Renowacja i uszczelnianie cokołów w istniejących budynkach

Kiedy mówi się o przyziemnych częściach budynku, najczęściej rozumie się przez to nie tylko elementy zagłębione w gruncie (co wydaje się oczywiste), ale również strefę cokołową. Nie dzieje się tak bez przyczyny – jest to miejsce szczególnie narażone na ekstremalne obciążenia, w pierwszym rzędzie na te związane z destrukcyjnym działaniem wody oraz wilgoci, ponieważ deszczówka spływająca z elewacji łączy się tu z wodą rozbryzgową. Zimą i wczesną wiosną to miejsce jest dodatkowo obciążone zalegającym i/lub topniejącym śniegiem.

W praktyce to właśnie w strefie cokołowej najczęściej dochodzi do uszkodzeń spowodowanych wilgocią: łuszczenia się farby, powstawania wykwitów solnych, a nawet odspojenia tynków (FOT.).

Przyczyny zniszczeń

Strefa cokołowa obejmuje zarówno część znajdującą się powyżej, jak i poniżej poziomu terenu, dlatego jest narażona na destrukcyjne działanie wody i wilgoci pochodzącej z wielu źródeł.

• Powyżej poziomu gruntu są to:

– woda rozbryzgowa,
– zacinający deszcz,
– woda powierzchniowa,
– wilgoć kondensacyjna,
– woda z roztopów,
– wilgoć higroskopijna (związana z zasoleniem),
– wilgoć podciągana kapilarnie,
– wilgoć pochodząca z dyfuzji pary wodnej,
– woda pochodząca z nieszczelności połączeń w górnej części elewacji (rynien, rur spustowych itp.).

• Poniżej poziomu gruntu są to:

– wilgoć z gruntu oraz woda niewywierająca ciśnienia,
– woda napierająca (działająca pod ciśnieniem).

Woda, która wnika do przegrody w strefie cokołowej, zarówno w jej nadziemnej, jak i podziemnej części często powoduje nie tylko miejscowe zniszczenia. Na skutek podciągania kapilarnego może być transportowana wyżej i stać się powodem degradacji innych elementów budynku.

Wytyczne do renowacji

Szczegółowe zalecenia dotyczące renowacji strefy cokołowej budynków i budowli opisano w instrukcji WTA (Naukowo-Technicznego Stowarzyszenia na rzecz Konserwacji Budynków oraz Ochrony, niem. Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege) „Hydroizolacja wtórna oraz naprawa cokołowej strefy budynków i budowli”, nr 4-9-19/D [1] opublikowanej w grudniu 2019 roku. W myśl tej instrukcji przez uszczelnienie strefy cokołowej budynku należy rozumieć hydroizolację, która obejmuje obszar działania wody rozbryzgowej, to jest 30 cm powyżej poziomu gruntu lub wystającego elementu, a zakończona 20 cm poniżej poziomu terenu lub w sposób ciągły połączona z hydroizolacją części podziemnej.

Należy też pamiętać, że zgodnie z „Warunkami Technicznymi Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych” Instytutu Techniki Budowlanej [2] izolacja pionowa podziemnej części budynku powinna być wyprowadzona minimum 50 cm powyżej poziomu okalającego terenu. Ponadto hydroizolacja strefy cokołowej powinna być wykonana w taki sposób, aby uniemożliwić wnikanie pod nią wód opadowych.

W analogiczny sposób hydroizolacją zabezpiecza się takie elementy budynków i budowli, jak:

• wolno stojące mury, np. ogrodowe,
• ściany zewnętrznych klatek schodowych,
• balkony,
• tarasy,
• loggie,
• arkady,

a także wszystkie inne wystające elementy, narażone na działanie wody rozbryzgowej.

Przed zaprojektowaniem wtórnej hydroizolacji strefy cokołowej i jej naprawą należy wykonać odpowiednie badania diagnostyczne [3–5]. W pierwszym etapie powinny one ograniczyć się do oględzin i prostych testów mechanicznych.

Przede wszystkim należy stwierdzić:

• czym charakteryzuje się strefa cokołowa:

– sprawdzić jej rodzaj, wielkość oraz cechy szczególne,
– określić typ konstrukcji,
– określić przekrój ściany oraz przylegających stropów,
– zbadać typ połączenia elementów budynku,
– oszacować wytrzymałość ściany,
– sprawdzić istniejące złącza dylatacyjne,
– zlokalizować przejścia instalacyjne,
– zbadać dostępność,

• czy widoczne są następujące uszkodzenia:

– porastanie mchem,
– porażenie glonami,
– łuszczenie się powłok malarskich,
– pustki i odpryski w istniejących tynkach,
– zarysowania w podłożu,
– ubytki w spoinach,
– uszkodzenia istniejących okładzin,
– uszkodzenia lub odspojenia istniejących termoizolacji,

• jakie hydroizolacje są zastosowane:

– określić ich rodzaj, umiejscowienie i stan,
– zbadać istniejące uszkodzenia oraz ich przyczyny,
– sprawdzić czy były wcześniejsze naprawy,

• czy istnieje drenaż budynku:

– zbadać jego rodzaj i lokalizację,
– sprawdzić drożność,
– określić typ gruntu.

Na podstawie wniosków z oględzin i prostych testów mechanicznych należy zaplanować dalsze badania diagnostyczne, uwzględniając dostępne środki oraz ograniczenia (w tym ekonomiczne).

W zależności od specyfiki obiektu niezbędne mogą być następujące czynności:

• ocena stanu budynku oraz przyczyn zawilgocenia, w tym:

– udokumentowanie istniejących uszkodzeń,
– ustalenie zakresu uszkodzeń,
– sprawdzenie, czy są warstwy „blokujące” (tynki, powłoki),
– zbadanie szczelności przejść instalacyjnych,
– sprawdzenie szczelności systemu odprowadzania wód opadowych (rynny, rury spustowe itp.),
– ocena obciążenia wodą rozbryzgową,
– sprawdzenie, czy zachodzi kapilarne podciąganie wilgoci z gruntu,

• badania strukturalne i laboratoryjne, w tym:

– wykonanie odkrywek w celu oceny istniejących hydroizolacji podziemnej części budynku,
– wykonanie badań geotechnicznych w celu oceny przepuszczalności gruntu,
– ocena stanu istniejących uszczelnień pionowych i poziomych,
– wykonanie odkrywek lub odwiertów w celu ustalenia struktury elementu,
– ustalenie rodzaju konstrukcji (jej wymiarów i zastosowanych materiałów),
– ustalenie struktury zawilgocenia (zawartości oraz rozkładu wilgoci),
– ocena higroskopijnej absorpcji wilgoci,
– ustalenie maksymalnego zawilgocenia kapilarnego,
– ustalenie stopnia przesiąknięcia wilgocią (DFG),
– określenie stopnia higroskopijnej penetracji wilgocią,
– ustalenie stopnia zasolenia,
– ocena stopnia zanieczyszczenia innymi szkodliwymi substancjami,
– ocena parametrów wytrzymałościowych.

Wyniki oraz interpretacja badań diagnostycznych stanowią podstawę planowania działań naprawczych, dlatego należy je udokumentować w odpowiedni sposób, np. sporządzając raport lub ekspertyzę.

Projektowanie uszczelnienia i renowacji

Celem wtórnego uszczelnienia strefy cokołowej jest trwałe zabezpieczenie nośnych i nienośnych elementów przed zwiększonymi obciążeniami mechanicznymi, higienicznymi, termicznymi i chemicznymi związanymi z nadmiernym zawilgoceniem. Renowacja ma też często przywrócić pierwotny, historyczny, wyglądu cokołu.

Całość działań naprawczych należy więc zaprojektować i wykonać w taki sposób, aby zarówno w samej strefie cokołowej, jak i w innych przylegających do niej elementach nie pojawiły się negatywne zmiany w wyglądzie. Po zakończeniu prac wygląd zewnętrzny, ukształtowany przez strukturę oraz kolorystykę powierzchni cokołu, powinien być zachowany w niezmiennej formie przez rozsądny okres.

Długość tego okresu jest uzależniona przede wszystkim od właściwości materiałów budowlanych zarówno istniejących, jak i zastosowanych do naprawy oraz warunków ekspozycji, takich jak poziom zasolenia czy naprężenia mechaniczne. Planując prace naprawcze, należy przestrzegać ustawowych i urzędowych wymagań (np. związanych z oszczędności energii [6]).

Hydroizolacja wtórna strefy cokołowej powinna oprócz uszczelnienia znajdującego się na elemencie konstrukcyjnym obejmować również uszczelnienie tynku lub okładziny cokołu. Uszczelnienie tynku lub okładziny nie stanowi hydroizolacji konstrukcji, lecz służy jako ochrona tynków, otynkowanych termoizolacji oraz okładzin przed zawilgoceniem w wyniku kontaktu z gruntem. W tym celu można stosować mostkujące rysy mineralne szlamy uszczelniające (MDS) lub elastyczne polimerowe powłoki grubowarstwowe (FPD) [7].

Projektując górny poziom wtórnego uszczelnienia strefy cokołowej, należy ocenić, czy nie występują inne elementy, które skutecznie zapobiegają przed działaniem wody rozbryzgowej. Jeśli materiały, z których wykonano strefę cokołową sklasyfikowano jako hydrofobowe (współczynnik kapilarnej absorpcji wody w  ≤  0,5 kg/(m2∙h0,5)), nie ma potrzeby tworzenia nowej ochrony przed wodą rozbryzgową.

W przypadku konstrukcji murowanych należy zachować wymagania Eurokodu 6 [8] dotyczące zapobiegania wnikaniu wilgoci w strukturę ścian zewnętrznych, przez stosowanie hydroizolacji, odpowiednich tynków, okładzin wentylowanych, klinkierowych lub innych materiałów nawierzchniowych.

Wbudowane materiały oraz zaprawy murarskie używane w strefie cokołowej są narażone na działanie niekorzystnych warunków atmosferycznych i powinny być mrozoodporne. Konstrukcje murowe, z uwagi na swoją chłonność stanowią z reguły odpowiednie podłoże dla materiałów hydroizolacyjnych nakładanych w postaci płynnej – powinny jednak spełniać ogólne wymagania stawiane podłożu pod hydroizolację, takie jak nośność, mrozoodporność czy maksymalna wilgotność.

Elementy budynku, na które wpływają sole szkodliwe dla materiałów budowlanych, wymagają zastosowania specjalnych środków [9, 10].

Hydroizolacja różnych typów stref cokołowych

Wtórną hydroizolację cokołowej strefy budynku wykonuje się najczęściej w jednym z następujących wariantów:

• cokół otynkowany (RYS. 1),
• cokół ocieplony oraz wykończony cienkowarstwową wyprawą tynkarską (RYS. 2),
• cokół murowany (RYS. 3),
• cokół muru z oblicówką (RYS. 4),
• cokół budynku z elewacją wentylowaną (RYS. 5),
• cokół z okładziną ceramiczną (RYS. 6).

Materiały do uszczelnień strefy cokołowej

Do hydroizolacji strefy cokołowej budynków i budowli stosowane są takie materiały, jak:

• masy polimerowo-bitumiczne (PMBC),
• elastyczne mineralne zaprawy uszczelniające (MDS),
• płynne tworzywa sztuczne (FLK),
• elastyczne polimerowe powłoki grubowarstwowe (FPD).

Modyfikowane tworzywami sztucznymi bitumiczne masy grubowarstwowe zwane PMBC (ang. polymermodified bituminous thick coating, dawniej KMB), to oparte na emulsji bitumicznej zmodyfikowane polimerami masy uszczelniające z dodatkami (np. wypełniaczami) lub bez dodatków. Materiały te mogą być jedno- lub dwukomponentowe. Aplikuje się je ręcznie (szpachlowanie) lub mechanicznie (natrysk). Utwardzanie następuje w wyniku reakcji fizycznej i/lub chemicznej [11–13].

Mineralne zaprawy (szlamy) uszczelniające określane skrótem MDS (niem. Mineralische Dichtungsschlämmen), to przygotowane fabrycznie jedno- lub dwuskładnikowe zaprawy na bazie cementu, kruszyw i specjalnych dodatków. Aplikowane są pędzlem (metodą szlamowania), pacą (szpachlowanie) lub natryskowo. Rozróżnia się zaprawy elastyczne – mostkujące rysy oraz sztywne szlamy uszczelniające. Ich utwardzanie następuje w wyniku reakcji fizycznej i/lub chemicznej [11, 14].

Płynne tworzywa sztuczne do hydroizolacji budynków zwane FLK (niem. Flüssigkunststoffen), to jedno- lub wieloskładnikowe żywice syntetyczne na bazie polimetakrylanu metylu (PMMA), poliuretanów (PUR) lub poliestrów nienasyconych (UP) z dodatkami organicznymi, z lub bez wypełniaczy mineralnych. Należą do grupy żywic reaktywnych – ich utwardzanie następuje przez reakcję chemiczną [11].

Elastyczne polimerowe powłoki grubowarstwowe nazywane FPD (niem. Flexible polymermodifizierte Dickbeschichtungen) składają się z kruszyw mineralnych, wypełniaczy, spoiw hydraulicznych i/lub polimerowych oraz dodatków. Są to masy jedno- lub dwukomponentowe aplikowane pędzlem (metodą szlamowania), pacą lub poprzez natrysk. Ich utwardzanie następuje w wyniku reakcji fizycznej i/lub chemicznej [7].

Literatura

1. WTA Merkblatt 4-9-19/D, „Nachträgliches Abdichten und Instandsetzen von Gebäude- und Bauteilsockeln”. Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V., München, 2019, s. 34.
2. B. Francke, „Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych. Część C: Zabezpieczenia i izolacje. Zeszyt 5: Izolacje przeciwwilgociowe i wodochronne części podziemnych budynków”, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2019, s. 31.
3. B. Monczyński, „Diagnostyka zawilgoconych konstrukcji murowych”, „Izolacje” 1/2019, s. 89–93.
4. B. Monczyński, „Badanie wilgotności mineralnych materiałów budowlanych”, „IZOLACJE” 2/2019, s. 78–84.
5. B. Monczyński, „Zasolenie budynków i sposoby jego określania na potrzeby diagnostyki budowli”, „Izolacje” 3/2019, s. 96–101.
6. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU Nr 75 poz. 690 z późniejszymi zmianami).
7. „Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit flexiblen polymermodifizierten Dickbeschichtungen (FPD)”, Deutsche Bauchemie e.V., Frankfurt am Main 2020, s. 56.
8. PN-EN 1996-2:2010, „Eurokod 6 – Projektowanie konstrukcji murowych – Część 2: Wymagania projektowe, dobór materiałów i wykonanie murów”.
9. B. Monczyński, „Tynki stosowane na zawilgoconych przegrodach – tynki renowacyjne”, „Izolacje” 6/2020, s. 80–88.
10. B. Monczyński, „Tynki stosowane na zawilgoconych przegrodach – tynki ofiarne”, „Izolacje” 7/8/2020, s. 95–100.
11. DIN 18533-3, „Abdichtung von erdberührten Bauteilen – Teil 3: Abdichtung mit flüssig zu verarbeitenden Abdichtungsstoffen”, Berlin 2017, s. 39.
12. PN-EN 15814+A2:2015-02, „Grubowarstwowe powłoki asfaltowe modyfikowane polimerami do izolacji wodochronnej – Definicje i wymagania”.
13. „Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit polymermodifizierten Bitumendickbeschichtungen (PMBC)”, Deutsche Bauchemie e.V., Frankfurt am Main 2020.
14. „Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit mineralischen Dichtungsschlämmen (MDS)”, Deutsche Bauchemie e.V., Frankfurt am Main 2020, s. 52.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!