Sanácia betónových konštrukcií bytových domov

Poruchy a chyby betónových konštrukcií obvodového plášťa a konštrukcií lodžií či balkónov sú vďaka svojmu rozsahu vážnym problémom. Pri realizácii energeticky efektívnych opatrení a obnove bytových domov sú konštrukcie lodžií a balkónov opomínané a zanedbávané. Často sa ignoruje základná stavebná požiadavka, a to zabezpečenie mechanickej odolnosti a stability týchto konštrukcií.

 Súčasný stav konštrukcií lodžií a balkónov je významne ovplyvnený ich vekom, pôvodným technickým riešením a v neposlednom rade aj údržbou a pôsobením prostredia na bytový dom. Väčšinou sa na súčasnom technickom stave lodžií a balkónov prejavuje aj kvalita realizácie a výstavby. V praxi sa možno stretnúť s diametrálne odlišným rozsahom porúch a poškodení rovnakých konštrukcií v rozličných lokalitách. Ako zaujímavý príklad možno uviesť vonkajšiu expozíciu tvarovo a konštrukčne úplne rovnakých bytových domov vo dvoch rozličných priemyselných aglomeráciách. Odlišný typ exhalátov z chemickej a priemyselnej výroby v priľahlých výrobných závodoch spôsobil úplne rozdielne poškodenie betónu.

Ďalším zaujímavým príkladom by mohla byť aj rôzna kvalita železobetónových dielcov produkovaných dvomi rozdielnymi výrobcami prefabrikátov. Dôvodom je  kamenivo použité do betónovej zmesi. Typ a konkrétne mineralogické zloženie plniva do betónu ovplyvňujú kvalitu betónovej zmesi natoľko, že časom sa dielce a konštrukcie poškodia v úplne odlišnom rozsahu.

Z uvedených príkladov vyplýva, že sanácia a obnova bytových domov, predovšetkým ich betónových konštrukcií, si v jednotlivých prípadoch vyžaduje úplne individuálny prístup, a to aj vtedy, ak ide o typové domy a typové konštrukcie. Napriek tomu, že sa do určitej miery aplikujú typové konštrukčné riešenia opráv, nemožno totiž opomenúť individuálne posúdenie a individuálny prístup k sanácii každého bytového domu a každej jeho konštrukčnej časti. Vždy sa musí riešiť statická spôsobilosť stavebného objektu a jeho konštrukčných častí, pretože sa tým zabezpečí jedna zo základných požiadaviek na výstavbu – mechanická odolnosť a stabilita.

Typické statické poruchy lodžií a balkónov
Základnou požiadavkou na stavebné objekty v zmysle platnej legislatívy, ale predovšetkým z konštrukčno-technického hľadiska je mechanická odolnosť a stabilita. Aj pri sanácii budov je prvým krokom, ktorý sa musí realizovať, zabezpečenie mechanickej odolnosti konštrukcií, konštrukčných častí a celého stavebného objektu.

Z hľadiska mechanickej odolnosti a stability konštrukcií lodžií existujú štyri základné technické problémy a tieto prejavy porúch:

• chyby a poruchy stropných dielcov;
• chyby a poruchy horizontálnych stykov lodžiových dielcov;
• poruchy spriahnutia predsadených konštrukcií lodžií s budovou;
• degradácia (korózia) betónu.

Chyby a poruchy stropných dielcov
Tento typ porúch sa často prejavuje v prípade dutinových predpínaných dielcov s rozponom 6 m, a to nadmernými deformáciami, stratou predpätia a v konečnom dôsledku znížením ich únosnosti (obr. 1). Jedným z možných sanačných opatrení je pridanie ťahovej výstuže na spodnú stranu stropného dielca. V tomto prípade sa používajú napríklad lepené karbónové vlákna (obr. 2).

Obr. 2 Zosilnenie lodžiového stropného dielca s rozpätím 6 m nalepením lamiel z karbónových vlákien na spodnú stranu panela

Chyby a poruchy horizontálnych stykov lodžiových dielcov
Sú dané predovšetkým uložením stropných dielcov (obr. 3) na zvislé stenové konštrukcie a prejavujú sa drvením záhlavia zvislých stien v mieste uloženia stropných dielcov (obr. 4) a vznikom šmykových trhlín (obr. 5). Riešenie predstavuje realizácia oceľových „pätiek“, ktoré slúžia na horizontálne zopnutie záhlavia stenových dielcov aj na zväčšenie plochy na uloženie stropných dielcov lodžií (obr. 6). V prípade dutinových stropných panelov možno realizovať tzv. skryté vystuženie a posilnenie stykov a stropných dielcov, ktoré sa zabezpečí aplikáciou ťahovej a šmykovej výstuže alebo prebetónovaním dutín (obr. 7). Tieto spôsoby možno prípadne kombinovať.

Obr. 3 Nedostatočná šírka uloženia lodžiového stropného panela

Obr. 4 Porušenie horizontálneho styku v mieste uloženia lodžiového stropného panela na nosnú stenu

Obr. 5 Viditeľná šmyková trhlina v mieste uloženia lodžiového stropného panela na nosnú stenu

Obr. 6 Oceľová žiarovo pozinkovaná pätka slúži na rozšírenie úložnej plochy v mieste uloženia lodžiového stropného panela a zároveň prispieva k zopnutiu záhlavia nosnej steny.

Poruchy spriahnutia predsadených konštrukcií
Stavebné sústavy s predsadenými lodžiami treba pri obnove bytových domov preveriť z hľadiska spoľahlivosti spriahnutia lodžiových konštrukcií s bytovým domom. V ČR ide napríklad o VVÚ-ETA, T 08 B, Larsen-Nielsen, HK 65, v SR predovšetkým o stavebnú sústavu BA-NKS-S.

Predsadené lodžie podliehajú objemovým zmenám spôsobeným zmenou teploty omnoho viac ako samotná budova. Súvisí to s charakterom zaťažovania lodžiových konštrukcií teplotnými a vlhkostnými vplyvmi. Lodžiové dielce (stenové aj stropné) sú obklopené vonkajším prostredím z obidvoch strán a zároveň sú oslnené v inom smerovom aj časovom režime, ako obvodové konštrukcie bytového domu. Naopak, samotné lodžiové konštrukcie účinne zatieňujú obvodový plášť budovy a do určitej miery plnia funkciu slnečných clôn.

V prípade, že by konštrukcie predsadených lodžií neboli spriahnuté s domom, s jeho obvodovými a nosnými konštrukciami a bol by možný voľný pohyb lodžiových dielcov v dôsledku teplotných zmien, dielce lodžií by sa vzhľadom na obvodovú konštrukciu budovy posúvali rádovo o niekoľko desiatok milimetrov (v prípade 8- až 12-podlažného domu). Pohybu sa dá do istej miery zabrániť kotviacimi prvkami. Vo všeobecnosti možno povedať, že čím tuhšie kotviace prvky sa použijú, tým sú dilatačné pohyby vplyvom teplotných zmien menšie. Na druhej strane sa tým do dielcov a ich stykov vnáša vyššie sekundárne napätie.

Obr. 7 Zosilnenie krajnej dutiny stropného lodžiového panelu vkladaním ťahovej a šmykovej výstuže a následným prebetónovaním

Na základe získaných skúseností možno tvrdiť, že pri realizácii panelových bytových domov s predsadenými lodžiami sa uplatnil celý rad technických riešení spriahnutých lodžií a bytových domov, ktoré sa líšili nielen kvalitou návrhu a stupňom vyspelosti projektovaného riešenia, ale predovšetkým kvalitou realizácie.

V prípade slovenskej stavebnej sústavy ­BA-NKS-S sú poruchy predsadených lodžií dané nesprávnym ukotvením lodžií, realizáciou betónovej zálievky v škáre medzi nosnou stenou lodžie a obvodovým plášťom, nesprávne zrealizovanými zvarmi a pevne uloženým kotvením, čo znemožňuje vzájomné posuny medzi samotnou budovou a konštrukciou lodžií vo zvislom a vodorovnom smere. Zároveň sa prejavujú nedostatky ukotvenia železobetónového zábradlia, ktoré môžu viesť k zaťaženiu okraja lodžiového stropného panela [3].

Odstránenie tejto poruchy v zásade spočíva v dokotvení predsadených lodžií, pričom sa musí zaistiť posúvanie tohto kotevného spoja vo zvislom smere (obr. 8). Ďalej sa musí realizovať dokotvenie železobetónového zábradlia k nosným stenám lodžií vrátane odstránenia nesprávneho zaťaženia okraja lodžiového stropného panela.

Obr. 8 Možné riešenie dodatočného dokotvenia predsadenej lodžie s umožnením zvislého posunu

Obr. 9 Príklad masívnej degradácie horizontálnych stykov v mieste uloženia lodžiového stropného panela na zvislú nosnú stenu, ktorá si vyžaduje realizáciu reprofilácie.

Korózia betónu
Problematika korózie betónu je daná celým radom vplyvov (karbonatácia betónu, nekvalitná realizácia, zatekanie a pod.). Na sanáciu týchto porúch sa používajú osvedčené systémy a postupy, ktoré sa súhrnne nazývajú reprofilácia. Pri väčšine porúch betónových konštrukcií je reprofilácia nevyhnutnou súčasťou ich sanácie (obr. 9) [1, 2].

Záver
Sanácia betónových konštrukcií, predovšetkým lodžií a balkónov, je jednou zo zásadných úloh pri obnove bytových domov. Táto problematika by sa nemala podceňovať a vo všetkých prípadoch by mala predchádzať ďalším úpravám, napríklad dodatočnému zatepleniu.

TEXT: Dr. Ing. Leoš Červenka, Ing. Jan Ficenec, Ph.D.
FOTO: TERMO + holding

Dr. Ing. Leoš Červenka a Ing. Jan Ficenec, Ph.D., pôsobia v spoločnosti TERMO + holding, a. s.

Literatúra
1.    Červenka, L: Obvodové konstrukce panelových budov, Poruchy staveb. Praha: Grada, 2008.
2.    Cupal, L – Ficenec, J: Sanace betonových konstrukcí. In: Povrchové úpravy, č. 3/2009.
3.    Informačný list projektu 1/2008: Pilotný projekt odstránenia systémovej poruchy predsadených lodžií bytových domov BANKS-S. Bratislava:
VVÚPS-Nova, s. r. o.
4.    Technická dokumentácia spoločnosti TERMO + holding, a. s.: Dodatečné kotvení předsazených lodžií BANKS-S.
5.    Archív spoločnosti TERMO + holding, a. s.

Článok bol uverejnený v časopise Správa budov.