Sposoby uszczelnień i metody renowacji zawilgoconych ścian piwnic
Modes of insulation and methods of renovation of humid cellar walls
FOT. 13. Ściana piwnicy zabezpieczona lepikiem asfaltowym
TEKTUM.com
Izolacje przeciwwodne i przeciwwilgociowe nie są czynnikiem decydującym o jakości konstrukcji budynku i jego bezpieczeństwie, mają natomiast znaczący wpływ na jego trwałość i komfort użytkowania.
Zobacz także
M.B. Market Ltd. Sp. z o.o. Czy piana poliuretanowa jest palna?
W artykule chcielibyśmy przyjrzeć się bliżej temu aspektowi i rozwiać wszelkie wątpliwości na temat palności pian poliuretanowych.
W artykule chcielibyśmy przyjrzeć się bliżej temu aspektowi i rozwiać wszelkie wątpliwości na temat palności pian poliuretanowych.
Ultrapur Sp. z o.o. Pianka poliuretanowa a szczelność budynku
Wielu inwestorów, wybierając materiał do ocieplenia domu, kieruje się głównie parametrem lambda, czyli wartością współczynnika przewodzenia ciepła. Jest on jedynym zestandaryzowanym współczynnikiem, który...
Wielu inwestorów, wybierając materiał do ocieplenia domu, kieruje się głównie parametrem lambda, czyli wartością współczynnika przewodzenia ciepła. Jest on jedynym zestandaryzowanym współczynnikiem, który określa właściwości izolacyjne materiału. Jednocześnie jest współczynnikiem wysoce niedoskonałym – określa, jak dany materiał może opierać się utracie ciepła poprzez przewodzenie.
Rockwool Polska Termomodernizacja domu – na czym polega i jak ją zaplanować?
Termomodernizacja to szereg działań mających na celu poprawę energochłonności Twojego domu. Niezależnie od zakresu inwestycji, kluczowa dla osiągnięcia spodziewanych efektów jest kolejność prac. Najpierw...
Termomodernizacja to szereg działań mających na celu poprawę energochłonności Twojego domu. Niezależnie od zakresu inwestycji, kluczowa dla osiągnięcia spodziewanych efektów jest kolejność prac. Najpierw należy docieplić ściany i dach, aby ograniczyć zużycie energii, a dopiero potem zmodernizować system grzewczy. Dzięki kompleksowej termomodernizacji domu prawidłowo wykonanej znacznie zmniejszysz koszty utrzymania budynku.
ABSTRAKT |
---|
Przedmiotem artykułu są sposoby izolowania ścian piwnic przed zawilgoceniem. Autorzy omawiają przyczyny i źródła zawilgocenia przegród przez wody różnego pochodzenia, poświęcając szczególną uwagę agresywności wód. Przedstawiają także metody oceny stopnia zawilgocenia murów oraz technologie osuszania i zabezpieczania części budynków, ze szczególnym uwzględnieniem osuszania podziemnej części budynków oraz systemów hydroizolacji podziemnej części budynków. |
Modes of insulation and methods of renovation of humid cellar wallsThe article discusses the modes of insulation of cellar walls against humidity. The authors discuss the causes and sources of humidity of divisions by water from various sources, paying particular attention to the aggressiveness of water. They also presents methods of evaluation of the level of humidification of walls and technologies used for drying and securing parts of buildings, with particular attention to the drying of the underground portion of buildings and water insulation systems of the underground portions of buildings. |
Woda w budynku we wszystkich postaciach, pary, cieczy i lodu, jest największym wrogiem wielu materiałów i konstrukcji, zwłaszcza w obiektach zabytkowych.
Zawilgocenie struktury murów w obiektach budowlanych stanowi pierwsze ogniwo procesu ich niszczenia, zwłaszcza gdy woda zawiera szkodliwe lub agresywne domieszki. Wówczas mogą być uruchamiane procesy fizyczne, chemiczne lub biologiczne, często występujące we wzajemnym powiązaniu. Ponadto woda zawarta w obudowie budynku, ścianach, stropach czy dachu jest czynnikiem powodującym zwiększenie przewodności cieplnej oraz obniżenie wytrzymałości materiałów budowlanych.
Wilgoć znajdująca się w przegrodach budowlanych ma niekorzystny wpływ nie tylko na własności zastosowanych materiałów, ale również na mikroklimat pomieszczeń, co w sposób bezpośredni przekłada się na zdrowie użytkowników. Błędne wykonanie izolacji przeciwwilgociowych i/lub przeciwwodnych w obiektach istniejących powoduje powstanie wielu szkód, których usunięcie lub naprawa jest zabiegiem bardzo kosztownym. Elementem utrudniającym dobre projektowanie hydroizolacji jest praktycznie brak odpowiednich norm europejskich i wytycznych, zwłaszcza w zakresie zastosowania różnych materiałów.
Źródła zawilgacania przegród
Przyczyny i źródła zawilgacania przegród
Przyczyną zawilgocenia przegród budowlanych niejednokrotnie jest niepoprawne zaprojektowanie i wykonanie izolacji przeciwwilgociowej lub przeciwwodnej albo jej brak. Dotyczy to przede wszystkim ścian piwnic obiektów remontowanych.
W praktyce polega to na tym, że projektant błędnie rozpoznaje rzeczywisty stan izolacji istniejącej oraz/lub stan gruntu mającego kontakt ze ścianą piwnic.
Jako przykład można podać, iż znaczna część budynków wznoszonych od końca XIX w. izolowana była przy użyciu izolacji naturalnych w postaci warstwy gliny wymieszanej z iłem, tzw. tłustej gliny. Masa ta była zazwyczaj klejona do zarapowanych i jednokrotnie pomalowanych lepikiem ścian podziemnej części budynku, stanowiąc doskonałą izolację przeciwwodną i przeciwwilgociową.
Pierwszym elementem w projektowaniu hydroizolacji jest rozpoznanie źródła zawilgacania (!).
Należy wymienić kilka głównych źródeł zawilgacania obiektów [1–2]:
- oddziaływanie wody gruntowej,
- kapilarne podciąganie wody,
- sorpcja wilgoci zawartej w powietrzu przez materiały porowate i higroskopijne,
- kondensacja pary wodnej, zwłaszcza w miejscach mostków termicznych,
- woda napływająca z zewnątrz z powierzchni terenu, woda z rynien, rur spustowych, woda z przecieków dachów, ścian, okien, nieszczelnych instalacji, a także w czasie powodzi,
- niewłaściwe dopasowanie rodzaju izolacji przeciwwodnej lub przeciwwilgociowej do warunków gruntowych.
Źródłem zawilgocenia i niszczenia obiektów budowlanych mogą być ponadto: nieprawidłowo stosowane współczesne materiały budowlane, zmiana sposobu użytkowania obiektu, zmiana sposobu ogrzewania oraz brak wentylacji w pomieszczeniach i przegrodach budowlanych, a także zmiana poziomu wód gruntowych.
Warto przypomnieć kilka informacji o wodach gruntowych, których oddziaływanie na podziemne elementy budynku jest podstawowym źródłem zawilgoceń. Występują one w postaci [1]:
- wody błonkowej (adsorbowane),
- wody kapilarnej (podciągane),
- wody gruntowej (wolne).
Wody błonkowe stanowią otoczkę poszczególnych ziaren gruntu. Nie mają one większego znaczenia w gruntach sypkich (piaski, żwiry). Wilgotność gruntu w warstwie wody błonkowej wynosi ok. 60% [1].
Wody kapilarne w wyniku działania napięcia powierzchniowego wypełniają pory między cząsteczkami gruntu. Wilgotność gruntu wynosi tam 100%.
Wysokość podciągania wody kapilarnej zależy od rodzaju gruntu. Woda gruntowa w postaci wody błonkowej i kapilarnej nie wywiera parcia hydrostatycznego na części poziemne budowli [1].
Wody gruntowe powstają z opadów atmosferycznych przenikających przez górne warstwy gruntu lub w wyniku infiltracji wody ze zbiorników wodnych. Zależnie od warunków poziom występowania wody gruntowej może ulegać znacznym wahaniom.
W zależności od układu warstw gruntu wody gruntowe można umownie podzielić na:
- zaskórne,
- zawieszone,
- właściwe,
- naporowe,
- artezyjskie.
Wody zaskórne
Są to wody pochodzące z opadów atmosferycznych przesączających się przez grunty przepuszczalne i zbierających się zwykle w nieckowatych zagłębieniach warstwy gruntu o mniejszej przepuszczalności, np. gliny, iłu.
Zwierciadło, na jakim utrzymuje się woda zaskórna, ulega znacznym wahaniom w zależności od intensywności opadów atmosferycznych.
W wyniku niejednakowego uwarstwienia gruntu w miejscach odległych od siebie o kilkanaście metrów wody zaskórne mogą występować na różnych poziomach. Tego rodzaju grunt budowlany powoduje poważne kłopoty w nowo wybudowanych obiektach, pociągając za sobą konieczność późniejszego wykonania dodatkowych kosztownych robót izolacyjnych [1-2].
Wody zawieszone
W odróżnieniu od wód zaskórnych wody zawieszone nie mają żadnego nieprzepuszczalnego podłoża; są one utrzymywane siłami napięcia kapilarnego w mniej przepuszczalnych warstwach gruntu. Wody zawieszone powstają wskutek opadów atmosferycznych i utrzymują się bardzo krótko, wysychając lub przesączając się powoli do bardziej przepuszczalnych pokładów gruntu [1-2].
Wody gruntowe właściwe
Powstają wskutek przenikania przez grunt wód z opadów atmosferycznych lub infiltracji wody ze zbiorników wodnych. Są to wody stale wypełniające przestrzenie cząsteczkowe w gruntach wodonośnych, takich jak piaski, żwiry, spękane skały itp., gdyż utrzymują się one na podłożu nieprzepuszczalnym. Wody gruntowe mogą być w spoczynku lub w ruchu. W pierwszym przypadku zwierciadło wody gruntowej jest poziome, w drugim zaś wskazuje spadek w kierunku ruchu. Jest to więc zwierciadło swobodne [1].
Wody naporowe
Są to wody gruntowe oddzielone od powierzchni terenu warstwą gruntu nieprzepuszczalnego. Mają one charakter wód naporowych lub wód artezyjskich [1].
Wody artezyjskie
Są odmianą wód naporowych. Powstają wtedy, gdy powierzchniowa warstwa nieprzepuszczalna jest pofałdowana. Wielkość parcia (naporu) wody może być zmienna, zależna od poziomu zwierciadła wody gruntowej [1].
W dzisiejszych czasach pod pojęciem oddziaływania wody gruntowej na element budowlany należy rozumieć nie tylko parcie hydrostatyczne czy podciąganie kapilarne. Istotnym czynnikiem tego oddziaływania jest agresywność wody i rozpuszczonych w niej substancji na wierzchnią warstwę hydroizolacji.
Agresywność wód
Agresywność wód opadowych
Woda pochodząca z opadów atmosferycznych jest wodą miękką o dużej zdolności rozpuszczania. Ponadto w wodach tych rozpuszczone są składniki gazowe powietrza. Tak więc na terenach o powietrzu zanieczyszczonym wzrasta ilość rozpuszczonego dwutlenku węgla, dwutlenku siarki, tlenków azotu, tlenu i innych substancji, wskutek czego wody te stają się najbardziej agresywne [3].
Agresywność wód powierzchniowych
Zależy od rodzaju gruntu, z jakim dana woda się styka, oraz od składu opadów. Objawy korozji spowodowanej wodami środowiskowymi występują najostrzej w strefie zmiennego poziomu wody [3].
Agresywność wód podziemnych
Skład chemiczny tych wód zależy od rodzaju gruntu, z którego dana woda pochodzi. Wody przypowierzchniowe na niewielkich głębokościach zawierają składniki wyługowane z gruntu wodami opadowymi. W okolicach przemysłowych ilość składników wzrasta, często występują wśród nich rozpuszczone siarczany, które czynią te wody agresywnymi [3].
Określenie kwasowości/zasadowości wody (pH)
Stężenie jonów wodorowych (pH) można określać specjalnymi przyrządami zwanymi pehametrami, które obecnie znalazły szerokie zastosowanie. Aparaty te pozwalają na wyskalowanej podziałce odczytać bezpośrednio wartość pH roztworów.
Znajomość stopnia agresywności wody umożliwia projektantowi dobór właściwych środków pozwalających na zabezpieczenie i uszczelnienie podziemnych części budynków i budowli zarówno nowoprojektowanych, jak i już istniejących.
Poniżej podano przykładowe oznaczenia agresywności wody:
Zapach ziemny | Amoniak 0,0 mg/N |
Odczyn pH 6,8 | Siarczany 487,9 mg/l SO4 |
Twardość ogólna 65,5 st. niem. | Wolny CO2 160,0 mg/l CO2 |
Zasadowość 23,4 m val/l | Agresywny CO2 0,0 mg/l CO2 |
Zasad. alkal. - m val/l | Sucha pozostałość 2601,4 mg/l |
Żelazo ogólne - mg/Fe | Wapń 338,3 mg/l Ca |
Mangan - mg/l Mn | Magnez 78,7 mg/l Mg |
Chlorki 205,9 mg/l Cl |
Metody oceny stopnia zawilgocenia murów
Znanych jest kilka metod oceny stopnia zawilgocenia murów (RYS. 1), w tym dwie podstawowe:
- inwazyjna,
- bezinwazyjna.
Metoda inwazyjna (metoda suszarkowo-wagowa) uważana jest za metodę podstawową i polega na pobraniu niewielkiej próbki z badanego materiału, zważeniu jej, a następnie wysuszeniu do stałej masy w temperaturze ok. 105°C i ponownym zważeniu. Wilgotność masową wyliczamy ze wzoru:
gdzie:
mw - masa próbki zawilgoconej [g],
ms - masa próbki suchej [g].
W celu pobrania próbek z wnętrza ściany wykonuje się odwierty wiertłem koronkowym np. o średnicy 50 lub 80 mm lub zwykłym wiertłem o średnicy np. 20 mm, a następnie pobiera się próbki za pomocą przecinaka rurowego.
W trakcie pobierania próbek należy zwrócić szczególną uwagę, aby nie wysuszyć próbki ciepłem powstałym w trakcie wiercenia, z tego powodu najczęściej używa się wiertarek udarowych wolnoobrotowych. Pobrane próbki zamyka się w szczelnych pojemnikach i dostarcza do laboratorium lub korzysta się z przenośnych wagosuszarek.
Metody bezinwazyjne polegają na bezpośrednim pomiarze stopnia zawilgocenia przy użyciu przyrządów pomiarowych.
Przy prowadzeniu pomiarów wilgotności elektronicznymi urządzeniami pomiarowymi należy pamiętać, iż mają one ograniczony zasięg na ogół nieprzekraczający kilkunastu centymetrów. Mierzoną przez takie urządzenia wilgotność murów można określić jako powierzchniową, zwłaszcza w odniesieniu do murów podziemnej części budynków o znacznej grubości (przekraczającej 30 cm).
Technologie osuszania i zabezpieczania murów podziemnej części budynków
FOT. 4-6. Przykładowe urządzenia do pomiaru wilgotności murów; fot.: PCE Instrument (4), Trotec (5), Protimeter (6)
Technologie osuszania murów podziemnej części budynku
Osuszanie obiektów lub przegród budowlanych jest zabiegiem dość skomplikowanym, kosztownym i na ogół długotrwałym. Z drugiej strony, w murach silnie zawilgoconych niebezpieczne może okazać się również gwałtowne osuszanie. Przy wysychaniu materiałów murowych następuje ich stopniowa dehydratacja, w wyniku czego powstaje zjawisko skurczu poszczególnych składników muru, co z kolei wywołuje powstawanie naprężeń skurczowych, a w rezultacie pękanie, rozwarstwienie, odpadanie i łuszczenie się tynków, polichromii itp.
W prawidłowo eksploatowanych budynkach wilgotność ścian, stropów i innych elementów konstrukcyjnych powinna mieścić się w granicach 0,5-4% (zależnie od warunków atmosferycznych). Większe zawilgocenie najczęściej jest skutkiem uszkodzeń rynien, braku izolacji blokujących migrację wilgoci z gruntu lub też awarii instalacji wodnych i kanalizacyjnych.
Skuteczne oraz trwałe usunięcie nadmiernego zawilgocenia ścian wymaga wykonania robót w sposób kompleksowy i zwykle proces ten można podzielić na następujące etapy:
- Etap I: rozpoznanie przyczyny zawilgocenia oraz wybór metody wykonania robót naprawczych.
- Etap II: wykonanie izolacji blokujących podciąganie wilgoci w murach.
- Etap III: osuszanie i odgrzybianie ścian.
Taki trzyetapowy proces realizacji robót remontowych związanych z usuwaniem zawilgocenia i zagrzybienia budynków jest stosowany od ponad 20 lat.
W Polsce stosuje się kilka metod służących do osuszania zawilgoconych murów piwnicznych. Metody te schematycznie przedstawiono na RYS. 3.
Metody bezinwazyjne
Osuszanie naturalne
Przy małym zawilgoceniu dla niezbyt grubych przegród można wykorzystać suchą i ciepłą pogodę i po prostu intensywnie wietrzyć budynek. Mury grubości powyżej 40 cm wysychają parę lat.
Osuszanie gorącym powietrzem
Wykorzystuje się nagrzewnice:
- elektryczne, gazowe, zasilane olejem opałowym,
- przepływ powietrza: 200-900 m3/h,
- temperatura powietrza wydmuchiwanego: 50-250°C.
Powietrze wewnątrz pomieszczenia ogrzewa się do temperatury 30-40°C.
Parę wodną w ogrzanym powietrzu usuwa się, stosując naturalne wietrzenie lub wentylatory.
Osuszanie kondensacyjne
Osuszenie powietrza wewnątrz pomieszczenia poprzez skroplenie pary wodnej.
Zasada działania: urządzenie zasysa wilgotne powietrze i kieruje je na parownik, który obniża temperaturę powietrza poniżej punktu rosy; wykroplona para wodna odprowadzana jest rurą do instalacji ściekowej. Pomieszczenie musi być izolowane i uszczelnione przed napływem powietrza zewnętrznego.
Optymalne warunki do pracy urządzenia: 20-25°C, duża wilgotność względna powietrza. Wydajność: od 10 l/dobę (urządzenia o małej mocy do 0,5 kW) do 1000 l/dobę (urządzenia o mocy kilkunastu kW).
Osuszanie absorpcyjne
Wykorzystywane jest zjawisko pochłaniania pary wodnej z powietrza przez specjalny materiał zwany sorbentem wilgoci.
FOT. 9. Elektryczne urządzenie do kondensacyjnego osuszania powietrza; fot.: Trotec | FOT. 10. Urządzenie do absorpcyjnego osuszania powietrza o dużej wydajności; fot.: Trotec |
Urządzenia działające na tej zasadzie wzbogacone są o nagrzew osuszonego powietrza i odprowadzenie skroplin pary wodnej ze schłodzonym powietrzem na zewnątrz. Osuszane pomieszczenie musi być izolowane i uszczelnione, aby nie dopływało powietrze z zewnątrz. Wydajność: 10-1000 l/dobę.
Osuszanie mikrofalowe
Wykorzystuje się promienniki mikrofal, najczęściej o zróżnicowanej częstotliwości.
Mikrofale wprawiają w drgania cząsteczki wody, które pod wpływem wzajemnego tarcia nagrzewają się. Dodatkowo niszczone są mikroorganizmy, np. grzyby czy owady. Moc urządzeń: od 600 W do kilku kW. Osuszenie murów o grubości dochodzącej do 2 m.
Metody inwazyjne
Metody iniekcyjne
Metody te zarówno osuszają przegrody, jak też zapobiegają ponownemu ich zawilgoceniu. Iniekcja polega na wykonaniu poziomej lub pionowej przepony izolacyjnej poprzez wywiercenie w ścianie serii otworów i wypełnienie ich materiałem hydrofobizującym bądź uszczelniającym [5].
Iniekcja grawitacyjna
Polega na grawitacyjnym wprowadzeniu środków chemicznych w otwory muru. Otwory mają średnicę około 20 mm i skierowane są pod kątem ok. 30°.
Głębokość otworów: 3/4 przekroju ściany lub 8-10 cm od powierzchni przeciwnej do nawierceń. Odstępy między otworami: 10-15 cm. Dokładne wymiary w zależności od zaleceń systemodawcy.
Jako środki iniekcyjne stosowane są: związki krzemoorganiczne, silany, mikroemulsje silikonowe. Iniekcja grawitacyjna jest nieskuteczna w przypadku murów o wysokim stopniu przesiąknięcia wilgocią (powyżej 60%).
Iniekcja niskociśnieniowa
Wprowadzanie środka iniekcyjnego wspomaga się ciśnieniem o wartości 0,3-1,5 MPa. Otwory o średnicy 15-25 mm, w odstępach co 10-30 cm, poziomo lub skośnie na dół. Stosuje się następujące środki iniekcyjne: krzemiany alkaliczne, związki krzemoorganiczne, szkło wodne sodowe lub potasowe.
Iniekcja wysokociśnieniowa
Środek iniekcyjny podawany jest pod ciśnieniem rzędu 2-3 MPa. Ogólnie przyjmuje się, że ciśnienie nie powinno być większe niż 1/3 wytrzymałości materiału na ściskanie. Znajduje zastosowanie dla murów o dużej wytrzymałości mechanicznej.
Stosowane środki iniekcyjne: szkło wodne potasowe, poliuretany i epoksydy.
Środek iniekcyjny: mieszanina cementu portlandzkiego z wodą plus aktywator krzemianowy (metakrzemian sodu i krzemian etylu).
Etapy prac:
- nawiercenie otworów,
- nawilżenie otworów wodą,
- wprowadzenie grawitacyjne środka iniekcyjnego do wywierconych otworów.
Termoiniekcja - osuszanie plus wykonanie przepony hydrofobowej
Etapy prac:
- nawiercenie w murze otworów na żądanym poziomie lub na określonej powierzchni,
- osuszenie muru poprzez wprowadzenie w nawiercone otwory ogrzanego powietrza (od 2 do kilku dób) za pomocą urządzeń termowentylacyjnych,
- hydrofobizacja muru - grawitacyjne lub ciśnieniowe wprowadzenie środka hydrofobowego w otwory pozostałe po osuszaniu.
Prędkość osuszania: dla muru z cegły pełnej do 3% wilgotności masowej na dobę.
Maksymalna grubość muru: 100 cm (dostęp jednostronny), 200 cm (dostęp dwustronny).
Metoda parafinowej iniekcji termohermetycznej
W metodzie iniekcji termohermetycznej łączy się obróbkę cieplną z impregnacją bez rozdzielania tych procesów. Nagrzewanie ośrodka za pośrednictwem wosku zmienia charakter odkształceń z rozszerzania (typowego dla nagrzewania promieniowego) na minimalny skurcz.
Dobrze rozgrzany iniekt jest wprowadzany przez nawiercone otwory w zawilgocony mur bez wstępnego suszenia, analogicznie jak w innych metodach iniekcyjnych.
Do iniekcji termicznej w wilgotnym murze dochodzi dzięki specjalnie zaprojektowanym urządzeniom, tzw. termopakerom, umożliwiającym hermetyzację nagrzewanej strefy. Spełniają one rolę grzałek, zasobników podawczych, dozowników oraz wentyli umożliwiających regulację ciśnienia.
RYS. 5. Termopakery niskoprądowe (projekt własny autora patentu): schemat podłączeniowy [3]; rys.: archiwa autorów
Wstępne nagrzewanie muru w układzie hermetycznym znacznie przyspiesza nagrzanie muru do wymaganego poziomu dzięki ograniczeniu do minimum odparowywania wilgoci zawartej w strefie wykonywanej blokady przeciwwilgociowej.
Podstawowym składnikiem termoplastycznego kompozytu wykorzystywanego do hydrofobizacji i uszczelniania struktury kapilarno-porowatej muru jest półtwarda, bezwonna parafina rafinowana, która nie rozpuszcza się w wodzie i alkoholu oraz jest odporna na działanie kwasów i alkaliów, co jest szczególnie ważną cechą w badanym obszarze aplikacji.
Wykonanie blokady przeciwwilgociowej rozpoczyna się od wytrasowania i wywiercenia otworów. Następnie w murze osadza się króćce umożliwiające szczelne osadzenie termopakerów.
Do urządzeń podawczych wlewany jest roztopiony kompozyt wosków naftowych, przygotowywany w parafiniarkach lub w postaci tzw. wkładów woskowych, wytwarzanych techniką prasowania granulatu woskowego.
Uruchamiany jest system grzewczy, który utrzymuje wymaganą temperaturę impregnatu wypełniającego otwory.
Z kapilarno-porowatej struktury iniekt wypiera parę wodną, zajmując jej miejsce. Po przejściu w stan stały tworzy szczelną, nieprzepuszczalną przeponę strukturalną o dodatkowo silnych właściwościach hydrofobowych, dielektrycznych i neutralizujących rozpuszczalne sole.
Systemy hydroizolacji podziemnej części budynku
System bezspoinowych izolacji przeciwwodnych
Systemy bezspoinowych izolacji przeciwwodnych to powłoki izolacyjne układne natryskowo, pędzlem lub szpachlą w sposób niepozostawiający widocznych połączeń. Większość systemów wykonuje się jako jedno- lub dwuwarstwowe. W przypadkach określonych w projekcie technologicznym warstwy mogą być zbrojone odpowiednią tkaniną.
W zależności od użytych materiałów i technologii ich nakładania bezspoinowe izolacje przeciwwodne możemy podzielić na:
- powłoki malarskie,
- powłoki bitumiczne,
- powłoki żywiczne,
- powłoki mineralne,
- powłoki pęczniejące,
- elastyczne masy szpachlowe,
- betony wodoszczelne.
Do najważniejszych zalet bezspoinowych izolacji przeciwwodnych zaliczyć można:
- możliwość układania na wilgotnych podłożach,
- zdolność przenoszenia rys i pęknięć (nawet do 5 mm),
- odporność na deszcz w krótkim czasie od nałożenia,
- eliminację podsiąkania wody dzięki pełnemu połączeniu się z podłożem (prawie nieosiągalne w przypadku stosowania pap i folii),
- możliwość skutecznego i nieskomplikowanego łączenia izolacji detali, np. przejść rurowych, z izolacją powierzchniową,
- brak konieczności wykonywania tynków na elementach drobnowymiarowych (cegła, pustaki itp.),
- ciągłość powłoki, tzn. brak występowania połączeń.
Materiały i technologie
Lepiki asfaltowe
Lepiki to mieszanka asfaltów, wypełniaczy i substancji uplastyczniających. Są to gęste lub półpłynne masy nanoszone na zimno. Grubość powłoki asfaltowej wynosi ok. 1 mm. Używa się ich do wykonywania pionowych izolacji przeciwwilgociowych. Stosowane są również do sklejania papy i wypełniania nieszczelności w powłokach izolacyjnych.
Prace izolacyjne z użyciem lepików prowadzi się przy temperaturze od +5°C do +40°C.
Niektóre lepiki mają w swoim składzie włókna celulozowe lub inne. Dzięki nim powłoka izolująca jest zdecydowanie mocniejsza niż w przypadku stosowania lepików zwykłych. Takie lepiki mogą być stosowane nawet w temperaturze ujemnej.
Oprócz lepików nanoszonych na zimno istnieją lepiki, które przed nakładaniem trzeba podgrzać do odpowiedniej temperatury. Są to tak zwane lepiki nanoszone na gorąco. Jednak masy takie powoli wychodzą z użycia.
Masy asfaltowe
Stosuje się je głównie do konserwacji i napraw bitumicznych pokryć dachowych, a zwłaszcza uszkodzeń papy. Można z nich wykonywać także samodzielne bezspoinowe pokrycia bitumiczne. Zawierają rozpuszczalniki organiczne, nie powinny więc mieć styczności ze styropianem i polistyrenem ekstrudowanym.
Dwuskładnikowe masy bitumiczne
Uzyskuje się z nich grubowarstwową powłokę o dużej elastyczności. Nadają się do wykonywania izolacji przeciwwilgociowych i przeciwwodnych.
Grubość wykonywanej powłoki wynosi do 6 mm. Stosuje się je na wszystkie materiały mineralne. Polecane są do izolacji pionowych i poziomych. Nie niszczą styropianu, mogą więc być używane do mocowania płyt styropianowych do fundamentów. Nakłada się je pacą lub poprzez natryskiwanie, zarówno na suche, jak i na wilgotne powierzchnie. Jedna warstwa takiej masy tworzy izolację przeciwwilgociową. Dwie, trzy warstwy tworzą izolację przeciwwodną.
Poszczególne warstwy mogą być zbrojone tkaniną z włókna szklanego w zależności od wytycznych zwartych w projekcie technologicznym wykonywania izolacji. W przypadku izolowania fundamentów można je zasypywać już po 24 godzinach.
Dwuskładnikowe masy bitumiczne stosuje się w temperaturze od +1°C do +35°C.
Masy asfaltowo-żywiczne
RYS. 6. Schemat ułożenia mas bitumicznych. Objaśnienia: 1 -grunt, 2 - uszczelnienie przejść, 3, 4 - uszczelnienie styków i faseta, 5 - masa bitumiczna, 6 - folia ochronno-drenażowa; rys.: Koester
Są to półpłynne masy o doskonałych właściwościach klejących. Wykonuje się z nich izolacje przeciwwilgociowe, a po nałożeniu 3-4 warstw - także cięższe izolacje przeciwwodne. Całkowita grubość powłoki jako samodzielnej izolacji przeciwwodnej waha się od 1 do 10 (15) mm. Służą również do sklejania papy i konserwacji bitumicznych pokryć dachowych. Nie są polecane do wykonywania izolacji wewnątrz domu. Mają niszczące działanie na styropian i polistyren ekstrudowany. Dobrze za to wnikają w porowatą strukturę podłoża. Nanosi się je pędzlem lub szczotką dekarską. Podobnie jak masy bitumiczne, mogą być zbrojone odpowiednią tkaniną.
Masy asfaltowo-kauczukowe
Po nałożeniu tworzą elastyczną, gumowatą powłokę. Nadają się do wykonywania pionowych i poziomych izolacji przeciwwilgociowych oraz przeciwwodnych. Stosuje się je wewnątrz i na zewnątrz pomieszczeń. Niektóre zawierają, a niektóre nie zawierają rozpuszczalników organicznych (dyspersyjnych mas bitumiczno-kauczukowych). Zawsze więc trzeba to sprawdzić, gdy powłoka ma się stykać ze styropianem lub polistyrenem ekstrudowanym. Stosuje się je w temperaturze od +5°C do +30°C. Niektóre wzbogacone są włóknami zbrojącymi, dzięki którym można je nanosić na lekko wilgotne podłoża. Do niektórych dodawana jest również glina bentonitowa.
Sprzedawane są też masy asfaltowo-kauczukowe, które można nakładać przy każdej temperaturze.
Powłoki pęczniejące - bentonit
RYS. 7. Schematyczny układ warstw izolacji przeciwwodnej przy zastosowaniu płyt bentonitu. Objaśnienia: 1 - beton, 2 - włókna zapewniające przyczepność do betonu, 3 - tkanina PP, 4 - granulowany bentonit Voclay, 5 - włóknina PP, 6 - folia; rys.: CETCO
Jest to chemicznie obojętny ił wulkaniczny. Ma on pewną specyficzną właściwość: w kontakcie z wodą zwiększa swoją objętość nawet szesnastokrotnie.
Jeśli uniemożliwi mu się swobodne pęcznienie, to po nawilżeniu zamieni się w żel, który nie przepuszcza wody ani pary wodnej. Właśnie w takiej formie tworzy on znakomitą izolację przeciwwodną. Bentonit, którego pęcznienie nie zostanie ograniczone, nie uzyska takich właściwości hydroizolacyjnych.
Materiały bentonitowe wykorzystuje się najczęściej do ciężkich izolacji przeciwwodnych. Nie jest wówczas konieczne wykonywanie drenażu. Bentonit sprzedawany jest w postaci mat lub membran.
Maty powstają poprzez zespolenie trzech komponentów: warstwy granulatu bentonitowego, umieszczonego między tkaniną i włóknina polipropylenową. Zespolenie w jednorodny wyrób zapewnia proces igłowania.
Maty mocuje się je gwoździami do istniejącej konstrukcji bądź mocuje się je w szalunku przed wylaniem mieszanki betonowej w celu zapewnienia zespolenia się maty z uszczelnianą konstrukcją.
Membrany zbudowane są z warstwy bentonitu sodowego, która z jednej strony jest osłonięta folią separacyjną, która ulega rozpuszczeniu w kontakcie z wodą, a z drugiej zespolona z bardzo wytrzymałą membraną PP.
Membrany mają grubość ok. 2,3 mm, mocuje się je specjalnym klejem, muszą być skierowane folią rozpuszczalną do uszczelnianej konstrukcji (membrana PP na zewnątrz od strony przewidywanego oddziaływania wody gruntowej).
RYS. 8. Schemat budowy maty bentonitowej do izolacji przeciwwodnej podziemnych części budowli. Objaśnienia: 1 - folia polietylenowa HDPE, 2 - bentonit, 3 - zabezpieczająca siateczka polipropylenowa; rys.: CETCO
Bentonit sodowy jest przetworzoną skałą osadową, której głównym składnikiem jest minerał ilasty montmorylonit sodowy. Minerał ten jest pozyskiwany z miejsca naturalnego występowania, modyfikowany dla zwiększenia efektywności działania i przetwarzany do postaci różnych materiałów hydroizolacyjnych.
Wysoka pojemność wymiany kationowej tego minerału oraz sodowy charakter kompleksu sorpcyjnego decydują o jego unikatowych właściwościach fizycznych, z których najważniejsze to: wysoki stopień dyspersji (wysoko zawartość frakcji < 2 m) oraz duże wartości granicy płynności, wskaźnika plastyczności, kohezji, chłonności wody i pęcznienia, przy bardzo niskich wartościach współczynnika wodoprzepuszczalności.
Pod wpływem wody suchy bentonit przeobraża się w silnie pęczniejący żel. Pęczniejąc swobodnie, może zwiększyć objętość nawet 15-krotnie.
Dla właściwego funkcjonowania hydroizolacje bentonitowe wymagają ograniczenia swobody pęcznienia przez dociśnięcie do izolowanej powierzchni.
Wysokie ciśnienie pęcznienia bentonitu Volclay powoduje samoczynne zasklepianie się przebić izolacji, jeżeli po zainstalowaniu nastąpi z jakiegoś powodu jej uszkodzenie.
Konsekwencją silnego pęcznienia jest również zdolność do uszczelniania nieznacznych zarysowań izolowanej konstrukcji betonowej, spowodowanych np. osiadaniem podłoża, ruchami sejsmicznymi czy skurczem betonu.
Izolacja kurtynowa
Izolacja kurtynowa - najczęściej projektowana, jako wtórna iniekcyjna izolacja przeciwwodna zarówno pionowa, jak i pozioma, którą można wykonać bez odkopywania całości obiektu. Stosuje się ją na ogół w budynkach istniejących, gdzie na skutek nieszczelności izolacji pierwotnej, wystąpiły znaczące przecieki wodne spowodowane oddziaływaniem wód gruntowych. Materiały iniekcyjne stosowane do takiej iniekcji nie mogą oddziaływać z otaczającym gruntem i wodą gruntową.
Może być stosowana lokalnie w części gdzie występują przecieki, lub dla całości części podziemnej budynku. Rozplanowanie otworów powinno być poprzedzone dokładną analizą stanu technicznego ścian podziemnych i podłogi na gruncie lub posadzki w piwnicy.
Iniekcja może być jedno lub wielostopniowa w zależności od warunków gruntowo-wodnych i stanu technicznego przegrody. Najczęściej stosowane iniekty to hydrożele, bentonity lub poliuretany na bazie żywic.
Literatura
- H. Stankiewicz, "Zabezpieczenie budowli przed wilgocią, wodą gruntową i korozją", Arkady, Warszawa 1984.2. M. Rokiel, "Hydroizolacje w budownictwie. Poradnik. Wybrane zagadnienia w praktyce", wyd.
- Dom Wydawniczy MEDIUM, Warszawa 2009.
- Z. Pieniążek, "Osuszanie ścian murowych", XIV Ogólnopolska Konferencja Warsztaty Pracy Projektanta konstrukcji, PZiTB, Bielsko Biała 1999.
- PN-80/B-01800:1980, "Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie - Konstrukcje betonowe i żelbetowe - Klasyfikacja i określenie środowisk".
- K. Tauszyński, "Budownictwo ogólne", Warszawa 1975.
- P. Dusza, "Osuszanie budynków metodą mikrofalową", praca dyplomowa, niepublikowane, Gliwice 2000.
- Prace własne autorów, wykonywane jako opinie i ekspertyzy techniczne.
- B. Francke, "Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych", część C zeszyt 5 "Izolacje przeciwwilgociowe i wodochronne części podziemnych budynków", Warszawa 2016.
- R. Wójcik, "Uciec przed wilgocią. Metoda parafinowej iniekcji termohermetycznej", "Inżynier Budownictwa" 3/2009