Sanácia plavebných komôr VD Gabčíkovo

Vodné dielo Gabčíkovo vyrobí až desatinu z celkovej spotreby energie Slovenska. Za dve dekády svojej prevádzky sa stalo zároveň vyhľadávaným miestom výletníkov, najmä tých na bicykli. Tí, čo sa plavia po Dunaji, majú zas možnosť okúsiť tiesnivý pocit z hĺbky medzi vysokými betónovými stenami plavebných komôr. Tie však po rokoch fungovania potrebovali chytiť druhý dych, čo sa podarilo vďaka sanácii železobetónových konštrukcií.

Vodné dielo Gabčíkovo sa projektovalo a stavalo ako súčasť sústavy vodných diel na Dunaji Gabčíkovo – Nagymaros. Viacúčelové vodné dielo sa podľa zmluvy z roku 1977 začalo stavať v spolupráci s Maďarskou republikou, ktorá však v roku 1992 vypovedala zmluvu, čím sa neskôr zaoberal aj Medzinárodný súdny dvor v Haagu. Po realizácii náhradného riešenia (nazývaného ako Variant C) s menšou nádržou a po prehradení Dunaja pri Čunove na slovenskom území sa dielo v roku 1992 uviedlo do prevádzky.

Prvotnými cieľmi výstavby vodného diela bolo zlepšiť plavebné podmienky, zabezpečiť protipovodňovú ochranu a výrobu elektrickej energie. Priemerná ročná výroba najväčšej vodnej elektrárne na Slovensku predstavuje v súčasnosti 2 200 GWh elektrickej energie.

Vodné dielo s viacerými funkciami

Prvotnými cieľmi výstavby vodného diela bolo zlepšiť plavebné podmienky, zabezpečiť protipovodňovú ochranu a výrobu elektrickej energie. Priemerná ročná výroba najväčšej vodnej elektrárne na Slovensku predstavuje podľa informácií Slovenských elektrární 2 200 GWh elektrickej energie, čo znamená, že Vodné dielo Gabčíkovo zabezpečuje výrobu elektrickej energie v množstve rovnajúcom sa približne 8 % ročnej spotreby SR. Obyvatelia z blízkeho okolia však oceňujú aj možnosti na oddych, ktoré stavbou diela vznikli. Stabilizáciou toku rieky Dunaj sa zároveň zlepšili environmentálne parametre okolitého prostredia. Zvýšila sa kvalita pitnej vody a zastavil sa pokles podzemnej vody, ktorý nastal v dôsledku uzatvárania meandrov a prehlbovania riečneho koryta. Zároveň sa zlepšili podmienky na poľnohospodárstvo a zastavilo sa vysychanie lužných lesov. Na celom úseku vodného diela Gabčíkovo sa na oboch stranách Dunaja významne zvýšila protipovodňová bezpečnosť územia.

Plavebné komory širšie ako v Panamskom prieplave

Vodné dielo v Gabčíkove tvoria tieto hlavné časti: dve plavebné komory a plne automatizovaná prevádzka vodnej elektrárne. Komory sú situované na ľavej strane rieky, elektráreň sa nachádza vpravo. Plavebné komory sú súčasťou medzinárodnej plavebnej cesty Rýn – Mohan – Dunaj, ktorá spája Severné more s Čiernym morom. Odkedy je Dunaj, druhá najdlhšia rieka Európy, prepojený s Mohanom a Rýnom, možno na jeho slovenskom úseku vidieť lode s vlajkami viacerých západoeurópskych krajín vrátane Holandska, Francúzska alebo Švajčiarska. Ponad vodný stupeň vedie cestný most široký 10 m. Plavidlá v Gabčíkove môžu prekonať výškový rozdiel aj 23 m za 18 až 20 minút.

Každá z plavebných komôr má dĺžku 275 m. Šírka plavebnej komory je 34 m, čo je viac, ako má plavebná komora v Panamskom prieplave. Minimálna hĺbka vody v komore dosahuje 4,5 m a umožňuje lodiam prekonať výškový rozdiel v rozpätí 16 až 23,3 m. Vysoké železobetónové múry plavebných komôr umocnia zážitok z plavby po Dunaji. Od začiatku prevádzky Vodného diela Gabčíkovo v roku 1992 sa tadiaľto za viac ako 20 rokov preplavilo 304 409 plavidiel, čo predstavuje 116,5 milióna ton nákladu a 5,3 milióna preplavených osôb.

Dynamické namáhanie celej konštrukcie sa prejavilo po vyše 20 rokoch najmä na konštrukciách, ktoré sú v priamom kontakte s vodou. Spoločnosť Mapei bola na základe svojich skúseností a širokého portfólia výrobkov stavebnej chémie oslovená, aby vypracovala návrh technologického postupu na sanáciu železobetónových stien plavebných komôr a žľabov. Na základe obhliadky staveniska, diagnostiky podkladu a dlhodobých skúseností a technických znalostí odporučili jej odborníci vhodný systém sanácie.

Plavebné komory potrebovali po rokoch fungovania chytiť druhý dych, takže sa pristúpilo k sanácii železobetónových konštrukcií.

Sanácia žľabov

Pred aplikáciou sanačných materiálov bolo nevyhnutné očistiť konštrukcie žľabov vysokotlakovým vodným lúčom tak, aby vznikol čistý a pevný podklad zbavený všetkých prachových častíc. Materiály v systéme sa navrhli zámerne tak, aby prepúšťali vodné pary aj prípadnú vlhkosť z podkladu.
Na sanáciu žľabu sa použila cementová reprofilačná malta MAPEGROUT T40, ktorá umožňuje opravovať podklad s hrúbkami do 30 mm na vodorovných a zvislých plochách. Na takto opravený podklad sa vhodným valcom naniesla trvalo pružná cementová malta/hydroizolačná stierka MAPELASTIC SMART, ktorá vytvorila súvislú membránu s hrúbkou 2 mm. Hydroizolačná stierka je schopná premosťovať trhliny a zaizolovať podklad. Do všetkých stykov steny s podlahou sa zapracovala pružná hydroizolačná páska MAPEBAND. Vďaka odolnosti MAPELASTIC SMART proti UV žiareniu sa stala hydroizolačná vrstva finálnou úpravou žľabov.

Na sanáciu žľabu sa použila cementová reprofilačná malta MAPEGROUT T40, ktorá umožňuje opravovať podklad s hrúbkami do 30 mm na vodorovných a zvislých plochách.

Plavebné komory

Steny plavebných komôr boli pôvodne ošetrené sivým akrylovým náterom a vykazovali trhliny na celej ploche. Pozdĺž celej konštrukcie bola navyše viditeľná pracovná škára, cez ktorú prenikali vonkajšia dažďová voda a topiaci sa sneh a spôsobovali postupnú degradáciu železobetónovej steny a soľné výkvety. V prvom kroku sa podklad očistil vysokotlakovým vodným lúčom. Výsledkom bol čistý podklad bez pôvodného akrylového náteru zbavený všetkých nesúdržných a prachových častíc. Tak ako pri žľaboch, aj v tomto prípade sa materiály v systéme navrhli tak, aby prepúšťali vodné pary aj vlhkosť z podkladu. V miestach, kde sa vyžadovali hrubá reprofilácia a ošetrenie odhalenej výstuže, sa použili inhibítor korózie MAPEFER 1K a hrubá tixotropná reprofilačná zmes s kompenzovaným zmrašťovaním MAPEGROUT T40.

MAPEFER 1K je určený na ochranu oceľovej výstuže pred koróziou. Vďaka svojmu zloženiu zvyšuje prídržnosť zmesí na cementovej báze k podkladom všetkého druhu, nedochá­dza tak k zníženiu prídržnosti reprofilačnej zmesi. Materiál sa po zmiešaní s vodou v požadovanom množstve aplikoval na výstuž v dvoch vrstvách v hrúbke minimálne 1,5 až 2,0 mm. Miesto ošetrené antikoróznym náterom bolo možné po 6 hodinách reprofilovať. Na tento účel sa použila malta MAPEGROUT T40 – hrubá tixotropná reprofilačná zmes s kompenzovaným zmrašťovaním, zložená z akostných cementov, kremičitej inertnej frakcie, špeciálnych prísad a polypropylénových vlákien. Táto reprofilačná malta sa vyznačuje pevnosťou v tlaku dosahujúcou po 28 dňoch zrenia viac ako 40 MPa (N/mm²), vynikajúcou prídržnosťou k podkladu – vyššou ako 2,0 MPa (N/mm²) – a veľmi dobrou spracovateľnosťou. Zároveň je odolná proti pôsobeniu plynov na betón (CO₂, SO₂, NO_x) a proti zmrazovacím cyklom. V jednom kroku bolo možné urobiť vrstvu hrubú 35 mm.

Na pripravený a mierne navlhčený podklad sa na premostenie trhlín vzniknutých v podklade použila trvalo pružná cementová malta MAPELASTIC v hrúbke vrstvy 2 mm, do ktorej sa zapracovala sklotextilná mriežka odolná proti alkáliám. Tento materiál zároveň zabezpečuje ochranu betónovej konštrukcie pred rozširovaním karbonatácie do vnútorného podkladu, čo by za iných okolností prebiehalo cez vzniknuté trhliny. Vzhľadom na značné popraskanie podkladu bolo nevyhnutné vystu­žiť hydroizolačnú a zároveň ochrannú vrstvu. Po vyzretí pružnej cementovej malty (približne po 4 až 5 dňoch) sa podklad ošetril pružným akrylovým náterom ELASTOCOLOR. Náter sa aplikoval v dvoch vrstvách – po vyzretí zjednotil farebný povrch a zabezpečuje aj ochranu plochy pred atmosférickými vplyvmi. Tento istý postup sa uplatnil aj pri stenách okolo schodiska.

Vlastnosti Mapelasticu zaisťujú, že konštrukcie ošetrené touto ochrannou izoláciou sú trvanlivé aj v miestach so zvlášť nepriaznivými klimatickými podmienkami alebo v prímorských oblastiach bohatých na obsah solí v atmosfére, ale aj v priemyselných priestoroch, kde je vzduch nadmerne znečistený.

Steny pod odvetraným obkladom

Podklad pod odvetraným obkladom sa zbavil všetkých nesúdržných častí, mastnôt a prachu. Na takto pripravený suchý podklad sa aplikoval akrylátový penetračný náter MALECH. Po technologickej prestávke (4 až 12 hodín v závislosti od okolitej teploty) sa naň naniesol pružný akrylátový náter ELASTOCOLOR v dvoch vrstvách

Vodné dielo Gabčíkovo, sanácia plavebných komôr

Rok realizácie: 2012
Technická podpora MAPEI: Sanácia železobetónových konštrukcií plavebných komôr
Realizátor: Trading universal services, s. r. o.
Dodávateľ: MAPEI SK, s. r. o.
Sanácia železobetónových konštrukcií: Mapefer 1K, Mapegrout T40, Mapegrout T60
Ochrana povrchu: Mapelastic, Mapelastic Smart, Mapefinish, Malech Elastocolor Pittura

Mapelastic

Mapelastic je dvojzložková malta na báze cementových spojív, jemného triedeného kameniva, špeciálnych prísad a syntetických polymérov dispergovaných vo vode, vyrobená podľa špeciálnej receptúry vyvinutej vo výskumných laboratóriách Mapei. Zmiešaním oboch zložiek vzniká tekutá zmes, ktorá sa ľahko aplikuje aj na zvislé konštrukcie v jednej vrstve hrubej 2 mm. Vysoký obsah syntetických živíc a ich kvalita zaisťujú vytvrdnutej vrstve Mapelasticu trvalú vysokú pružnosť v akýchkoľvek podmienkach okolitého prostredia. Vrstva navyše neprepúšťa vodu až do tlaku 1,5 bar a je odolná proti chemickým vplyvom rozmrazovacích solí, sulfátom, chloridom a oxidu uhličitému. Mapelastic má vynikajúcu priľnavosť na všetky povrchy z betónu, muriva, keramiky či mramoru za predpokladu, že sú pevné a primerane čisté. Tieto vlastnosti spolu s odolnosťou proti nepriaznivým vplyvom UV žiarenia zaisťujú, že konštrukcie ošetrené touto ochrannou izoláciou sú trvanlivé aj v miestach so zvlášť nepriaznivými klimatickými podmienkami alebo v prímorských oblastiach bohatých na obsah solí v atmosfére, ale aj v priemyselných priestoroch, kde je
vzduch nadmerne znečistený.

TEXT vznikol v spolupráci so spoločnosťou Mapei.
FOTO: Mapei

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske Stavby/Inženýrské stavby.