Využití betonu při výstavbě aquaparků

Současná koncepce ve výstavbě plaveckých zařízení odráží bezprostředně situaci ve světě, kdy se celý proces od projekce, přes výstavbu, až k provozu, podřizuje především otázkám ekonomickým. Pozornost se soustřeďuje na jednoduchá, zábavná, investičně nenáročná a zejména provozně levná zařízení (tj. málo zaměstnanců, hospodárné využívání všech druhů energií, minimální údržba...). Investuje se zejména do toho, co přinese nejjednodušší provoz, co bude potřebovat nejmenší údržbu a co bude klást nejmenší nároky na lidskou pracovní sílu a na všechny druhy energií. Soudobá koncepce vede k jisté samoobsluze pomocí mechanizace a četných automatických zařízení, aniž by tím utrpěl výsledný standard. Ukazuje se výhodnějším případně zvýšit investiční náklady na pořízení vysoké technické úrovně, bude-li to mít za následek dlouhodobé úspory v provozních nákladech. Velký důraz je v této souvislosti kladen i na levné materiály, které umožní vytvořit bezpečné a přitom zajímavé dílo. Spokojenost investora s provedením celého díla bude vysoká, budou-li provedeny kvalitně všechny dílčí prvky celku a toho lze dosáhnout pouze tehdy, je-li správně rozvržena hladina významnosti jednotlivých prvků. Budeme-li brát za celek areál koupaliště u veřejných bazénů, pak základním prvkem, jehož spolehlivost bude stěžejní, je bezesporu vlastní bazénová vana. Návrh bazénové vany je nutno vztáhnout do dvou základních kategorií, a to na návrh celkové geometrie (tvaru a velikosti) bazénu a návrh materiálu bazénu.Požadavky na bazénovou vanuPožadavky na geometrii bazénu jsou zpravidla určeny počtem uživatelů, popř. zvýšenými nároky investora. Spokojenost v tomto směru je obvykle zřejmá velmi brzy po zahájení provozu. Složitější to bývá s výběrem materiálu bazénu, jehož náročnost v poslední době umocňuje rychlý rozvoj technologií se stále větší nabídkou, a tudíž nepřehledností při výběru z nabízeného sortimentu. Fakt, bylo-li při návrhu zvoleno správné řešení, se projeví až v delším časovém horizontu, což může mít značně neblahé důsledky pro ekonomiku provozu. Velmi důležitou otázkou, na něž má značný vliv materiál konstrukce, je vodotěsnost bazénu. Vodotěsnost bazénové vany může zabezpečit buď vlastní (nosný) materiál bazénu, nebo použití různých typů vodotěsných vrstev aplikovaných na konstrukční materiál tak, aby zamezily styku tohoto materiálu s bazénovou vodou. Volbu konstrukčního materiálu bazénu ovlivňují především tyto faktory: velikost bazénu, jeho umístění vzhledem k terénu (nadzemní, částečně zapuštěný, zcela zapuštěný), účel, k němuž je bazén určen (plavecký, skokanský, rodinný apod.), prostředí, v němž bude provozován (venkovní, krytý, lázeňský apod.), charakter podloží, investiční a provozní náklady vztažené k použití materiálu za daných podmínek atd. Způsoby konstrukčního provedeníHlavní konstrukční systém betonového bazénu může být vyhotoven jako:Bazény z prostého betonu – aby byl vyroben relativně spolehlivý bazén tohoto typu, je třeba navrhovat a vyrábět konstrukci s minimem podnětů ke vzniku tahových napětí (minimalizovat negativní účinky smršťování, sedání apod.). Dnes se tato konstrukce používá výjimečně, zejména pro svou malou spolehlivost způsobenou již zmíněnými faktory. Dříve bylo jeho použití častější především z důvodů snadného provádění a nízké ceny. Bazény z železobetonu – jsou nejtypičtějším a nejčastěji navrhovaným typem bazénů z betonu. Jejich kvalita závisí především na důsledném dodržení technologických postupů výroby, tj. správné navržení a osazení výztuže a dodržení všech zásad výroby betonu. Do této kategorie lze řadit kromě klasicky řešených konstrukcí železobetonových bazénů prováděných pomocí systémového bednění též další speciální způsoby provádění pomocí ztraceného bednění. Betonová směsAby byla pro betonáž bazénu připravena vhodná směs, je třeba se držet několika obecných zásad. Vzhledem k požadavku na vodotěsnost je vhodné použít jemně mletého cementu (nejlépe jemně mletých cementů s minimálním obsahem vápna a vysokou pevností), nejčastěji se používají struskoportlandské, struskové nebo vysokopecní cementy. Příznivě na vlastnosti betonu bazénové vany působí též použití jemně mletých příměsí (například vysokopecní granulovaná struska, křemičité úlety, diatomit, popílek, bentonit, a to v množství do 15 až 20 % hmotnosti cementu), nebo použití plastifikačních přísad (působících příznivě na zpracovatelnost), provzdušňovacích přísad (působících příznivě na mrazuvzdornost), přísad urychlovacích, retardačních či přísad na zvýšení vodotěsnosti. Velmi důležitá je také vhodná volba vodního součinitele v, což je poměr udávající množství použité vody w k množství použitého cementu c. Ten by měl být co nejmenší, protože při volbě vysokého v vznikají negativní procesy při tvrdnutí, které mají za následek vznik tahových napětí. Na výslednou kvalitu betonové konstrukce má nemalý vliv také použití vhodného kameniva, které může být drcené, lépe však přírodní bez výskytu organických příměsí. Kamenivo by mělo mít vhodnou křivku zrnitosti, jež přispěje k větší homogenitě směsi. Doporučeno je použít směsi kameniva alespoň čtyř různých frakcí, kde maximální velikost zrna by neměla překročit 50 mm. Výsledkem smíchání jednotlivých složek je betonová bazénová konstrukce o minimální pevnosti v tlaku 25 MPa. Dilatační a pracovní spáryMezi další otázky, jež musí být vyřešeny ve vztahu k celkovému konstrukčnímu uspořádání betonového bazénu, je umístění a uspořádání dilatačních a pracovních spár, řešení izolace konstrukce, povrchových úprav a prostupů. Dilatace by měla mít takovou šířku, aby pohyb betonových dílců korespondoval s použitými hmotami. Minimální šířka dilatace by měla být 20 mm.Úlohou oddilatování bazénů je umožnit posun jednotlivých částí tak, aby nevznikaly v konstrukci přídavná napětí. Pro vlastní návrh dilatačních spár je důležité přihlédnout k některým obecným zásadám. Počet dilatačních spár by měl být co nejmenší, dilatační spára by měla probíhat min. 500 mm od rohů a ohybů konstrukce, nemá protínat svislé, nebo zešikmené plochy v základové spáře, musí být vedena kolmo k základové spáře atd. V místě dilatace jsou kladeny mimořádné požadavky na izolaci, která je pod vlivem značného mechanického namáhání způsobeného pohyby jednotlivých částí konstrukce. Podle funkce a směru pohybu mohou být dilatační spáry děleny na expanzivní (vodorovný směr pohybu), posuvné a pohybové. Vhodné izolační vlastnosti dilatační spáry zajišťuje především použití pružných tmelů, gumových pásků, gumových klínů, tvarovaných gumových profilů, profilů z plastů či kovů s ohybem. Výplň dilatační spáry mohou tvořit různé nenasákavé materiály, například korek, pěnové sklo, polystyrén, sklobit atd.Řešení vodotěsnosti betonových bazénůDalší velmi důležitou otázkou, na níž má značný vliv materiál konstrukce, je vodotěsnost bazénu. Vodotěsnost bazénové vany může zabezpečit buď vlastní (nosný) materiál bazénu, nebo použití různých typů vodotěsných vrstev aplikovaných na konstrukční nosný materiál tak, aby zamezily styku tohoto materiálu s bazénovou vodou. Úlohou hydroizolačních stěrek tedy je zabránit styku vody s betonovou konstrukcí bazénu. Toto je třeba zajistit z důvodu možného agresivního působení vody na korozně náchylnou ocelovou výztuž, ale také na beton, u kterého hrozí vyluhování částic Ca(OH)2. Průsak vod bazénovou vanou by navíc negativně působil na hygienický a estetický faktor provozu, docházelo by ke ztrátám vody a mohlo by dojít též k vyplavení okolních prostor. Vzhledem k vysokým nárokům na vodotěsnost se u bazénových van ve většině případů užívá zdvojené hydroizolace, tj. vodostavebního betonu a hydroizolační stěrky. Řešení povrchové úpravy betonového bazénuZ hlediska hygienického a estetického je důležitým konstrukčním prvkem povrchová úprava bazénu. Musí být provedena z hladkého a neklouzavého materiálu, který bude snadno čistitelný a zajistí dobrý přehled nad jeho momentálním stavem. Aby bylo dosaženo těchto vlastností, je třeba důsledně dbát návodu pro použití daného materiálu.Keramické obklady jsou často navrhovanou povrchovou úpravou zvláště pro svou trvanlivost, vysokou hygienickou a estetickou úroveň. Mezi hlavní nevýhodu obkladů patří vysoké investiční náklady, které souvisí s relativně složitým prováděním, u kterého je nutno dodržet přesné technologické postupy předepsané výrobcem. Lze používat jen nenasákavé, glazované, mrazuvzdorné obklady se zdrsněným povrchem na zadní straně, jež ukládáme do cementového lože, nebo je můžeme lepit (výhodná je vodotěsnost přípravků). Typově lze použít keramických nebo porcelánových obkladaček, ale též keramických, glazovaných, skleněných nebo umělohmotných mozaikových obkladů. Pokládka obkladů a dlažeb musí být prováděna celoplošně tak, aby nevznikaly pod obkladem dutiny. Důvodem je především možná kondenzace vzdušné vlhkosti a možné zmrznutí této vody v zimním období a následná separace obkladu. Dalším významným důvodem bezdutinového nalepení je možnost pomnožení mikroorganismů v případných dutinách a následné potenciální ohrožení koupajícího. Bezdutinového nalepení obkladu lze docílit oboustranným nanesením (tj. na podklad i obkladačku) lepícího tmelu zubovou stěrkou, tzv. „Buttering–Floating“. Z hlediska barevnosti obkladu se doporučuje bleděmodrý odstín, který vytváří atmosféru křišťálové vody. Zejména pro hlubší části bazénu je vhodná také bílá barva obkladů. Dalším namáhaným místem při provádění keramického obkladu je spárovací malta. Při výběru spárovací malty je nutno volit takovou, která je trvale odolná chlorové vodě a běžně používaným čistícím prostředkům včetně působení UV záření. Řešení prostupů betonovým bazénemPro zajištění vodotěsnosti konstrukce bazénu je velmi důležité správné řešení prostupů. Prostupy musí být pevně uchyceny a osazeny před vlastní betonáží. Prostupy procházející přes izolaci proti tlakové vodě se provádí sevřením této izolace mezi dvě příruby, z nichž jedna je pevná a druhá pohyblivá. Potrubí z jiného materiálu, než je ocel, jsou těsněna speciálními bobtnajícími hmotami. Obvykle je nutno provádět prostupy pro přívodní potrubí, potrubí pro odtok ze žlábků, potrubí vypouštěcí, sací a výtlačná potrubí atrakcí, kotvy vodonepropustné izolace, pozorovací okna, osvětlení bazénů apod.Ošetřování betonu bazénové vanyCílem ošetřování betonu je dosažení co největší pevnosti betonu využitím hydratace cementu a nerušené tvorby struktury cementového kamene. Je nutno omezit nežádoucí tahová nebo tlaková napětí ve struktuře betonu, která mohou vzniknout rychlým vysušením povrchu betonu nebo jeho zmrznutím. Zhoršení kvality konstrukce může nastat také předčasným odbedněním nebo odformováním. Ošetřování a ochrana povrchu betonu začíná co nejdříve po uložení a zhutnění betonu. Vlhké ošetřování zajišťuje dostatečnou hydrataci cementu na povrchu betonu. Vysušení povrchu snižuje pevnost betonu, způsobuje smršťovací trhlinky, vznikají deformace, které snižují trvanlivost betonu. Povrch betonu musí být udržován vlhký nebo se musí zamezit odpařování vody z jeho povrchu. Metody ochrany betonu:ponechání betonu v bednění delší dobu, pravidelné mlžení vodou v krátkých intervalech,překrytí povrchu betonu fóliemi nebo vlhkými tkaninami,nástřik parotěsnou látkou (většinou emulzí na bázi parafínů), která vytvoří ochranný film zamezující odpařování vody.Doba a způsob ošetřování betonu závisí na celé řadě vlivů, z nichž nejdůležitější jsou povětrnostní podmínky. Z těchto důvodů uvádím několik praktických rad pro ošetřování betonu:Běžné počasí s teplotou 20 ± 5 °C, rel. vlhkostí nad 50 %, střední sluneční svit nebo střední vítr – po dobu tuhnutí asi 12 až 24 hodin, ale minimálně 6 hodin, zakrýt povrch betonu textilní matrací zadržující vodu nebo slaměnou rohoží; při tvrdnutí betonu udržovat povrch vlhký nejméně 3 dny nebo nastříkat parotěsnou látku.Horké počasí s teplotami nad 25 °C, relativní vlhkostí do 50 %, s intenzivním slunečním svitem nebo větrným počasím – po dobu tuhnutí stejně jako v 1. případě; při tvrdnutí betonu udržovat povrch betonu stále vlhký nebo zakrytý fóliemi, lze také nasypat na povrch 50 mm vrstvu vlhkého písku; doba ošetřování nejméně 4 až 7 dnů, desky až 14 dnů a z toho 10 dnů je stříkat mlhovinou vody.Studené a vlhké počasí s teplotami kolem 15 °C, vysokou relativní vlhkostí vzduchu (> 0,8), slunce nesvítí a je většinou bezvětří – během tuhnutí a tvrdnutí betonu po dobu nejméně 3 dnů zakrýt povrch plastovými fóliemi nebo světlým, nepropustným papírem. Mrazivé počasí s teplotami +5 až –5 °C – doba ošetřování minimálně týden.Beton jako většina materiálů podléhá též korozi. Agresivně na betonové konstrukce působí především vody s nízkým obsahem rozpuštěných látek, vody kyselé (zejména silné minerální kyseliny), vody obsahující agresivní oxid uhličitý, síranové vody, vody s vyšším obsahem hořčíku, ostatní vody (např. vody s vyšším obsahem amoniaku). Aby betonové konstrukce nebyly degradovány, používají se různé aktivní i pasivní způsoby ochrany. Mezi aktivní způsob ochrany můžeme počítat vhodný návrh odvodnění konstrukce, mezi pasivní různé izolace a úpravy povrchů. Velký důraz je u vodostavebních konstrukcí kladen na dobu odbednění po betonáži a následné ošetření betonu. Čím delší doba pro odbednění (min. 7 dní), tím lepší kvalita betonu. Příliš brzké odbednění vede ke vzniku trhlinek vlivem náhlých změn teploty. Počet dnů pro odbednění závisí na místních podmínkách a okolní teplotě.ZávěrPři dodržení popsaných technologických zásad výroby betonu můžeme předpokládat, že vlastní betonová vana bude mít téměř neomezenou životnost a při správném provedení dalších prací nutných k zhotovení kvalitního bazénu bude realizováno dílo s vysokou spolehlivostí.