Dilatační spáry v podlahovém vytápění

Výpočet a instalace podlahového vytápění je důležitou a zodpovědnou fází výstavby budovy, bez ohledu na její bezprostřední účel. Na přesnosti a správnosti výpočtů závisí nejen teplota v místnosti, ale také integrita a trvanlivost celé konstrukce.

V podmínkách vybavení malé plochy se vše zdá jednoduché a jasné. Výpočty parametrů budovy se provádějí přímo na místě a systém podlahového vytápění se instaluje bez zvláštních obtíží a technických průzkumů. Podlahové vytápění se však úspěšně používá i k vytápění velkých budov. V tomto případě se úkol komplikuje, protože projektanti musí zohlednit rozměry konstrukce, což nevyhnutelně ovlivňuje uspořádání podlahového vytápění.

Jak je známo ze školního kurzu fyziky: těleso při zahřívání zvětšuje svůj objem. Tělesa vyrobená z různých materiálů se vlivem zvýšení teploty zvětšují různými způsoby. Jak přesně se velikost tělesa při zahřívání zvětší, závisí na koeficientu tepelné roztažnosti materiálu, ze kterého je toto těleso vyrobeno. S ohledem na materiál potěru teplé podlahy bude na tento fyzikální jev nejvíce náchylný, protože se jedná o prvek pro výměnu tepla v systému vytápění místností.

Podívejme se na reálný příklad:

Místnost má obdélníkový tvar o rozměrech 4×6 m. Plocha místnosti je 24 m².

Teplota práce na instalaci podlahového tepla (tak říkajíc teplota uzavření konstrukce) t_umění.=20 °C.

Teplota pracovní kapaliny kotle t_max=70 °C.

Teplota v místnosti v zimě s vypnutým topením_min=0 °C.

Předpokládejme, že potěr podlahového vytápění mění své rozměry, když se teplota mění ROVNOMĚRNĚ OD STŘEDU VE VŠECH SMĚRECH.

Vzdálenosti, které budou vystaveny teplotním deformacím, jsou tedy 2 m, respektive 3 m.

Součinitel tepelné roztažnosti nevyztuženého betonu je

Vypočítáme teplotní rozdíly:

1. Teplotní rozdíl při zapnutí topení (tepelné ztráty chladicí kapaliny jsou nevýznamné) bude: _Δt₁ =t_max – t_umění. = 70 – 20 = 50 °C;
2. Teplotní rozdíl při vypnutém topení: _Δt₂ =t_min – t_umění. = 0 — 20 = −20 °C; znaménko „-“ znamená, že se objem potěru zmenší, a znaménko „+“ znamená, že se objem zvětší.
3. Změna velikosti potěru (_Δl) se vypočítá pomocí vzorce:

kde: L je velikost potěru vystaveného teplotním změnám;

k — součinitel tepelné roztažnosti;

_Δt — teplotní rozdíl.

Dosazením hodnot z našeho příkladu do vzorce dostaneme:

Jak je vidět z výpočtu, i pro tak malou místnost budou mít lineární změny na okrajích potěru následující hodnoty:

A pokud je místnost větší než 24 m², budou změny rozměrů okrajů podlahové mazaniny výraznější.

Při lití potěru pro podlahové vytápění se používají běžné stavební materiály, jedinou přísadou je změkčovadlo. Jeho účelem je zvýšit tekutost potěrového roztoku, aby se zajistilo rovnoměrné lití potěru bez dutin, protože jakákoli, i ta nejmenší dutina v těle potěru v oblasti pokládky teplosměnného potrubí, snižuje účinnost systému podlahového vytápění v důsledku snížení kontaktní plochy – přenosu tepla.

Co se stane s podlahovým potěrem vyrobeným z běžných stavebních materiálů při neustálém vystavení teplotním změnám? Vlivem teploty vzniknou v potěru napětí, která jsou několikanásobně větší než pevnost potěru, potěr se pokryje sítí trhlin, odštěpků, objeví se výmoly – objeví se celé spektrum destrukce.

Abyste tomuto typu ničení zabránili, stačí dodržovat několik jednoduchých pravidel:

ZA PRVNÍ – správně navrhnout umístění a rozměry sekcí topných okruhů a zón;

ZA DRUHÉ – zajistěte volný pohyb potěru podél okrajů, tj. vytvořte elastické těsnění mezi okrajem potěru a stěnou, mezi potěry atd. Tuto funkci plní tlumicí páska, která se zabuduje při lití potěru, nebo je nutné nechat mezeru (šev), která se vyplní elastickým tmelem a správně vypočítat umístění dilatačních spár.

Kromě toho existují některé zvláštnosti organizace dilatačních spár v systémech podlahového vytápění. Při návrhu se tedy nelze vyhnout pokládání potrubí dilatačními spárami, hlavním úkolem projektanta je minimalizovat počet průsečíků trubek a dilatačních spár a úkolem instalatéra je vyloučit poškození potrubí, které prochází zónou dilatační spáry. Za tímto účelem se do vlnité ochrany umístí úsek potrubí o délce nejméně 40 cm nebo se použije pouzdro o délce nejméně 1 m. Jako pouzdro se použije ocelová trubka vhodného průměru.

Další pravidlo pomůže zabránit zničení finální podlahové krytiny. Pokud se dilatační spára nenachází v blízkosti stěny, musí se opakovat i v finální podlahové krytině. Výjimkou jsou elastické krytiny, jako je linoleum, které jsou schopny samy kompenzovat drobné deformace.

Pro uspořádání dilatační spáry v horní vrstvě se používají různé profilové systémy. V závislosti na zatížení, míře deformace a dalších provozních podmínkách se volí profilový systém s vhodnými parametry. Přednost by měla být dána vestavěným dilatačním systémům – jsou odolnější a mají menší a esteticky atraktivnější viditelnou část ve srovnání s překrývajícími se systémy. Použití překrývajícího se profilového systému je opodstatněné při provádění oprav nebo tam, kde profil nebyl původně instalován.

Vidíme tedy, že správná organizace dilatačních spár během návrhu a instalace podlahového vytápění nejen zajistí spolehlivost a trvanlivost budovy, ale také v budoucnu pomůže vyhnout se zbytečným nákladům na opravy a obnovu betonových potěrů zničených vytápěním.

Co je dilatační spára v betonu a k čemu slouží?

Při návrhu mnoha budov jsou jedním z povinných prvků speciální řezy, které rozdělují celkovou podlahovou plochu na samostatné sekce. Jedná se o tzv. dilatační spáry v betonu, nezbytné k ochraně konstrukce před možným zničením.

Dilatační spára v potěru plní pouze jeden úkol: řez minimalizuje zatížení a napětí v místech, kde se očekávají deformace materiálu. Obvykle k nim dochází v důsledku změn teploty vzduchu, ale mohou být způsobeny i vlhkostí, seismickými jevy atd.

Dilatační spáry v betonových podlahách umožňují konstrukčním prvkům volné roztahování a smršťování, což pomáhá minimalizovat zatížení konstrukce. Tyto řezy často pomáhají v prvních dnech schnutí betonové směsi, kdy se beton může deformovat vlivem různých faktorů.

Za účelem utěsnění se dilatační spáry v podlahách vyplňují elastickým izolačním materiálem. Kromě toho mohou být štěrbiny teplotní, sedimentární, kompenzační, izolační, smršťovací a konstrukční.

Dilatační spáry v potěru jsou povinným prvkem při konstrukci budovy, pokud je navržena s podlahovým vytápěním. V důsledku teplotních rozdílů může být beton vystaven značným deformacím.

Jak vytvořit dilatační spáru v potěru: stavební předpisy

Existují obecná pravidla týkající se tvorby švů jakéhokoli typu:

• Řezy musí být umístěny v linii se spárami železobetonových podlahových desek a také s osami sloupů, pokud jsou k dispozici.
• Dilatační spáry musí být provedeny po obvodu monolitické desky. Výjimkou jsou průmyslové budovy, kdy se spáry musí nacházet i uvnitř desky.
• Pokud se jako základ podlahy používají železobetonové desky, měla by být vzdálenost mezi řezy 8-12 metrů. V ostatních případech se vzdálenost stanoví během inženýrských výpočtů a uvede se v projektové dokumentaci.
• Při utěsňování řezů se používají polymerní materiály, svazky, kovové profily, pásky a cementové směsi (M400 a výše). Pokud otvor švů není větší než 0,5 mm, používají se k jejich cementaci nízkoviskózní cementové malty.

Instalace dilatačních spár v betonových podlahách může být provedena dvěma způsoby:

• řezání do ztvrdlého betonu;
• formace díky speciální konfiguraci bednění.

Řez se provádí pomocí nástrojů s diamantovými kotouči, ale ne dříve než 2 dny po nalití.

Výroba dilatačních spár v podlahách: požadavky na vlastnosti těsnicího materiálu

Pro vyplnění spár v betonu je nutné použít materiály, které plní následující úkoly:

• utěsněte řez;
• chraňte šev před vlhkostí a nečistotami;
• dodatečně kompenzovat výsledná zatížení a napětí.

Seznam vhodných materiálů a jejich konečná volba závisí na velikosti sekce, celkové ploše místnosti a také na provozních podmínkách konstrukce.

Jak utěsnit dilatační spáru v betonu

K vyplnění řezů se zpravidla používají:

• Oboustranné kovové profily. Jsou umístěny před nalitím směsi. Mají složitý tvar a jsou opatřeny plastovými a pryžovými vložkami. Kovové profily se zpravidla instalují v průmyslových zařízeních, kde jsou podlahy neustále vystaveny vysokému zatížení.

• Těsnicí pásky. Často se pokládají v několika vrstvách a jsou určeny především pro situace, kdy je třeba utěsnit malou plochu. Pásky jsou vyrobeny z pěnového polymeru. Někdy se místo nich používají elastické šňůry.

• Profilované pásky. S jejich pomocí bude vyplňování dilatačních spár v betonových podlahách snazší, protože tyto produkty jsou univerzálně použitelné. Jsou vyrobeny z modifikované gumy a vysoce pevných polymerů.

• Silikonové tmely. Pokud je nutné utěsnit dilatační spáry v podlahách s malou plochou, které nejsou vystaveny velkému zatížení, používají se k vyplnění tmely. Používají se k vyplnění řezů, které vznikly řezáním mírně ztvrdlého betonu.

Teplotní spáry v betonu

Téměř všechny budovy podléhají teplotním změnám, takže teplotní řezy v betonu jsou velmi oblíbené a lze je nalézt nejen v podlahách, ale i na stěnách: od střechy až po základy budovy.

Teplotní spára v betonu poskytuje konstrukci ochranu před deformací tím, že minimalizuje dopad teplotních výkyvů na betonovou směs. Takové řezy se doporučují i ve městech s mírným podnebím: přechody z vysokých na nízké teploty, například během změny ročního období, často způsobují trhliny různých velikostí a hloubek.

Tepelná spára v betonu se zpravidla nevytváří na základech umístěných pod úrovní terénu. Je to dáno tím, že podzemní části budovy nejsou vystaveny tak silným teplotním výkyvům, které by mohly způsobit významné deformace.

Jak vytvořit teplotní spáru v betonu

Teplotní řezy by měly být provedeny před litím betonu, ale v podlahách je lze provést i po dostatečném vytvrzení betonové směsi. Instalace teplotních spár v betonu předpokládá dodržování stavebních předpisů a předpisů. V tomto ohledu závisí rozteč takových řezů v betonu na:

• materiál, ze kterého jsou panely vyrobeny;
• očekávané změny teploty;
• pevnost betonu v tlaku, jeho třída a průměr výztuže.

Svislé úseky by měly být stejné jako výška základu a zbývající parametry, včetně vzdálenosti mezi spárami, se určují během výpočtů. V průměru je u cihlových konstrukcí krok 0,15 m, u dřevěných budov 0,6 m atd.

Obecná pravidla pro vytváření dilatačních spár v potěrech:

• Řezání betonu se provádí nástrojem s diamantovými kotouči. Vzdálenost se vypočítá takto: číslo 25 se vynásobí tloušťkou podlahy v centimetrech. Pokud je to 10 cm, vzdálenost mezi řezy bude asi 2,5 m.
• Hloubka spár by měla být asi 1/3 tloušťky potěru. Šířka by neměla přesáhnout několik centimetrů.
• Po vytvoření mezer je nutné z nich odstranit veškeré nečistoty a prach. Prázdný prostor se napenetruje.
• Po zaschnutí základního nátěru se řezy vyplní tmelem, tmelem nebo jiným vysoce elastickým materiálem. V případě potřeby lze použít kovové profily, ale ty jsou vhodnější pouze tehdy, pokud jsou řezy vytvořeny před litím betonu.

Těsnění dilatačních spár v betonu lze provést pomocí určitých tmelů s vysokými hydroizolačními vlastnostmi. Při tmelení se používají gumové stěrky.

Montáž smršťovacích spojů do betonových podlah

Smršťovací spáry se zpravidla používají méně často než jiné typy. Často jsou nezbytné ve dvou případech: k ochraně konstrukce před smrštěním a pro stejný účel, ale pokud je nutné kombinovat smršťovací řezy s teplotními. V druhém případě se takové dilatační spáry budou nazývat teplotně smršťovací.

Smršťovací spáry v betonových podlahách lze vytvářet pouze do úplného vytvrzení základu – během několika týdnů. Poté nelze smršťovací spáry vytvářet, protože by mohly vést k destrukci betonu, což může vést k poškození konstrukce budovy.

Smršťovací spára v podlahách se vytvoří po nalití, nejpozději však do 6 dnů od tohoto okamžiku. Mezery nejsou nutné, dokud se vlhkost ze směsi aktivně odpařuje, protože v této době smršťování ještě nezačalo. Ve fázi strukturálních přeměn je přítomnost takových spár povinná, proto je jejich vytvoření nutné v prvním týdnu po nalití betonu. Hloubka smršťovacích řezů by měla být asi 1/3 tloušťky podlahy a nejvýhodnější je 1/4.

Co je potřeba k utěsnění dilatačních spár v potěrech

Izolační a dilatační spáry v betonu jsou nezbytné po celou dobu životnosti konstrukce. Všechny ostatní typy deformačních řezů jsou nutné pouze ve fázi výstavby, kdy se beton tvoří.

Pokud po práci zůstanou viditelné spáry, musí být po úplném vytvrzení směsi pečlivě utěsněny vhodnými materiály. Tmely musí mít minimální nasákavost, vysoký stupeň přilnavosti a pevnosti. Musí zůstat elastické při vystavení vysokým i nízkým teplotám. Během provozu budovy obvykle není nutné dodatečné utěsnění.