Měření soudržnosti s podkladem

Důležitým parametrem finálních úprav povrchu je jejich soudržnost s podkladem, na který jsou naneseny. Tato soudržnost je ovlivněna jak kvalitou podkladu, tak schopností finální úpravy k němu přilnout. Soudržnost s podkladem je, zvláště u podlah, velmi důležitá, protože na rozdíl od povrchových úprav fasád, střech a jiných konstrukcí, je podlaha je silně namáhána provozem.

Měření soudržnosti s podkladem

Pro zjištění soudržnosti finální úpravy s podkladem se používají tyto zkoušky:

  1. Zkoušení tahové pevnosti podkladu
  2. Zkoušení přídržnosti (přilnavosti) finální úpravy k podkladu

Zkoušení tahové pevnosti podkladu

Základní podmínkou pro provedení kvalitní finální úpravy podlahy je dostatečná pevnost podkladu v tahu. Zejména u některých typů bezesparých syntetických podlahovin a tenkovrstvých samonivelačních potěrů je nutno počítat se značným smršťováním v průběhu vytvrzování, což v případě nedostatečné tahové pevnosti podkladu má za následek známé „odlupování“ provedené finální úpravy s částí povrchové vrstvy podkladu. Hodnoty minimální pevnosti v tahu podkladu jsou normovány a najdeme je v normě ČSN 74 4505 PODLAHY Společná ustanovení:

  • pod plastové, pryžové a textilní podlahoviny
    • pochůzné ………………………………………… 0,5 MPa
    • pojízdné ……………………………………..…… 0,6 MPa
  • pod mozaikové parkety a keramické dlaždice lepené
    • pochůzné a pojízdné …………………………… 0,6 MPa
  • pod lité podlahoviny ze syntetických pryskyřic
    • pochůzné a pojízdné …………………………... 1,5 MPa
  • pod lité podlahoviny ze syntetických pryskyřic a polymerbetony
    • pojízdné s vedlejším zatížením ……………….. 1,5 MPa
  • pod cementobetonové potěry připojené
    • pochůzné a pojízdné …………………………… 0,6 MPa
    • pojízdné s vedlejším zatížením ……………….. 1,2 MPa

Pokud je zjištěná pevnost podkladu v tahu nižší, než požadovaná, je nutno podklad upravit tak, aby bylo dosaženo požadované pevnosti. K tomuto účelu slouží různé způsoby přípravy podkladu, např.: broušení, frézování, otryskávání apod.

Zkoušení přídržnosti (přilnavosti) finální úpravy k podkladu (včetně zkoušek soudržnosti vícevrstvých úprav)

Zkouška přídržnosti finální úpravy k podkladu se využívá při:

  • provádění nových podlah, za účelem ověření soudržnosti nové finální úpravy s podkladem,
  • provádění sanací podlah, za účelem ověření soudržnosti starých a nových vrstev,
  • posudkové činnosti porušených podlah, za účelem odhalení příčiny poruchy podlahy.

Hodnoty přídržnosti finálních úprav podlah nejsou v ČSN definovány (na rozdíl od omítek a obkladů) a je tedy nutno vycházet z hodnot stanovených výrobcem materiálu.

Popis metody

Podstatou zkoušky je změření tahové síly, kolmé ke zkoušenému povrchu, potřebné k odtržení vrstvy, nebo úpravy, pomocí nalepeného zkušebního terče definovaných rozměrů. Způsobem provádění lze zařadit tuto zkoušku mezi metody využívající místního porušení zkoušeného tělesa.

Srovnání s jinými metodami

Tahovou pevnost podkladu je možno zjišťovat také laboratorně na předem vyrobených vzorcích. Zkušební metoda je založena na měření odtrhové síly a je prováděna na laboratorních masivních odtrhoměrech. Tento způsob měření však plně nevypovídá o podmínkách technologie aplikované na konkrétní konstrukci. Laboratorní měření lze případně provádět i na vývrtech odebraných ze zhotovené podlahy.
Pro měření pevnosti podkladních betonů, případně bitumenových materiálů se používá podobná metoda, založená na principu vytrhávání, pomocí přístroje CAPO TEST. Metoda je založená na měření odporu při vytržení materiálu na přímo zabetonované podložce ve stanovené hloubce. Pevnost se určuje z tvaru stěn kužele vytrženého materiálu.

Popis měření

Popis měřicího zařízení

  • Zkušební terč: zpravidla kruhový kovový terč, přizpůsobený v těžišti pro spojení s trhacím přístrojem a úpravou vhodnou pro přilepení na zkoušený povrch. Rozměry terče jsou pro jednotlivé zkoušky předepsány v ČSN. Většina dodávaných přístrojů je konstruována tak, že lze použít terče o průměru až 100 (příp. 150) mm.
  • Odtrhový přístroj: zařízení s mechanickým ručním, elektrickým, nebo hydraulickým pohonem a se stupnicí. Způsob zatěžování musí splňovat pomalý rovnoměrný nárůst síly stanovený v normě, což u většiny používaných typů odtrhoměrů je zaručeno mechanickým šnekovým převodem uloženým v hydraulickém pouzdře, který zaručuje stabilní přenos síly bez vlivů tření. Příliš se neosvědčily bateriové pohony, u kterých vzhledem ke zvětšování odporu při zvyšování zatěžovací síly se zvláště při opakovaném použití snižuje výrazně rychlost; nejspolehlivějším se ukázal mechanický způsob pohonu zkušeným a poučeným pracovníkem. Zařízení je vybaveno nastavitelnými nožičkami k ustavení tahové osy do směru kolmého na rovinu terče a kulovým kloubovým upevněním zkušebního terče. Některé dodávané přístroje jsou též vybaveny stupnicí pro sledování protažení pružného materiálu, jednotlivé přístroje se liší i souvisejícím zdvihem – od cca 2 mm do 10 mm ( pro pružné materiály jsou výhodnější přístroje s větším zdvihem).
  • Lepidlo: zpravidla rychletuhnoucí, tixotropní lepidlo, nebo tmel. Druh lepidla stanovuje uživatel podle materiálů, na které je aplikováno. Nesmí být používáno nízkoviskózní lepidlo, které by mohlo zpevnit povrchovou vrstvu zkoušeného vzorku.
  • Jádrový vrták: zpravidla diamantová řezací korunka, sloužící k „obříznutí“ (návrtu) zkušebního terče. Používají se i vyvrtávací korunky pro suché nebo mokré vrtání s vodícím středovým vrtákem.

Dražší přístroje jsou vybaveny ještě elektronickou jednotkou pro záznam a vyhodnocení měření – zpravidla se vyznačují i cca o řád větší přesností, než mechanické. 

Volba a úprava zkušebních míst: Zkušební místa pro provedení zkoušky se vybírají náhodně, nebo záměrným výběrem podle účelu zkoušky. Počet zkoušek na ploše se stanovuje dle ČSN 73 6242, příp. dle ČSN 73 2577. Pokud nelze tyto normy použít, doporučuje se provést nejméně:     5 zkoušek na ploše do 500 m2     9 zkoušek na ploše do 1.000 m2 a dále 5 zkoušek na každých dalších započatých 1.000 m2. Podle typu zkoušky se volí způsob přípravy povrchu. Při měření tahové pevnosti podkladu (např. betonu), se povrch obrousí do roviny diamantovým kotoučem. Při měření přídržnosti finální úpravy je povrch očištěn pouze pomocí silonového kartáče, nebo štětce.

Způsob měření

  1. Nejdříve se provede proříznutí povrchové vrstvy (u měření přídržnosti finální úpravy), vrtačkou s jádrovým vrtákem, jehož průměr odpovídá průměru použitého zkušebního terče.
  2. Povrch se očistí a přilepí se zkušební terč. Zkušební terč musí být vzhledem k návrtu vždy vycentrován a musí být přilepen celoplošně. Lepidlo nesmí vniknout do spáry návrtu a tam vytvrdnout. K lepení je dovoleno používat pouze taková lepidla, která nemohou zkreslit výsledky zkoušky. Zejména u měření pevnosti betonu v tahu se nesmí používat nízkoviskózní lepidla, které by mohla penetrovat do povrchové vrstvy měřeného vzorku a zpevnit ji.
  3. Po vytvrzení lepidla se přistoupí k upevnění odtrhového přístroje tak, že pomocí nastavitelných nožiček se seřídí do směru kolmého působení síly na rovinu terče, připevní se podle typu přístroje k terči a centrální maticí přitáhne přes tažný šroub k povrchu (indikace síly se ustálí co nejblíže 0). Tím je přístroj připraven k měření.
  4. Vlastní odtrhávání terče probíhá při definované rovnoměrné rychlosti nárůstu napětí a při odtržení se zaznamená nejvyšší hodnota tahové síly.
  5. Použité terče (pokud není požadavek na archivaci vzorků) se příslušným ředidlem po provedené zkoušce očistí, případně po více použitích se provede srovnání povrchu sbroušením.

Pozn.: U některých technologií se aplikuje opačný postup – nejprve se na řádně ošetřený povrch přilepí zkušební terče, po zatvrdnutí lepidla se jádrovým vrtákem příslušného průměru provede obříznutí materiálu do stanovené hloubky podkladu. Tento způsob má výhodu, že terč současně vede jádrový vrták, nutno však dbát na to, aby se též vrtákem neobrušoval terč, čímž by se zmenšila jeho styčná plocha.

Vyhodnocení měření

Vyhodnocení pevnosti v tahu povrchových vrstev (Rt) se provádí podle vzorce:

Rt = F / A, kde

F je největší dosažená síla v N,
A je vypočtená velikost plochy průřezu ze změřeného průměru návrtu v místě roztržení v mm2 dle ČSN 73 1311.
Hodnoty Rt v MPa se zaokrouhlují na 1 desetinné místo.

Přídržnost (SIGMAadh), resp. přilnavost (R) se vypočte jako:

SIGMAadh = F / A,kde

F je hodnota síly, při níž nastalo odtržení v N (nebo MN), A je plocha odtržení v m2 (mm2).

Kromě zjištěné pevnosti v tahu (přídržnost) je další důležitou informací tzv. charakteristika lomové poruchy. Pro její klasifikaci je v ČSN definována následující tabulka.

O průběhu a výsledcích zkoušek se vyhotoví Protokol o zkoušce, který by měl obsahovat:

  • Název zkušebny, jméno zkoušejícího.
  • Datum a místo provedení zkoušky.
  • Schéma rozmístění zkušebních míst na zkoušené ploše (okótovaný náčrt).
  • Odkaz na normu, podle které se zkouší.
  • Údaje o podmínkách, za kterých byly prováděny zkoušky na konstrukcích včetně záznamů o prostředí (teplota a relativní vlhkost vzduchu).
  • Krátký popis zkoušené finální úpravy (název, druh, značka, základní vlastnosti, datum výroby, podmínky a technologie nanášení finální úpravy) vč. druhu a kvality podkladu.
  • Druh a rozměry zkušebních vzorků, resp. zkoušených míst na ploše konstrukce (příprava povrchu, podmínky a doba vytvrzování).
  • Druh a charakteristiku lepidla.
  • Způsob provádění zkoušky (typ zkušebního přístroje, průměr terčů – nové/použité, popis použité alternativy dle výše uvedeného v odst. „Způsob měření“, apod.).
  • Výsledky zkoušky (pevnosti, charakteristika lomové poruchy) a závěr.
  • Jméno, podpis zpracovatele a kontrolujícího.

Časté chyby

  • Použití nevhodného lepidla: použitím nízkoviskózního lepidla u měření tahové pevnosti betonového podkladu dojde k jeho zpevnění a tím znehodnocení výsledků měření. Nedostatečným vytvrzením lepidla (když se "spěchá"), dojde k lomové poruše typu "Y", čímž je měření znehodnoceno.
  • Špatné vycentrování terče a „nekolmý“ tah: pokud nepůsobí tahová síla kolmo na rovinu terče, jsou výsledky měření zkresleny.
  • Nízký počet provedených měření: protože není možné proměřit úplně celou plochu podlahy, má zásadní význam umístění zkušebních míst a jejich počet. Zejména v místech s očekávaným vyšším zatížením podlahy se doporučuje provést měření s větší hustotou zkušebních míst.
  • Nedodržení stanoveného rovnoměrného pomalého zvyšování zatěžovací síly: snaha o co nejrychlejší dosažení vytržení, nebo naopak přerušované přitěžování může výrazně zkreslit výsledky měření.

Související normy a předpisy

  • Metodika provádění odtrhových zkoušek, Ředitelství dálnic Praha, 1994.
  • ČSN 73 1318 Stanovení pevnosti betonu v tahu
  • ČSN 73 2577 Zkouška přídržnosti povrchové úpravy stavebních konstrukcí k podkladu
  • ČSN 73 1344
  • ČSN EN 24 624
  • ISO/DIS 8047 (mezinárodní)
  • BS 1881 Part 207 (Velká Británie)

Autor: Ing. Jan Plaček, Ing. Jiří Mikula - TZÚS Praha.