Životnosť gabionových stavieb zo zváraných sietí, II. časť

Štandardom na korozívnu ochranu je v súčasnosti v EÚ zmes zinku a hliníka (Zn + Al), ktorej sme sa v spojení s gabionovými konštrukciami venovali aj v prvej časti článku a teraz pokračujeme s hlavným dôrazom na praktické aspekty ich využitia v cestnom a železničnom stavebníctve.

Prvú časť príspevku nájdete tu: Životnosť gabionových stavieb zo zváraných sietí, I. časť

Je povrch PVC ochranou?

Neuvážené deklarovanie noriem STN EN 10 223-3 a STN EN 10 223-8 v poslednom období ako etalónu životnosti je nezodpovedné bez náležitého posúdenia pôdneho prostredia a hlavne kvality plniaceho kameniva a zásypovej štruktúrovanej zeminy (v oboch prípadoch) s ostrohranným kamenivom. Predmetné normy sa nesmú spájať a využívať na konštrukcie v inom ako atmosférickom prostredí (voľný priestor). Je nesmierne dôležité náležite zvážiť všetky parametre gabionových objektov vrátane štruktúry a druhu kameniva či štruktúrnej zeminy, priemeru drôtu na gabionové koše a spojovacieho materiálu. Na základe tohto sa javí vhodnejšie navrhovanie a využívanie gabionov bez prídavného povrchu PVC, teda použitie gabionov z drôtu s priemerom minimálne 3,50 mm a vyšším s povrchom Zn + Al v súlade minimálne s STN EN 10 244-2: 2001 class. A pre gabiony. Z pohľadu očakávanej životnosti je jednoznačnejšie aj použitie v súlade s aktualizovanými TKP časť 31 s odolnosťou min. 1000 hod/lab podľa STN EN 9227.

Ak si realizátor aj napriek tomu zvolí prídavný antikorózny povrch PVC (PA), mal by potom použiť napríklad opracované ploché kamenivo ukladané naplocho v celom objeme a zabezpečiť ochranu gabionového objektu a sietí, napríklad aj tých kotviacich, vhodnou geotextíliou proti poškodeniu ostrohranným kamenivom zo zásypového materiálu alebo vystuženého svahu. Mimoriadne vhodné je použitie obliakov – riečnych štrkov s vhodnou frakciou. Celková gravitačná hmotnosť kameniva z výplne gabionu pôsobí na ploché kamene, ktoré svojimi neopracovanými plochami spôsobia škody, ale môže sa očakávať menšie percento poškodenia.

Zároveň sa musí zvážiť aj otázka požiarnej bezpečnosti gabionového objektu posúdením možnosti ohrozenia a zničenia prídavnej ochrany PVC požiarom z automobilovej nehody alebo požiarom založeným nezodpovednou osobou. Na tieto problémy voľby korozívnej ochrany sa poukazuje aj v TKP č. 31 Zvláštne zemné konštrukcie.

V prostredí prírodných vôd vykazuje zinok zvyčajne menšie hodnoty korózie. Je to spôsobené aj tým, že prírodné vody obsahujú množstvo rozpustených látok alebo karbonáty, ktoré majú tendenciu vytvárať ochranné povlaky. Do takéhoto prostredia s predpokladom plnenia gabionov riečnymi obliakmi a s predpokladom výskytu plávajúcich pieskov možno zvažovať prídavnú ochranu PVC.

Žiarovo pozinkovaná oceľ

Žiarovo pozinkovaná oceľ prichádza do úvahy ako materiál do zeme. Gabiony a gabionové siete sú potom výrobkom, ktorý je v kontakte so zeminou v zásype. Korozívne reakcie sú dané, samozrejme, povahou zemného materiálu a elektrochemickými prúdmi. Keďže na tvorbu korozívnych povlakov je potrebný kyslík, znamená to, že ťažké pôdy sú menej vhodné ako štruktúrované, ktoré obsahujú kamenivo. Korozívna agresivita jednotlivých typov pôdy je uvedená v tab. 1.

Vďaka katodickej ochrane, ktorú zinok poskytuje, nemôže hrdza prenikať pod zinkový povlak a spôsobiť poškodenie takého charakteru, ako je to pri organických povlakoch (farby) alebo ušľachtilejších povlakoch, ako napríklad PVC po poškodení ostrohranným štruktúrnym materiálom.

Korózia spôsobená posypovými soľami

V praxi sa objavujú aj otázky kvality gabionov, ktoré sa týkajú korózie spôsobenej posypovými soľami. Podľa dostupných informácií nespôsobujú posypové soli obsahujúce MgCl₂ zvýšenú koróziu Zn oproti soliam s obsahom NaCl, skôr naopak. Horčík umožňuje zmenu pH na maximálnu hodnotu pH = 10,2. Odborníci z oblasti korózie kovov vyjadrujú názor, že práve to je hlavný hnací faktor používania Zn + Al + MM (Misch Metal s prímesou Mg). Formácia Mg(OH)₂ vytvorí povlak, ktorý následne odoláva oxidácii a zmierňuje lokálne pH. Táto vlastnosť spôsobuje nižšiu korozívnu stratu a vznik MgCO₃. Možno vysloviť názor, že posypové soli s obsahom Mg a zinkové povrchy s obsahom Mg znižujú koróziu Zn oproti predpokladom založeným na skúškach v súlade s STN ISO 9227 a praktickými skúsenosťami z reálnych stavieb.

Kontrola kvality gabionov a materiálu pre gabionové objekty z pohľadu životnosti

Kontrolnú činnosť treba zahájiť už pri príprave stavby, a to na zistenie chýb projektu, ktorý môže obsahovať nekompatibilné návrhy gabionového materiálu a plniaceho či zásypového materiálu, ktoré by mohli ohroziť návrhovú a predpokladanú životnosť objektu a stavby alebo narušiť stabilitu a funkčnosť.

Kompletnosť projektovej dokumentácie

Kompletná projektová dokumentácia by mala obsahovať:

• Statický posudok

Statický posudok objektu by mal posúdiť vnútornú tuhosť gabionovej konštrukcie, ktorá nahrádza betónovú konštrukciu a plní statickú funkciu.

• Autorizáciu návrhu geotextílie

Autorizáciu návrhu geotextílie, resp. iného filtra za gabionovým objektom vykoná statik vzhľadom na možnosť havárie objektu po kolmatácii geotextílie – zásypového filtra – jemnými časticami a stúpnutím hydraulického tlaku.

• Technické a kvalitatívne parametre gabionových sietí, spojovacích a výstužných prvkov:

priemer a kvalita drôtu rovnaká pri všetkých prvkoch
charakteristika siete z hľadiska očakávanej tvarovej stability
korozívna odolnosť min. 2 000 hod po prvú koróziu (STN EN 9227) – cesty I. tr., D, R, železnice
–    vrstva Zn + Al na úrovni min. STN EN 10 244-2 trieda A
korozívna odolnosť min. 1 000 hod po prvú koróziu (STN EN 9227) – cesty II. + III. tr., ostatné
–    vrstva Zn + Al na úrovni min. STN EN 10 244-2 trieda B
prídavná korozívna ochrana PVC (PA)
–    odolnosť min. 3 000 hod (UV žiarenie) – cesty I. tr., D, R, železnice
–    odolnosť min. 2 000 hod (UV žiarenie) – cesty II. + III. tr., ostatné
–    odolnosť proti prierazu ostrohranným kamenivom
–    odolnosť proti praskaniu počas spracovania a montáže
iné parametre

• Technické a kvalitatívne parametre kameňa a zásypového materiálu adekvátne kvalite gabionov

druh a kvalita kameňa z pohľadu návrhovej životnosti objektu
–    rozmery a štruktúra kameniva (štruktúra zeminy)
–    geometrický tvar a druh kameňa z dôvodu prieraznosti prídavnej ochrany
–    nasiakavosť
–    odolnosť mrazových cyklov
–    odolnosť proti rozdrveniu nadložím a zaťažením
iné parametre    

Materiál na stavbe pred a počas montáže a plnenia gabionov

Pri materiáli treba brať do úvahy tieto parametre a vlastnosti:

• priemer a kvalita drôtu musia byť rovnaké pri všetkých prvkoch,
• charakteristika siete z hľadiska očakávanej tvarovej stability,
• potvrdenie parametrov gabionov predajcom na základe certifikátu SK (EU)

korozívna odolnosť Zn + Al na základe skúšok STN EN 9227
vrstva Zn + Al na úrovni min. STN EN 10 244-2
odolnosť proti UV žiareniu
odolnosť prídavnej ochrany proti prierazu a praskaniu
druh a kvalita kameňa z pohľadu návrhovej životnosti objektu,

• uskladnenie gabionov a kameňa zabezpečujúcich odtok vody a vetranie,
• percentuálny obsah jemných častíc v gabionoch a zadnom zásype v súlade s projektom,
• rozmery kameniva a geometrický tvar,
• dodržiavanie technológie ukladania a plnenia gabionov a zadného zásypu.

TEXT: Ing. Eduard Vašík
FOTO a OBRÁZKY: COMPAG SK, s. r. o.

Eduard Vašík je riaditeľom spoločnosti COMPAG SK, s. r. o., ktorá bola ocenená certifikátom SlovakGold pre Gabionovú stavebnicu BLOCK-SK® za ojedinelý špecific­ký produkt, ktorý zasiahol výraznou mierou do ekologizácie stavebníctva a technologických procesov výstavby diaľnic a rýchlostných komunikácií v SR a umožnil obohatiť architektonické diela s rôznym zameraním.

Literatúra
  1.    Korrosionsverhalten von feuerverzinktem Stahl – Stal-Informations-Zentrum, Merkbatt 400, 1990.
  2.    Durability of gabion struktures – Zn & PVC.
Maccaferri, 1994.
  3.    Korózia sietí zváraných z pozinkovaných drôtov podľa DIN 50 021 a prevod do reálneho času. TSUS SR, 1995.
  4.    Životnosť gabionovej stavebnej konštrukcie BLOCK-SK®. COMPAG, s. r. o., 1995.
  5.    STN EN 10 244-2 Neželezné kovové povlaky na oce­ľovom drôte. Časť 2: Povlaky zo zinku a zliatin zinku.
  6.    STN EN 10 223-3: 2001 (neplatná). Časť 3: Drôtené oceľové pletivo so šesťuholníkovými okami na priemyselné účely.
  7.    STN EN 10 223-3: 2014 Časť 3: Drôtené oceľové pletivo so šesťuholníkovými okami na priemyselné účely.
  8.    STN EN 10 223-8: 2014 Časť 8: Zvárané siete na gabiónové produkty.
  9.    STN ISO 9227: 1990 Korózne skúšky v umelých
atmosférach – skúšky v soľnej hmle (nahradila DIN 50 021).
10.    Vašík, E. & kol.: Návod na vypracovanie projektovej dokumentácie pre gabiony, 1993.
11.    Povrchová úprava BEZINAL®. Bekaert, a. s., 2009.
12.    Technické plasty. TORMIRTECH, s. r. o., 2011.
13.    Studie o použití gabionů na elektrizovaných tratích. Elektrizace Dopravy spol. s r. o., Praha, 1997.
14.    Report on structural study of two types of gabion mesh. The University of New South Wales, 1979.
15.    TKP č. 31 Zvláštne zemné konštrukcie. MDaRR SR, 2014.
16.    Příručka žárového zinkování. Nordisk Forzinkningsforening, Stockholm, 2007.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby