Rodzaje izolacji wodochronnych
Izolacje wodochronne w budynkach zapewniają ochronę pomieszczeń lub materiałów budowlanych przed zawilgoceniem. Budynki są narażone na działanie wody pochodzącej zarówno z zewnątrz – na skutek opadów atmosferycznych oraz wilgoci przenikającej z gruntu, jak i z wnętrza budynku.
Hydroizolacje można klasyfikować na różne sposoby: w zależności od przeznaczenia, miejsca wbudowania, rodzaju użytych materiałów itp.
Z uwagi na rodzaj obciążenia wodą wyróżnia się następujące rodzaje izolacji wodochronnych:
- Parochronne – wykorzystywane w celu ochrony przegród budowlanych przed działaniem pary wodnej.
- Przeciwwilgociowe – mające na celu ochronę przed działaniem wody nie wywierającej ciśnienia hydrostatycznego: wody z opadów atmosferycznych, wody błonkowej (stanowiącej otoczkę ziaren gruntu), wody podciąganej kapilarnie. Izolacje przeciwwilgociowe stosuje się do ochrony fundamentów i piwnic położonych powyżej poziomu wody gruntowej, ścian i stropów pomieszczeń mokrych oraz tarasów i balkonów.
- Przeciwwodne – stosowane w celu ochrony przed działaniem wody wywierającej ciśnienie hydrostatyczne (tzw. wody naporowej). Izolacje przeciwwodne stosuje się do ochrony fundamentów i piwnic położonych poniżej poziomu wody gruntowej oraz w zbiornikach wypełnionych wodą (baseny, osadniki itp.)
Podział izolacji wodochronnych ze względu na stopień obciążenia wodą (intensywność oraz siła naporu wody):
- izolacje typu lekkiego: znajdują zastosowanie do ochrony budowli przed przenikaniem wilgoci w kierunku bocznym. Nie należy ich stosować w celu zabezpieczenia przed wodą opadową bezpośrednią. Izolację taką wykonuje się w obiektach posadowionych powyżej poziomu wód gruntowych, w gruntach przepuszczalnych.
- izolacje typu średniego: stosuje się w celu zabezpieczenia budowli przed wodą opadową bezpośrednią, kapilarną oraz przesączającą się w kierunku przegrody poziomej lub pionowej. Izolację typu średniego wykonuje się również wtedy, gdy tuż poniżej poziomu posadowienia znajduje się grunt przepuszczalny, natomiast w poziomie fundamentów grunt jest nieprzepuszczalny.
- izolacje typu ciężkiego: stosuje się w celu zabezpieczenia obiektu budowlanego przed wodą naporową, gdy posadowiony jest on poniżej poziomu wód gruntowych (lub jeśli przekracza poziom wód okresowo) oraz w gruntach spoistych (w obecności gruntów spoistych, po ulewnych deszczach, woda długo utrzymuje się wokół fundamentów).
Materiały do wykonania izolacji wodochronnych:
- materiały mineralne: płynne folie mineralne, zaprawy cienkowarstwowe, krystalizujące powłoki hydroizolacyjne, maty bentonitowe,
- materiały bitumiczne powłokowe płynne i plastyczne: asfalty z dodatkami rozpuszczalników, wypełniaczy, plastyfikatorów, itp. Znajdują zastosowanie do gruntowania powierzchni przed ułożeniem kolejnych warstw izolacji, do klejenia izolacji z materiałów rolowych, do wykonywania izolacji przy mało intensywnym działaniu wilgoci oraz do konserwacji pokryć dachowych,
- materiały bitumiczne rolowe: papy, złożone z osnowy nasyconej bitumem (rozróżnia się papy izolacyjne, podkładowe i wierzchniego krycia),
- materiały z tworzyw sztucznych: folie z polichlorku winylu (PCW), polietylenu o małej gęstości (LDPE), polietylenu o dużej gęstości (HDPE) z charakterystycznymi wytłoczeniami oraz membrany EPDM z kauczuku syntetycznego.
Rys. 1 Podział hydroizolacji ze względu na materiały [1]
Hydroizolacje mineralne
Płynne folie mineralne
Produkty te występują jako gotowe do użycia jednoskładnikowe pasty tiksotropowe, które bazują m.in. na żywicach poliuretanowych. Pod wpływem wilgoci tworzą one elastyczną powłokę hydroizolacyjną w postaci nierozkładalnych elastomerów, zapewniających doskonałą szczelność. Charakteryzują się one dużą elastycznością zarówno w wysokich, jak i niskich temperaturach (zakres stosowania: od -40°C do +100°C), co pozwala na przenoszenie naprężeń wynikających z drgań i termicznych odkształceń podłoża. Wyróżniają się wysoką zdolnością do mostkowania rys, odpornością na szok termiczny, dobrą przyczepnością do różnych powierzchni (beton, stal, zaprawy cementowe, mury ceglane) oraz wysoką wytrzymałością na ścieranie. Są odporne na korozję wywołaną solami (materiały odladzające), wodą morską, ściekami, oraz roztworami kwasowymi i zasadowymi, co umożliwia ich stały kontakt z wodą i ściekami.
Płynne folie stosowane są zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz budynków. Służą do uszczelniania i ochrony przed korozją podziemnych konstrukcji betonowych, silosów i zbiorników metalowych, rur stalowych, zbiorników na wodę i ścieki, osadników oraz jako elastyczna hydroizolacja różnego rodzaju dachów, tarasów i balkonów, a także pomieszczeń mokrych (również pod płytkami). Charakteryzują się zdolnością do spajania, uszczelniania i wypełniania drobnych pęknięć, które są narażone na przemieszczenia.
Mineralne zaprawy cienkowarstwowe
Nazywane także mikrozaprawami lub szlamami, to jedno- lub dwuskładnikowe elastyczne powłoki na bazie cementu. W zależności od grubości i liczby nałożonych warstw, mogą służyć jako izolacja przeciwwilgociowa lub przeciwwodna. Charakteryzują się doskonałą przyczepnością do izolowanych powierzchni, nawet zawilgoconych, zwłaszcza podłoży mineralnych (betonów, jastrychów cementowych i anhydrytowych, tynków gipsowych i płyt gipsowo-kartonowych, ceramiki), a także asfaltowych. Są elastyczne, zdolne do mostkowania rys i odporne na działanie słabych kwasów nieorganicznych, roztworów alkalicznych, ścieków miejskich oraz na termiczne szoki (gorąca woda, mieszanka asfaltowa) i promieniowanie UV. Zaprawy te stosuje się do przeciwwilgociowego i przeciwwodnego uszczelniania oraz ochrony przed korozją niezawilgoconych podłoży mineralnych, głównie betonowych, wewnątrz i na zewnątrz budynków. Można je aplikować na powierzchnie odkształcalne i nieodkształcalne jako izolację konstrukcji od strony przeciwnej do naporu wody, czyli w tzw. izolacjach typu wannowego.
Krystalizujące powłoki hydroizolacyjne
Materiały te służą do uszczelniania betonu w strukturze, integrując się z podłożem lub dodawane są do betonu jako domieszki. Nie są typowymi powłokami uszczelniającymi. Dzięki reakcji chemicznej między aktywnymi zaprawami/domieszkami a niezhydratyzowanymi składnikami cementu, w kapilarach i porach tworzą się nierozpuszczalne struktury krystaliczne, które doszczelniają mikrostrukturę utwardzonego zaczynu lub mostkują powstałe rysy. Trwałość uszczelnienia dorównuje trwałości konstrukcji. Powłoki krystalizujące stosowane są w obiektach hydrotechnicznych, takich jak oczyszczalnie ścieków, zakłady uzdatniania wody, zapory, zbiorniki retencyjne, zbiorniki wody pitnej, baseny oraz budowle zagłębione w gruncie, jak garaże podziemne, tunele, fundamenty i mury oporowe. Nadają się do środowisk o średnim stopniu agresywności, odpowiadającym klasom ekspozycji XA1 i XA2 według normy PN-EN 206-1:2003.
Maty bentonitowe
Geokompozyty te charakteryzują się niską przepuszczalnością i składają się z warstwy zmielonego bentonitu sodowego lub wapniowego umieszczonej między przepuszczalnymi warstwami geotkaniny i geowłókniny polipropylenowej. Są one odporne na chemicznie agresywne czynniki oraz wykazują wysoką odporność mechaniczną. Posiadają właściwości samouszczelniające w przypadku miejscowych uszkodzeń. Wytrzymują ciśnienie hydrostatyczne do 70 metrów słupa wody. Dodatkowym atutem tych mat jest łatwość montażu – minimalizują lub całkowicie eliminują konieczność przygotowania podłoża. Maty bentonitowe są używane jako izolacje poziome i pionowe w podziemnych częściach budynków, fundamentach w stałych obudowach wykopów (takich jak ścianki berlińskie, grodzice stalowe, ścianki szczelinowe i palisady z mikropali), tunelach oraz stropodachach. Służą również jako bariery przeciwwodne, chroniąc wody gruntowe, do uszczelniania składowisk odpadów komunalnych i przemysłowych, zbiorników ziemnych oraz torowisk drogowych i kolejowych w obszarach chronionych.
Specyficznym rodzajem mat bentonitowych są maty bentonitowo-haloizytowe, które zawierają granulat z bentonitu sodowego oraz sypkiego haloizytu naturalnego – minerału wulkanicznego charakteryzującego się wysoką porowatością, dużą powierzchnią właściwą i wysoką zdolnością jonowymienną. Warstwa uszczelniająca pęcznieje pod wpływem wody, tworząc jednolitą i spójną barierę hydroizolacyjną. Maty te są idealne do zabezpieczania wysypisk odpadów komunalnych, składowisk obornika, gnojówki oraz innych substancji niebezpiecznych.
Innym specjalnym rodzajem membran bentonitowych są kompozytowe membrany hydroizolacyjne, które składają się z grubej warstwy bentonitu sodowego połączonej z geomembraną polimerową i osłoniętej silikonowaną powłoką separacyjną. Te membrany są wyjątkowo elastyczne i trwałe, zdolne wytrzymać ciśnienie hydrostatyczne przekraczające 60 metrów słupa wody.
Aktywacja bentonitu powoduje jego ekspansję w szczelinach struktury, dzięki czemu membrany mogą uszczelniać nawet niewielkie rysy powstałe w betonie z powodu osiadania podłoża, skurczu betonu czy aktywności sejsmicznej. Dodatkowym atutem tych membran jest możliwość ich instalacji bezpośrednio po rozszalowaniu konstrukcji. Kompozytowe membrany są głównie stosowane do izolacji płyt fundamentowych o zróżnicowanych poziomach, zewnętrznych ścian fundamentowych oraz pionowych i poziomych powierzchni konstrukcji żelbetowych przykrywanych gruntem. Są również używane do izolacji tuneli wykonanych w otwartym wykopie, a także do poziomych izolacji dachów zielonych, stropodachów poniżej poziomu terenu oraz różnych tarasów.
Hydroizolacje z tworzyw sztucznych
Izolacja z folii kubełkowej
Membrany kubełkowe – to polietylen o wysokiej gęstości z wytłoczeniami (kubełkami – wypukłościami w kształcie stożka o wysokości kilku milimetrów). Stosuje się je jako izolacja przeciwwilgociowa, ochrona warstw izolacji właściwej lub warstwę magazynującą wodę w dachach zielonych. Membranę kubełkową należy układać wypustkami skierowanymi w stronę ściany, co oddziela grunt od muru i tworzy szczelinę powietrzną wspomagającą wentylację.
Folię kubełkową należy łączyć na zakłady obejmujące co najmniej 5 rzędów wypustek. Mocowania folii powinny być rozmieszczone w odległości około 60 cm od siebie, zawsze w środku wypustki, czyli w miejscu styku ze ścianą. W celu zapobiegania dostawaniu się zanieczyszczeń pomiędzy ścianę i folię kubełkową stosuje się listwy.
Renowacja hydroizolacji poziomej muru
Izolacje poziome odtwarzane podczas renowacji budynków istniejących nazywane są również izolacjami strukturalnymi, ponieważ ich montaż zawsze wiąże się z ingerencją w strukturę przegrody. Przy użyciu specjalnych technik mogą być także instalowane w murach warstwowych.
Izolacje te dzielą się na dwie kategorie:
- Odtwarzane metodami mechanicznymi.
- Chemiczne, odtwarzane metodami iniekcyjnymi.
Izolacje poziome odtwarzane metodami mechanicznymi polegają na stworzeniu warstwy izolacyjnej, która przerywa kapilarne podciąganie wilgoci. Osiąga się to poprzez mechaniczne ingerencje w przekrój przegrody i wstawienie specjalnych przekładek wykonanych zazwyczaj z laminatów z tworzyw sztucznych, pap bitumicznych, blach ze stali chromowo-niklowej lub specjalnych zapraw cementowych modyfikowanych polimerami, które zapobiegają kapilarnemu podciąganiu wilgoci.
Metody mechanicznego odtwarzania poziomych przepon hydrofobowych obejmują techniki polegające na częściowym podcinaniu muru oraz wciskaniu blach w spoiny przegrody. Po odtworzeniu poziomej przepony konieczne jest ciśnieniowe wypełnienie bruzd powstałych podczas podcinania muru suspensjami cementowymi.
Ze względu na masywność przegród w murowanych budynkach istniejących oraz konieczność zapewnienia stabilności poszczególnych fragmentów konstrukcji (w celu wyeliminowania ryzyka pęknięć ścian), metody mechaniczne są rzadko stosowane.
Chemiczne izolacje wtórne, odtwarzane metodami iniekcyjnymi, polegają na wprowadzeniu środków chemicznych za pomocą iniekcji w strukturę przegrody. Celem jest zabezpieczenie ściany budynku przed wnikaniem wilgoci kapilarnej z gruntu oraz uzyskanie takiego poziomu wilgotności w strefie ściany nad przegrodą, który umożliwi prowadzenie dalszych prac budowlanych. Iniekcyjne izolacje strukturalne mogą być także zaprojektowane jako pionowe bariery izolacyjne wewnątrz muru.
Pytania z egzaminu ustnego
- Omów rodzaje izolacji wodochronnych.
- Opisz hydroizolacje stosowane w budownictwie.
- Rodzaje hydroizolacji fundamentów, opisać technologie wykonywania.
- Rozwiązanie hydroizolacji w zależności od stropu poniżej i powyżej poziomu terenu kiedy wodę gruntową mamy poniżej stóp fundamentowych.
- Do czego stosujemy hydroizolacje mineralne i jak się je wykonuje?
- Omówić wykonywanie pionowej hydroizolacji z membrany kubełkowej.
- Renowacja poziomej hydroizolacji murów.
Bibliografia
- dr inż J. J. Sokołowska, dr inż. G. Adamczewski, Nowoczesne materiały hydroizolacyjne do ścian i fundamentów - przegląd technologii, Inżynier Budownictwa, 2013 https://inzynierbudownictwa.pl/nowoczesne-materialy-hydroizolacyjne-do-scian-i-fundamentow-przeglad-technologii/
Zdjęcie Peter Schmidt z Pixabay.
17 czerwca 2024
