Články, Materiály

Samonivelační stěrky – kvalita a použití 1

Samonivelační stěrky, jako suché stavební směsi, patří mezi relativně mladé a moderní materiály na tuzemském stavebním trhu. Zatímco v západní Evropě a ve Skandinávii existují na trhu více než 30 let, u nás se objevují v druhé polovině 90. let min. století. Nejprve jsou dováženy od zahraničních výrobců, s rozvojem výroby suchých stavebních směsí v tuzemsku se od konce 90. let začínají vyrábět také u nás. V posledních letech se staly samozřejmostí při vyrovnávání povrchů, před pokládkou podlahových krytů především v občanské výstavbě.

Jak ukazují marketingové průzkumy, v porovnání s vyspělými zeměmi EU zůstává u nás stále nedoceněn význam samonivelačních stěrek jako opravných a finálních hmot pro rekonstrukce podlah v občanské i průmyslové výstavbě. Tento příspěvek se zabývá samonivelačními stěrkami na bázi cementu a síranu vápenatého (nezabývá se materiály na bázi hořečnaté maltoviny, asfaltu a pryskyřic), upozorňuje na jejich rozhodující aplikační a funkční vlastnosti a popisuje způsoby jejich využití, se zaměřením na méně známé možnosti v oblasti sanací podlahových konstrukcí.

Stěrky versus potěry 
Samonivelační stěrky jsou dnes klasifikovány dle ČSN EN 13813-2003 Potěrové materiály a podlahové potěry, tzn. že jsou zahrnuty do jedné výrobkové skupiny s běžnými cementovými potěry, ale i samonivelačními potěry na bázi síranu vápenatého. Ve smyslu tradičního chápání členění podlahových vrstev dle tloušťky a způsobu aplikace se však samonivelační stěrky především od běžných cementových potěrů významně liší hlavně materiálovým složením, obvyklou aplikační tloušťkou a způsobem aplikace (viz tab.)

Tabulka: Materiálové a aplikační rozdíly mezi samonivelačními stěrkami a běžnými potěry

Materiál

Obvyklá aplikační tloušťka

Typ

Materiálové složení pojiva

Způsob aplikace

Samonivelační stěrky

5–15 mm

cementové

OPC + CAC + SO4–2 + RPP (< 2 %)

strojní nebo ruční lití

polymer-cementové

OPC + CAC + SO4–2 + RPP (> 2 %)

sádrové

anhydrit /α-hemihydrát

Potěry

15–60 mm

cementové

OPC (RPP)

ruč. rozprostření / vibrace

sádrové

anhydrit / hemihydrát

strojní nebo ruční lití

Vysvětlivky: OPC – portlandský cement, CAC – hlinitanový cement, SO4–2 – zdroj síranových anionů (anhydrit, α-hemihydrát), RPP – redispergovatelný polymerní prášek

Samonivelační stěrky – kvalita a použití ISamonivelační stěrky – kvalita a použití ISamonivelační stěrky – kvalita a použití I

Nutno dodat, že rozčlenění stěrek dle obsahu polymeru na „cementové“ a „polymercementové“ v tabulce je názorem autora a v příspěvku je dále zdůvodněno. Dále nutno poznamenat, že aplikace cementových, resp. polymercementových, objemově stabilizovaných potěrů strojním litím se objevuje v posledních letech v zahraničí, u nás je zatím ve fázi vývoje.

Ve vztahu k použitým výrazům „stěrky – potěry“, které norma ČSN EN 13 813 nerozlišuje, je třeba upozornit, že v češtině, obdobně jako v němčině, je vnímám rozdíl mezi těmito dvěma pojmy. 
Výraz samonivelační (podlahová) stěrka (hmota) nalezneme v němčině nejčastěji jako „Selbstnivellierende Boden Spachtelmasse“ nebo „Selbstverlaufende Fussbodenausgleichsmasse“ a pro potěr jako hrubší materiál, aplikovaný ve větších tloušťkách, existuje v němčině jednoznačný výraz „estrich“. V angličtině je samonivelační podlahová stěrka označována nejčastěji jako „Self-levelling (Self-smoothing) floor screed“ s často používanou zkratkou SLFS. Výraz „screed“ je však společný pro stěrky i potěry.

Výhody a nevýhody samonivelačních stěrek 
K hlavním výhodám samonivelačních stěrek ve srovnání s běžnými cementovými tenkovrstvými potěry patří dle materiálového složení stěrek:
Sádrové, cementové, polymercementové 
● vysoká rovinatost, bezpečně splňující obvyklý požadavek max. 2 mm/2 m;
● vysoká aplikační produktivita, která při strojní aplikaci v obvyklé tloušťce stěrkové vrstvy 5 mm může být až 2500 m² za směnu;
● objemová stabilita bez nutností provádění řízených smršťovacích dilatací, resp. řezání smršťovacích spár;
● brzká zatížitelnost: pochůznost po 2–6 hodinách od aplikace, některé sádrové po 24 hodinách;
● deklarované hodnoty přídržností na většině běžných podkladů (beton, keramika) dle typu a pevnostní třídy stěrky od min. 0,5 MPa do min. 2 MPa;
Polymercementové 
● deklarované hodnoty otěruvzdornosti, umožňující jejich použitelnost jako finálních vrstev podlahových konstrukcí.

K nevýhodám samonivelačních stěrek dle materiálového složení patří:
Sádrové, cementové, polymercementové 
● nevhodnost většiny k použití v exteriéru a trvale vlhkém prostředí,
● nevhodnost pro spády nad 1 %,
● nevhodnost do horkých prostředí: sádrové max. 80 °C, cementové a polymercementové maximálně 180 °C.

Klasifikace a deklarace samonivelačních stěrek 
Deklarace dle zmíněné ČSN EN 13 813 předepisuje z povinných, normativních, klasifikačních parametrů uvádět u samonivelačních stěrek:
● charakter pojiva: CT – cementové, CA – ze síranu vápenatého;
● pevnost v tlaku: klasifikace C5 až C80
(5–80 N/mm²);
● pevnost v tahu za ohybu: klasifikace F1 až F50 (1–50 N/mm²);
● hodnotu pH: pouze u materiálů ze síranu vápenatého;
● odolnost proti obrusu, resp. valivému zatížení (pouze u finálních materiálů vystavených tomuto namáhání), jednou ze tří přípustných metod (obr. 4):

– „A “ – Böhme: klasifikace A 1,5 až A 22 (množství obroušeného materiálu 1,5–22 cm³/50 cm²),
– „BCA “: klasifikace AR 0,5 až AR 6 (hloubka obroušeného materiálu ve 100 µm),
– „RWA “: klasifikace RWA 1 až RWA 300 (množství obrusu 1–300 cm³);

Metody zjišťování odolnosti proti obrusu – AMetody zjišťování odolnosti proti obrusu – BCAMetody zjišťování odolnosti proti obrusu – RWA

● v případě použití speciálních surovin předepisuje norma povinnost jejich přítomnost slovně uvést, např. „Cementový potěrový materiál modifikovaný polymerem…“.

Norma předepisuje dále celou řadu zkoušek, označených jako volitelné (s dodatkem: přichází-li v úvahu). Z nich lze za zcela zásadní považovat přídržnost a odolnost proti obrusu valivým zatížením pro materiály určené k položení podlahového krytu.
Praxe ukazuje, že pro zákazníky, resp. projektanty a aplikační firmy, je stávající povinná klasifikace samonivelačních stěrek dle ČSN EN 13 813nedostačující, a přesto ani v minimálním předepsaném rozsahu není řadou dodavatelů (především dovozových materiálů) plněna.

K hlavním nedostatkům v klasifikaci samonivelačních stěrek dle ČSN EN 13 813 prodávaných na našem trhu patří:
1.  V technické dokumentaci některých dovozových materiálů je existence harmonizované ČSN EN zcela ignorována. Výrobky jsou v řadě případů charakterizovány jenom slovně, případně s odkazem na neharmonizované národní normy a předpisy země původu (DIN, ÖNORM…).
Technická dokumentace těchto výrobků má často datum vydání před rokem 2003, od kterého norma platila.
2.  S ohledem na hlavní poslání samonivelačních stěrek jako vyrovnávacích materiálů pod podlahové kryty lze absenci deklarace odolnosti proti obrusu valivým zatížením tolerovat pouze u výrobků s jednoznačným určením pod dobře roznášivé podlahové kryty, jako jsou dlažby, parkety nebo plovoucí podlahy. Protože se však jedná dle citované normy o volitelnou zkoušku, řada výrobků s deklarovanou použitelností pod měkké podlahoviny (koberce, marmoleum, PVC…) tuto zkouškou prokázanou odolnost (EN 13 892-7) postrádá.
Zde je nutné poznamenat, že tuzemské akreditované zkušebny nejsou pro tuto zkoušku vybaveny a výrobci jsou nuceni k jejímu provádění v zahraničních zkušebnách.
3.  Zařazení parametru přídržnosti mezi volitelné zkoušky staví projektanty v případě absence její deklarace před otázku vhodnosti takovéhoto výrobku pro pojížděné podlahy. V případě samonivelačních stěrek určených pro podlahy zatížené pojezdem je však znalost a deklarace tohoto parametru vysoce aktuální, neboť bezprostředně souvisí se smykovým namáháním, vyvolaným při zatáčení a brzdění pojezdových mechanismů (vysokozdvižné vozíky, paletovací vozíky apod.).

Řadu nedostatků a zavádějících údajů lze však také nalézt ve vlastních aplikačních pokynech a charakteristikách funkční vlastností výrobků:
1.  Minimální tloušťka aplikované stěrky uváděná dle maximálního zrna, tzn. např. od 1 mm, je z hlediska schopnosti samonivelace zcela zavádějící. Vzhledem k viskozitě a povrchovému napětí čerstvě připravených stěrek začíná schopnost jejich samonivelace na běžných podkladech zpravidla od 3–4 mm.
2.  Často uváděná přípustnost pokládky podlahových krytů po 24 hodinách od aplikace může být zaměňována s plnou zatížitelností. Řadou experimentálních prací [1] bylo prokázáno, že pevnostní nárůst cementových, resp. polymercementových, stěrek v běžných podmínkách (cca 20 ºC a 50–60 % relativní vlhkosti) činí ve vztahu ke konečné 100% deklarované 28denní pevnosti:
– po 1 dni cca 45–55 %,
– po 7 dnech cca 75–85 %.

U sádrových samonivelačních stěrek nelze takovéto zobecnění provést, neboť zde existuje přímá závislost na charakteru hlavního pojiva (anhydrit, α-hemihydrát) a na podmínkách vysychání, které může být po 48 hodinách od aplikace podstatně urychleno. Konečných pevností tak může být v závislosti na tloušťce stěrky dosaženo již po 8–10 dnech od aplikace.
3.  Přípustnost rychlé pokládky podlahových krytin často nerespektuje nebo neupozorňuje na skutečnost, že např. po 24 hodinách od aplikace žádná stěrka nevyschne do rovnovážné vlhkosti. Bylo prokázáno, že v běžných podmínkách stěrky vysychají cca 1,5–2,0 mm/1 den.
To znamená, že stěrková vrstva tl. 5 mm vysychá cca 60 až 80 hodin. S ohledem na relativně přísné požadavky pro pokládku některých lepených podlahovin mohou být informace o vhodnosti stěrky pro pokládku po 24 hodinách zavádějící a technicky nepřípustné.
4.  Řada výrobců připouští mísení samonivelačních stěrek v doporučeném poměru s pískem. Cílem je např. zvýšení jejich max. přípustné aplikační tloušťky. V těchto případech někdy chybí upozornění, že u takovýchto směsí dochází k významnému snížení schopnosti samonivelace a taktéž často chybí deklarace technických parametrů takto upravené hmoty.
MIROSLAV ŠTENKO
foto archiv autora

Literatura: 
1) Roberts, M.: The Effect of Utilising High Alumina Cements in the Formulation of Self-Smoothing Cementitious Floor, In: Calcium Aluminate Cements, Edinburgh 16.–19. 7. 2001. 
2) Herold, H.: Disperzné prášky Vinnapas do cementových samonivelizačných podlahových stierok. Eurostav, 10, č. 2, 2004. 
3) ČSN EN 13813: Potěrové materiály a podlahové potěry – Potěrové materiály – Vlastnosti a požadavky, ČNI 2003. 
 
Ing. Miroslav Štenko (*1956) 
absolvoval Stavební fakultu VUT v Brně. Působí jako vedoucí Útvaru vývoje a technické podpory prodeje Lasselsberger, a. s. – Divize stavebních hmot CEMIX.