Zagrożenia izolacji części podziemnych obiektów budowlanych

Transkrypt

1 Zagrożenia izolacji części podziemnych obiektów budowlanych Głównym zagrożeniem dla podziemnych części budynków jest woda gruntowa. To ona potrafi znaleźć najmniejszą szczelinę i przedostać się do wnętrza piwnic, zawilgocić istniejące ściany fundamentowe, doprowadzić do powstawania grzybów i pleśni wewnątrz budynku. Nie będzie przesadą stwierdzenie, że o prawidłowym zaizolowaniu budynku powinien już pomyśleć projektant na etapie założeń projektowych. Rys 1. Woda gruntowa w wykopie pod budynek podpiwniczony ustabilizowała się na głębokości 1 m poniżej poziomu terenu. Oznacza to, że należy wykonać izolację w postaci wanny zewnętrznej szczelnej wykonaną z dwóch warstw pap do izolacji części podziemnych budynków. Wszystkie czynione zabezpieczenia w postaci izolacji powłokowych z mas bitumicznych, warstw specjalistycznych pap asfaltowych, drenażu budynku mają jedno podstawowe zadanie: nie dopuścić do wniknięcia wody wewnątrz struktury budynku. Izolowanie elementów budynku całkowicie zagłębionych w gruncie jest b. istotne - zabezpieczamy strukturę wewnętrzną materiału budowlanego przed penetracją wody a w rezultacie przed degradacją ze strony agresywnych związków zawartych w glebie oraz ze strony częstych cyklów zamrażania wody zawartej w porach materiałów budowlanych. Projektowanie każdego obiektu budowlanego powinno być poprzedzone wykonaniem aktualnych badań gruntowo wodnych wykonanych przez wykwalifikowaną firmę geotechniczną. Najistotniejsza jest informacja o poziomie ustabilizowanego lustra wody gruntowej.

2 Poziom wody gruntowej 1.Jeśli poziom wody gruntowej znajduje się głęboko poniżej poziomu posadowienia ław fundamentowych to części podziemne budynku będą w przyszłości narażone jedynie na krótkotrwałe oddziaływanie wody opadowej filtrowanej przez grunt, aż do ustabilizowanego poziomu lustra wody gruntowej. Aby zabezpieczyć się przed tego rodzaju zagrożeniem należy wykonać hydroizolację powłokową wystarczy zabezpieczyć ściany masą bitumiczną w kilku warstwach. Rys 2. Ściany fundamentowe wykonane bloczków betonowych i starannie wykonaną spoiną można zagruntować środkiem gruntującym i zabezpieczyć co najmniej dwiema warstwami bitumicznej masy powłokowej modyfikowanej SBS. Takie zabezpieczenie zabezpieczy ścianę przed wpływem wilgoci ale nie będzie wystarczające przy stałym oddziaływaniu wody gruntowej pod ciśnieniem. 2. Inaczej sprawa się przedstawia jeśli poziom wody gruntowej jest wyższy i w pewnych okresach roku na przykład w okresie wiosennych roztopów czy jesiennej słoty woda gruntowa potrafi się wtedy podnieść na wyższy poziom, zagrażając piwnicom budynku czy ścianom fundamentowym. Wtedy konieczne jest zastosowanie hydroizolacji wzmocnionej wykonywanym z jednej lub dwóch warstw pap asfaltowych. Rys 3. Ściany piwniczne zabezpieczone papą do izolacji części podziemnych obiektów budowlanych. Przed zgrzaniem papy do podłoża należy je zagruntować środkiem bitumicznym. W wypadku izolacji wzmocnionej należy zastosować co najmniej dwie warstwy papy.

3 3. Jeszcze gorsza sytuacja występuje jeśli poziom wody gruntowej jest stale na bardzo wysokim poziomie. Posadawianie budynków podpiwniczonych na takim terenie powinno być ograniczone do minimum a jeśli nie da się tego uniknąć to architekt na etapie projektowania budynku powinien przewidzieć hydroizolację w postaci wanny zewnętrznej szczelnej. Jakiekolwiek działania mające na celu poprawienie hydroizolacji budynków w późniejszym okresie zazwyczaj nie przynoszą pożądanych rezultatów. W wypadku każdego z powyżej opisanych rozwiązań zabezpieczenia hydroizolacyjne pełnią funkcję biernej linii obrony przed wodą gruntową. Ich poprawność wykonania jak również dobór odpowiednich materiałów hydroizolacyjnych warunkują, że woda gruntowa zatrzyma się na linii zastosowania materiałów hydroizolacyjnych. Jednak wraz ze wzrostem głębokości w gruncie ciśnienie wody gruntowej wzrasta. Aby nie doszło do przesiąkania wody szczególnie na większych głębokościach- warto zastosować drenaż opaskowy budynku czyli swego rodzaju aktywną linię obrony przed woda gruntową. Drenaż odbiera nadmiar wody z gruntu i odprowadza ją systemem rur drenarskich do odbiorników zewnętrznych: studni chłonnych, cieków wodnych, strumieni, jezior. Rys 4. Ściana fundamentowa zabezpieczona matą drenarską, która odprowadza nadmiar wody gruntowej do sączków drenarskich zlokalizowanych u podstawy ściany fundamentowej. Mata drenarska, sącki oraz studzienki rewizyjne (widoczne na zdjęciu) stanowią aktywna linię obrony przed woda gruntową. Woda z drenażu opaskowego powinna być koniecznie odprowadzona do kanalizacji burzowej bądź zewnętrznych odbiorników wodnych.

4 Rodzaj gruntu W zagrożeniu przed wodą gruntową istotną rolę odgrywa również rodzaj gruntu, w którym posadowiony jest budynek. Grunty przepuszczalne takie jak np. piaski zatrzymują wodę gruntową w swojej strukturze przez bardzo krótki okres czasu liczony raczej w godzinach a nie w dniach. Przez to oddziaływanie wody gruntowej na części podziemne budynku jest bardzo krótkie. Inaczej sprawa przedstawia się z gruntami spoistymi czyli np. z gliną. Zatrzymuje ona wodę gruntową przez bardzo długi okres czasu czasami przez całe miesiące narażając fundamenty na stały długotrwały kontakt z wodą gruntową. Rys 5. Piasek stanowi bardzo dobre podłoże pod posadowienie budynku. Jest to ponadto grunt bardzo dobrze przepuszczalny zatrzymuje wodę gruntowa w swojej strukturze przez krótki okres czasu nie narażająć ścian fundamentowych bądź piwnicznych na długotrwały kontakt z wodą.

5 Rys 6. W przypadku gruntów gliniastych ściany fundamentowe są narażone na długotrwały kontakt z woda gruntową. Ponadto woda zatrzymana w glinie po zamarznięciu zwiększa swoja objętość doprowadzając do wysadzania fundamentu ku górze. Wysadzinowe właściwości gliny są szczególnie niebezpieczne jeśli budynek zostanie posadowiony powyżej minimalnego poziomu przemarzania gruntu. Korzystne warunki gruntowo - wodne Jeśli warunki gruntowo wodne są korzystne czyli woda gruntowa jest poniżej poziomu posadowienia fundamentów a grunty w otoczeniu budynku są przepuszczalne to możemy bez obaw zastosować tradycyjne metody izolowania ław i ścian fundamentowych zabezpieczających przed wodą opadową. Mam tu na myśli izolację poziomą wykonywaną z pap asfaltowych oraz izolację pionową. Obecnie izolację poziomą wykonuje się z papy zgrzewalnej modyfikowanej SBS na osnowie z włókniny poliestrowej. Papę należy zgrzać na całej powierzchni do podłoża zagruntowanego środkiem gruntującym. Warto dobrać takie materiały papowe, których osnową jest włóknina poliestrowa z uwagi na jej wysoką rozciągliwość względną sięgającą 50 %. Ponadto każda z pap zastosowanych do izolacji części podziemnej obiektu budowlanego powinna być produkowana w oparciu o PN-EN 13969:2006. W przypadku pojawienia się osiadania budynku takiej izolacji nie grozi przerwanie ciągłości. Na budowach w dalszym ciągu jeszcze można spotkać wykonawców, którzy stosują do wykonania izolacji poziomych i pionowych papy niskiej jakości. Jednak stosowanie pap asfaltowych na welonie szklanym czy tekturze budowlanej może w niedalekiej przyszłości skutkować pęknięciem tych wyrobów na skutek osiadania budynku a w rezultacie zawilgoceniem ścian i wnętrza obiektu. Izolacja pionowa najczęściej wykonana jest z mas asfaltowych: dyspersyjnych, bądź mas na rozpuszczalnikach organicznych. Zabezpieczą one ławę i ścianę fundamentową przed wodą opadową lecz niestety nie zdołają ochronić jej przed wodą gruntową wywierającą parcie hydrostatyczne. Fot 7. W wypadku korzystnych warunków gruntowo wodnych izolacja pozioma może być wykonana z jednej warstwy papy modyfikowanej SBS na osnowie z włókniny poliestrowej.

6 Fot 8. Izolacja pionowa może być wykonana w takim wypadku z mas bitumicznych powłokowych wymalowanych na ścianę fundamentową w ilości co najmniej 2 warstw, pod warunkiem, ze podłoże jest równe.

7 Fot 9. W wypadku gdy unikamy tynkowania ścian fundamentowych należy zwracać uwagę aby nierówne podłoże, szczególnie w wypadku spoin nie stanowiło potencjalnych miejsc przecieków wody gruntowej w przyszłości. Należy wówczas zwiększyć liczbę warstw powłokowych. W wypadku gdy warunki gruntowo wodne są korzystne warto pomyśleć o wykonaniu zewnętrznego drenażu opaskowego budynku. Raz na kilka lat może się bowiem zdarzyć okres bardziej deszczowej pogody; zastosowany system drenażu pozwoli na utrzymanie fundamentów w suchym stanie a woda opadowa zostanie odprowadzona poza obręb budynku (fot nr 4). Bardzo istotne jest wykonanie izolacji poziomej podłogi na gruncie. Najczęściej wykonuje się ją na całej powierzchni budynku z użyciem membran hydroizolacyjnych klejonych bądź zgrzewanych do podłoża uprzednio zagruntowanego. Fot 10. Izolacja pozioma płyty fundamentowej wykonana z jednej warstwy papy do izolacji części podziemnych obiektów budowlanych, modyfikowanej SBS na osnowie z włókniny poliestrowej. Istotne jest aby przepona była szczelna na całej powierzchni. Często spotyka się przypadki wykonywania izolacji poziomej na ścianach fundamentowych (np. na bloczkach betonowych) wykonane np. z papy o szerokości dokładnie takiej jaka jest szerokość wznoszonego muru. Nie ma wtedy żadnej możliwości kontynuowania owej izolacji na podłodze obiektu. Należy pamiętać aby zostawić fartuch papy od wewnętrznej strony muru o szerokości ok. 20 cm, tak aby bez problemu można było wykonać zakład podłużny.

8 Fot 11. Izolacja pozioma na ścianie fundamentowej jest ułożona tak aby po obu stronach ściany pozostał luźny fartuch papy o szerokości min 20 cm. W przyszłości do tegoż fartucha papy będzie można zgrzać izolację poziomą wylewki betonowej na gruncie Innym często popełnianym błędem jest używanie cienkich folii budowlanych jako zasadniczej hydroizolacji poziomej podłogi na gruncie. Ze względu na niewielką grubość takiego zabezpieczenia (0,2 mm) niemal natychmiast dochodzi do uszkodzeń mechanicznych a w rezultacie w przyszłości do nawilgacania warstw posadzkowych położonych wyżej. Fot 12. Materiały hydroizolacyjne powinny być trwałe, tak aby przetrwały proces budowy. Folie budowlane nie spełniają tego zadania poprawnie. Folia budowlana o grubości 0,2 mm jest poważnie zniszczona jeszcze przed wykonaniem warstw podłogowych i połączeniem jej z izolacja poziomą wylewki betonowej na gruncie - w przyszłości będzie miejscem nieszczelności Niekorzystne warunki gruntowo - wodne Nie można projektować budynku podpiwniczonego na terenach o wysokim poziomie wód gruntowych bez wprowadzenia specjalnych rozwiązań projektowych izolacji wzmocnionej lub nawet tak zwanej izolacji zewnętrznej ciężkiej. Tylko one są w stanie trwale odciąć wnętrze budynku od wody gruntowej.

9 Fot 13. Izolacja wzmocniona budynku posadowionego w gruntach o niekorzystnych warunkach gruntowo wodnych, złożona z dwóch warstw papy. Zastosowano dodatkowo ściankę dociskową, która zapobiega ewentualnemu osuwaniu się izolacji pionowej oraz dociska połączenie izolacji pionowej ściany fundamentowej oraz izolacji poziomej ławy fundamentowej. Izolacja wzmocniona a tym bardziej wanna zewnętrzna wiąże się niestety z wysokimi kosztami materiałowymi oraz robocizny, jest ponadto bardzo pracochłonna i wrażliwa na niefachowe wykonawstwo. Późniejsze użytkowanie obiektu bezlitośnie obnaży wszelkie błędy popełnione na etapie wykonania izolacji. Pominięcie tematu izolacji wzmocnionej na etapie projektowania i wznoszenie budynku podpiwniczonego metodą tradycyjną oraz liczenie, że jakoś to będzie skończy się w przyszłości całkowitą klęską i koniecznością wypompowywania wody z piwnicy a w skrajnych przypadkach zasypaniem już wykonanych piwnic. Wykonanie izolacji wzmocnionej polega na zastosowaniu pap do izolacji części podziemnych obiektów budowlanych produkowanych w oparciu o wyżej wspomnianą PN-EN 13969:2006. Papę należy stosować na izolacje zarówno poziome jak i pionowe w co najmniej 2 warstwach. Oczywiście najczęściej spotykanymi papami stosowanymi do wykonywania izolacji wzmocnionej są papy modyfikowane SBS na osnowie dobrych włóknin poliestrowych. Wykonanie wzmocnionej izolacji obiektu a tym bardziej zewnętrznej wanny szczelnej obiektu należy powierzyć specjalistycznym firmom od etapu projektowania poprzez dobór materiałów aż do etapu wykonawstwa. W wypadku gdy w budynku pojawiła się już woda w piwnicy możemy zastosować wyjście awaryjne można wykonać hydroizolację bitumiczną wewnątrz obiektu czyli tak zwaną wannę wewnętrzną. Wiąże się to jednak z ciągłym narażeniem ścian budynku na wilgoć oraz z koniecznością dociążenia wykonanej izolacji warstwą betonu, która równoważyłaby siłę wyporu wody. Nie muszę dodawać, że dla przeciętnego użytkownika domu wykonanie wanny wewnętrznej szczelnej jest zadaniem karkołomnym, wymagające ponadto dużego poświęcenia finansowego. Innym rozwiązaniem jest wykonanie tak zwanej białej wanny wewnętrznej czyli zastosowanie mineralnych szlamów uszczelniających. Jeszcze innym wyjściem z sytuacji gdy woda pojawiła się w piwnicy jest wykonanie wewnętrznego drenażu piwnicy i sukcesywne odpompowywanie wody na zewnątrz. Rozwiązanie to ma oczywiście również szereg wad stanowi bowiem leczenie skutków a nie przyczyn. W przestrzeni piwnicy nie ma wprawdzie wody w stanie płynnym jest z kolei duża wilgotność, materiały budowlane ścian pozostają ciągle zawilgocone a budynku są wyśmienite warunki do wzrostu grzybów pleśniowych.

10 Biorąc te wszystkie zagrożenia i uwarunkowania pod uwagę stworzono System Bezpieczny Fundament Icopal. Zabezpiecza on kompleksowo podziemne części obiektu budowlanego przed wodą gruntową przy wstępnym określeniu warunków brzegowych rozwiązania hydroizolacyjnego uwzględniającego rodzaj gruntu i poziom wody gruntowej jak również konstrukcyjne założenia budynku. Szczegóły doboru prawidłowych materiałów hydroizolacyjnych w zależności od poziomu wody gruntowej, rodzaju gruntu oraz typu ściany fundamentowej znaleźć można na Wyczerpanie tematu hydroizolacji nie jest możliwe w krótkim artykule. Warto zdać sobie sprawę, że problem odpowiednich materiałów hydroizolacyjnych jest dla trwałości obiektu niezwykle istotny. Oszczędności poczynione na doborze materiałów tanich mogą być i najczęściej są pułapką w którą łapią się inwestorzy. Powszechne oszczędzanie na materiałach hydroizolacyjnych, których nie widać po wybudowaniu obiektu są zamknięte wewnątrz struktury obiektu, zakopane w ziemi, ułożone pod posadzką jest krótkowzroczne i nieprzemyślane. Ogólny koszt wszelkich hydroizolacji, nawet tych najdroższych to w ogólnych kosztach obiektu przecież drobny ułamek procenta. Czy warto ryzykować? mgr inż. Grzegorz Gładkiewicz ICOPAL S.A.