Samonivelační stěrky jako opravné materiály
Příspěvek popisuje možnosti využití samonivelačních stěrek jako zálivkových a lepicích hmot a jako pojiva pro přípravu rychletuhnoucích potěrů. Dokumentuje vývojové ověřování reologické modifikační přísady, umožňující aplikace samonivelačních stěrek na šikmé a vertikální plochy.
- stěrka je jemnozrnný materiál s max. velikostí zrna většinou do 0,6 mm, výjimečně do 1,2 mm, aplikovaný obvykle v tloušťkách 4 až 8 mm, výjimečně do 15 mm;
- potěr je materiál s max. velikostí zrna obvykle do 4 mm, výjimečně do 8 mm, aplikovaný nejčastěji v tloušťkách 15 až 60 mm.
01 | Vyrovnání podkladu samonivelační stěrkou před pokládkou podlahového krytu: 1 podklad, 2 očištěný povrch, 3 podlahová penetrace, 4 samonivelační stěrka, 5 podlahový kryt
02 | Vyrovnání a zpevnění podkladu samonivelační stěrkou tvořící finální úpravu povrchu: 1 podklad, 2 očištěný povrch, 3 podlahová penetrace, 4 samonivelační polymercementová stěrka
03 | Zalévání elektrického podlahového topení samonivelační stěrkou, pod dlažbu: 1 tepelná izolace, 2 roznášecí potěrová deska, 3 podlahová penetrace, 4 elektrický topný registr, 5 samonivelační polymercementová stěrka, 6 lepicí tmel kategorie min. C2, 7 keramická dlažba
04 | Celoplošně aplikovaná samonivelační stěrka s předchozí lokální sanací výtluku: 1 podklad, 2 očištěný povrch, 3 sanovaný výtluk v podkladu (3 díly stěrky : 2 díly písku) , 4 podlahová penetrace, 5 samonivelační stěrka, 6 ochranný nátěr – povlak
V těchto intencích jsou tyto materiály v tuzemsku také jako hotové suché stavební směsi nabízeny, resp. v projekční a realizační fázi stavebních prací chápany a používány. V češtině, stejně jako v němčině, existují pro zmíněné materiály samostatné výrazy. Výraz samonivelační (podlahová) stěrka (hmota) nalezneme v němčině nejčastěji jako „Selbstnivellierende Boden Spachtelmasse“ nebo „Selbstverlaufende Fussbodenausgleichsmasse“. Pro potěr jako hrubší materiál, aplikovaný ve větších tloušťkách, existuje v němčině jednoznačný výraz „Estrich“. V angličtině je samonivelační podlahová stěrka označována nejčastěji jako „Self-levelling (Self-smoothing) floor screed“ s často používanou zkratkou SLFS nebo „Self-levelling Underlay“ se zkratkou SLU. Výraz „screed“ je však společný pro stěrky i potěry. Rozlišovacím znakem pro stěrky bývá někdy v anglických textech výraz tenkovrstvý – „thin layer“. Z uvedeného vyplývá, že při studiu zahraničních pramenů v anglickém jazyce je nutno bedlivě sledovat zrnitostní skladbu a aplikační tloušťku předmětných materiálů, abychom předešli případným nedorozuměním.
05 | Sanace prasklin zalitím samonivelační stěrkou a vyplněním směsí stěrky s pískem: 1 podklad, 2 sdružený potěr s prasklinami, 3 trhlina zalitá stěrkou, 4 vyrovnávací svrchní stěrka, 5 prasklina vyplněná směsí stěrky a písku (3 díly stěrky : 2 díly písku)
Obvyklé použití
Obecná charakteristika použitelnosti samonivelačních stěrek v podlahových skladbách je velmi blízká použitelnosti samonivelačních potěrů, tzn. v daném případě tenkovrstvé vyrovnání starých i nových podkladů před pokládkou finálních podlahových vrstev, jako jsou dlažby, plovoucí podlahy či běžné podlahoviny (koberce, PVC). Zásadní odlišností v porovnání se samonivelačními potěry je vždy jejich pevné spojení s podkladem – v terminologii spolupůsobení s podkladem, tedy to, že se aplikují jako sdružené. Na rozdíl od samonivelačních potěrů se stěrky vyrábí v širší řadě pevnostních tříd a s různým stupněm zušlechtění redispergovatelnými polymery (dále jen RPP). Kategorie stěrek s vyšší pevností (zpravidla nad 30 MPa) a vyšším stupněm modifikace RPP (obvykle 2 až 4 %) se vyznačují vysokou otěruvzdorností a často se používají jako konečná, finální vrstva podlahové skladby (dílny, sklady, sklepy a pod…). Kvalitní samonivelační stěrky lze využít též k zalévání topných registrů (topné rohože nebo kabely) podlahového elektrického topení. Naopak samonivelační stěrky nižších pevnostních tříd (20 až 25 MPa) jsou někdy používány jako materiály podkladní (pro prvotní vyrovnání podkladu) a tvoří podklad pod výše zmíněné stěrky finální. Názorně zmíněné hlavní formy použití samonivelačních stěrek v podlahových skladbách dokumentují obr. 1 až 3.
06 | Sanace poškozeného potěru lokálním vyplněním směsí stěrky s pískem: 1 podklad, 2 poškozený potěr, 3 náhrada odstraněného potěru opravným potěrem (3 díly stěrky : 2 díly písku), 4 dlažba
Specifické využití
Předem nutno uvést, že v daném případě však máme na mysli specifické způsoby, jako zálivkové, lepicí a pojivové hmoty s odlišným použitím, než je běžné celoplošné lití. Nutno také předeslat, že specifické postupy použití samonivelačních stěrek nelze zobecňovat, neboť tyto možnosti vždy souvisí s vlastní kvalitou stěrky – především s její pevnostní třídou a stupněm modifikace RPP. Možnosti dále zmiňovaných způsobů použití samonivelačních stěrek je vhodné vždy konzultovat s výrobcem, resp. laboratorně a experimentálně ověřit. Obecně k vhodné kvalitě samonivelačních stěrek nutno dodat, že se jedná o tzv. cementové stěrky. K pojivové charakteristice „cementová stěrka“ je třeba dovysvětlit, že se jedná o zjednodušující označení zpravidla směsných hydraulických pojiv (portlandský cement, hlinitanový cement, kalcium-sulfátový slínek, anhydrit, a-hemihydrát …), jejichž hydratací vzniká účelově ettringit, přinášející materiálům rychlý pevnostní nárůst a objemovou stabilitu.
07 | Celoplošná sanace převrstvením vyztuženou směsí stěrky s pískem: 1 poškozený podklad, 2 armovací síť, 3 opravný potěr (3 díly stěrky : 2 díly písku), 4 dlažba
Samonivelační stěrky jako zálivkové a pojivové hmoty
Samonivelační stěrky s dostatečnými pevnostními parametry (pevnost v tlaku Rc = min. 30 MPa, přídržnost B = min. 1,5 MPa) a dostatečnou modifikací RPP = min. 2 %) lze tedy používat i jako hmoty zálivkové a lepicí. Nejčastější formou těchto aplikací je lepení a zalévání trhlin v podkladech, výplň výtluků a nefunkčních dilatačních spár ve směsi s pískem a jako rychlovazné pojivo potěrů ve směsi s pískem nebo lehkým kamenivem (liapor, drcený nebo kuličkový EPS, kuličkové pěnosklo typu poraver, liaver). Jako zálivkové a lepicí hmoty doporučuje např. společnost LB CEMIX u skupiny polymercementových stěrek možnost jejich použití k zalévání prasklin do šíře jejich přípustné aplikační tloušťky, tzn. pro dané materiály do šířky 20 mm.
Praskliny, rýhy a výtluky jejichž šíře resp. hloubka (v případě výtluků) přesahují 20 mm je doporučeno sanovat směsí samonivelační stěrky a písku. Pro přípravu této sanační směsi platí zásady:
08 | Sanace napenetrovaného výtluku směsí 3 díly stěrky : 2 díly písku a přepenetrovaný výtluk před celoplošným vyrovnáním
- Použitá stěrka má mít vyšší deklarovanou pevnost než sanovaný podklad.Hrubost písku je vhodné podle možnosti zvolit na základě tloušťky (šíře) sanované poruchy:
– do 25 mm písek 0 až 2 mm,
– do 50 mm písek 0 až 4 mm.
Praskliny a výtluky se před zaléváním, resp. vyplňováním vyčistí a napenetrují jako před aplikací samonivelační stěrky.
- Vlastní příprava sananční směsi se provádí nejdřívě běžným postupem mísení stěrky s její předepsanou záměsovou vodou (do běžné aplikační konzistence samonivelační stěrky) a následně se přidají na 3 hmot. díly stěrky 2 díly písku (do 25 kg zamísené stěrky se přidá cca 16 kg písku).
- Před přelíváním sanovaného výtluku nebo praskliny samonivelační stěrkou (běžně po 24 hodinách) se povrch sanační směsi penetrujte jako nízce nasákavý podklad, tzn. 1krát Cemix. Penetrace podlahová v koncentraci 1 díl penetrace : 3 díly vody.
Výplňovou směs samonivelační stěrky s pískem (3 : 2) lze použít také jako opravný potěr a k lokálním nebo celoplošným sanacím podlahových potěrů a desek. Při dodržení doporučených zásad má výplňová směs pevnostní parametry shodné s deklarovanými parametry použité stěrky. Po naplnění má směs sníženou schopnost samonivelace a nelze ji spádovat. Celoplošnou sanací opravným potěrem ze směsi stěrky s pískem lze sanovat podklady formou vrchní potěrové roznášecí vrstvy, kterou je možné podle potřeby vyztužit.
Názorný přehled o možnostech využití samonivelačních stěrek jako zálivkových a výplňových opravných hmot (ve směsi s pískem) podávají obr. 4 až 7. Nejčastější případ využití samonivelační stěrky ve směsi s pískem ve formě sananční směsi k výplnění výtluků před celoplošným vyrovnáním podkladu dokumentuje obr. 8.
Příkladem využití vazebného potenciálu vhodné samonivelační stěrky je svépomocná příprava výplňového EPS betonu jako součásti podkladu plovoucí podlahy. V případě instalací vedených mezi deskovými izolanty nebo po jejich obvodu je možné volný prostor vyplnit a vyrovnat tímto materiálem s objemovou hmotností cca 100 až 150 kg/m3. Jedná se nesporně o vhodnější řešení, než jakým jsou dnes často používané improvizace s použitím písku nebo úlomků polystyrenu. Příklad přípravy a aplikace výplňového EPS betonu podávají obr. 9 a 10.
09 | Svépomocná příprava výplňového EPS betonu s použitím samonivalační stěrky se složením záměsi ze 40 l drceného EPS, 3 kg polymercementové stěrky 230 a 2,5 l vody
Reologická modifikace samonivelačních stěrek
Jako rozlivově aplikované materiály se schopností horizontálního vyrovnání povrchu jsou v současnosti samonivelační stěrky široce používány zejména v oblasti rekonstrukcí podlah v bytových, občanských i výrobních objektech. V některých případech je však jejich schopnost samonivelace současně limitujícím prvkem pro jejich volbu a použití. Jedná se především o svažité plochy (rampy, spojující plochy s různou niveletou), vyspádované plochy a některé vertikální konstrukční prvky, které jsou součástí podlah nebo na ně navazují (soklové obrubníky, schodišťové stupně).
Rekonstrukce těchto prvků vyžaduje použití zvláštních lepivých, thixotropních stěrek a malt, zajišťujících přídržnost a nesjíždivost čerstvě aplikovaných materiálů.
Neustálý vývoj v oblasti speciálních přísad do staveních hmot umožnil Útvaru vývoje a technické podpory prodeje společnosti LB Cemix, s. r. o., zaměřit pozornost na přípravu modifikační přísady s pracovním označením RHEOCEM, regulující tekutost samonivelačních stěrek do stavu plastické lepivé hmoty, aplikovatelné na svažité i vertikální plochy. Hlavním smyslem vývoje této přísady bylo logistické zjednodušení při volbě a zajišťování materiálů, kdy jedním materiálem se samonivelačními vlastnostmi lze opravit většinu horizontálních ploch a pro doplňkové opravy svažitých a vertikálních ploch si lze tentýž materiál reologicky zmodifikovat. Významným motivační faktorem byla též snaha o využití některých specifických vlastností samonivelačních stěrek, především rychlého pevnostního nárůstu a objemové stability. Rychlé zpevnění a brzká zatížitelnost tak umožňují rychlé předání díla do užívání.
10 | Aplikace výplňového EPS betonu k vyplnění a vyrovnání liniových instalací mezi deskovým izolantem pod plovoucím potěrem
K hlavním zadaným a očekávaným faktorům vyvíjeného přípravku RHEOCEM patří:
- Operativní použití „in situ“ na stavbě, k úpravě požadovaného množství stěrky.
- Balení a dávkování přísady na obvykle připravované množství stěrky (kelímek 50 g práškové přísady na obvyklých 25 kg stěrky).
- Dávkování do běžně zamísené stěrky, s běžnou rozdělávací vodou.
- Rychlá dispergace a vznik homogenní plastické stěrkové hmoty bez hrudek a sraženin s použitím běžného vrtulového mísidla, kterým byla mísena samotná stěrka.
- Minimalizace vlivu přísady na změnu doby zpracovatelnosti a rychlost zpevňování.
- Minimalizace vlivu přísady na mechanicko-fyzikální vlastnosti vyzrálé hmoty (pevnostní parametry, přídržnost, objemová stabilita…).
Názorný přehled o některých aspektech laboratorních a aplikačních zkoušek s přípravkem RHEOCEM podávají obr. 11 až 18.
11 | Měření konzistence neupravené (referenční) stěrky rozlivovou zkouškou
12 | Měření konzistence reologicky upravené stěrky na „střásacím stolku“
13 | Odlévání a vyrovnání neupravené (referenční) stěrky pro zkoušku přídržnosti
14 | Natahování a zarovnání reologicky upravené stěrky pro zkoušku přídržnosti
15 | Vytváření zkušebních trámečků z neupravené (vlevo) a reologicky upravené stěrky (vpravo)
16 | Reologická modifikace stěrky při modelové aplikační zkoušce
17 | Rozprostírání a zarovnávání reologicky modifikované stěrky při modelové aplikační zkoušce (vnitrozávodní dopravní cesta se sklonem cca 10 %)
18 | Přebroušení, nátěr a zátěžová zkouška vyzrálé reologicky modifikované stěrky při modelové aplikační zkoušce
Závěr
Cílem příspěvku bylo upozornit zainteresované subjekty, především z řad prováděcích realizačních firem, na širší možnosti využitelnosti samonivelačních stěrek, především v oblasti rekonstrukcí. Samonivelační stěrky s vysokým pojivovým potenciálem mohou sloužit ve směsi s pískem k operativní přípravě rychletuhnoucích potěrových a opravných výplňových hmot.
Představení záměru a vývojových fází přípravy reologického modifikačního přípravku RHEOCEM mělo za cíl především získat reakce a názory odborníků z praxe na potřebu a opodstatněnost nabídky daného materiálu pro stavební praxi.
TEXT + FOTO: Ing. Miroslav Štenko, Ph.D.
Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.
