Sanace železobetonové stropní konstrukce vodojemu Pasohlávky

1. Úvod

Konstrukce stropní desky vodojemu, která již vykazovala značné poškození povrchových vrstev a korozi části výztuže v betonu, byla tato určena k sanaci a generální opravě. Opravy byly prováděny při částečné odstávce vodojemu, pro zachování provozu byla sanace prováděna postupně vždy v jedné ze dvou nádrží. S ohledem na provoz a potřebu zásobování pitnou vodou byla mezi etapami realizace delší časová prodleva.

2. Popis původního stavu konstrukce

Vodojem postavený v šedesátých letech 20. století má základní konstrukci tvořenou železobetonem. Základ byl proveden jako deska tloušťky 400 mm vyztužený u spodního a horního líce desky. Obvodové stěny a vnitřní dělící stěna je železobetonová, obvodové stěny jsou v tl. 400 mm a vnitřní stěna v tl. 500 mm. Vnitřní rozměr komor je 19,9×10,2 m. V každé komoře jsou umístěny dva železobetonové prefabrikované sloupy 300/300 mm, které jsou vetknuty do základové patky 1,3×1,3 m, která má tvar jehlanu a zajišťuje přenesení zatížení do základové desky na větší plochu, aby nedošlo k protlačení základové desky, protože základová deska není vyztužena smykovou výztuží vůči protlačení konstrukce. Podle dochované části projektové dokumentace jsou konstrukce z vodostavebního betonu V4 – B 250 a vyztuženy ocelí 10 216.

Sloup má rozšířenou hlavu pro uložení železobetonových průvlaků ve dvou směrech. Průvlaky jsou prefabrikované se zmonolitněním vnitřní části. Vnější část nosníků je vyrobena jako prefabrikát a v příčném řezu tvoří písmeno „U“. Zmonolitňující betonová část průvlaku je přetažena z prefabrikované části do stropní desky, která je tvořena z prefabrikovaných stropních panelů, dle dochovaných výkresů se jedná o stropní panely ozn. PZD 65-100/530, které jsou vylehčeny otvory. Panely jsou uloženy na příčné průvlaky, uložené na rozšířené hlavy sloupů a dále na krátké konzoly, které jsou vetknuty do železobetonových stěn.

Prohlídkou pracovníků investora v roce 2015 bylo zjištěno, že stropní konstrukce nad zásobníkem pitné vody vykazuje výraznější degradaci a na základě provedené prohlídky bylo zjištěno, že je obnažena třmínková výztuž na spodním líci stropních desek a průvlaků.

U prefabrikované části konstrukce, kde byla provedena menší krycí vrstva výztuže, a která se nachází přímo nad vodní hladinou, tak byl již povrch betonu narušen v rozsahu, že začalo docházet k odpadávání povrchových vrstev do vodní nádrže. Současně neustálý koloběh vody a vodních par podporuje karbonataci betonu a stálá vlhkost pak urychluje korozi výztuže. Původní železobetonová konstrukce nebyla nijak povrchově upravena.

U svislých stěn a železobetonových sloupů nebylo porušení konstrukce pozorováno. U nosných průvlaků bylo rovnoměrné poškození, při kterém došlo k obnažení třmínkové výztuže. U stropních desek byly viditelné stopy po hlavní nosné výztuži, která byla obnažena z cca 50 % pohledové plochy. Byl předpoklad, že již došlo k úbytku plochy výztuže na stropních deskách do 30 %.

3. Sanace železobetonové konstrukce stropu

S ohledem na typ konstrukce a její účel byl sanační zásah naplánován v rámci udržovacích prací a dle možností odstávky části vodojemu. Práce byly rozděleny na 2 etapy, vždy se práce prováděly v jedné zásobní komoře, kdy druhá komora byla v provozu.

Tento postup si vyžádal opatření tak, aby nedošlo ke kontaminaci vody v provozované části vodojemu, zejména s ohledem na ztížený přístup do akumulačních nádrží, kdy veškerý materiál, pracovní nástroje a lešení muselo být transportováno ručně bez použití mechanizace. Pro přístup ke konstrukci stropu nacházejícího se ve výšce 6,2 m nad úrovní dna bylo zřízeno pracovní lešení s plnou podlahou pod stropní konstrukcí. Pro snížení velmi vysoké vlhkosti v prostoru akumulační nádrže bylo využito průmyslového odvlhčovače vzduchu.

Konstrukce byla nejprve očištěna mechanicky od nesoudržných vrstev betonu na stropních panelech včetně jejich lokálního podepření stojkami. Následně byla konstrukce celoplošně očištěna tryskáním vodním paprskem a očištěna obnažená stávající výztuž mechanicky od rzi. Veškerá obnažená původní výztuž byla natřena po očištění pasivačním nátěrem.

Z důvodu, že na stropní konstrukce je proveden násyp a statickým posouzením bylo zhodnoceno, že konstrukci je nutno zesílit, bylo provedeno zesílení konstrukce stropních panelů osazením doplňkové podélné spodní výztuže do vyfrézovaných drážek v betonu. Konstrukce průvlaků byla zesilována nově přidanou podélnou a smykovou výztuží, na koncích vlepenou do vrtů na chemickou kotevní maltu. Na konstrukci průvlaků byla dále aplikována jako pomocná výztužná síť s oky 40×40 mm.

Konstrukce stropních panelů a průvlaků byla po provedení přidané výztuže celoplošně sanována hrubou tixotropní maltou pro sanace betonových konstrukcí s přísadou inhibitorů koroze. Na stropní panely byla aplikována sanační malta v tloušťce cca 25 mm, u průvlaků byla tloušťka vrstvy cca 50 až 70 mm. Současně byly opraveny a sanovány konzoly na stěnách a rozšířená hlava sloupu pro průvlaky.

Konečná povrchová úprava byla provedena dvousložkovou hydroizolační stěrkou s atestem na přímý styk s pitnou vodou v šedé barvě.Provedením celkové opravy stropní konstrukce vodojemu zajistil investor delší živostnost konstrukce a kvalitu dodávané pitné vody.

Materiálová skladba sanačního sytému

• Betosan Densocrete 111 a 222
• Betosan Superfix TH
• Betosan Armobet 40/40/2
• Betosan Unisan TH Crete
• Betosan Waterfin PV šedý

Základní údaje o stavbě

• Místo: Pasohlávky, VDJ Pasohlávky
• Investor: Vodovody a kanalizace Břeclav, a.s. (IČO: 49455168)
• Projektant: OK. Atelier s.r.o. (IČO: 60744456)
• Zhotovitel: SASTA CZ, a.s. (IČO: 26240980)
• Stavbyvedoucí: Radek Říčka (SASTA CZ, a.s.)
• Plocha sanovaného stropu: 425 m²
• Termín realizace: 05/2018–02/2019 (2 etapy)

Literatura

1. OK. Atelier s.r.o.: Projektová dokumentace VDJ Pasohlávky – sanace ŽB stropní konstrukce. 12/2015.
2. SASTA CZ, a.s.: Realizační dokumentace SASTA, 2019.

Fotodokumentace

Obrázek 1.: Zesilování konstrukce přidanou výztuží

Obrázek 2.: Konstrukce před aplikací sanační malty

Obrázek 3.: Aplikace sanační malty

Obrázek 4.: Konstrukce po provedení hrubé sanace

Obrázek 5.: Konstrukce po sanaci

Obrázek 6.: Prostor akumulační nádrže po demontáži lešení