Konferencja 2013 dr inż. Krzysztof Pogan, Mapei HYDROIZOLACJE PODZIEMNYCH CZĘŚCI BUDYNKÓW Z WYKORZYSTANIEM MAT BENTONITOWYCH 169 Izolacje są integralną częścią konstrukcji budynku. Zabezpieczają obiekt przed negatywnym oddziaływaniem wody na materiał budowlany, z którego wzniesiona została konstrukcja budynku. Dotyczy to i budynków, i innych konstrukcji budowlanych. WILGOĆ W BUDYNKACH ZABYTKOWYCH I BUDOWANYCH OBECNIE Izolacje w dzisiejszym rozumieniu zaczęto stosować na przełomie XIX i XX w. W latach wcześniejszych w obiektach o dużym znaczeniu (budowlach sakralnych, zamkach itp.) stosowano przegrody iłowe. Nie wykonywano również izolacji poziomych w murach fundamentowych. W piwnicach nie było posadzek izolowanych zazwyczaj na posadzce znajdowała się polepa gliniana lub, znacznie rzadziej, układano posadzkę z cegieł. Tak więc do piwnic napływała wilgoć pochodząca nie tylko z podciągania kapilarnego, lecz także z posadzki i przenikająca na wskroś przez mur fundamentowy. Dodatkowo piwnice zwykle były bardzo słabo wentylowane, co skutkowało utrzymywaniem się wysokiej wilgotności powietrza. W związku z tym, że nie występowały zjawiska intensywnego odparowania wody z powierzchni ścian, nie istniał problem silnego wysalania i powstawania wykwitów na powierzchniach ścian. W obecnych czasach, przy wysokim koszcie wynajmu pomieszczeń i dodatkowych walorach piwnic, zmieniły się wymagania co do klimatu panującego wewnątrz takich pomieszczeń. W piwnicach usprawnia się więc wentylację, co uruchamia proces schnięcia murów, a co za tym idzie intensyfikację procesów krystalizacji soli rozpuszczalnych na powierzchni ścian. Krystalizujące sole powodują powolną destrukcję ścian budynku i ich osłabienie, a w efekcie obniżenie wartości obiektu.
Konferencja IZOLACJE 2013 Konferencja 2013 Problem wadliwych izolacji przeciwwodnych lub ich braku dotyczy nie tylko budynków starych czy zabytkowych. Niejednokrotnie w obiektach wznoszonych współcześnie na skutek niewłaściwego doboru materiałów izolacyjnych na etapie projektowania lub wadliwego wykonania występują problemy z wilgocią ścian. Tymczasem nie ma norm, które określałyby dopuszczalną wilgotność muru. Istnieje jedynie norma zwyczajowa, która na podstawie praktyki określa, iż za mur suchy uznaje się taki, którego wilgotność masowa nie przekracza 4%. Powyżej tej wartości w murach zaczynają się procesy wysalania. W niektórych przypadkach dochodzi także do rozwoju na powierzchni ścian grzybów budowlanych, co praktycznie uniemożliwia prawidłową eksploatację budynku. 170 PRAWIDŁOWE PROJEKTOWANIE IZOLACJI W celu prawidłowego zaprojektowania izolacji budynku należy dokonać analizy warunków gruntowo-wodnych, ukształtowania terenu, warunków klimatycznych, sposobu użytkowania budynku, a także zweryfikować wymagania stawiane pomieszczeniom wewnątrz budynku. Przy doborze materiałów należy również wziąć pod uwagę agresywność środowiska (np. kwasy humusowe) i trwałość projektowanej izolacji. W zależności od warunków gruntowo-wodnych należy stosować izolacje: przeciwwilgociowe, przeciwwodne przy występowaniu wody bezciśnieniowej, przeciwwodne przy występowaniu wody pod ciśnieniem. SYSTEMY HYDROIZOLACJI MAPEI W systemach MAPEI do wyboru są izolacje powłokowe na bazie bitumów (grupa PLASTIMUL), na bazie cementu (MAPELASTIC, IDROSILEX PRONTO), a także maty bentonitowe (grupa MAPEPROOF). Pierwsze dwie grupy materiałów są szczególnie polecane do zastosowania w starych budynkach oraz w podłożach wilgotnych. W obiektach nowo wznoszonych, zagrożonych stałym oddziaływaniem wody, proponuje się stosowanie mat bentonitowych MAPEPROOF, MAPEPROOF LW oraz MAPEPROOF PL jako hydroizolacji części podziemnych budynków. Maty bentonitowe MAPEPROOF, MAPEPROOF LW i MAPEPROOF PL są samouszczelniającym się kompozytem, który podczas kontaktu z wodą lub wilgocią pochodzącą z gruntu przekształca się w żel o właściwościach hydroizolacyjnych. Sama mata wykonana jest z warstw geowłókniny i tkaniny polipropylenowej, między którymi umieszczony jest zmielony, naturalny sodowy bentonit. Dzięki specjalnej technice igłowania te trzy komponenty połączone są ze sobą, a bentonit pozostaje umocowany nawet po procesie hydratacji. W skład systemu hydroizolacji matami bentonitowymi wchodzą także produkty uzupełniające: MAPEPROOF MASTIC pasta do mocowania swobodnej krawędzi maty lub przy połączeniu z innym rodzajem hydroizolacji, MAPEPROOF SWELL jednoskładnikowa pasta ekspansywna w tubie 320 ml do wykonywania uszczelnień przejść rurowych przez beton, IDROSTOP B25 pęczniejący profil bentonitowy przeznaczony do uszczelnień przerw roboczych i sekcji betonowych, przejść rurowych przez ściany betonowe czy innych elementów przez maty bentonitowe,
Część IV Izolacje projektowanie i wykonawstwo np. prętów zbrojeniowych czy pali fundamentowych, a także połączeń płyta fundamentowa-ściana, MAPEPROOF CD podkładki pod gwoździe stosowane do mocowania mat bentonitowych. MONTAŻ HYDROIZOLACJI Z MAT BENTONITOWYCH IZOLACJE POZIOME Z MAT BENTONITOWYCH Wytyczne ogólne Izolacje poziome z mat bentonitowych MAPEPROOF układa się na odpowiednio przygotowanym podłożu. Maty należy kolejno rozkładać i mocować z zakładami. Izolację poziomą z mat bentonitowych MAPEPROOF dobrze jest przykryć warstwą betonu ochronnego gr. min. 4 cm. Należy dokładnie znać przebieg dylatacji i przerw roboczych w płycie dennej. Jeżeli miejsca te będą uszczelniane specjalistycznymi taśmami z tworzyw sztucznych, to należy pamiętać, aby zostawić wolne miejsce na elementy izolacyjne, tzn. nie wolno tam wylewać betonu ochronnego, gdyż taśmy muszą być montowane bezpośrednio na macie bentonitowej MAPEPROOF. Jeżeli mata nie będzie osłonięta betonem ochronnym, trzeba pamiętać, aby zbrojenie płyty dennej układane było na podkładkach betonowych nie wolno stosować podkładek plastikowych. 171 Przygotowanie podłoża Przy układaniu poziomo pod płytą denną z przegłębieniami podłożem pod maty bentonitowe typu MAPEPROOF może być: podkład z chudego betonu gr. min. 4 cm, zagęszczony grunt (z ewentualną stabilizacją) do wartości min. 85% zmodyfikowanego Proctora, zagęszczone kruszywa o frakcji poniżej 18 mm do wartości min. 85% zmodyfikowanego Proctora. Podłoże pod montaż mat bentonitowych typów MAPEPROOF może być mokre (wilgotne), jednak bez stojącej wody powyżej 2 mm. Powierzchnia może być chropowata, lecz bez ostrych krawędzi powyżej 5 mm. Wszelkie ubytki dziury głębsze niż 5 mm należy wypełnić np. przy użyciu granulatu bentonitowego MAPEPROOF SEAL, piachu lub mieszanki piaskowo-cementowej. Przy układaniu pionowo na ścianach: żelbetowych, szczelinowych, berlińskich i stalowych oraz na ścianach żelbetowych w otwartym wykopie wszystkie powierzchniowe nierówności (raki) należy usunąć, a gniazda żwirowe wyrównać zaprawami, np. z grupy MAPEGROUT. Elementy dystansowe szalunków muszą zostać usunięte do głębokości ok. 2 cm (usunąć plastiki lub korki gumowe z rurek dystansowych) i zasklepione np. zaprawą montażową lub przez wklejenie specjalistycznych korków betonowych. Przy układaniu na ścianach szczelinowych powierzchnia musi być równa. Występujące przecieki z rys lub połączeń poszczególnych sekcji muszą być wstępnie uszczelnione zaprawą montażową lub iniekcją.
Konferencja IZOLACJE 2013 Konferencja 2013 Przy układaniu na ściance berlińskiej szczeliny między kolejnymi elementami poszycia drewnianego muszą być wypełnione klinikami drewnianymi lub zaprawą budowlaną. Szczeliny między poszyciem drewnianym i dwuteownikiem stalowym muszą być wypełnione sfazowane szpachlą wykonaną z granulatu bentonitowego MAPEPROOF SEAL i osłonięte paskiem geowłókniny o niskiej gramaturze. Każdy pionowy element półki dwuteownika stalowego musi być dodatkowo zaizolowany pasem o szerokości tej półki z zakładem na boki min. 5 cm (zazwyczaj pasem o szer. 30 cm). Przy układaniu na grodzicach stalowych szczeliny między kolejnymi elementami grodzic stalowych muszą być doszczelnione na stykach szpachlą wykonaną z granulatu bentonitowego MAPEPROOF SEAL. 172 Sposób montażu Poszczególne pasma maty bentonitowej MAPEPROOF należy zakładać równolegle na siebie, lecz tak, aby zakłady końców pasm przesuwać wzajemnie o co najmniej 30 cm. Matę należy mocować do podłoża: poziomo przybijając gwoździe stalowe z podkładkami plastikowymi MAPEPROOF CD lub podkładkami stalowymi (papowe) w rozstawie ok. 30 cm, pionowo: na wkręty stalowe z kołkami rozporowymi o średnicy 6 mm lub gwoździe na strzał (do grodzic stalowych) w rozstawie 50 cm. Zakłady Zakłady maty bentonitowej MAPEPROOF powinny być następujące: w poziomie i pionie przy montażu kolejnych pasm maty jedno do drugiego zakład wynosi min. 10 cm, w przerwach roboczych kolejnych etapów płyty dennej matę należy ułożyć min. 30 cm poza krawędź już wylanej płyty, przy montażu maty z poziomu w pion na ścianę zewnętrzną należy matę wyciągnąć na ścianę 10 cm ponad poziom płyty dennej. Izolacje poziome pod płytą denną w otwartym wykopie Korzystnie jest mocować matę do ustawionego wcześniej szalunku bocznego płyty dennej na wysokość min. 10 cm. Należy to wykonać następująco: z jednego elementu maty układa się pionowo ciemną stroną do szalunku i poziomo ciemną stroną do podłoża (czyli jasną stroną do góry). W poziomie zakład powinien wynosić 10 cm, następnie układa się matę poziomo do obrysu płyty dennej, czyli do szalunku zewnętrznego (ciemną stroną do góry). Izolacje poziome pod płytami dennymi w obrębie ścian szczelinowych Matę instaluje się ciemną stroną do góry. Korzystnie jest wprowadzić ją w głąb zamka ściany szczelinowej na min. 2 cm i maks. 5 cm. Na styku izolacji z zamkiem należy rozłożyć szpachlę wykonaną z granulatu bentonitowego MAPEPROOF SEAL o szer. 5 cm.
Część IV Izolacje projektowanie i wykonawstwo Uszczelnienie zamka ściany szczelinowej Uszczelnienie styku płyty dennej ze ścianą szczelinową w tzw. zamku ściany szczelinowej standardowo wykonuje się przez montaż w górnej części zamka taśmy bentonitowej, a poniżej węża iniekcyjnego. Styki zbrojenia z matą MAPEPROOF należy uszczelnić szpachlą bentonitową wykonaną z granulatu bentonitowego MAPEPROOF SEAL. IZOLACJE PIONOWE Z MAT BENTONITOWYCH Matę bentonitową MAPEPROOF układa się na ścianach pasami pionowymi. Izolacje na ścianach żelbetowych w otwartym wykopie Do montażu stosuje się wkręty stalowe z kołkami rozporowymi z podkładkami MAPEPROOF CD lub podkładkami papowymi. Maty należy mocować na zakładach co 30 cm, na pozostałej powierzchni zaś dobrze jest mocować matę co 50 cm, aby nie opadała (dotyczy to sytuacji, gdy długo nie wylewa się ścian i występują opady deszczu mata wtedy robi się bardzo ciężka). Ponieważ wykonywanie obsypki wykopu (zasypanie gruntu z zagęszczeniem) po wykonaniu izolacji i ewentualnego docieplenia ścian zewnętrznych nie zawsze spełnia warunki zagęszczenia gruntu do wartości minimalnej 85% Proctora co uniemożliwia skuteczność działania izolacji bentonitowych zaleca się tak projektować izolację ścian, aby w dolnej części fundamentu, tj.: na boku płyty dennej oraz 10 cm ponad nią, montowana była mata MAPEPROOF, a na pozostałej powierzchni ściany aplikować szlam elastyczny MAPELASTIC. 173 Izolacje na ścianach szczelinowych Do montażu stosuje wkręty stalowe z podkładkami MAPEPROOF CD lub podkładkami papowymi. Maty należy mocować na zakładach co 30 cm, na pozostałej powierzchni zaś dobrze jest mocować matę co 50 cm, aby nie opadała (jw. dotyczy to sytuacji, gdy długo nie wylewa się ścian i występują opady deszczu). Izolacje na ściance berlińskiej Każdy pionowy element półki dwuteownika stalowego musi być dodatkowo zaizolowany pasem o szerokości tej półki z zakładem na boki min. 5 cm (zazwyczaj pasem o szer. 30 cm). Po wykonaniu tych prac przygotowawczych można montować matę MAPEPROOF do ścianki berlińskiej pasami pionowymi, tak aby biała strona przylegała do deskowania, a czarna do uszczelnianej konstrukcji. Do montażu stosuje się gwoździe stalowe z podkładkami MAPEPROOF CD lub podkładkami papowymi. Maty należy mocować na zakładach co 30 cm, na pozostałej powierzchni zaś dobrze jest mocować matę co 50 cm, aby nie opadała (dotyczy to sytuacji, gdy długo nie wylewa się ścian i występują opady deszczu). Izolacje na grodzicach stalowych Po wykonaniu prac przygotowawczych można montować matę MAPEPROOF do grodzicy berlińskiej pasami pionowymi, tak aby biała strona przylegała do deskowania, a czarna do uszczelnianej konstrukcji.
Konferencja IZOLACJE 2013 Konferencja 2013 Do montażu stosuje się wkręty stalowe z kołkami rozporowymi z podkładkami MAPEPROOF CD lub podkładkami papowymi. Można stosować wkręty wstrzelane z pistoletów. Na zakładach maty mocuje się co 30 cm, a na pozostałej powierzchni korzystnie jest mocować matę co 50 cm, aby nie opadała (jeśli długo nie wylewa się ścian i występują opady deszczu). Można również mocować matę poprzez nabijanie jej na wcześniej wspawane pręciki stalowe o średnicy do 6 mm. SPOSÓB NAPRAWY 174 W przypadku uszkodzenia mechanicznego maty bentonitowej MAPEPROOF (wyrwania fragmentu materiału, gdy jest duża dziura nie mylić z przebiciem) należy w tym miejscu wstawić łatę z tej samej maty. Trzeba to zrobić w taki sposób, aby kształt łaty, tj. jej obrys zewnętrzny, oddalony był od uszkodzonej krawędzi maty o min. 10 cm. Między matą zasadniczą a matą naprawczą dobrze jest wykonać posypkę z suchego granulatu bentonitowego MAPEPROOF SEAL. IZOLACJE TOWARZYSZĄCE Wykonywanie izolacji przeciwwodnych konstrukcji żelbetowych wymaga stosowania oprócz izolacji powłokowych również elementów uszczelniających przerwy robocze, dylatacje, otwory po ściągach itd. Stosowanie mat bentonitowych MAPEPROOF pozwala na użycie do tych uszczelnień nie tylko elementów z oferty firmy MAPEI, lecz także odpowiedników innych producentów. W celu ustalenia rozwiązania technicznego z wprowadzeniem odpowiedników należy uzyskać aprobatę upoważnionego przedstawiciela firmy MAPEI. Uszczelnienie przerw roboczych Przerwy robocze w konstrukcji żelbetowej występują na połączeniach: płyta denna płyta denna płyta denna ściana ściana ściana, ściana strop, ściana szczelinowa płyta denna, ściana szczelinowa ściana, ściana szczelinowa strop pośredni, ściana szczelinowa oczep, oczep strop. Do uszczelnienia przerw roboczych zaleca się stosować następujące materiały: taśmy do przerw roboczych z tworzyw sztucznych, taśmy bentonitowe pęczniejące pod wpływem działania wody, węże iniekcyjne. W zależności od występujących warunków gruntowo-wodnych (parcia hydrostatycznego wody gruntowej) oraz wymiarów wznoszonej konstrukcji dobiera się ilość tych elementów. Taśmy czy węże iniekcyjne do uszczelnienia przerw roboczych można montować bezpośrednio do membrany MAPEPROOF przy użyciu gwoździ.
Część IV Izolacje projektowanie i wykonawstwo Uszczelnienie dylatacji Do uszczelnienia dylatacji należy stosować specjalistyczne taśmy do dylatacji z tworzyw sztucznych. Uszczelnienie zamka ściany szczelinowej Do uszczelnienia styku płyty dennej ze ścianą szczelinową zaleca się stosować następujące materiały: taśmy bentonitowe pęczniejące pod wpływem działania wody, węże iniekcyjne, szpachle z granulatu bentonitowego MAPEPROOF SEAL. W zależności od występujących warunków gruntowo-wodnych (parcia hydrostatycznego wody gruntowej) oraz wymiarów wznoszonej konstrukcji dobiera się ilość wymienionych elementów. Na RYS. 1 i 2 przedstawiono przykładowe rozwiązania dające możliwość zastosowania wielu materiałów MAPEI do wykonania 1 2 uszczelnień i hydroizolacji. 175 12 11 10 8 9 5 10 4 3 6 7 3 15 5 14 13 1 2 3 4 8,10 9,40 8,20 9,55 5 20 10 RYS. 1. Hydroizolacja części podziemnej budynku mieszkalnego system hydroizolacji MAPEI; rys.: MAPEI 1 ocieplenie ściany w systemie Mapetherm, 2 ściana z betonu wylewanego, 3 hydroizolacja ścian piwnic w części podziemnej Plastimul 2K Super, 4 gruntowanie podłoża Plastimul Primer, 5 faseta z zaprawy Planitop 400, 6 płyty termoizolacyjne klejone masą Plastimul 2K Super, 7 warstwa ochronna fizelina lub folia kubełkowa, 8 hydroizolacja podkładu betonowego matą bentonitową Mapeproof, 9 żelbetowa płyta fundamentowa, 10 hydroizolacja płyty fundamentowej i pionowa cokołu Mapelastic, 11 płyty termoizolacyjne, 12 folia ochronna PE, 13 drenaż opaskowy, 14 sznur uszczelniający Idrostop B25, 15 bentonitowa pasta klejąca Mapeproof Mastic 5 RYS. 2. Hydroizolacja płyty dennej opartej na palach fundamentowych system hydroizolacji MAPEI; rys.: MAPEI 1 płyta denna, 2 pręty starterowe 20 mm (10 szt.), 3 bentonitowa pasta klejąca Mapeproof Mastic, 4 mata bentonitowa Mapaproof H500, 5 pal CFA 80 mm 80
Konferencja IZOLACJE 2013 176 Konferencja 2013 MARYNARSKA 12 PRZYKŁAD ZASTOSOWANIA Jedną z najnowszych realizacji hydroizolacji części podziemnych budynków z użyciem mat bentonitowych to projekt Marynarska 12. Będzie to kompleks biurowy o łącznej powierzchni 40 tys. m 2 i 8 kondygnacjach naziemnych. Dodatkowo będzie on miał 3 poziomy pod ziemią. W ramach pierwszego etapu prac budowlanych przy tej ogromnej inwestycji konieczne było wykonanie hydroizolacji wszystkich części podziemnych wznoszonego budynku. Zespół ekspertów specjalistycznej Linii Budowlanej MAPEI zaproponował zastosowanie mat bentonitowych MAPEPROOF PL oraz MAPEPROOF LW. Rozwiązanie to sprawdziło się przy budowie wielu obiektów na świecie, a także na bardzo dużą skalę przy przebudowie/modernizacji stadionu Wisły Kraków, gdzie maty przykryły powierzchnię 9,8 tys. m 2 pod nowo budowanymi trybunami. W przypadku warszawskiej inwestycji przy ul. Marynarskiej konieczne było wykonanie hydroizolacji z użyciem MAPEPROOF na dwukrotnie większej niż przy krakowskim stadionie powierzchni (łącznie prawie 20 tys. m 2 ). Maty bentonitowe są dostarczane na plac budowy w rolkach o wymiarach 5 40 m (MAPEPROOF LW) i 5 45 m (MAPEPROOF PL) pojedyncza mata to rolka, której ciężar wynosi 800 kg. Dlatego do rozładunku oraz transportu w miejsce wbudowania musiał być wykorzystany dźwig. Następnie zespół pracowników rozwijał i układał matę. Maty zostały ułożone w szyku schodkowym z 10-centymetrowymi zakładami pomiędzy rolkami maty. Każdą krawędź przymocowano mechanicznie do podłoża specjalnymi gwoździami co 30 cm. Bezpośrednio na rozłożonych matach ułożono zbrojenie, które następnie zostało zalane betonem i tak powstała płyta fundamentowa pod kompleks biurowy Marynarska 12. W związku z techniką wznoszenia tego typu budynków prace związane z wykonawstwem hydroizolacji płyty dennej odbywały się stopniowo. Gdy w jednej części wykopu trwały wciąż prace ziemne, w innej była już wykonana hydroizolacja MAPEPROOF, a w jeszcze innej gdzie w przyszłości znajdzie się garaż podziemny wykonywano ściany kondygnacji podziemnych. Na FOT. 1 i 2 przedstawiono wykonywanie hydroizolacji z mat bentonitowych MAPEI w tej inwestycji. FOT. 1. Rolki mat bentonitowych przed wbudowaniem; fot.: MAPEI FOT. 2. Wykonywanie hydroizolacji z mat bentonitowych w inwestycji Marynarska 12 ; fot.: MAPEI
Część IV Izolacje projektowanie i wykonawstwo Podsumowanie Przedstawiony przegląd proponowanych przez MAPEI systemów hydroizolacyjnych jest tylko częścią bogatej gamy produktów tworzących specjalistyczną grupę Linii Budowlanej. Są one częścią składową możliwych do zastosowania rozwiązań systemowych w sytuacjach, z którymi na co dzień mają do czynienia inżynierowie podczas prowadzenia prac budowlanych. Dzięki tym produktom firma MAPEI może także zaproponować rozwiązanie dotyczące materiałów i technologii potrzebnych w sytuacjach nietypowych. Kontakt 177 MAPEI Polska Sp. z o.o. ul. Gustawa Eiffela 14, 44-109 Gliwice info@mapei.pl, www.mapei.pl Zakłady produkcyjne: Gliwice i Barcin Biuro handlowe: ul. Tytusa Chałubińskiego 8, 00-613 Warszawa tel.: 22 595 42 00, fax: 22 595 42 01