Taśmy elastyczne wklejane do przeciwwodnych uszczelnień dylatacji

Taśmy stosowane do prac uszczelniających muszą mieć wymaganą w warunkach klimatycznych i eksploatacyjnych wodoszczelność oraz właściwości techniczne gwarantujące ich ciągłą i efektywną pracę. Powinny więc charakteryzować się następującymi właściwościami:

• elastycznością, która zapewnia przejmowanie ruchów występujących w szczelinach ruchomych (odpowiednią wytrzymałość mechaniczną na rozciąganie, zerwanie i rozdzieranie),
• odpornością chemiczno-biologiczną na procesy starzenia i degradację w warunkach eksploatacyjnych (np. na działanie promieni UV, różnych czynników atmosferycznych, hydrolizę, oddziaływanie bitumów, wpływ drobnoustrojów, zanieczyszczoną wodę i czynniki agresywne obecne w warunkach budowy, takie jak oleje i bitumy), a także na łączne oddziaływanie wymienionych czynników.

Spełnienie takich wymogów jest możliwe dzięki zastosowaniu tworzyw w procesie produkcji – elastomerów termoplastycznych, np. tereftalatu TPE (odmiana polietylenu), modyfikowanych bitumów itp. Taśmy wyprodukowane z użyciem tworzyw mogą mieć postać:

• taśm samoprzylepnych (fabrycznie powlekanych środkami klejącymi) – z uwagi na ich specyfikę mają one jednak ograniczone zastosowanie i ich przeznaczeniem jest głównie ochrona przeciwwilgociowa,
• taśm wklejanych – mocuje się je na zabezpieczanych powierzchniach uszczelnianych stref z użyciem specjalnie dobieranych klejów tworzących odpowiednio wytrzymałą spoinę na styku taśmy z podłożem, która zapewnia połączeniu hydroszczelność.

W tym segmencie mieszczą się również taśmy samoprzylepne wklejane zawierające warstwę kleju pokrytego przekładką – folią ochronną/papierem ochronnym (składnik A), z których przy montażu sukcesywnie jest usuwana przekładka, by odsłoniętą stronę z klejem przykładać na podłoże powlekane warstwą kleju (składnik B). W dalszej fazie prac obie warstwy kleju starannie są dociskane i na skutek reakcji chemicznych zachodzących między składnikami warstw dochodzi do tworzenia się wodoodpornej (odpornej także na ciśnienie wody) spoiny roboczej.

Takie kleje zawierają przeważnie żywice epoksydowe, ewentualnie bitumy. Sposób klejenia do podłoża przeprowadza się według ustalonych procedur zgodnych z zaleceniami systemodawców. W zależności od przyjętego rozwiązania taśmy mogą być klejone z podłożem jedno- i dwustronnie (np. przy łączeniach obiektów istniejących z nowo budowanymi).

Skuteczność łączenia zależy od zachowania zgodności systemu, tzn. od tego, czy elementy klejone i kleje są kompatybilne i w takim układzie dopuszczone do stosowania na podstawie odpowiednich aprobat technicznych w zakresach wskazanych w zapisach. Z uwagi na rozmaite uwarunkowania budów wykonawcy mają do dyspozycji zróżnicowany asortyment takich taśm i systemów uszczelniających opartych na wymienionych zasadach działania, a dobór może być dokonywany również pod względem ich długości i szerokości.

Obok taśm o wyglądzie standardowych pasów występują tu także membrany, taśmy profilowane (w tym także służące do obustronnego zabetonowywania w nowo wykonywanych konstrukcjach), a nawet manszety (opaski uszczelniające przejścia rurowe). W dalszej części artykułu takie elementy określane są terminem „taśmy” i odnoszą się do taśm wklejanych.

Technologie z użyciem omawianych taśm zamykają całokształt zabiegów hydroizolacyjnych konstrukcji budowli. Jest to sposób na szybkie, skuteczne i trwałe uszczelnienia słabych technologicznie miejsc występujących zwłaszcza w podłożach wykonanych z betonów wodoszczelnych i odpornych na ciśnienie wody (obecnych w tzw. technologiach „białej wanny”).

Z takich betonów zwykle wylewane są płyty denne, ściany stropowe, a niekiedy płyty stropowe, które mogą być posadowione poniżej poziomu lustra wód gruntowych. Wylane elementy spełniają wówczas w konstrukcji rolę nośną i hydrouszczelniającą. Taśmy umiejscowione na dylatacjach przegród zapobiegają przenikaniu wody do środka obiektu w częściach obiektów posadowionych poniżej wód gruntowych (w szczególności dotyczy to stref piwnic, garaży i parkingów podziemnych, tuneli itp.), a w dylatacjach obiektów hydrotechnicznych przeciwdziałają możliwym wyciekom na zewnątrz (np. ze zbiorników retencyjnych i ppoż., oczyszczalni ścieków, niecek basenów kąpielowych itp.).

Z taśm korzysta się na wypadek stanów awaryjnych w tych strefach konstrukcji, gdzie dochodzi lub może dochodzić do przesączeń i podcieków wody, a także przy naprawach zaistniałych pęknięć, przy niektórych robotach uszczelniających w pomieszczeniach mokrych na stykach przegród poziomych i pionowych, przy przebudowach, adaptacji itp.

Za pomocą taśm skutecznie można likwidować podcieki występujące zarówno przy wodzie bezciśnieniowej, jak i mającej określone ciśnienie hydrostatyczne. Do typowych obszarów ich zastosowań należą szczeliny dylatacyjne oraz wszelkie złącza konstrukcyjne i montażowe w przegrodach zewnętrznych, strefy fundamentów, posadzek na  gruncie, ścian piwnic i podpiwniczeń pozostających w stałym kontakcie z ziemią, płyt tarasów, loggi i balkonów, stropodachów (szczególnie krawędzie i załamania połaci oraz miejsca styku pokrycia z elementami wystającymi ponad dach, np. ze ściankami „jaskółek” lub kominami), obiektach mostowych i tunelowych, budowlach hydrotechnicznych.

Uszczelnienia takie pomocne są niekiedy przy robotach wykończeniowych prowadzonych wewnątrz budynków (np. uszczelnieniach przy posadzkach w pomieszczeniach wilgotnych, takich jak łazienki, toalety, pralnie, w strefach mokrych, uszczelnieniach niecek basenowych, natrysków), robotach związanych z przeróbkami, gdzie nie opłaca się stosować innych rozwiązań.

W zależności od umiejscowienia, zgodnie z zaleceniami systemodawców, dobiera się odpowiednie grubości taśm i szerokości zakładek klejenia, z zachowaniem po obu stronach wymaganych szerokości roboczych zakładek tworzących klejone spoiny. W strefie centralnej konieczne jest pozostawienie niezaklejonego naddatku, który w eksploatacji będzie kompensował zakresy pracy dylatacji ruchowych (zmiany szerokości szczelin). Miejsca zamocowania wymagają ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi zgodnie z zaleceniami montażowymi.

Stosowanie taśm wklejanych

O skuteczności taśm w strefach dylatacyjnych decyduje wiele czynników, jednak najważniejsze – pod warunkiem zastosowania materiałów o wymaganej jakości – to poprawność i staranność wykonania wszystkich faz montażu izolacji, którymi są:

• trafne rozpoznanie stanu technicznego podłoża i jego przygotowanie do fazy klejenia,
• klejenie wykonane zgodnie ze wskazaniami systemodawcy wraz z właściwie wykonanymi operacjami łączenia taśm (spawania zakładkowego),
• poprawność zabezpieczenia uszczelnionych stref przed uszkodzeniami w trakcie eksploatacji.

Określenie stanu podłoża i jego przygotowanie

Jakość podłoża decyduje o stanie technicznym uszczelnianej spoiny, a tym samym – o jej wodoszczelności. Przecieki wody mogą być następstwem braku właściwości hydroizolacyjnych struktury podłoża, słabej jakości jego powierzchni, nierówności płaszczyzny oraz niekorzystnych warunków cieplno-wilgotnościowych w podłożu i otoczeniu w fazie montażu.

Brak właściwości hydroizolacyjnych struktury podłoża

Jeśli stan podłoża nie został właściwie rozpoznany i zastosowane uszczelnienie nie jest wodoszczelne, pomocne może być dodatkowe uszczelnienie. Można do tych celów zastosować np. elastyczne, cienkowarstwowe mineralne (polimerowo-cementowe) zaprawy uszczelniające (znane też pod nazwą mikrozapraw lub szlamów), które dzięki  odpowiednio dobieranym składnikom podnoszą skuteczność działań uszczelniających nawet przy niewielkich grubościach warstw, a przy okazji mostkują obecne w podłożu mikropęknięcia i rysy.

Znane są też rozwiązania wykorzystujące zaprawy żywiczne itp. Zaprawy zawierające polimerocementy charakteryzują się łatwością rozprowadzenia na podłożu, dobrą przyczepnością i skuteczną penetracją drobin w jego struktury oraz odpornością na ryzyko powstawania spękań (eliminują niekorzystne zjawisko skurczu typowego dla zwykłych zapraw). Ich dodatkowym atutem może być też możliwość nanoszenia na wilgotne podłoża, co nie zawsze jest skuteczne przy zastosowaniu alternatywnych sposobów (np. przeciwwodnych izolacji bitumicznych).

Słaba jakość powierzchni podłoża

Utrata wodoodporności podłoża w strefie naklejanych taśm objawia się wyciekami o różnym natężeniu, które mogą dać o sobie znać natychmiast albo w bliżej nieokreślonych odstępach czasu. Z tych powodów powierzchnia podłoża w takich strefach nie powinna zawierać substancji zmniejszających jej przyczepność do technologicznych spoin z taśmą (np. luźnych cząstek betonu, drobin kurzu i brudu, zaoliwień, zatłuszczeń itp.).

Poprawa przyczepności podłoża w strefie klejenia musi być zgodna z zaleceniami systemodawców. Zazwyczaj należy starannie usunąć wszelkie zanieczyszczenia, które mogą wpłynąć negatywnie na trwałość i wodoszczelność spoiny. Niekiedy podłoże wymaga gruntowania (impregnacji i wzmacniania).

Nierówności płaszczyzny

Podłoże powinno być wyrównane w stopniu zapewniającym naklejanej taśmie możliwie naturalne przyleganie do podłoża bez konieczności stosowania dodatkowych docisków. W razie potrzeby korzysta się z metod reprofilacyjnych mechanicznych (np. szlifuje powierzchnię) i/lub naprawczych zapraw wyrównawczych.

Niekorzystne warunki cieplno-wilgotnościowe w podłożu i otoczeniu w fazie montażu

Warunki cieplno-wilgotnościowe towarzyszące pracom montażowym, czyli wartości temperatur podłoża, otoczenia i użytych środków klejących oraz stopień wilgotności podłoża i powietrza, determinują jakość spoiny, w szczególności jej wiązanie z klejonymi warstwami oraz czas niezbędny do uzyskania pełnej wytrzymałości hydroizolacyjnej spoiny. W celu optymalizacji prac uszczelniających należy przestrzegać zaleceń systemodawców. W szczególności w pracach montażowych muszą być zachowane minimalne wartości wymagań hydrotermicznych dla podłoża, otoczenia i klejów zawarte w kartach technicznych produktów. Sposób przygotowania podłoża zależy od rodzaju zastosowanej technologii systemu wklejanych taśm.

Faza wklejania taśmy w podłoże

Do wklejania taśmy uszczelniającej w podłoże – w zależności od jej rodzaju i przyjętego rozwiązania – stosowane są elastyczne szlamy uszczelniające, 1- i 2-komponentowe masy bitumiczne (KBM), kleje żywiczne, poliuretanowe, bezrozpuszczalnikowe kleje reaktywne itp., ewentualnie wspomniane wcześniej środki klejące użyte w systemach taśm samoprzylepnych wklejanych. W założeniu należy przyjąć, że przy doborze rodzaju taśmy uwzględniono przyszłe warunki jej pracy i działające na nią obciążenia (stopnie swobody i przemieszczania się dylatacji, występowanie czynników agresywnych itp.).

O powodzeniu przedsięwzięcia – obok spełnienia przez podłoże wymagań technologicznych oraz uwzględnienia uwarunkowań cieplno-wilgotnościowych – decydują dwie czynności: poprawność powlekania powierzchni roboczej podłoża warstwą kleju oraz przestrzeganie staranności prac w fazie wklejania taśm uszczelniających w podłoże.

Przy stale napływającej wilgoci (np. przy zaklejaniu rys i dylatacji prowadzących wodę) konieczne mogą być wcześniejsze zabiegi związane z okresowym zatrzymaniem dopływu wody, aż do momentu kiedy mocująca warstwa kleju osiągnie wystarczającą wytrzymałość. Sposoby przeprowadzenia tych operacji opisywane są w kartach technicznych produktów.

Wspólny dla każdej technologii pozostaje wymóg zapewnienia odpowiedniej jakości środka klejącego zastosowanego do montażu oraz właściwy sposób jego przygotowania do użycia. W tej fazie powinno się np. utrzymać zalecane tempo rozprowadzania kleju, zapewnić optymalną grubość jego warstwy i jednorodność klejonej powłoki na całym obszarze (unikać np. pojawiania się pęcherzy powietrza, grud, odspoin itp.).

Wzdłuż szczeliny nanosi się pierwszą warstwę klejącej masy hydroizolacyjnej, w którą wtapia się taśmę uszczelniającą. Po stwardnieniu nakłada się drugą warstwę izolacji, ale bez smarowania pasa taśmy bezpośrednio nad szczeliną. Taśmy łączy się na zakład przez sklejenie materiałem systemowym lub przez zgrzewanie. Taśmę można też wklejać w szlam uszczelniający lub klej reaktywny nałożony pasami po obu stronach dylatacji na szerokość jej zakładu.

Grubość spodniej warstwy kleju jest wystarczająca, jeśli przy dociskaniu elementu uszczelniającego na jego krawędzi występuje lekkie wypchnięcie kleju. Po stwardnieniu i związaniu materiału nanosi się na powierzchnię taśmy wierzchnią warstwę kleju, która służy jako ochrona taśmy uszczelniającej przed uszkodzeniem, a także zabezpiecza ją przed odspojeniem od warstwy spodniej. Pas taśmy znajdujący się bezpośrednio nad szczeliną dylatacyjną (kompensujący jej ruchy) nie powinien być pokryty warstwą kleju, o co można zadbać poprzez naklejenie na tę strefę taśmy malarskiej, którą po naniesieniu warstwy klejowej usuwa się możliwie szybko przed zaschnięciem kleju. Taśmy stosowane przy uszczelnianiu rys i pęknięć pokrywa się warstwą wierzchnią kleju na całej szerokości.

Łączenie taśm

Materiał używany do wytwarzania taśm wklejanych (polietylen i jego modyfikacje) odznacza się wysoką zdolnością do spawania w warunkach budowy. Jest to cenna właściwość, bo dzięki niej z łatwością można łączyć poszczególne elementy systemu uszczelniającego i uzyskiwać dla niego spójne układy zamknięte. Można je dowolnie sztukować zazwyczaj za pomocą metody klejenia: spawania na zakładkę, spawania czołowego oraz – w zależności od potrzeby – za pomocą obu tych metod.

Przy spawaniu taśm na zakładkę ich sąsiadujące końce nachodzą na siebie, tworząc technologiczny zakład o ustalonej szerokości. W celu ułatwienia tej operacji narożniki zakładanej taśmy spawanej można zaokrąglać. Aby uniknąć wzajemnych przesunięć taśm w zakładce, najpierw jej oba elementy spawa się punktowo, po czym wierzchnią membranę nachodzącej taśmy spawa się pasmowo (zwykle o szerokości ok. 1 cm) – miejsca zgrzewu podgrzewane są gorącym powietrzem i dociskane do powierzchni kauczukową rolką dociskową.

Operację zamyka pełnopłaszczyznowe spawanie pozostałej część zakładu, gdzie dyszę dmuchawy gorącego powietrza prowadzi się przed czołem spawu na minimalną odległość, przy której zachowana jest widoczność jego krawędzi w chwili dociskania taśmy rolką dociskową (2–3 mm). Aby nadtapianie powierzchni było efektywne, należy stosować optymalne wartości temperatury spawania, unikając jednocześnie przegrzewań. Przy dociskaniu powinna wzdłuż spawu tworzyć się tzw. warga z nadtapianego materiału. Kontrolę spawu pod kątem wytrzymałości mechanicznej (próba ręcznego oddzierania) przeprowadza się po min. 10 min po jego ochłodzeniu (jest to czas niezbędny do ustabilizowania się temperatury spoiny – spoina o podwyższonej temperaturze jest bardziej podatna na działanie sił mechanicznych). Ewentualne miejsca wadliwe wymagają robót naprawczych (dospawania). We wszystkich połączeniach sprawdza się wstępnie szczelność (zazwyczaj metodą iskrową).

Spawanie czołowe dokonywane jest na wzajemnie dociskanych końcówkach łączonych taśm. Aby uzyskać efektywne zgrzewy, należy już w fazie spawania zadbać o  zachowanie geometrii połączeń i dokładność przylegania obu końcówek. W tym celu korzysta się z takich narzędzi pomocniczych, jak: metalowy kątownik do prostokątnego przycinania profili, stalowy nóż do cięcia taśm oraz uchwyt unieruchamiający końcówki taśm w miejscach spawania. Profile, które będą ze sobą przyspawane, przycina się pod kątem prostym i mocuje w uchwycie unieruchamiającym, a właściwą operację spawania przeprowadza się przy użyciu spawarki do tworzyw sztucznych (tzw. zwierciadła spawalniczego). Miejsca ich styku nadtapia się, a następnie – gdy są gorące (zachowują jeszcze konsystencję półciekłą) – technologicznie łączy (przytrzymuje, lekko dociskając). Uzyskany zgrzew należy wychłodzić w celu osiągnięcia odpowiedniej wytrzymałości mechanicznej; dopiero wówczas taki odcinek taśmy można odpowiednio układać i wklejać w miejsca robocze.

Łatwość spawania przyspiesza prowadzenie prac montażowych i gwarantuje zachowanie ich wysokiej jakości. Umożliwia też wyprzedzenie pewnych czynności. Np. taśmy można przed ich wklejeniem w systemy dylatacyjne wcześniej łączyć w ciągi technologiczne (wykonywać spawy na łączach wzdłużnych taśm, krzyżować je ze sobą itp.).

Zabezpieczenia stref uszczelnionych taśmami

Taśmy chroniące dylatacje wymagają zabezpieczenia, które zagwarantuje żywotność systemu ochrony przeciwwodnej w okresie eksploatacji. System taki przede wszystkim musi być zabezpieczany przed uszkodzeniami już w fazie montażu, dlatego też należy zachować wymaganą przy takich pracach ostrożność (fot.). Odpowiednią ochronę należy zapewnić już na etapie projektowania uszczelnienia. Newralgiczną strefą jest zwłaszcza centralna, ruchoma (elastyczna) część taśmy, którą należy chronić przed  deformacjami termicznymi oraz perforacjami wywoływanymi przez czynniki mechaniczne. Powstawania takich uszkodzeń można uniknąć dzięki stosowaniu się do wskazówek systemodawcy dotyczących warunków transportu, składowania oraz obchodzenia się w warunkach budowy.

Zagrożenie dla systemu może stanowić np. faza zasypywania wykopu, w którym instalowane były taśmy. Aby uniknąć takich uszkodzeń, stosuje się rozmaite przekrycia ochronne i konstrukcje wsporcze. Jako materiał osłonowy mogą być zastosowane spienione płyty XPS, ewentualnie specjalne osłony wklejane w wierzchnią warstwę klejową. Ich montaż wykonuje się zwykle po zakończeniu fazy technologicznego twardnienia wierzchniej (zewnętrznej) warstwy kleju na taśmie. Elastyczne właściwości taśmy mogą wymagać zastosowania konstrukcji wsporczych (oporowych), które  kompensują nadmierne wybrzuszenia centralnych stref taśmy (jej strefy roboczej) i jej perforacje. Przy pozytywnym ciśnieniu wody funkcje wspierające może przejmować wkładka umieszczana w szczelinie dylatacyjnej. W przypadku negatywnego ciśnienia wody funkcję tę mogą spełniać przesuwne blachy oporowe.

Literatura

1. Materiały informacyjne firm: Betomax, Grace, Tricosal.
2. M. Rokiel, „Hydroizolacje w budownictwie. Wybrane zagadnienia w praktyce. Poradnik”, Dom Wydawniczy MEDIUM, Warszawa 2006.

CZERWIEC 2008

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!