Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Případ závady suterénních konstrukcí z vodonepropustného betonu

Článek se zabývá analýzou závad v bytovém domě v Praze včetně návrhu sanačních opatření. Základová spára se nachází z velké části pod hladinou spodní vody, a je proto nutné počítat s tím, že bude i s ohledem na inženýrskogeologický průzkum působit jako voda tlaková a agresivní.

1 Úvod

Posuzovaný bytový dům je situován v rezidenční zóně Prahy, kde je převažující zástavba rodinných domů. Je postaven na svažujícím se pozemku obdélníkového tvaru ze tří stran obklopeného hradbou lesního masivu na okraji panelového sídliště. Bytový dům sestává ze tří věžových bloků A, B a C s 8 nadzemními podlažími vzájemně spojených nízkopodlažními krčky se 2 nadzemními podlažími. Vertikální osmipodlažní věže s ustoupeným posledním nejvyšším patrem zasahují svými terasami do uliční fasády. Svojí výškou nepřesahují úroveň střech sousední stávající zástavby.

Objekt má 2 podzemní podlaží napojená na nadzemní podlaží v každé věžové části dvouramenným schodištěm a výtahem. Ve 2. PP jsou garážová stání (dle projektu 74 míst), dále 3 kotelny s měřicím zařízením (pro každou věžovou část samostatná), sklepy a komunikace. V 1. PP jsou kromě 60 garážových stání a komunikací sklepy, kočárkárny, sušárny, provozovny a sociální zařízení.

V 1. NP sekce A jsou 4 byty a 3 ateliéry, ve stejném podlaží sekce C 6  bytů a v sekci D 2 byty. Výškově je objekt rozdělen ve vnitřních polích na dilatační celky (každá z věží A / B + přiléhající část D / C + přiléhající část D) zdvojením stěn. Dilatační spáry ze tří konstrukčních celků mají probíhat až do základové desky, kde mají být do těchto míst vloženy dilatační profily (např. Volclay, Sika apod.). Tři šachty od osobních lanových výtahů o nosnosti 1000 kg jsou bez strojovny (stroj je umístěn v rámci výtahové šachty).

2 Konstrukce posuzovaného domu

Nosný systém bytového domu je železobetonový monolitický. Svislé konstrukce tvoří železobetonové stěny a sloupy, které jsou lokálně (v prosklených rozích po obvodu věže) ocelové z důvodu dosažení maximální štíhlosti. Tloušťky nosných konstrukcí jsou rozdílné:

a) v podzemních podlažích:

  • obvodové stěny 300 mm,
  • vnitřní stěny a stěnové pilíře 250 a 200 mm,
  • kruhové sloupy Ø 350 a 450 mm,
  • obdélníkové sloupy 300/600 a 240/850 mm,

b) v 1.a ve 2. NP:

  • sloupy v obvodovém zdivu 240/500 a 240/600 mm,
  • stěny a stěnové pilíře 250 a 200 mm,
  • kruhové sloupy Ø 400 mm,
  • ocelové sloupy Ø 219 mm,

c) ve 3. až 7. NP:

  • sloupy v obvodovém zdivu 240/500,
  • stěny a stěnové pilíře 200 mm,
  • ocelové sloupy Ø 219 a 169 mm,

d) v 8. NP: stěny komunikačního jádra 200 mm.

Železobetonové desky bezprůvlakových stropů jsou ve všech podlažích 200 mm, strop nad 7. NP je 240 mm, v místech oken je nadpraží výšky 200 mm. Ve stropu nad 1. PP jsou v osách mohutné průvlaky 660/850 mm včetně desky. V místě napojení balkonů je přerušení tepelného mostu dosaženo systémem ISO nosníků tvořený nerezovými výztužnými prvky. Schodiště jsou železobetonová prefabrikovaná uložená na schodišťové podesty přes pryžové podložky.

Vzhledem ke složitým základovým poměrům je pod celým objektem provedena základová deska tloušťky 300 mm (pod schodištěm a výtahovou šachtou 500 mm), která je v místech stěn a sloupů podpírána pilotami. Z hlediska hydroizolace je spodní stavba provedena jako „bílá vana“, což znamená, že základová deska a suterénní stěny jsou vodotěsně vybetonovány se všemi z toho vyplývajícími důsledky pro trhliny, dilatace a technologické postupy.

Základové poměry totiž ovlivňují následující faktory:

  • svažitý terén (výškový rozdíl mezi jihovýchodním a severozápadním rohem zastavěné části dosahuje více než 5 m),
  • geotechnická nehomogenita podloží může být předpokládána na základě značného výškového rozdílu terénu na obou koncích stavby,
  • silně agresivní podzemní voda obsahující CO2 a SO42− s hladinou v hloubce 1,5 až 4,0 m,
  • únosné podloží až ve svrchních partiích skalního podkladu, který tvoří zvětralé bohdalecké břidlice třídy R5 a R4.

Základová spára se nachází z velké části pod hladinou spodní vody, a je proto nutné počítat s tím, že bude i s ohledem na inženýrskogeologický průzkum působit jako voda tlaková a agresivní. Poněvadž svahové hlíny a písky jsou namrzavé zeminy, je jejich použití do násypů méně vhodné (hlíny jsou při převlhčení velmi obtížně zpracovatelné). Pokud se část vytěžené zeminy použije v rámci čistých terénních úprav, je potřebné nechat pláň vyschnout nebo sanovat příměsí vápna.

Výplň obvodového pláště je zhotovena z cihelných bloků Porotherm 24 P+D, vnitřní mezibytové stěny jsou vyzděny z akustických tvárnic Liapor v tloušťce 240 mm, příčky tloušťky převážně 115 mm rovněž z cihelných bloků Porotherm (min. w = 42 dB) a příčky bez akustických nároků tloušťky 65 mm. Zateplení obvodového pláště je provedeno kontaktním izolantem v tloušťce 100 mm. V místě dilatačních spár je vložen stabilizovaný polystyren EPS 25 tloušťky 20 mm zakrytý trvale pružným tmelem a překryt obkladem.

Střecha je plochá, jednoplášťová, spádovaná ke vnitřním svodům. Krytina je z modifikovaných asfaltových SBS pásů s posypem na dřevěném záklopu a dřevěných krokvích. Pohled je sádrokartonový, zateplení je provedeno mezi krokvemi. Živičná krytina je zatížena a požárně chráněna vrstvou kačírku tloušťky 50 mm (frakce 8–16 mm). Skladba podlahy v suterénních garážích a technických místnostech je složena z těchto vrstev:

  • bezprašný a zpevňovací nátěrový systém odolný vůči obrusu a ropným látkám (v dilatačních spárách tmel např. systému Schomburg Asodur),
  • železobetonová deska z vodostavebního betonu C30/37-XA3 s kletovaným povrchem,
  • podkladní beton C12/15 tloušťky 100 mm,
  • rostlý terén.

Okna jsou plastová se střídáním otevíravých vyklápěcích křídel s okny pevnými. Vnitřní dveře jsou hladké dýhované do obloukových dýhovaných zárubní. Vstupní dveře do bytů jsou protipožární EW 30 D3 osazené do ocelových zárubní. Vrata do hromadných garáží jsou sekční plechové s elektropohonem ovládaným kartou.

Pro přívod vzduchu do garáží v suterénech jsou postaveny ve vnitrobloku šachty, které ústí nad terénem v podobě zídky před terasou s nasávací žaluzií. Odvod vzduchu z garáží je řešen opět stavebními šachtami (bez vzduchotechnického potrubí), které jsou umístěny vedle výtahové šachty a vytaženy nad střechu 8. NP, a to samostatně pro každé podzemní podlaží a pro každou sekci.

3 Rozbor podzemních garáží a odvodnění terénu

Vjezd do garáží v 1. a 2. PP je zajištěn z přístupové komunikace dvěma samostatnými rampami obloukovitého tvaru, z nichž do 2. PP vede rampa kratší a tím strmější než u příjezdové rampy do garáže v 1. PP. Ačkoliv objekt má 2 suterény, z hlediska požární ochrany je uvažováno jen jedno podzemní podlaží, ale v každém podzemním podlaží jsou hromadné garáže samostatným požárním úsekem. Vnitřní garáže jsou bez vpustí a od schodišťového prostoru jsou odděleny kouřotěsnými požárními dveřmi EI 30 D3 se samozavíračem.

Schodiště má ve všech sekcích charakter chráněné únikové cesty typu B v provedení jako typ A (bez požárních předsíní), avšak vybavené přetlakovou ventilací. Větrání garáží je přirozené a je v nich umístěno nouzové osvětlení. Mezi venkovní rampou a podlahou garáže ve 2. PP za garážovými vraty další vyrovnávací rampa, ve které odvodňovací žlábek není v garáži, ale těsně před garážovými vraty.

Odvodňovací žlábek s krycím perforovaným plechem má zachytit dešťové srážky z této rampy a z okolního svažitého terénu. K tomu je třeba vzít v úvahu, že svažitý terén s vegetací není jen v těsné blízkosti vlastního obytného domu, ale zasahuje až k obklopujícímu lesu. Navíc spád rampy cca 5° směrem ke garáži je poměrně velký. Jelikož povrch podlahy v garážích 2. PP se nachází v hloubce cca 2,7 m od úrovně okolního terénu, je nutno odvodnění ze žlábku přečerpat do výše položené kanalizace a odtud dále do dešťové přípojky.

Odvodňovací žlábek o šířce 150 mm má na konci blíže k jímce výtokové plastové potrubí vyúsťující přímou trubkou do sběrné jímky s čerpadlem, které se plovákovým zařízením samočinně zapne. Zcela dodatečně byla napříč vyrovnávací vnitřní rampy směrem od vstupních dveří do schodišťového prostoru směrem ke sběrné jímce osazena zarážka tak, aby případná voda mohla na nejužším konci přímo stékat do této jímky. Aby mohly být dveře v úrovni podlahy vedoucí jak do schodišťového prostoru, tak do místnosti s měřícím zařízením před kotelnou otevírány do pravého úhlu, musela být podlaha do vyrovnávací rampy zapuštěna.

V 1. PP byla provedena sonda do stropního podhledu, ze které se zjistilo, že pod železobetonovou stropní deskou se nachází tepelná izolace z minerálních vláken v tloušťce 100 mm. Ta je zakrytá sádrokartonovým podhledem s použitím klasických sádrokartonových desek tloušťky 12,5 mm (mezera mezi spodním lícem tepelné izolace a rubovou stranou sádrokartonových desek byla naměřena 20 mm).

4 Základní nález

Při prohlídce objektu byly zjištěny následující nedostatky:

1) 2. podzemní podlaží:

a) vjezd do garáže bloku A:

  • a1) Styk rampy s podlahou na boční straně vykazuje i při počasí beze srážek vlivem tlaku způsobeném hmotností lidského těla vytlačování vody z rampy směrem ven. V místě styku lze vložit na různých místech do rampy bez jakéhokoliv odporu plastové měřidlo i do hloubky přes 70 mm. V důsledku toho vytékající voda vytváří v ploše podlahy kaluže. Voda se tak může po podlaze rozlévat až k betonové zarážce, která pravděpodobně vytváří ochranu povrchově vedených plastových trubek;
  • a2) Prostup plastového kanalizačního potrubí rampou pak umožňuje další prosakování vody na podlahu garáže, kde postupně mizí povrchový nátěr odolný vůči obrusu;
  • a3) Spára mezi rampou a podlahou byla zřejmě vyplněna silikonovým tmelem, který však ztrácí přilnavost a uvolňuje se;
  • a4) Povrch rampy, ale i částečně i podlahy pod rampou vykazuje trhliny (obr. 1) dosahující šířky cca 1 mm;
  • a5) I samotnou šikmou zarážkou na povrchu rampy lze prostrčit měřidlo, což svědčí o tom, že srážková voda může protékat do garáže i v případě větší její rychlosti, kdy odvodňovací žlábek ji nestačí zachytit;

b) schodišťová podesta před výtahem v bloku A:
Povrchová vrstva betonové podlahy se odlupuje a její rubové plocha svědčí o nedostatečné adhezi k podkladu (obr. 2);

Obr. 1. Trhliny na povrchu rampy u vjezdu do garáží ve 2. PP
Obr. 1. Trhliny na povrchu rampy u vjezdu do garáží ve 2. PP
Obr. 2. Odlupování povrchové vrstvy betonové podlahy na schodišťové podestě před výtahem v bloku A
Obr. 2. Odlupování povrchové vrstvy betonové podlahy na schodišťové podestě před výtahem v bloku A

c) injektáž v obvodové stěně na západní straně:
Výrazně zbarvená místa po vytékající vodě ze stěn bílé vany, která byla utěsněna (obr. 3), jak to dokládá podrobnější detail na obr. 4;

Obr. 3. Výrazně zbarvená místa po vytékající vodě z obvodové stěny bílé vany
Obr. 3. Výrazně zbarvená místa po vytékající vodě z obvodové stěny bílé vany
Obr. 4. Detail ze zainjektovaného otvoru v obvodové stěně bílé vany
Obr. 4. Detail ze zainjektovaného otvoru v obvodové stěně bílé vany

d) garážová stání na východní straně:
Svislé proužky po vytékající vodě ze vzduchotechnického potrubí na vnitřní nosné suterénní stěně (obr. 5), které na podlaze vytvářejí světlé povlaky solí po odpařené vodě (obr. 6);

Obr. 5. Svislé proužky po vytékající vodě z potrubí VZT na vnitřní nosné stěně orientované k východu
Obr. 5. Svislé proužky po vytékající vodě z potrubí VZT na vnitřní nosné stěně orientované k východu
Obr. 6. Světlé povlaky solí po odpařené vodě na povrchu podlahy v části garáží na východní straně
Obr. 6. Světlé povlaky solí po odpařené vodě na povrchu podlahy v části garáží na východní straně

e) nestejnoměrně provedená svislá dilatační spára s výplní pěnovým polystyrenem mezi bloky (obr. 7);

Obr. 7. Nestejnoměrně provedená svislá dilatační spára s výplní pěnovým polystyrenem mezi bloky
Obr. 7. Nestejnoměrně provedená svislá dilatační spára s výplní pěnovým polystyrenem mezi bloky
Obr. 8. Ventilační šachty zakončené zídkou s nasávací žaluzií u ozeleněných dvorů
Obr. 8. Ventilační šachty zakončené zídkou s nasávací žaluzií u ozeleněných dvorů

2) 1. podzemní podlaží:

Obr. 9. Dilatační spára mezi odvětrávací šachtou a suterénní stěnou v 1.podzemním podlaží
Obr. 9. Dilatační spára mezi odvětrávací šachtou a suterénní stěnou v 1.podzemním podlaží
Obr. 10. Dodatečně utěsněná dilatační spára mezi odvětrávací šachtou a suterénní stěnou v 1.podzemním podlaží
Obr. 10. Dodatečně utěsněná dilatační spára mezi odvětrávací šachtou a suterénní stěnou v 1.podzemním podlaží

Zde zůstává problémem odvětrávací šachta situovaná v bloku C, která vyúsťuje nad terén v obezděném, popř. obetonovaném zakrytém truhlíku s větracími lamelami pod horním povrchem (obr. 8).

Ačkoliv podle projektové dokumentace by měla souvisle (bez dilatační spáry) navazovat na bílou vanu, z obr. 9 vyplývá, že mezi odvětrávací šachtou a suterénní stěnou byla provedena dilatační spára, která byla dodatečně utěsněna (obr. 10).

 

5 Návrh sanačních opatření

Prokazatelně vytékající voda ze suterénních stěn (obr. 3–6), ale i snímky přiložené k reklamačnímu dopisu uživatele objektu svědčí o tom, že trhliny v železobetonových stěnách propouštějí tlakovou podzemní vodu agresivního charakteru. Napojení VZT kanálů bylo navrženo „tuhým“ způsobem vetknutí těchto konstrukcí do stěn s určeným detailem těsného ozubu v pracovní spáře. Tím, že nebyla provedena často používaná dilatace mezi vzduchotechnickým kanálem a obvodovou suterénní stěnou nebo nebyl při realizaci přesně dodržen detail „tuhého“ spojení mezi oběma konstrukčními částmi, dochází v místě napojení kanálu ke stěně k prosakování vody.

Prosakující otvory měly být nejdříve utěsněny injektáží na bázi polyuretanu a následně přetřeny rekrystalizačním nátěrem Xypex. Podle informace uživatele objektu však nebyl ani kvalitně provedený tento často používaný rekrystalizační prostředek, složený z portlandského cementu, velmi jemného upraveného křemičitého písku a z mnoha aktivních zvláštních chemikálií. Ve snaze zaretušovat prosvítající vlhké skvrny povrch přetřen akrylátovým nátěrem. Proto je vhodné provést kontrolu utěsněných otvorů a před nánosem nového rekrystalizačního nátěru podkladní akrylátový nátěr přebrousit a vytvořit adhezní můstek pro rekrystalizační nátěr.

Na základě dostupných podkladů lze předpokládat, že po obvodě objektu, zejména na jižní straně, nebylo provedeno žádné odvodňovací drenážní potrubí, které by minimálně snížilo hydrostatický tlak působící agresivní vody a tím i výrazně snížilo riziko prosakování této vody do vnitřních prostorů objektu. Z tohoto důvodu je nutno položit po vnějším obvodě drenážní potrubí zaústěné do stávající sběrné jímky, odkud je srážková voda přečerpávána do výše položené kanalizace. Po této stavební úpravě se prosakování vody ze suterénních stěn výrazně neprojevuje.

Poněvadž nelze zjistit příčinu pronikání vody z vjezdové rampy garáží na podlahu sekce A ve 2. PP, je vhodné rampu demontovat, odhalit zdroj zatékání a na základě toho rozhodnout o nové konstrukci. Navíc stávající šikmá zarážka na rampě neplní zcela svoji funkci.

6 Závěr

Uvedená analýza závad v posuzovaném bytovém domě v Praze dokazuje, že:

  1. technický stav provedení stavebních úprav v podzemních podlažích neodpovídá technologickým zásadám,
  2. zjištěné závady v podzemních podlažích byly odhaleny až při provozu objektu a zhotovitel tohoto objektu je povinen je odstranit,
  3. prodlužování termínu oprav s popsanými závadami může mít za následek nejen zvýšení finančních prostředků na tyto opravy, ale může ohrozit i užívání suterénních prostorů.

7 Literatura

  • [1] ČSN 73 0600 Ochrana staveb proti vodě. Hydroizolace. Základní ustanovení
  • [2] ČSN 73 1201 Navrhování betonových konstrukcí
  • [3] KUPILÍK, V. Znalecký posudek č. 27/07.
 
Komentář recenzenta doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc., soudní znalec

Příspěvek popisuje konstrukci standardního bytového objektu, jeho základové poměry i způsob konstrukčního materiálového provedení. Následně charakterizuje problémy, související s průnikem spodní vody do podzemních garáží a dává je do kontextu i s celkovým konstrukčním řešením objektu a odvodněním terénu. Postupně identifikuje jednotlivé závady a v závěru popisuje jejich důsledky pro celkovou budoucí funkčnost objektu. Předkládaný příspěvek informuje čtenáře o složitosti a komplexnosti problematiky zajištění vodotěsnosti železobetonových konstrukcí a poukazuje na dominantní příčiny chyb. Vzhledem k tomu, že stavebnictví je stále z podstatné části empirickou disciplínou, je technická patologie stejně nezbytným nástrojem zpětné vazby, jako v případě medicíny. Z článku mohou jak projektanti, tak zhotovitelé získat užitečné poznatky pro svou práci.

English Synopsis
Failures of underground structures of water-impermeable concrete

Assessed white tanking is a part of flat block in residence zone in Prague. The flat block consists of three tower parts with reinforced concrete monolithically system. It has two underground storeys and it is built on the sloping plot of rectangular shape with the high difference of opposite corners more than 4 m. Arisen cracks in white tanking were sealed by grouting but infiltrated placed were appeared again. The recrystallization painting Xypex also did not help. Additionally realized drainage prevented water leakage.

 
 
Reklama