Maty kompensacyjne - rodzaje i parametry

Materiałem użytym do niwelowania naprężeń między podłogą a jej konstrukcją mogą być:

• membrany/maty rozdzielające w konstrukcji podłogi na warstwie oddzielającej,
• membrany/maty kompensacyjne mostkujące, w postaci włókniny,
• membrany/maty kompensacyjne odsprzęgające, o nadanej strukturze przestrzennej.

Maty rozdzielające

Mata rozdzielająca (ang. Cleavage Membrane) to cienka, luźno ułożona na podłożu warstwa materiału, na której umieszcza się "tarczę" stanowiącą docelowe podłoże pod wykładzinę ceramiczną, tj. podkład podłogowy. Wbudowywana jest w przypadku, gdy powierzchnia podłoża jest niejednorodna (nieciągła), niestabilna wymiarowo czy spękana. Jest to wariant tożsamy z typowym układem jastrychu na warstwie rozdzielającej z papy czy folii. Taka konstrukcja podłogi na warstwie rozdzielającej (RYS. 1) zapobiega odwzorowywaniu wad podłoża na powierzchni wykładziny, a jednocześnie nie zakłóca przekazywania doń obciążeń pionowych.

Wybierając to rozwiązanie, pamiętać należy, aby podkład podłogowy odznaczał się odpowiednią - dostosowaną do warunków późniejszej eksploatacji - wytrzymałością na zginanie oraz ściskanie.

Dla jastrychów cementowych oraz anhydrytowych na warstwie rozdzielającej norma DIN 18560-4 [2] wymaga parametrów pozwalających na sklasyfikowanie ich przynajmniej jako F4. Minimalna grubość to odpowiednio: 35 mm oraz 30 mm. Podane grubości dotyczą obciążenia użytkowego równomiernie rozłożonego ≤ 2 kN/m2 lub obciążenia punktowego ≤ 1 kN. Dla innych obciążeń lub parametrów wytrzymałościowych grubości według normy DIN 18560-4 [2] podano w TABELI 1.

Wytyczne Beläge auf Calziumsulfatestrich [3] w pomieszczeniach mieszkalnych (obciążenie użytkowe nieprzekraczające 2 kN/m2) za minimalną grubość anhydrytowego jastrychu samopoziomującego klasy F4 przyjmują 40 mm, zaś wytyczne Beläge auf Zementestrich... [4] w pomieszczeniach mieszkalnych (obciążenie użytkowe nieprzekraczające 2 kN/m2) za minimalną grubość jastrychu cementowego klasy F4 przyjmują 45 mm, zezwalając jednocześnie na zmniejszenie grubości pod warunkiem wykonania obliczeń sprawdzających.

Wytyczne ITB [5] wymagają:

• podłoża z zaprawy cementowej o grubości min. 35 mm i wytrzymałości na ściskanie przynajmniej 12 MPa, a na zginanie 3 MPa,
• podłoża z betonu klasy przynajmniej C16/20 o grubości min. 50 mm.

Wykonanie takiego układu nie zwalnia również od odpowiedniego przygotowania podłoża - musi ono być przede wszystkim nośne i równe.

Z powyższej definicji wynika, że typowa warstwa poślizgowa z papy lub folii/membran z tworzywa sztucznego jest swoistą matą rozdzielajacą, tyle tylko, że wymagającą wykonania na niej odpowiedniego podłoża pod płytki. Zwraca się uwagę, iż materiały rolowe użyte jako maty należy układać uwzględniając zakłady min. 15 cm. Maty rozdzielające są same w sobie materiałami odpornymi na działanie wilgoci, ale nie w każdym przypadku w pełni chroniącymi podłoże przed wodą i/lub parą wodną.

Do zalet zastosowania podłogi na warstwie rozdzielającej zaliczyć można m.in.:

• brak konieczności uzyskania odpowiedniej adhezyjności powierzchni podłoża nośnego,
• możliwość uformowania niezbędnych spadków, np. do projektowanych w pomieszczeniach mokrych odpływów,
• możliwość zatopienia rurowej instalacji grzewczej oraz pozostałych niezbędnych instalacji rurowych w podkładzie,
• wzmocnienie podłoża - utworzenie sztywnej tarczy o określonych parametrach wytrzymałościowych, zapewniającej równomierne rozprowadzenie sił normalnych między posadzką a podłożem pod podłogę - istotne zwłaszcza w przypadku dowiązywania układu podłogowego do podłoży drewnianych.

Zasadniczą wadą rozwiązania z warstwą podkładu jest możliwość wprowadzania w układ podłogowy naprężeń powstałych w samym podkładzie, spowodowanych np. skurczem w trakcie procesu hydratacji, rozszerzalnością cieplną czy łódeczkowaniem, co również może prowadzić do uszkodzeń wykładziny ceramicznej.

Wykonanie podkładu generuje również dodatkowe koszty (materiał i ułożenie) oraz opóźnia prace ze względu na konieczność jego sezonowania. Ponadto nie zawsze rozwiązanie to jest możliwe do zastosowania. Ograniczeniem może okazać się ciężar projektowanego układu (dodatkowe obciążenie istniejącego podłoża/stropu) oraz dysponowana do zabudowy warstwami podłogowymi wysokość (skrajnia pomieszczenia, progi drzwiowe).

Wówczas sięgnąć można po inny rodzaj mat - maty kompensacyjne. Te mocuje się pod łożem klejowym wykładziny ceramicznej, bez wykonywania dodatkowego podkładu i - w odróżnieniu od mat rozdzielających - są w stanie przejąć pewne oddziaływania w układzie.

Maty kompensacyjne mostkujące

Maty kompensacyjne mostkujące/izolujące od rys/antyrysowe (ang. Crack Isolation Membranes) to cienkie, elastyczne, klejone do podłoża włókniny (materiał używany celem zapobieżenia odzwierciedleniu istniejących rys podłoża - oczywiście w ograniczonym, deklarowanym przez producenta danej maty, zakresie) w wykładzinie ceramicznej (RYS. 2-3).

W odniesieniu do tych mat, w literaturze można spotkać również określenie "anti-fracture", tzn. przeciwdziałające pęknięciom, choć izolacja i przeciwdziałanie to nie to samo. Do tej pory brak jest dokładnej analizy zasad ich funkcjonowania. Z założenia, poprawnie wykonane mostkowanie ma powodować, że energia powstała podczas pękania podłoża jest rozkładana na większą powierzchnię i kompensowana dzięki elastycznym właściwościom maty (mata absorbuje pewną część energii), a w ostateczności propagowana w miejsce łatwo naprawialnej spoiny elastycznej (RYS. 4-6).

Membrany te są płaskie i bardzo cienkie (< 1 mm), co ma zwiększać ich elastyczność, a z drugiej strony klejone całopowierzchniowo na zaprawę klejową. Jest to zatem połączenie przewodzące siły, gdyż w tak cienkiej warstwie możliwość różnicowania odkształcania się dołu i góry membrany jest bardzo ograniczone. Dodatkowo energia powstała z tych naprężeń jest kumulowana w macie - nie ma możliwości ujścia (brak luzów, wolnych przestrzeni).

Może zatem zwiększyć grubość maty? Jej właściwości sprężyste winny wówczas pomóc w spełnianiu deklarowanych funkcji, ale jest pewien szkopuł - te same właściwości spowodują ugięcie maty (kompresja) pod wpływem obciążeń na nią oddziałujących (ciężar posadzki, obciążenia użytkowe powierzchni) i ponowne ograniczenie rozpatrywanych zdolności przenoszenia naprężeń.

W odniesieniu do normalizacji materiał ten na razie ujęto jedynie w amerykańskich glazurniczych normach krajowych (ANSI, tj. American National Standard Specifications for the Installation of Ceramic Tile), publikowanych przez TCNA (Tile Council of North America - Rada Glazurnicza Ameryki Północnej):

• ANSI A118.12 American National Standard Specifications for Crack Isolation Membranes for Thin-Set Ceramic Tile and Dimension Stone Installation [6] zawiera minimalne wymogi, jakim powinny odpowiadać materiały membranowe, by móc je używać jako izolujące od rys,
• ANSI A108.17 Installation of Crack isolation Membranes for Thin-Set Ceramic Tile and Dimension Stone [7] będąca uzupełnieniem ANSI A118.12 w odniesieniu do konieczności stosowania dylatacji strefowych w posadzce jako nieodzownych elementów układu wykorzystującego maty mostkujące. Przykłady rozmieszczenia takich dylatacji przy zastosowaniu maty kompensacyjnej mostkującej przedstawiono na RYS. 7.

TCNA publikuje również opracowanie [8] jako zbiór rozwiązań konstrukcyjno-materiałowych związanych z robotami glazurniczymi. Zastosowaniu membran mostkujących, zgodnie z wymogami TCNA, towarzyszą pewne ograniczenia i wymagania, w szczególności:

• wymagane jest zawsze odpowiednie zaprojektowanie rozwiązania technologiczno-materiałowego przez specjalistę,
• maty mostkujące nie zawsze mogą być w 100% skuteczne w zapobieganiu odzwierciedlenia rys podłoża w posadzce,
• mata kompensuje tylko ruch poziomy (w płaszczyźnie posadzki),
• membrany mostkujące powinny przenosić określony ruch w płaszczyźnie w mm - zgodnie z deklaracją producenta danej membrany,
• w przypadku aplikacji na istniejące rysy zaleca się wykonanie dylatacji strefowych w posadzce w pobliżu rys - według zaleceń producenta danej maty,
• każdorazowo należy rozważyć możliwość instalacji mat jedynie miejscowo, co jest rozwiązaniem zalecanym, o ile nie jest jasno sprecyzowana w dokumentacji projektowej konieczność klejenia mat na całej powierzchni podłoża,
• należy również zawsze zwracać uwagę na zapisy producentów, czy dany produkt nadaje się do użytku w projektowanych warunkach pracy układu (czynniki środowiskowe warunkujące przydatność to np. wysoka temperatura, ekspozycja na związki chemiczne, odporność na warunki pogodowe - dla posadzek zewnętrznych itp.),
• w przypadku stosowania mat należy również zwracać uwagę na właściwości wytrzymałościowe materiału wykładziny, gdyż płytki ceramiczne o niedostatecznie wysokich parametrach wytrzymałościowych mogą ulec uszkodzeniu w wyniku odkształcenia związanego z rozciąganiem membrany lub jej ugięciem (jako materiałem ściśliwym),
• maksymalne dopuszczalne ugięcie podłoża pod obciążeniem nie może przekroczyć l/360,
• nie należy również zapominać o odpowiednio przygotowanym podłożu (zgodnie z zaleceniami opisanymi na wstępie).

W tym miejscu przeanalizować należy jeszcze jedno zagadnienie. Minimalna przyczepność kleju do podłoża to 0,5 MPa (według normy PN-EN 12004-1 [9]), a jego zadaniem jest przeniesienie na podłoże wszystkich oddziaływujących na płytki obciążeń.

Wykorzystując rozwiązanie uwzględniające matę w postaci włókniny, należy rozważyć układ: podłoże–klej–mata–klej–płytka. Zatem przyczepność międzywarstwowa maty nie powinna być mniejsza niż 0,5 MPa (przy stosowaniu klejów klasy C2 powinno to być 1 MPa), w przeciwnym razie dodatkowo wprowadza się do układu posadzkowego ogniwo, które jest najsłabsze i może powodować destrukcję całości. Nie oznacza to jednak, że nie można stosować mat o przyczepności do klejów niższej niż 0,5 MPa.

Decydując się na takie rozwiązanie, należy przeanalizować wpływ wybranego produktu na stabilność i bezpieczeństwo stosowania w konkretnym układzie i w konkretnych warunkach brzegowych.

Rozwiązaniem tego problemu może być zastosowanie innego rodzaju mat kompensacyjnych - mat odsprzęgających.

Maty kompensacyjne odsprzęgające

Maty kompensacyjne odsprzęgające (ang. Uncoupling Membranes) to materiał zdefiniowany przez wspomnianą wcześniej TCNA [8] jako membrana z tworzywa sztucznego o nadanej strukturze przestrzennej, celem zapewnienia przepływu powietrza między posadzką a podłożem, by umożliwić ich niezależny ruch i ograniczyć zdolność przenoszenia naprężeń (RYS. 8).

Jest to zatem materiał, który - wprowadzony w układ - z założenia, jako ten o większej swobodzie odkształcenia niż powierzchnia podłogi, ma spowodować przerwanie łańcucha propagacji naprężeń z podłoża na wykładzinę ceramiczną i tym samym uchronić ją przed uszkodzeniem.

Maty te są połączone zarówno z posadzką, jak i z podłożem poprzez zaprawę klejową, jednak dzięki ich geometrycznemu ukształtowaniu (tłoczeniu) oraz doborze odpowiednio cienkiej warstwy kleju połączenie z podłożem jest jedynie punktowe. Dzięki takiemu mocowaniu maty są stabilne podczas montażu wykładziny i równomiernie rozkładają obciążenia pionowe z posadzki, a jednocześnie w nadanej grubości mają swobodę pewnego odkształcenia i stanowią swoistą płaszczyznę ścięcia w chwili pojawienia się odpowiednio dużych naprężeń w podłożu. W odróżnieniu od mat mostkujących, brak jest zatem połączenia przewodzącego siły poziome/ścinające (analogia warstw piaskowych) (RYS. 9).

Kolejna korzyść wprowadzenia w sztywny układ tłoczonego elementu o pewnej grubości wynika ze specyfiki wiązania materiałów na bazie cementu. Dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu geometrii maty powstaje wolna przestrzeń tworząca kanały powietrzne między membraną a podłożem. To z kolei umożliwia wyrównywanie się ciśnień cząstkowych pary wodnej w układzie i odprowadzenie z podłoża wilgoci resztkowej. Nie oznacza to jednak, że zdolność przenoszenia odkształceń poprzecznych przez taki układ jest nieograniczona. "Otulenie" tłoczenia maty przez zaprawę klejącą ogranicza możliwość przenoszenia przez nią odkształceń poprzecznych. Kolejnymi ograniczeniami są zarówno przyczepność maty do kleju, jak i wytrzymałość tego złącza na ścinanie.

Choć w chwili obecnej w odniesieniu do membran odsprzęgających brak jest normalizacji, to w wytycznych TCNA [8] znaleźć można rozwiązania układu warstw z ich zastosowaniem. W opracowaniu tym zaproponowano zastosowanie układu wykorzystującego maty odsprzęgające na młodym betonie podłogi na gruncie - jednak nie bez ograniczeń. Beton w chwili rozpoczęcia robót posadzkowych musi odznaczać się odpowiednią adhezyjnością powierzchni i przede wszystkim wytrzymałością wystarczającą, by przenieść obciążenia montażowe i ciężar warstw posadzkowych. TCNA [8] odrzuca możliwość stosowania tego układu w konstrukcjach podłóg narażonych na naprężenia zginające.

Pozostałe ograniczenia i wymogi w stosowaniu mat odsprzęgających:

• Mata ma nadaną strukturę przestrzenną, dlatego należy zwracać uwagę na minimalną wielkość, grubość i wytrzymałość na zginanie płytek mających stanowić wykładzinę, jak również na wytrzymałość maty na obciążenia użytkowe (np. maksymalna wielkość obciążenia, możliwość obciążenia ruchem kołowym itp.) - te informacje powinny być podane przez producenta danego materiału. Chodzi tu przede wszystkim o odpowiedni rozkład obciążeń pionowych (zwłaszcza punktowych) i przekazanie ich na podłoże bez deformacji wytłoczeń maty.
• Podłoże - jak w pozostałych przypadkach - powinno być równe, nośne i odznaczające się odpowiednią adhezją, a dylatacje podłoża przeniesione na posadzkę. Ewentualna możliwość przesunięcia spoin dylatacyjnych musi wynikać ze szczegółowej analizy i obliczeń. W wielu sytuacjach w kartach technicznych stosowanych mat znajduje się zapis wymuszający powtórzenie dylatacji z podłoża w warstwie płytek.

Do zalet mat odsprzęgających zaliczyć należy:

• możliwość kompensacji odkształceń (oczywiście w ograniczonym zakresie) w układzie cienkowarstwowym, bez zabierania wysokości użytkowej pomieszczenia poprzez wykonywanie dodatkowej warstwy podkładu podłogowego,
• ograniczenie kosztów wykonania podłogi (pominięcie warstwy podkładu) na podłożu problematycznym,
• umożliwienie szybkiego postępu robót posadzkarskich.

Wady tego rozwiązania:

• jest ono wrażliwe na błędy wykonawcze, zwłaszcza w odniesieniu do nadmiernej grubości łoża klejowego pod matą odsprzęgającą oraz uszkodzenia struktury podczas montażu,
• punktowe mocowanie do podłoża może nieść za sobą:
  - zmniejszenie odporności podłogi na nacisk pod wpływem działania znacznych obciążeń punktowych,
  - głuchy dźwięk przy chodzeniu po posadzce twardymi butami lub ostukiwaniu płytek ceramicznych młotkiem; nie jest to jednoznaczne z brakiem przyczepności wykładziny, ale utrudnia późniejszą ewentualną diagnostykę,
  - brak odporności na obciążenia uderzeniowe z użyciem twardych przedmiotów,
• niektóre maty mogą być wrażliwe na ekspozycję na czynniki środowiskowe - należy zweryfikować produkt, zwłaszcza pod względem akceptowalnej alkaliczności środowiska oraz poziomu wilgotności.

Zastosowanie zarówno mat mostkujących typu Crack Isolation Membrane, jak i mat odsprzęgających typu Uncoupling Membrane nie rozwiązuje dużej części problemów spotykanych przy wykonywaniu prac glazurniczych na podłogach, a związanych przede wszystkim z koniecznością przeniesienia dylatacji z podłoża na wykładzinę ceramiczną. Mają one bowiem jedną cechę wspólną: posadzka jest zespolona z podłożem.

Obecność maty umożliwia wprawdzie w ograniczonym zakresie kompensację odkształceń podłoża bez przeniesienia ich na posadzkę (lub odwrotnie), jednak nie w takim stopniu, aby możliwe było niezależne wykonanie dylatacji strefowych (brzegowe i montażowe zawsze muszą się pokrywać).

Coraz większa moda na płyty wielkoformatowe, płyty typu deska oraz na dekoracyjne, wielokolorowe posadzki z płytek ceramicznych, łączone dodatkowo z innymi posadzkami, np. w salonach czy holach, generuje problemy, które jeszcze kilka lat temu były mało znaczące. Nieregularny kształt pomieszczeń, fantazyjne wzory na powierzchni płytek czy ich nietypowy (podłużny) kształt ze względów estetycznych wymuszają zupełnie inny przebieg dylatacji w okładzinie niż w podłożu. Do tego dochodzą chociażby obecność ogrzewania podłogowego tylko na części podłogi lub różna ekspozycja na warunki zewnętrzne. Wniosek? Bez stosowania specjalnych rozwiązań nie da się poprawnie wykonać posadzki.

Może zatem zastosować geometrycznie uformowane maty poprzez ich luźne ułożenie na podłożu? (FOT. 1) W ten sposób łączą się korzyści rozwiązania podłogi na warstwie rozdzielającej z rozwiązaniem wykorzystującym wklejane maty o strukturze przestrzennej. Uzyskuje się możliwość pracy maty w swej płaszczyźnie pod wpływem naprężeń rozciągających, a także - dzięki żebrom tworzonym przez zaprawę klejową ułożoną na macie - zostaje utworzona sztywna tarcza posadzki, pracująca niezależnie od podłoża (oczywiście tylko w obszarze przemieszczeń poziomych - żadna mata nie będzie pracować przy przemieszczeniach pionowych!).

To rozwiązanie upodabnia się do układu z jastrychem na warstwie rozdzielającej, z tą różnicą, że podłożem pod płytki jest mata. Cały układ odznacza się mniejszą sztywnością, ale jest za to dużo niższy (grubości takich mat nie przekraczają zazwyczaj kilku–kilkunastu milimetrów) i ma znacznie mniejszy ciężar. Dodatkowo dylatacje w podłożu nie muszą się pokrywać z dylatacjami w samej okładzinie. Nie znaczy to, że nie obowiązują tu podane wcześniej zalecenia związane z rozstawem i układem dylatacji strefowych - wręcz przeciwnie. Wszystkie one muszą być zachowane, jednak niezależnie dla podłoża i niezależnie dla okładziny, z pewną częścią wspólną, wynikającą zastosowań szczególnych.

Na RYS. 10 i RYS. 11 przedstawiono sytuację, w której na podłożu (jastrychu) z ukształtowaną dylatacją strefową należy wykonać posadzkę z płytek wielkoformatowych. Przyczyną wykonania dylatacji w tym miejscu jest obecność ogrzewania podłogowego w części podłogi (RYS. 10) oraz niezależne pola grzewcze (RYS. 11).

Wynika to wprost z zasad sztuki budowlanej. Wykonanie w tym samym miejscu dylatacji w posadzce wymagałoby cięcia płytek, co jest niedopuszczalne ze względów estetycznych. Przemieszczenia boków dylatacji, będące wypadkową długości niezdylatowanego boku, współczynnika rozszerzalności liniowej i gradientu temperatury, wynoszą zwykle do kilku milimetrów i nie mogą być skompensowane przez wklejane maty typu Crack Isolation Membrane czy Uncoupling Membrane. Rozwiązaniem może być zastosowanie geometrycznie ukształtowanych mat kompensacyjnych niezwiązanych z podłożem. Niezależny charakter pracy maty i podłoża pozwala na przesunięcie dylatacji strefowej (RYS. 12).

Analogiczna sytuacja ma miejsce, gdy płytki mają być ułożone w karo. Estetyka dylatacji przecinającej płytki jest wątpliwa. Tu również rozwiązaniem może być zastosowanie maty strukturalnej ułożonej luźno na podłożu (RYS. 13).

W tym miejscu konieczna jest jeszcze jedna istotna uwaga. Zastosowanie maty kompensacyjnej nie wpływa na złagodzenie wymogów związanych z wykonstruowaniem dylatacji. W obu tych przykładach dylatacja strefowa musi być dodatkowo wykonana na styku pola ogrzewanego i nieogrzewanego, możliwe jest jedynie jej przesunięcie (w ograniczonym stopniu).

Na FOT. 2-3 zobrazowano zarysowane, lecz stabilne podłoże.

Taki stan rzeczy bywa zwykle skutkiem zbyt dużego skurczu fizycznego i/lub chemicznego. Jeżeli rysy nie pracują, to teoretycznie nie stanowią one przeszkody w wykonaniu wykładziny. Można by je jedynie przeszpachlować. Stwierdzenie, czy rzeczywiście są to rysy ustabilizowane jest jednak problematyczne, zmiana warunków termicznych powoduje zmianę wymiarów.

Co się dzieje w obszarze samej rysy? Wykładzina nie ulegnie uszkodzeniu, gdy naprężenia w płytkach nie przekroczą jej wytrzymałości na rozciąganie. Skoro rysa pracuje, to możliwe są dwie sytuacje:

• pierwsza - odkształcenia przeniesie klej, tylko wtedy mata w ogóle nie jest potrzebna. Zatem spełnione jest założenie, że odkształcalność poprzeczna klejów umożliwi ograniczone, poziome przemieszczenie podłoża. To przemieszczenie będzie tym większe, im większa będzie odkształcalność kleju i im grubsza będzie warstwa samego kleju,
• i druga - jeżeli w warstwie kleju zatopiona zostanie mata typu Crack Isolation Membrane (cienka, o grubości rzędu 0,5-1 mm), to warstwa kleju pod matą pęknie, jednak mata przeniesie odkształcenia na tyle, że warstwa kleju powyżej i płytka nie ulegnie uszkodzeniu. Zatem w tym przypadku należałoby zadbać o dobór maty zapewniającej odpowiednią do zmiany szerokości zastanych rys kompensację.

Nieco lepszy efekt można uzyskać, stosując matę typu ­Uncoupling Membrane. Tu, chociażby ze względu na jej grubość, należy się liczyć ze znacznie większą zdolnością do odkształcenia poprzecznego, bez uszkodzenia samej okładziny. Problemem będzie jednak znowu określenie granicznej wartości zmiany szerokości rys, przy której zastosowana mata spełni nadaną jej funkcję.

Reasumując, w takim zastosowaniu możliwe jest użycie każdej z wymienionych wcześniej mat oraz wariantu z jastrychem na warstwie rozdzielającej, przy czym zastosowanie wariantu z jastrychem podlega ograniczeniu ze względu na wysokość układu podłogowego i jego znaczący ciężar, a mat typu Crack Isolation Membrane oraz ­Uncoupling Membrane - na ewentualną niestabilność rys.

Rozwiązaniem może być tu właśnie zastosowanie maty o odpowiednio ukształtowanej strukturze przestrzennej, zapewniającej zarówno możliwość pewnej pracy maty w poziomie, jak i jej odpowiednią sztywność w pionie. położonej luźno na podłożu. Opisany wcześniej charakter pracy takiej maty pozwala na jej zastosowanie na wielu różnych podłożach (np. starej wykładzinie z tworzyw sztucznych czy płytek z PCW, w pomieszczeniach, w których posadzkę wykonano z różnych materiałów itp.).

Ale uwaga. Próba bezkrytycznego zastosowania maty kompensacyjnej na podatnym podłożu drewnianym czy drewnopodobnym jest skazana na niepowodzenie. Nie ma tu znaczenia, jaki rodzaj maty zostanie zastosowany.

Zacznijmy od budowy typowego stropu drewnianego. Posadzką są najczęściej deski drewniane. Nawet jeżeli są połączone na pióro i wpust (co wcale nie musi być regułą), to pracują niezależnie od siebie. Zatem obciążenie (a co za tym idzie - ugięcie) jest przekazywane na sąsiednią deskę w relatywnie niewielkim stopniu. To powoduje powstanie tzw. efektu klawiszowania, który jest tym większy, im większe jest obciążenie i mniejsza sztywność deski.

Mamy tu zatem do czynienia z podłożem odkształcalnym - zarówno ze względu na warstwę poszycia (deski, płyta OSB), jak i nośną (obciążenie przekazywane jest na belki nośne, które też podlegają odkształceniom). Odkształcenia te są addytywne i przenoszone na wykładzinę ceramiczną, wprowadzając w nią niebezpieczne naprężenia. Przy braku wymaganej sztywności poszycia i/lub stropu jako całości, niemożliwe będzie ułożenie płytek bezpośrednio na podłożu drewnianym/drewnopochodnym (abstrahując przy takim rozwiązaniu od innego czynnika ryzyka, jakim jest brak odporności podłoża bezpośrednio pod płytami na wilgoć).

Podsumowanie

Systematyzując zagadnienia związane z matami kompensacyjnymi, należy stwierdzić, że podstawową rolą maty jest redukcja naprężeń ścinających powstałych pomiędzy wykładziną a warstwą nośną na skutek różnicy właściwości fizykochemicznych materiałów tworzących układ, obciążeń termicznych, skurczu czy pęcznienia, do takiej wartości, która nie spowoduje uszkodzeń posadzki.

Płytki są materiałem kruchym, ale o wysokiej wytrzymałości. Oznacza to, że mogą być odporne na obciążenia, ale przy niewielkich odkształceniach. Wysokie obciążenia albo są przenoszone przez płytki, albo powodują ich gwałtowne uszkodzenie (pękniecie). Mata kompensacyjna zachowuje się odmiennie. Nie pracuje jak zbrojenie, wręcz przeciwnie, jest warstwą podatną w swej płaszczyźnie, która z założenia kompensuje odkształcenia (poddaje się im), nie powodując znaczącego wzrostu naprężeń - i w konsekwencji uszkodzeń - wykładziny.

Ze względu na budowę mat można także mówić o ich dodatkowych właściwościach, takich jak: zdolność tłumienia dźwięków, termoizolacyjność, paroszczelność lub zdolność do wyrównywania ciśnień pary wodnej czy wodoszczelność. Z tego powodu w niektórych rozwiązaniach można mówić nie tylko o samej macie, lecz o całych systemach kompensacyjnych, które mają zastosowanie na tzw. trudnych i krytycznych podłożach, takich jak:

• zarysowane lub zabrudzone podłoża,
• podłoża niewysezonowane,
• podłoża drewniane,
• podłoża mieszane (np. różne podłoża w obrębie jednego pomieszczenia)
• czy podłoża nienasiąkliwe i gładkie.

Uszczegółowiając powyższe, będą to np.:

• betony i jastrychy o podwyższonej wilgotności w momencie wykonywania wykładziny,
• podłoża w pomieszczeniach o niekorzystnych (z punktu widzenia konieczności wykonania dylatacji) długościach i proporcjach boków
• czy podłogi z niezależnymi obwodami lub wręcz systemami grzewczymi.

Jako że nie ma ogólnych zaleceń i warunków technicznych wykonania i odbioru robót w tym zakresie, rozwiązania te należy traktować jako specjalne, wymagające starannego zaplanowania/zaprojektowania oraz wykonania. Konieczne jest tu uwzględnienie aspektów związanych z własnościami/właściwościami mat, samego podłoża i posadzki z płytek. Wyróżnić tu należy:

• nośność, stabilność i statykę podłoża,
• możliwość wystąpienia odkształceń w płaszczyznach, które wykluczają stosowanie maty (pionowe przemieszczenia dylatacji, klawiszowanie podłoża, niestabilność zarysowań),
• wielkość, grubość i wytrzymałość płytek (wiążące są zalecenia producenta),
• wpływ równoważnego oporu dyfuzyjnego maty (konieczność analizy cieplno-wilgotnościowej w przypadku stosowania mat o właściwościach paroizolacyjnych, zwłaszcza, gdy jest to powierzchnia nad przejazdami czy nad pomieszczeniami o wysokiej wilgotności względnej powietrza lub przegroda pomiędzy pomieszczeniem nieogrzewanym i ogrzewanym),
• niebezpieczeństwo związane z zawilgacaniem stref brzegowych przy wykonywaniu robót na podłożach o zwiększonej wilgotności,
• konieczność oddylatowania akustycznego elementów przechodzących przez posadzkę przy matach mających zdolność tłumienia dźwięków.

Reasumując, na rynku materiałów budowlanych jest szeroki wachlarz produktów membranowych przeznaczonych pod wykładziny i okładziny ceramiczne, które - oprócz opisanych wyżej funkcji - mogą mieć również nadane dodatkowe atrybuty, np. hydro- i/lub paroizolacyjne, drenażowe czy akustyczne. Nie ma natomiast jednego materiału będącego panaceum na wszystkie problemy. Ważne, by każdy przypadek był rozwiązywany z należytą starannością z poszanowaniem zasad wiedzy technicznej, a każdy proponowany układ był szyty na miarę.

Literatura

1. I. Gawęda, M. Rokiel, "Maty kompensacyjne (cz. 1). Wymagania stawiane podłożom", "IZOLACJE" 3/2019, s. 74-81.
2. DIN 18560-4:2012-06, "Estriche im Bauwesen. Teil 4: Estriche auf Trennschicht".
3. "Beläge auf Calziumsulfatestrich. Keramische Fliesen und Platten, Naturwerkstein und Betonwerkstein auf calziumsulfatgebundenen Estrichen", ZDB, X 2005.
4. "Beläge auf Zementestrich. Fliesen und Platten aus Keramik, Naturwerkstein und Betonwerkstein auf beheizten und unbeheizten Zementgebundenen Fußbodenkonstruktionen", ZDB, VI 2007.
5. "Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Część B: Roboty wykończeniowe. Zeszyt 5: Okładziny i posadzki z płytek ceramicznych", ITB, Warszawa 2014.
6. ANSI A118.12, "American National Standard Specifications for Crack Isolation Membranes for Thin-Set Ceramic Tile and Dimension Stone Installation".
7. ANSI A108.17, "Installation of Crack isolation Membranes for Thin-Set Ceramic Tile and Dimension Stone".
8. Tile Council of North America, "Handbook for Ceramic, Glass and Stone Tile Installation", 2018.
9. PN-EN 12004-1:2017-03, "Kleje do płytek ceramicznych. Część 1: Wymagania, ocena, klasyfikacja, znakowanie i weryfikacja stałości właściwości użytkowych".

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!