Problematika posuzování a schvalování IS pro mosty PK

Anotace
V příspěvku jsou uvedeny některé problémy, které souvisí s posuzováním a schvalováním izolačních systémů dle ustanovení a požadavků uvedených v ČSN 736242: 2010, TKP 21, ČSN EN 14695 a dalších navazujících ČSN EN pro provádění zkoušek. Základní problémy začínají již zadáním provedení zkoušek typu (dříve průkazní zkoušky), vlastním provedením zkoušek a dokumentaci (obsahem informací) protokolů nebo zpráv o zkouškách. Vlastní posouzení spočívá komplexním zhodnocení předložené dokumentace na jednotlivé izolační systémy a předpoklady pro plnění funkce mostních vozovek.

1. Úvod do problematiky
Pro začátek bude užitečné citovat dopis MD z 11.10.2010, kde byl podrobně popsán postup a termíny pro schvalování - viz příloha. Bylo stanoveno, že o nové schválení izolačních systémů (IS) dle ČSN 736242: 2010 a TKP 21 schválených MD v roce 2010, je nutno požádat do 31.12.2010, žádost se předkládá na MD, schvalování bude probíhat postupně , podle pořadí předložených žádostí a nová schválení budou vydávána koncem I. a v průběhu II. čtvrtletí, platnost všech dosud vydaných schválení IS podle ČSN 736242:1995 skončí vydáním nového schválení podle ČSN 736242: 2010, nejpozději však 30.6.2011. V dopise bylo rovněž podrobně specifikováno, jaké doklady k žádosti je nutno předložit.
Problém se objevil, když byly koncem dubna a začátkem května letošního roku zběžně posouzeny předložené žádosti a dokumentace, kdy pisatel příspěvku byl ŘSD pověřen posuzováním žádostí o schválení IS. Bylo zjištěno, že až na jednu výjimku a dříve předložené žádosti na schválení nových IS, jsou předloženy pouze žádosti bez dokumentace nebo byla předložena neúplná dokumentace (s omezeným provedením zkoušek) a většinou jen v elektronické formě. Žadatele o schválení IS jsou až na výjimky firmy, které zabezpečuji prodej asfaltových pásů nebo jiných hmot a z toho důvodu zadání a koordinace provedení zkoušek, obsah dokladů a zejména zpracování TPP bylo velkým problémem.
Nastala rušná korespondence a konzultační činnost na MD a ŘSD, žadatele se podivovali, že je nutno předkládat nějakou dokumentaci o zkouškách, když IS, které požadují schválit byly převážně již řadu let aplikovány . Někteří žadatelé se odvolávali na bohaté reference z realizovaných staveb v zahraničí i ČR, ale jak se zjistilo, řada referencí neposkytuje dostatek informací o tom jaký konkrétní IS byl použít, kdy a kde to bylo, kdo a jak IS realizoval. Je obtížné zjistit, jak se konkrétní IS osvědčil nejen z hlediska spolehlivosti a životnosti izolační funkce, ale i jako důležitá součást mostní vozovky v konkrétních podmínkách dopravního zatížení při působení proměnných klimatických vlivů. Je třeba litovat, že mostní vozovky a funkčnost izolačního systému se až na občasné výjimky systematicky nesleduje, nevyhodnocuje a je proto obtížné zobecnit, které IS nebo skladby mostních vozovek jsou lepší, poskytují vysokou životnost a spolehlivosti izolační funkce a které nejsou vhodné nebo jen pro omezené použití. Ukazuje se, že dosud nelze spoléhat ani na zprávy z hlavních mostních prohlídek (málo informací, často nesprávné nebo žádné údaje o IS mostní vozovky, chybí záznamy o opravách apod.). Z uvedeného se nabízí závěr, že dosud jen na reference z realizovaných staveb se nelze spoléhat.
V průběhu května, po zběžném posouzení předložených žádosti, bylo zřejmé, že schválení podle původního záměru nebude možno realizovat, proto na základě rozboru situace (nedostatečná kapacita zkušeben, časová náročnost zkoušek a povinnost zabezpečovat výrobu asfaltových pásů dle ČSN EN 14695 a poskytovat odpovídající doklady o jakosti až prakticky od listopadu 2011), MD prodloužilo termín platnosti dosavadních schválení do 30. 9. 2011.

2. Problémy zkoušení, dokumentace a hodnocení jednotlivých parametrů IS
Dřívější požadavky na zkoušení se omezovaly na jednotlivé materiály IS a pouze v omezeném rozsahu se zabývaly zkouškami části IS, jako je přilnavost primární a izolační vrstvy s mostovkou zkouškou v tahu. Spojení – přilnavost v tahu, ve smyku, soudržnost po tepelném zatížení a řada dalších parametrů izolační vrstvy s ochrannou vrstvou nebyla nijak posuzována.
Původní schválení IS byla vydávána na základě zcela jiných požadavků na ověření vlastnosti než je nyní, po vydání ČSN 736242, která mimo jiné musela zohlednit řadu nových zkušebních ČSN EN a rovněž ČSN EN 14695 pro specifikaci vlastnosti asfaltových pásů.
Současné požadavky na zkoušky typu jsou značně širší a nepostačuje jen provedení zkoušek dle požadavku ČSN EN 14695, je nutno provést i zkoušky, které požaduje ČSN 736242. K rozsahu zkoušek uvedu jen několik příkladů. Je nutno prokazovat hodnotu přilnavosti tahu a ve smyku, soudržnost po tepelném zatížení, statické a dynamické přemostění trhlin, odolnost proti hutnění nebo chování asfaltových pásů při pokládce ochranné vrstvy MA a AC. Zejména zkouška ve smyku a soudržnost po tepelném zatížení (91 dni temperování při teplotě 50 st. C) komplikuje posuzování tím, že výstupy zkoušky nejsou dostatečně specifikovány, pokud jde o míru posunu při max. síle ve smyku. U některých IS je max. síla dosažena při posunu 2 až 3 mm, ale někdy to je 7 až 10 mm a často až 25 mm. Pokud je max. hodnota smykové síly, která vyhovuje požadavků normy až při posunu 15 až 25 mm (je dosažena např. max. pevnost ve smyku 0,20 N/mm2), smyková síla při posunu 2 až 10 mm je obvykle nízká, která nesplňuje požadavek normy a při posunu 2 až 5 mm, zcela nevyhovuje. Bohužel, se nepodařilo zjistit, žádné mezní hodnoty posunu, které by bylo možno pro posouzení použit. S ohledem na skutečnost, že soudržnost po tepelném zatížení vykazuje v některých případech rovněž nízké hodnoty (např. jen 60 až 75 % (jde o poměr pevnosti ve smyku sady vzorků po temperování k pevnosti ve smyku porovnávací sady), je nesnadné rozhodnout, zda takový IS při malé tloušťce krytu vyhoví pro větší dopravní zatížení. Snaha o teoretickou konzultaci, jaká deformace pro posun na mostní vozovce je přijatelná, nebyla úspěšná (více při přednášce).
K provádění zkoušek typu je nutno poznamenat, že úroveň provedení zkoušek a dokumentace je značně neuspokojivá, v protokolech se často neobjevují potřebné údaje a informace, značný deficit informaci je v přípravě zkušebních vzorků, chybí údaje o úpravě povrchu betonových desek a specifikace makrotextury po provedení primárních vrstev (v žádném případě se neobjevila hodnota zkoušky MTD). S ohledem na časté nevysvětlitelné disproporce nebo variabilitu výsledků je možné, že je to ovlivněno různým provedením primární vrstvy ( zejména v případě pečetících vrstev jsou hodnoty ve smyku poměrně nízké). Vzhledem k tomu, že v současné době nejsou odzkoušeny všechny IS v celém rozsahu nebo výsledky zkoušek v předané dokumentaci jsou neúplné (různé laboratoře, často neakreditované postupy, odchylky v provedení ochranné vrstvy apod.), nelze provádět celkové závěry.
U IS s parametry, které při zkouškách typu splnily požadavky s dostatečnou rezervou je předpoklad, že i v reálných podmínkách stavby bude dosaženo vyhovujících technických parametrů. Pokud jsou požadavky splněny prakticky bez rezervy, může být vážné riziko pro funkci IS nikoli z hlediska izolačních vlastností, ale jako součást mostní vozovky. Bohužel,
žádné předpisy a normy nestanoví pro technické požadavky prokazované při zkouškách typu IS určitou rezervu, ani omezení variability výsledků. V úvahu lze vzít pouze odstupňované požadavky na požadované parametry při různých druzích ochranné vrstvy pro přilnavost v některých sousedních zemích (např. Slovensko, SRN) nebo doporučení pro odstupňované požadavky v závislosti od celkové tloušťky mostní vozovky ( Velká Britanie).
Pokud posuzujeme podmínky pro zkoušky typu a jako příklad vybereme zkoušku dle ČSN EN 14691„Stanovení soudržnosti po tepelném zatížení“, jsou laboratorní podmínky a realita při provádění IS zcela nesrovnatelné. Zkouška v laboratoří a příprava vzorků se provádí za optimálních laboratorních podmínek - je definováno složení asfaltových směsi ideální teplota asfaltových směsi pro pokládku ochranné vrstvy a podmínky pro zhutnění.Teplotní zatížení vzorků po dobu 91 dnů při teplotě 50 st.C je významné, ale při provádění ochranné vrstvy a následně v průběhu provozu působí podstatně více proměnných vlivů. Při provádění je to různá teplota izolační vrstvy a asfaltových směsi, vlhkost a možné lokální znečištění, variabilita zhutnění a mezerovitosti a pod., při provozu je to především voda, která se dostává u některých IS až na izolační vrstvu, střídavé teploty, dopravní zatížení, kombinace těchto vlivů a pod). Pokud, jsou při zkoušce typu IS dosahovány parametry bez rezervy, co můžeme očekávat od reálných mostních vozovek, kdy se např. ochranná vrstva provádí za minimálních teplot, možného znečištění izolační vrstvy a i jiných nepříznivých podmínek. Na tomto místě považuji za potřebné citovat úvodní ustanovení v ČSN EN 14691 “… - stanovení soudržnosti po tepelném zatížení“. Účelem této zkoušky je stanovit soudržnost vrstev IS v zabudovaném stavu a to stanovením přilnavosti ve smyku před a po vystavení IS tepelnému zatížení. Dále citace pokračuje: „ U hydroizolačního systému se požaduje, aby si po zabudování do betonových konstrukcí zachovaly své kvalitativní požadavky co nejdéle. Většina hydroizolačních pásů používaných pro hydroizolace betonových mostovek je na bázi materiálu, které podléhají oxidaci, migraci, difúzi a absorpci v systému samotném a/nebo i vlivem složek ostatních vrstev konstrukce mostní vozovky. Tyto fyzikálně-chemické jevy se projevují v průběhu času, působením vyšších teplot se tyto jevy urychlí. Použití zkoušky zrychleným tepelným zatížením umožní posoudit změnu specifické mechanické vlastnosti – přilnavosti ve smyku v podstatně kratším čase, než při stárnutí zabudovaného hydroizolačního systému v běžných podmínkách. Použití zkoušky přilnavosti ve smyku umožní zjistit jakoukoli změnu vlastnosti s ohledem na migraci nebo dlouhodobou nesnášenlivost mezi spoji jednotlivých vrstev“ – konec citace.
S ohledem na konstatování uvedené citace by byla na místě široká odborná diskuze, protože problémy nedostatečného spojení vrstev IS se objevuji a s tím souvisí vznik poruch, snížená životnost mostních vozovek a pod. Pozornost zaslouží samotné zkoušky, pečlivá příprava a dokumentace vzorků pro zkoušky i vlastní provedení zkoušek. Požadavky v technických předpisech některých států jsou na řadu parametrů odlišné a podstatně vyšší než stanoví ČSN 736242. Jsou k dispozici studie a doporučení z Anglie, kde jsou požadavky na přilnavost ve smyku a tahu navrženy diferencovaně s ohledem na tloušťku vrstev krytu, ale jsou podstatně vyšší než stanoví naše norma. To má logiku a bylo by potřebné o tom uvažovat, stejně jako i o určité diferenciaci některých požadavků, pokud jde o vysoce a méně dopravně zatížené mostní vozovky.
Podkladem pro schvalování IS vyjma jiných dokumentů (viz TKP 21 čl.21.A.1.1) je i Technický prováděcí předpis (TPP), který je zpracován na různé úrovni, podle zkušenosti zpracovatele a zde se opět objevuje problém, že žadatele o schválení IS jsou až na výjimky firmy, které zabezpečuji prodej asfaltových pásů nebo jiných hmot, kteří neznají celou problematiku. Obvyklým nedostatkem je, že TPP neobsahuji všechny součásti a přesnou skladbu IS (jmenovité tloušťky jednotlivých vrstev, povrchovou úpravu asfaltových pásu), neuvádí potřebné informace o vlastnostech jednotlivých hmot, neobsahuji zásady pro provedení ochranné vrstvy s tím, že ochranná vrstva do IS není zahrnuta s odůvodněním,
že firma, která provádí izolační práce neprovádí ochrannou vrstvu. TPP jsou často v rozporu s TKP 21, pokud jde o životnost IS, záruční lhůty apod.

3. Schvalování
Dosud některé IS byly MD schváleny pro omezené použití podle tříd dopravního zatížení. Schválení bylo obvykle provedeno pro specifikovanou ochrannou vrstvu nebo s možnosti provést ochrannou vrstvu s použitím litého asfaltu nebo asfaltového betonu, nebylo dokladováno, jak se izolační vrstva chová a jaké vlastnosti, s ohledem na míru přilnavosti ve smyku nebo v tahu, při provedení ochranné vrstvy lze garantovat.
V současné době jsou při posuzování rozhodující výsledky zkoušek typu jednotlivých IS. Vlastní posouzení spočívá komplexním zhodnocení předložené dokumentace na jednotlivé izolační systémy a předpoklady pro plnění funkce mostních vozovek z hlediska spolehlivého plnění nejen izolační funkce, ale i mostní vozovky. Přitom je nutno mít na zřeteli předpoklady pro potřebnou maximální životnost v konkrétních podmínkách dopravního zatížení, klimatických a jiných vlivu, ale i opravitelnost.
Poznámka :Často diskutována problematika ekonomiky by měla být hodnocena nikoli náklady na realizaci, ale v určitém životním cyklu, tedy včetně nákladů na opravy, potřebné omezování dopravy, zvýšená míra nehodovosti apod. Proto úspora při použití méně kvalitního IS nebo jen asfaltového pásu 100 až 200Kč/m2, je směšná v porovnání s náklady na jakoukoli opravu nebo výměnu IS.
Pro posouzení a následném schvalování je nutno vycházet ze zkoušek typu, kde jsou uvedeny dosažené výsledky souboru požadovaných zkoušek, které jsou předpokladem, že konkrétní IS může plnit svou komplexní funkci, samozřejmě za předpokladu kvalitního provedení prací a následné údržby. Z toho důvodu je nezbytné, aby parametry dosažené při zkoušce typu eventuálně jiných zkouškách byly uvedeny buď v Technických listech nebo jiné části dokumentace s niž by se následně mohl seznámit každý, kdo se na výběru nebo schválení konkrétního IS podílí (projektování, realizace).

4. Závěr
Předpokládal jsem vyvodit i některé technické závěry a doporučení, ale k tomu je potřeba širší rozsah zkoušek a dokumentace o jednotlivých IS. Zatím pro řadu IS nebylo vůbec požádáno, ale na druhé straně bylo požádáno o schválení nových IS, zkoušky některých IS (např. Bakor) probíhají).
Na problémy zkoušek, protokolů a zpráv o zkouškách, předkládané dokumentaci, která je nutná pro posouzení jednotlivých komponentů IS i celého IS jsem upozornil v předchozím textu . Bohužel respektování požadavků s ohledem na rozsah zkoušek a dokumentaci o jakosti v případě asfaltových pásů dle požadavku ČSN EN 14695 a ČSN 736242, není v řadě případů vyhovující a to ani u zahraničních výrobců asfaltových pásů.

Tento článek byl prezentován na 22.ročníku konference Hydroizolace a vozovky na mostech 2011  

Další informace na dané téma: