Logo ČVUT
Kloknerův Ústav ČVUT

Stanovisko Kloknerova ústavu k příčinám destrukcí stropních konstrukcí z desek HURDIS

Je obecně známo, že destrukce stropních konstrukcí s deskami HURDIS mají jeden společný znak - desky HURDIS se poruší charakteristickým způsobem: oddělí se dolní části desek v jedné místnosti (společně s omítkou zdola nanesenou na desky), lomové plochy procházejí stojinami desek, destrukce nastává většinou náhle (po krátkodobém praskotu). V údobí před destrukcí nedochází k varujícím vizuálním nebo výrazným akustickým jevům, svědčícím o blížící se poruše většího rozsahu. Destrukce nastává s určitým časovým odstupem po dohotovení stropní konstrukce - 1/2 roku až 6 let po dohotovení.

Teprve před 5 - 6 lety se v České republice začaly šířit poznatky o tom, že pálené cihlářské výrobky, které jsou součástí stropních konstrukcí s velkým podílem betonu, jsou namáhány navíc účinky sil od smršťování betonu přiléhajícího k páleným výrobkům a kromě toho účinky neobvyklého jevu - vyvolaného vlivem objemových změn střepového materiálu desek HURDIS. Objemové změny střepu způsobené nevratnou objemovou vlhkostní roztažností tohoto materiálu, se však nemohou realizovat, pokud neexistuje volný prostor blízko čel desek. V důsledku toho čela desek vyvíjejí tlak na patky a okolní desky HURDIS. Seznámení se s působením tohoto dlouhodobě probíhajícího vnitřního mechanismu v páleném střepu má velký význam pro výrobce desek i pro stavební odborníky (projektanty).

Výše uvedené skutečnosti lze shrnout takto. Pravděpodobnou příčinou poruch stropních konstrukcí s deskami HURDIS je společné působení účinků následujících zatížení a sil ve střepové hmotě desek HURDIS:

1) gravitační zatížení - stálé a nahodilé,
2) síly vyvolané smršťováním vrstvy čerstvého betonu pevně spojené s deskami HURDIS, v daném případě s horním povrchem desek,
3) vodorovné síly vyvolané nevratnou vlhkostní roztažností materiálu desek; tyto síly působí jako tlakové síly rovnoběžně s podélnými osami desek HURDIS; velikost a působiště těchto sil velmi závisí na dokonalosti kontaktu čel desek s patkami, probíhají však i ve směru kolmém na délku desky HURDIS,
4) v malé míře namáhání od účinků teplotních změn ve stropní konstrukci.

Účinek výše popsaných sil a zatížení byl doložen statickým výpočtem. Nevratné objemové změny páleného cihlářského střepu vyvolané jeho tzv. vlhkostní roztažností náleží k charakteristickým vlastnostem cihlářského střepu. Jejich velikost a rychlost jejich průběhu je závislá jak na složení surovinové směsi a technologických podmínkách, zejména na podmínkách výpalu.

Havárie stropních konstrukcí stropů s pálenými cihlářskými konstrukčními prvky se vyskytovaly v řadě zemí. Ukázalo se však, že jejich řešení je časově náročné a vyžaduje značné odborné úsilí jak výrobců keramických stropních desek, tak i projektantů a prováděcích organizací. Nerespektování nevratných objemových změn střepu cihelných konstrukčních prvků při konstrukci stropu bylo označeno za hlavní příčinu většiny havárií stropů.

Studium tohoto významného jevu, který je projevem určitého stárnutí cihlářského střepu, je předmětem grantu GA ČR od roku 2000, jehož řešiteli jsou KÚ a ÚSK. Vzhledem k výše uvedeným skutečnostem jsme zvolili za nejvýznamnější předmět našeho výzkumu pálené stropní desky či tvarovky. Jedním z výrobků tohoto druhu jsou i stropní desky HURDIS.

Na základě současných poznatků doporučujeme, aby nové konstrukční uspořádání stropních konstrukcí umožnilo určité trvalé deformace desky HURDIS, které jsou vyvolány objemovými změnami střepu. Dále doporučujeme oddělit cementový potěr od střepu. Důležitou podmínkou pro spolehlivou konstrukci je stanovení limitní hodnoty nevratné vlhkostní roztažnosti střepu v době montáže stropu.

Současné konstrukční uspořádání stropů s deskami HURDIS má sice v našich podmínkách dlouholetou tradici, ale je ve srovnání s jinými zeměmi odlišné. Tam se považuje za největší přípustný půdorysný rozměr pálených desek ve stropní konstrukci 500 mm. Zároveň se sledují hodnoty vlhkostní roztažnosti střepu a nesmí se překročit její předepsaná zbytková hodnota (tj. vlhkostní roztažnost střepu od montáže stropu po celou dobu jeho životnosti).

Praha 2.1.2002
Ing. Petr Bouška, CSc., KÚ ČVUT
Doc. Ing. Vladimír Hanykýř, DrSc., ÚSK VŠCHT
Ing. Dimitrij Pume, DrSc., KÚ ČVUT