Injektáž kabelů dodatečného předpětí

Historie předpjatých konstrukcí přesahuje dobu 50 let. Většina těchto konstrukcí realizovaných v souladu s pravidly dobrého návrhu, detailů a prováděcí praxe demonstrovala obecně vynikající trvanlivost předpjatého betonu a konkrétně kabelů dodatečného předpětí. Byla provedena řada systematických diagnostických průzkumů trvanlivosti ve více zemích, jako jsou Spojené království, Francie, Švýcarsko a Rakousko. Všechny tyto výzkumy potvrdily, že velká většina předpjatých konstrukcí a kabelů dodatečného předpětí vykazuje výbornou trvanlivost pouze s nevýznamnými korozními defekty, pokud vůbec, také narazily na problémy s životností a korozí předpínacích kabelů.

Koncept protikorozní ochrany
Kvalitní injektáž je důležitá pro dlouhou životnost předpínacích kabelů. Předpínací výztuž je proti korozi aktivně chráněna, to znamená pasivována prostřednictvím alkalického prostředí injektáže. K iniciaci koroze lan může dojít, pouze pokud jsou lana depasivována. Injektáž ale sama o sobě nezaručuje trvanlivost předpětí, jedná se o poslední vrstvu protikorozní ochrany. Do konceptu ochrany patří v prvé řadě samotný návrh, kde klíčovým prvkem je rychlé odvedení vody mimo konstrukci. Druhou vrstvou ochrany je hydroizolace, třetí hutný beton s nízkou propustností a případně čtvrtou vnější obal kabelů u celozapouzdřených předpínacích systémů v plastu odolném proti korozi.

I když každý z výše zmiňovaných diagnostických průzkumů obsahuje specifické informace, výsledky všech vykazují některé společné trendy a závěry: předpínací výztuž koroduje v místech kontaktu s pronikající vodou, například v porézních pracovních spárách u nezapouzdřených kabelů; nejsou zcela vyinjektované kabelové kanálky ve vrcholech a v oblasti kotev, což má přímou souvislost s odloučením vody z injektážní malty; kvalita provedení injektáže závisí na dostatečných znalostech, zkušenosti a odpovědnosti dodavatele injektáže.

obr. 1  Odlučování vody a objemové změny v případě optimalizované a běžné injektáže a) ve válci výšky 1 m s vloženým lanem a bez něho, b) ve skloněném válci délky 5 m s 12 lany

Zkušební metody a požadavky na injektážní maltu
Používané metody zkoušení a požadavky na injektážní malty byly až do nedávné doby poměrně dlouho prakticky neměnné. Impulsem ke změně bylo zjištění, že dříve uplatňovaná metodika zkoušení nezohledňovala chování injektážní malty v reálných podmínkách v konstrukci.

Byly provedeny srovnávací testy, které to potvrdily. Zatímco dle původní metodiky běžná injektáž byla bez odloučení vody a vyhovovala stejně jako optimalizovaná, ve válci výšky 1 m s vloženým lanem, který se použí­vá pro kontrolní zkoušky podle EN 447: 2007, jsou již patrné značné rozdíly (obr. 1a). V případě běžné injektáže došlo ke zcela neakceptovatelnému odloučení vody u vzorku s vloženým lanem a nadměrnému nabývání na objemu u vzorku bez lana. Optimalizovaná injektáž byla stále bez patrného odloučení vody. Obdobné, respektive ještě horší byly pak výsledky ve válci délky 5 m se sklonem 30° (obr. 1b), ve kterém se nyní provádějí průkazní zkoušky, a to bez přístupu vzduchu po dobu 24 hodin. Ve válcích je vloženo 12 před­pínacích lan, což má rovněž zásadní vliv na výsledek zkoušky.

Metodika není jediné zpřísnění, v EN 445: 2007 byly zpřísněny také požadavky na injektážní maltu. Jedná se zejména o možné odloučení vody od injektážní směsi v rozsahu pouze do 0,3 % a o kritérium pro zpracovatelnost injektáže po 30 minutách. Tyto dva parametry jsou zásadní ve vztahu k předpokladu plné výsledné zainjektovanosti kabelového kanálku včetně kotev a spojek.

Závěr
Injektáž kromě zajištění alkalického prostředí také pomáhá držet vodu, kyslík a korozi způsobující látky, jako jsou chloridy v odstupu od předpínací výztuže. V případě suchého prostředí v dutinách nedostatečně zainjektovaného předpínacího kabelu pouze s povlakem alkalické injektáže na předpínacích lanech ke korozi výztuže nedochází. Nicméně pokud si voda do dutin najde svou cestu, je zde riziko koroze. Životnost předepnutých betonových konstrukcí je závislá na životnosti předpínacích kabelů. V aktualizovaných normách je to zohledněno a jsou od roku 2010 závazné pro všechny členské státy EU. Kvalita je vždy ovšem nakonec závislá na konkrétní pracovní četě, která injektáž provádí.

Nezkušenost, respektive případné nedodržení technologického postupu může mít za následek, a to i přes veškeré úsilí vložené do vývoje správné receptury injektáže problémy s životností a korozí předpínacích kabelů, na které se narazilo při průzkumech zmiňovaných v úvodu.

TEXT: Ing. Pavel Smíšek
FOTO: VSL

Pavel Smíšek je vedoucí obchodního oddělení ve společnosti VSL SYSTÉMY /CZ/, s. r. o.
–>–>
Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.