Dilatacija je dio konstrukcije odijeljen dilatacijskim spojem radi sprečavanja nepravilnog i proizvoljnog pucanja izazvanog skupljanjem i širenjem pod utjecajem temperaturnih razlika, radom konstrukcije, nejednakog slijeganja i drugih uzroka.
Dilatacijski spojevi iznimno su važni međukonstrukcijski elementi te neki od delikatnijih dijelova u konstrukciji. Dilatacija zapravo premoštava prostor predviđen za slobodno pomicanje dvaju konstruktivnih elemenata te se vrlo često na dilataciju gleda kao na smetnju, estetski neprihvatljivo mjesto, a zapravo je prijeko potreban dio konstrukcije te joj je kod projektiranja i izvođenja potrebno posvetiti posebnu pažnju. U ovom ćemo se članku baviti dilatacijama na podovima.
Dilatacijske spojeve treba izvoditi planski i na odgovarajućim mjestima radi sprečavanja nepravilnog i proizvoljnog pucanja zbog skupljanja u fazi hidratacije te zbog rastezanja i skupljanja pod utjecajem temperaturnih razlika, nejednolikog slijeganja i drugih uzroka. U protivnom nastaju pukotine koje se preslikavaju na završnu podnu oblogu ili dolazi do odvajanja podne obloge. Pri izradi projekta dilatacijske spojeve potrebno je pravilno dimenzionirati kako bi mogli preuzeti predviđene pomake i napetosti u podnim oblogama.
Dilatacije prema svojoj vrsti i namjeni dijelimo na nekoliko vrsta:
- građevinske, koje se izvode uzduž svih slojeva koji čine pod zajedno s nosivom konstrukcijom i završnim oblogama, obavezno na istom mjestu po presjeku
- na mjestima djelovanja različitih sila u sva tri smjera zbog toplinskog rastezanja, slijeganja ili vibracija
- kod spojeva različitih materijala
- kod ugrađivanja različitih montažnih elemenata
- na rubovima između podnih, stropnih i okomitih građevinskih elemenata.
TABLICA 1: Proizvodi Mapei, prema EN 15651:2010.
Izračun minimalne širine dilatacije
Bez obzira na rezultate izračuna, minimalna širina radne dilatacije mora biti 6 mm.
Izračun potrebne širine dilatacije radi se na sljedeći način:
1. potrebno je izračunati maksimalno rastezanje/skupljanje ΔL
α × L × ΔT = ΔL
ΔL – u m
α – koeficijent temperaturnog rastezanja materijala (npr. za beton je 12 × 10–6 m/°C)
L – dužina elementa (m)
ΔT – temperaturna razlika (°C)
Primjer: unutarnja armirano-betonska ploča veličine 5 × 5 m, očekivana temperaturna razlika oko 60°C (od -20°C do +40°C).
Izračun: 12 × 10–6 m/°C × 5 m × 60°C = 0,0036 m
Promjena dužine prema računici je 3,6 mm!
2. dimenzioniranje minimalne širine dilatacije
ΔL × 100/rastezanje elastične mase za brtvljenje pri opterećenju u % = Ld
Ld – u m
ΔL – u m – promjena dužine, maksimalno rastezanje/skupljanje
rastezanje elastične mase za brtvljenje pri opterećenju u % (5; 10; 12,5; 20 ili 25).
Primjer: ako odaberemo masu za brtvljenje razreda 20 HM koju koristimo na podovima.
Izračun: 0,0036 × 100/20 = 0,018 m
Minimalna širina dilatacije mora biti 18 mm!
Dakle, ovisno o vrsti i namjeni prostora potrebno je pravilno dimenzionirati dilataciju te pravilno odabrati materijal za brtvljenje. Prije brtvljenja dilatacija je prazan prostor kojeg zapunjavamo i brtvimo odgovarajućim materijalom za brtvljenje. Glavna svrha tog materijala je da spriječi prodor vode ili neke druge tekućine, vodene pare, zraka i nečistoće u spojna mjesta. Prema tome, od materijala za brtvljenje očekujemo i zahtijevamo dobro prianjanje na podlogu, odgovarajuću sposobnost praćenja gibanja spojeva koje treba zabrtviti, otpornost na mehanička oštećenja, otpornost na starenje, UV zračenje, vremenske utjecaje te raznovrsne kemikalije i plinove.
TABLICA 2: Prikaz preporučenih minimalnih širina fuga prema njemačkom IVD Merkblatt br. 1 (Brtvljenje podnih fuga/dilatacija elastičnim masama za brtvljenje).
Napomene:
- ΔT predstavlja maksimalnu temperaturnu promjenu podloge
- ΔT = 80 °K © predstavlja temperaturnu razliku vanjskih površina
- ΔT = 40 °K © predstavlja temperaturnu razliku kod hlađenja
- ΔT = 20 °K © predstavlja temperaturnu razliku u uobičajenim unutarnjim prostorima
Odabir materijala za brtvljenje
Nepravilan odabir i nestručna ugradnja materijala za brtvljenje uzrokuju raznovrsna oštećenja kao što su pukotine u masama za brtvljenje i njihovo odvajanje te, u konačnici, brže propadanje objekata. Najčešći materijali koji se koriste za brtvljenje različitih vrsta dilatacija razlikuju se i odabiru prema svojstvima te ovisno o bazi na kojoj su proizvedene, tako da razlikujemo sljedeće materijale:
- profi le izrađene od različitih materijala (od PVC-a pa do različitih vrsta metala ovisno o namjeni prostora) u kombinaciji s elastičnim materijalima
- poliuretanske pjene
- trake i folije za brtvljenje
- mase za brtvljenje
Kao najčešći oblik brtvljenja dilatacija koriste se mase za brtvljenje koje ćemo u nastavku detaljnije opisati.
S obzirom na kemijski sastav osnovnog veziva, mase za brtvljenje dijelimo na sljedeće vrste:
- akrilne
- silikonske (na bazi acetata i neutralne)
- jednokomponentne poliuretanske
- dvokomponentne poliuretanske
- silanske
- epoksi poliuretanske
- na bazi bitumena itd
Kako odabir odgovarajuće mase za brtvljenje uvelike ovisi o vrsti i namjeni prostora, važno je pravilno odabrati vrstu i kemijsku bazu mase za brtvljenje. Različite vrste masa za brtvljenje imaju različita svojstva kao što su: elastičnost, sposobnost vraćanja u prvobitni oblik, prionjivost na različite materijale, nepropusnost za vodu, modul elastičnosti, tvrdoća, vlačna čvrstoća, boja, otpornost na vremenske utjecaje i UV zračenje, otpornost na plijesni i bakterije, način ugradnje (hladno, vruće), samorazlijevnost ili tiksotropnost, a ovisno o načinu pripreme, razlikujemo jednokomponentne i dvokomponentne mase za brtvljenje.
Mjerila kvalitete masa za brtvljenje
Mjerila kvalitete i način utvrđivanja svojstava i uporabljivosti masa za brtvljenje u Hrvatskoj određuje standard EN ISO 11600. Prema tom standardu, mase za brtvljenje kod gradnje objekata dijelimo i
razvrstavamo u tipove, razrede i podrazrede te ih označavamo simbolom za tip, razred i podrazred.
Prema uporabi mase za brtvljenje dijele se na dva tipa:
- 1. G – mase za brtvljenje za ostakljivanje
- 2. F – mase za brtvljenje za građevinske spojeve, osim za staklarske radove.
Prema sposobnosti brtvljenja spojeva s utvrđenom amplitudom gibanja, mase za brtvljenje razvrstavaju se u sljedeće razrede:
- razred 25 – amplituda djelovanja spoja ± 25
- razred 20 – amplituda djelovanja spoja ± 20
- razred 12,5 – amplituda djelovanja spoja ± 12,5
- razred 7,5 – amplituda djelovanja spoja ± 7,5.
Razredi 25 i 20, s obzirom na sekantni vlačni modul, dijele se na još dva podrazreda:
- 1. LM – mali modul
- 2. HM – veliki modul.
TABLICA 3 – Dubina – širina fuge.
Masa za brtvljenje pripada podrazredu HM ako je izmjereni sekantni vlačni modul veći od 0,4 N/mm2 pri 23°C i veći od 0,6 N/mm2 pri -20°C. Ako su izmjerene vrijednosti sekantnog vlačnog modula na obje temperature jednake, odnosno manje od spomenutih vrijednosti, masa za brtvljenje svrstava se u razred LM.
Pritom se pridržavamo srednje vrijednosti dobivene iz triju mjerenja zaokružene na jednu decimalu. Mase za brtvljenje razreda 12,5 su, s obzirom na svoju sposobnost vraćanja, razvrstane u dva podrazreda:
- 1. E – sposobnost vraćanja ≥ 40 posto
- 2. P – sposobnost vraćanja < 40 posto.
Mase za brtvljenje iz razreda 25LM, 25HM, 20LM, 20HM i 12,5E defi niraju se kao «elastične mase za brtvljenje«, a mase za brtvljenje iz razreda 12,5P i 7,5 kao »plastične mase za brtvljenje«.
Zaključak
Izvedba dilatacijskih spojeva predstavlja minimalan trošak u usporedbi s cijenom cjelokupne izgradnje, no nepravilno brtvljenje tih spojeva ili čak njegovo izostavljanje moglo bi izazvati goleme troškove popravka. Da bismo postigli dugotrajnu zabrtvljenost takvih spojeva, od velikog je značaja pravilno planiranje i dimenzioniranje spojeva, ali i uporaba odgovarajućih materijala za brtvljenje.
Napomena: Dilatacijski spojevi moraju biti pravilno dimenzionirani kako bi omogućili širenje i skupljanje do kojeg dolazi uslijed različitih utjecaja (temperaturne razlike, pomaci konstrukcije…).
Odjel tehnike Mapei
