 5). Tyto pryskyřice zahánějí vodu a pronikají do těsných mikrotrhlin a pórů betonu, čímž vytvářejí silnou vazbu s mokrým betonem. Vytvrzený polyuretan je navíc pružný a odolá budoucímu pohybu trhliny. Tato možnost opravy je trvalá a vhodná pro aktivní nebo spící trhliny.
Foto 5. Injektáž polyuretanu zahrnuje vrtání, instalaci injektážních otvorů a tlakovou injektáž pryskyřice. Pryskyřice reaguje s vlhkostí v betonu a vytváří stabilní a pružnou pěnu, která utěsňuje trhliny a dokonce i netěsnící praskliny. Kim Basham
U trhlin s maximální šířkou mezi 0,004 palce a 0,008 palce se jedná o přirozený proces opravy trhlin za přítomnosti vlhkosti. Proces hojení je způsoben vystavením nehydratovaných částic cementu vlhkosti a tvorbou nerozpustného hydroxidu vápenatého, který se vyluhuje z cementové kaše na povrch a reaguje s oxidem uhličitým v okolním vzduchu za vzniku uhličitanu vápenatého na povrchu trhliny. 0,004 palce. Po několika dnech se široká trhlina může zahojit, 0,008 palce. Trhliny se mohou zahojit během několika týdnů. Pokud je trhlina ovlivněna rychle tekoucí vodou a pohybem, k zahojení nedojde.
Někdy je nejlepší možností opravy „žádná oprava“. Ne všechny praskliny je třeba opravit a nejlepší možností může být sledování prasklin. V případě potřeby lze praskliny opravit později.
Čas zveřejnění: 3. září 2021