MOSTY.CZ - 12. ročník

Úvodní strana > Konference > Hydroizolace a vozovky na mostech > 12. ročník

Tisk článku |

Laboratorní zkoušky kvalitativních parametrů hydroizolačního souvrství tvořeného pečetící vrstvou a natavovacími asfaltovými izolačními pásy aplikované na "mladém" betonu.

Ing. Jiří Trochta
Ředitelství silnic a dálnic ČR

1. Úvod:

S termínem "mladý beton" (der junge Beton) v souvislosti s hydroizolacemi se setkáváme mimo jiné v předpisech spolkového ministerstva dopravy SRN TL-BEL-EP (Technické zkušební předpisy a technické podmínky dodávek reakčních pryskyřic pro základní nátěry, uzavírací nátěry a zatírání stěrkou pod asfaltovými kryty na betonu) a na webových stránkách www.bast.de, což jsou internetové stránky Spolkového úřadu pro silniční stavitelství (SRN).
Co se tedy pod pojmem "mladý" beton rozumí? Je to beton jehož stáří je 7 dní, přičemž vlhkost betonu se předpokládá větší než 4,0 % hmotnostní, současně ale betonový podklad musí splňovat další požadavky: nesmí docházet k odlupování částic v ploše větší než 1 mm2, nesmí obsahovat nekohezní součásti, nesmí mít či jiná porušení. Dále pak pevnost v tahu povrchových vrstev betonu musí být minimálně 1,5 N.mm-2 a lom musí být minimálně ze 75% v podkladním betonu.
Spolkové ministerstvo dopravy SRN, stejně jako u nás MDS ČR, schvaluje izolační systémy a jednotlivé složky těchto souvrství pro užití na mostech pozemních komunikací. V Německu se u epoxidových pryskyřic pro výrobu pečetící vrstvy rozlišují aplikace na dva typy podkladního betonu:

beton stáří minimálně 21 dní a vlhkost v povrchové vrstvě podkladního betonu menší než 4,0% hmotn.
mladý beton" tj. beton stáří 7 dní a vlhkost v povrchové vrstvě podkladního betonu větší než 4,0% hmotn.

Z 16 epoxidových pryskyřic pro výrobu pečetící vrstvy, které mají schválenou platnost pro beton stáří 21 dní jich osm splňuje použití i na mladý beton (stav k 22.8. 2001).

Proto jsme se v naší laboratoři ŘSD ČR v Praze rozhodli provést laboratorní zkoušky vybraných kvalitativních parametrů nejmenované nízkovizkozní epoxidové pryskyřice aplikované jako pečetící vrstva na "mladém betonu". Tato epoxidová pryskyřice je na seznamu zkoušených hmot a systémů pro kotevní nátěry, pečetící vrstvy a stěrkování určených pro "mladý beton" vydané spolkovým ústavem pro silniční stavitelství SRN. Zkoušky izolačního systému byly prováděny na betonových dlaždicích, které byly vyrobeny a ošetřovány podle předpisu Ministerstva dopravy SRN TL-BEL-EP, kapitola 3.4 Verwendbarkeit auf jungen Beton - Použití na mladý beton a ČSN EN 1766: Výrobky a systémy pro ochranu a opravy betonových konstrukcí - Zkušební metody - Referenční metody pro zkoušky. Zkušební tělesa.
Betonové dlaždice měly rozměr 300 x 300 x 150 mm, vodní součinitel byl 0,40 (použita plastifikační přísada) a velikost maximálního zrna kameniva byla do 8 mm. Takto vyrobený beton (referenční beton 0,40) byl uložen do ocelových forem. Ve formě byl po dobu 24 hodin uložen pod fólií při teplotě 20 ± 2 ^oC. Po odformování byla zkušební tělesa uložena 5 dní ve vodě. Potom byl povrch betonových zkušebních dlaždic otryskán ocelovými broky a na takto připravené zkušební dlaždice byla aplikována kotevně impregnačním nátěrem epoxidová pryskyřice jako první složka hydroizolačního souvrství. Poté následoval stejnou epoxidovou pryskyřicí uzavírací nátěr, čímž byla dokončena pečetící vrstva. Nakonec byl na pečetící vrstvu nataven asfaltový izolační pás.

Postupně jsme v naší laboratoři prováděli tyto zkoušky a kontroly:

stanovení vlhkosti betonu v době aplikace kotevně impregnačního nátěru nízkovizkozní epoxidovou pryskyřicí
spotřeba nízkovizkozní epoxidové pryskyřice při výrobě pečetí vrstvy (spotřeba při výrobě kotevně-impregnačního nátěru a spotřeba při výrobě uzavíracího nátěru)
měření elektrického izolačního odporu pečetící vrstvy vyrobené z nízkovizkozní epoxidové pryskyřice
soudržnost pečetící vrstvy s betonovým podkladem stáří 7 dní
přilnavost hydroizolačního souvrství tvořeného pečetící vrstvou a natavovacími asfaltovými izolačními pásy na betonovém podkladě stáří 7 dní.

2. Popis jednotlivých zkoušek:

Stanovení povrchové vlhkosti betonu zkušebních dlaždic:

Stanovení vlhkosti bylo prováděno přesně 7 dní ode dne výroby betonu. Vlhkost betonu byla stanovována v povrchové vrstvě 0 - 20 mm. Z rubové plochy každé dlaždice byly vyříznuty do hloubky 20 mm za sucha elektrickou rozbrušovací pilou s diamantovým kotoučem chlazenou vzduchem dvě betonová tělíska o hmotnosti cca 50 - 80 g. Takto odebrané vzorky byly ihned po zvážení sušeny v elektrické sušárně do konstantní hmotnosti při teplotě 105 ± 2 ^oC. Potom byla tělesa opět zvážena a vypočítána vlhkost jednotlivých vzorků betonu.

Spotřeba nízkovizkozní epoxidové pryskyřice při výrobě pečetící vrstvy:

Nízkovizkozní epoxidová pryskyřice byla aplikována na zkušební dlaždice štětcem a spotřeba epoxidové pryskyřice byla zjišťována vážením dlaždice před a po aplikování kotevně-impregnačního nátěru a uzavíracího nátěru, tj. gravimetrickou metodou.

Kotevně impregnační nátěr byl prováděn cca jednu hodiny po odběru vzorků pro stanovení vlhkosti betonu, tj. po 7 dnech od výroby betonu. Na ještě čerstvý epoxidový nátěr byl proveden posyp vysušeným křemičitým pískem. Po vytvrzení kotevně impregnačního nátěru byl smetákem ometen nepřikotvený křemičitý písek. Za 24 hodin po nanesení kotevně impregnačního nátěru byl proveden druhý, uzavírací nátěr epoxidovou pryskyřicí. Nátěry byly prováděny v laboratorním prostředí při teplotě 20 ^oC a relativní vlhkosti 65%.

Po zjištění spotřeby kotevně-impregnačního nátěru a uzavíracího nátěru byl zbývající povrch betonových dlaždic natřen epoxidovou pryskyřicí, aby nedocházelo k odpařování vody ze zkušebních dlaždic.

Měření elektrického izolačního odporu pečetící vrstvy:

Elektrický izolační odpor byl měřen podle ČSN 73 6242: "Navrhování a provádění vozovek na mostech pozemních komunikací", příloha F: "Zkouška nepropustnosti".

Před vlastní zkouškou byl do boku každé zkušební dlaždice vyvrtán otvor do hloubky cca 100 mm a o průměru 20 mm. Do tohoto otvoru byla zabetonována (cementovou kaší) hřebínková výztuž o průměru 16 mm. Vyčnívající část výztuže sloužila potom k propojení měřícího přístroje s betonem. Dalším vodičem je spojen měřící přístroj s měřící elektrodou (měděná destička o rozměrech 100 x 100 x15 mm, opatřená na spodní straně plstí). Měření bylo prováděno zkušebním přístrojem UNILAP při pracovním stejnosměrném napětí 500 V.

Stanovení soudržnosti pečetící vrstvy s betonovým podkladem

Soudržnost pečetící vrstvy vyrobené z nízkovizkozní epoxidové pryskyřice s betonovým podkladem byla prováděna podle ČSN 73 6242: "Navrhování a provádění vozovek na mostech pozemních komunikací", příloha C: "Přilnavost vrstev a pevnost v tahu povrchových vrstev".

Zkušební dlaždice opatřená pečetící vrstvou byla navrtána diamantovou korunkou o průměru 50 mm suchým způsobem až na podkladní beton. Po očistění spáry a povrchu pečetící vrstvy tlakovým vzduchem byly na tyto návrty nalepeny epoxidovým lepidlem kruhové duralové terče o průměru 50 mm. Před lepením byla kruhová spára vyplněna motouzem, proto aby se přebytečné lepidlo nedostalo do spáry a po vytvrzení nám neznehodnotilo naměřené hodnoty. Po mírném zatuhnutí lepidla byl motouz odstraněn. Po vytvrzení epoxidového lepidla (následující den) byla provedena vlastní odtrhová zkouška měřícím přístrojem DYNA Z 25. Nárůst tahového napětí během zkoušky byl 0,06 ± 0,04 N.mm^-2.s^-1.

Stanovení přilnavosti hydroizolačního souvrství tvořeného pečetící vrstvou a natavenými asfaltovými izolačními pásy.

Na betonové zkušební dlaždice opatřené pečetící vrstvou z nízkovizkozní epoxidové pryskyřice byly nataveny asfaltové izolační pásy běžně používané na mostech pozemních komunikací v ČR.
Zkoušky přilnavosti natavených asfaltových pásů k pečetící vrstvě byly prováděny podle ČSN 73 6242 "Navrhování a provádění vozovek na mostech pozemních komunikací", příloha C - "Přilnavost vrstev a pevnost v tahu povrchových vrstev". Zkoušky přilnavosti byly prováděny při teplotách izolačního souvrství cca 12^oC a 23^oC.

Na zkušební betonové dlaždice opatřené výše uvedeným izolačním souvrstvím byly nalepeny epoxidovým lepidlem kruhové duralové terče o průměru 100 mm. Po vytvrzení lepidla, byly natavené asfaltové izolační pásy proříznuty ostrým nožem podél zkušebních terčů až na pečetící vrstvu. Potom byly zkušební dlaždice temperovány po dobu 24 hodin na teplotu 12 ^oC a 23 ^oC. Vlastní odtrhová zkouška byla prováděna zkušebním přístrojem DYNA Z 25. Nárůst tahového napětí během zkoušek přilnavosti byl 0.15 N.mm^-2.s^-1.

Během zkoušek přilnavosti byla snímána teplota hydroizolačního souvrství zabodnutím zapichovací sondy do izolačních pásů teploměrným čidlem.

4. NAMĚŘENÉ HODNOTY A KOMENTÁŘ VÝSLEDKŮ:

Kvalitativní parametry referenčního betonu, z kterého byly vyrobeny zkušební dlaždice jsou: objemová hmotnost po 28 dnech 2310 kg.m^-3, pevnost v tlaku za 28 dní: 54,2 N.mm^-2, 55,9 N.mm^-2 a 55,1 N.mm^-2 (jednotlivě) a 55,1 N.mm^-2 (aritmetický průměr). Pevnost v tlaku byla zjišťována na krychlích 150 x 150 x 150 mm. Beton odpovídá tedy třídě C50/60.

Vlhkost betonových dlaždic byla zjišťována na osmi vzorcích a pohybovala se od 5,1 % do 5,9 %, přičemž průměrná hodnota vlhkosti byla zjištěna 5,46 % hmotnostních. Podle očekávání hodnota vlhkosti výrazně překročila hodnotu 4,0 %.

Průměrná spotřeba kotevně impregnačního nátěru epoxidovou pryskyřicí činila 290 g.m^-2 a spotřeba uzavíracího nátěru byla 610 g.m^-2. Tyto spotřeby odpovídají spotřebám udávanými výrobcem epoxidové pryskyřice v technických listech pro kotevně impregnační a uzavírací nátěry pečetících vrstev.
Při měření elektrického izolačního odporu pečetící vrstvy byla zjištěna nejnižší hodnota 870 MΩ při 40 provedených měření. Při všech ostatních měření byly hodnoty výrazně vyšší než 1000 MΩ. ČSN 73 6242 považuje pečetící vrstvu za nepropustnou pokud naměřené hodnoty jsou minimálně v 95% měření vyšší než 500 MΩ a přitom žádná z naměřených hodnot neklesne pod 10 MΩ.

Hodnoty soudržnosti pečetící vrstvy k betonovému podkladu se pohybovaly od 2,55 N.mm^-2 do 3,67 N.mm^-2. Průměrná hodnota soudržnosti ze šesti měření byla 3,2 N.mm^-2 a ve všech případech došlo k oddělení po provedení odtrhové zkoušky v podkladním betonu a hloubka lomu do podkladního betonu se pohybovala od 1 mm do 3 mm. ČSN 73 6242 požaduje min. hodnotu soudržnosti pečetící vrstvy k betonovému podkladu 1,5 N.mm^-2. Vzhledem k tomu, že ve všech případech docházelo k oddělení v podkladním betonu po provedení odtrhových zkoušek lze tyto hodnoty soudržnosti považovat i za hodnoty pevnosti v tahu povrchových vrstev betonové dlaždice.

Přo zkoušky přilnavosti natavených asfaltových izolačních pásů byly použity běžně používané asfaltové pásy, modifikované, s výztužnou vložkou z netkaného polyesteru a tloušťky 4 mm a 5 mm. Při teplotě izolačního souvrství 12,5 ^oC byly zjištěny hodnoty přilnavosti 1,17 N.mm^-2 a 1,32 N.mm^-2 pro každý asfaltový pás, přičemž ČSN 73 6242 předepisuje pro teplotu 12,5 ^oC hodnotu 0,61 N.mm^-2. Při teplotě souvrství 23,0 ^oC byly zjištěny hodnoty přilnavosti 0,64 N.mm-2 a 0,60 N.mm-2 pro každý asfaltový pás, přičemž ČSN 73 6242 předepisuje pro teplotu 23,0 ^oC hodnotu 0,40 N.mm^-2. Celkem bylo provedeno 12 zkoušek přilnavosti pásů k pečetící vrstvě, všechny naměřené hodnoty splnily požadované hodnoty přilnavosti a v převážné většině případů docházelo po provedení odtrhových zkoušek k oddělení mezi nataveným asfaltovým izolačním pásem a pečetící vrstvou.

5. ZÁVĚR:

Námi laboratorně vyrobené hydroizolační souvrství bylo podrobeno rozhodujícím zkouškám, které předepisují základní předpisy pro provádění hydroizolací na mostních objektech pozemních komunikací - ČSN 73 6242 Navrhování a provádění vozovek na mostech pozemních komunikací a TKP MDS ČR, kapitola 21 - Izolace proti vodě. Všechny námi kontrolované parametry ve všech případech splnily požadavky těchto předpisů.

Výsledkem všech provedených zkoušek je konstatování, že i při vlhkosti v povrchové vrstvě 0 - 20 mm vyšší (zjištěná hodnota 5,5 %) než předepisuje ČSN 736242, článkem 6.2.1.1.e (4,0 % hmotnostních) všechny námi zkoušené parametry nízkovizkozní epoxidové pryskyřice (nepropustnost pečetící vrstvy, soudržnost pečetící s podkladem a přilnavost hydroizolačního souvrství tvořeného pečetící vrstvou a natavenými asfaltovými izolačními pásy) při stáří betonové mostovky 7 dní splnily s výraznou rezervou požadavky ČSN 736242.

Tento výše popisovaný hydroizolační systém byl po provedení laboratorních zkoušek aplikován v ČR na malém mostním objektu v září 2000. Všechny provedené kontrolní zkoušky splnily požadavky ČSN 73 6242 a navíc byla ještě provedena zkouška přilnavosti celého hydroizolačního souvrství k podkladu. Celým hydroizolačním systémem se rozumí pečetící vrstva z nízkovizkozní epoxidové pryskyřice, natavený asfaltový izolační pás a ochranná vrstva z litého asfaltu. I tyto kontrolní zkoušky splnily požadavky příslušných norem a předpisů.

zpět na seznam

ISSN 1213-6395 | Tiráž | RSS

(statická verze - archiv)