Materiály pro rekonstrukce staveb – CI57 Úvodní přednáška Příčiny závad a poškození stavebních konstrukcí a hmot Ing. Michal Stehlík, Ph.D. Ústav stavebního zkušebnictví FAST VUT v Brně

Nejčastější příčiny poruch: REKONSTRUKCE STAVEBNÍHO OBJEKTU PRŮZKUM TECHNICKÉHO STAVU ODHALENÍ PŘÍČIN PORUCH Nejčastější příčiny poruch: materiálové změny porušení statické stability změna poměrů v základové spáře Kvalita stav. konstrukce je dána parametry, ovlivňovanými přímo i nepřímo degradací materiálů. Jedná se o: únosnost použitelnost trvanlivost

Hlavní degradační faktory stavebních konstrukcí a hmot Lidský faktor - zanedbání ochrany a údržby - nekvalitní údržba, opravy - zamořování ovzduší, vandalizmus Vnější vlivy - klimatické změny - biologické vlivy (houby, plísně) - přírodní pohromy Vnitřní vlivy - vlhkost (nadměrné provlhčení, rychlá změna, nadměrné vysušení) - agresivní plyny - nesprávné zacházení (nadměrné teplo, světlo, vlhkost, nehody, oheň)

Požadavky na hmoty pro rekonstrukce Základní stavební výroba: Základní materiály + doplňkové: Silikáty + ocel (80-90%) + Dřevo - pomocná výr. sféra (10-20%) Kámen – opravy historických objektů Plasty – speciální užití Rekonstrukce: Poměr zákl. materiálů + doplňkových se neřídí tolik cenou, ale fyzikálními parametry + technickými výhodami

Hlavní požadavky pro hmoty k rekonstrukčním pracím: KOMPATIBILITA S MAT. REKONSTRUOVANÉHO DÍLA daná srovnatelnými fyz. parametry hmot VHODNÉ TECHNOLOGICKÉ CHOVÁNÍ v celém průběhu rekonstrukčních prací v podmínkách stavby ADHESNÍ CHARAKTERISTIKY HMOT umožňující dosáhnout dokonalé spojení mezi novými prvky a konstrukcí stavby

a) KOMPATIBILITA HMOT V KONSTRUKCI Určující kritérium – modul pružnosti deformační charakteristiky (µ) reologické chování při dlouhodobém zatížení + tepl. změnách trvanlivost včetně hořlavosti Možnost ovlivnění modulu pruž. E: přísada polymeru

Rozdílnost fyzikálních parametrů hmot ve stavebnictví

Ovlivnění modulu pružnosti obr. a) vyztužení (skelná vlákna, písek) obr. b) vliv rozdílných modulů cihel a malty na smykovou pevnost zdiva

Dotvarování ovlivňuje dlouhodobou rozměrovou stálost prvků okamžitá elast. def. Celk. def. = plast. + elast. dotvarování (relaxace) Relaxace = elast. část „studeného toku“- creep

a) tvarová nestálost PMMA při změně teploty b) dotvarování střešní vlnovky z polyester. Laminátu c) smrštění keramzitbetonu v rýnách d) objemové smrštění betonu v kuželi

Deformace keramzitbetonu po zamíchání a během hydratace

Trvanlivost = odolnost materiálů vůči atm Trvanlivost = odolnost materiálů vůči atm. a specifickým vlivům prostředí kombinace materiálů – stejná funkční životnost

Hořlavost – kritérium zásadní důležitosti Chemické interakce Nehořlavé – silikáty Hořlavé či samozhášivé – C, CH Korozní potenciály kovů na styku musí být velmi blízké! Nepolární polymery (PE,PP,PS) se rozpouštějí v nepolárních CH Polární pol. (PMMA, PVAC, PES, PU) v polárních alkoholech, acetonu, … PVC měkčené + PE, PP migrace změkčovadel

Technologické chování hmot 2 základní možnosti technologických postupů Samostatné konstrukční prvky zmonolitněné na stavbě Přímá výroba na staveništi Faktory vzniku trhlin (smršťovacích + konstrukčních) Fyzikální podstata hmoty Pochody probíhající při vzniku struktury hmoty Zatížení stavebního prvku v konstrukci (statické, teplotní, vlhkostní + korozní)

Vznik trhlin v betonové konstrukci Sedání čerstvé betonové směsi (RAPID SETTING) Plastické smršťování ve stádiu gelu (před hydratací) (EARLY SHRINKAGE – PLASTIC SHRINKAGE) Počáteční smršťování (CHEMICAL SHRINKAGE) v období exotermických reakcí – tuhnutí cementu Smršťování (SHRINKAGE CONTRACTION) objemové změny vlivem odpařování tech. vody Korozní vlivy (CORROSION CRACKING)

Objemové změny během hydratace 100 kg cementu + 25 litrů H2O - 6 litrů směsi Smrštění = tuhost struktury + povrchové napětí H20 < Ø kapilár > větší smrštění systému Čerpaný beton – smrštění je o ¼ větší než u běžného B25

Adhesní schopnost hmot Adhese = vzájemná přitažlivost dvou hmot, umožňuje trvalé spojení v jeden celek Více v části „Tmely, lepidla, nátěrové hmoty“

Konec přednášky V přednášce byly použity obrázky z knih: „„Plasty v stavebníctve“ autor A. Letenay a M. Aroch, Alfa Bratislava, 1985 „Stavební materiály pro rekonstrukce“ autor J. Hošek, ČVUT Praha, 1996