Bardziej właściwe jest stosowanie sformułowania „rozwiązanie technologiczno-materiałowe”, ponieważ problem nie dotyczy samego materiału hydroizolacyjnego. Skuteczność izolacji zależy mianowicie od:
- poprawności określenia obciążenia (obciążenie wilgocią lub wodą pod ciśnieniem) i związanego z tym doboru typu izolacji (przeciwwilgociowa, przeciwwodna),
- właściwego doboru rodzaju (typu) materiału hydroizolacyjnego, co wynika nie tylko z obciążeń wodnych (w tym również agresywności wody), lecz także z innych obciążeń podłoża podczas eksploatacji obiektu, przewidywanych odkształceń podłoża czy wreszcie możliwości aplikacyjnych w konkretnym obiekcie,
- stanu podłoża, na którym aplikowany jest materiał izolacyjny (rysy, kawerny, nośność podłoża, wielkości pól dylatacyjnych) oraz jego kształtu,
- możliwości technicznych skonstruowania i uszczelnienia detali (dylatacje, przejścia rur instalacyjnych, wpusty itp.).
Określenie obciążenia i wybór hydroizolacji
Pierwotną przyczyną przecieków i/lub procesów destrukcyjnych jest przyjęcie złego rozwiązania konstrukcyjno-materiałowego. Spowodowane jest to nieprzeanalizowaniem rzeczywistych warunków pracy hydroizolacji i chronionego przez nią elementu konstrukcyjnego, a także, co się z tym łączy, niedostatecznym rozpoznaniem występujących obciążeń wilgocią i zastosowaniem niewłaściwych rozwiązań konstrukcyjnych i materiałów izolacyjnych.
Materiały hydroizolacyjne można podzielić według różnych kryteriów. Mogą to być np.:
- materiały bitumiczne (roztwory, emulsje, masy i lepiki asfaltowe, polimerowo-bitumiczne masy uszczelniające – masy KMB, papy),
- mineralne (bentonity, mikrozaprawy),
- z tworzyw sztucznych (folie, membrany, polimerowe dyspersyjne masy uszczelniające – tzw. folie w płynie, powłoki żywiczne).
Z innych kryteriów można wymienić podział na:
- materiały bezszwowe (mikrozaprawy, masy KMB, folie w płynie),
- rolowe (folie, membrany, papy), a także służące do:
- uszczelnień szczelin i dylatacji (taśmy, kity),
- izolacji przeciwwilgociowej oraz przeciwwodnej.
Nie można jednak przyjmować za pewnik, że skoro sam materiał jest szczelny, to w konkretnym przypadku można z jego użyciem wykonać szczelną hydroizolację. Np. tak chętnie stosowane w projektach do uszczelnień fundamentów folie z tworzyw sztucznych nie sprawdzają się w takim zastosowaniu. Wykonanie z ich użyciem szczelnej wanny (chodzi o połączenia arkuszy ze sobą, połączenia izolacji poziomej z pionową oraz izolacją podposadzkową, uszczelnienie dylatacji, przejść rurowych itp.) jest jeżeli nie niemożliwe, to trudne, skomplikowane i wymagające dodatkowych czynności technologicznych (fot. 1). Ponadto niska kultura techniczna panująca na polskich budowach jest przyczyną częstych uszkodzeń mechanicznych, które skutkują późniejszymi przeciekami. Z kolei materiały te doskonale sprawdzają się przy hydroizolacji np. dachów zielonych czy odwróconych.
Różne właściwości materiałów hydroizolacyjnych
Zagadnienie związane z wymaganiami stawianymi poszczególnym materiałom hydroizolacyjnym nie należy do łatwych. Często mówi się o wymaganiach normowych, nie precyzując jednak, co one oznaczają. Maskuje się w ten sposób mankamenty materiału, gdyż wymagania dla tego samego materiału stosowanego w różnych miejscach będą różne. Oczywiście, możliwa jest sytuacja odwrotna. To, że materiał nadaje się do wykonania np. przeciwwilgociowej izolacji fundamentów, nie oznacza, że może być stosowany w każdym przypadku.
Problem ten można dość łatwo prześledzić na przykładzie materiałów bitumicznych.
Bitumiczne materiały hydroizolacyjne (z wyłączeniem materiałów rolowych, a więc pap i materiałów do uszczelnień szczelin – kitów i mas zalewowych) można podzielić na: lepiki, roztwory, emulsje, masy asfaltowe, grubowarstwowe polimerowo-bitumiczne masy hydroizolacyjne.
Lepiki asfaltowe. Te stosowane na zimno składają się z mieszaniny asfaltów, wypełniaczy, plastyfikatorów i ewentualnie rozpuszczalników/emulgatorów. Nie są one odporne na rozpuszczalniki organiczne i podwyższoną temperaturę (powyżej +60ºC). Służą do wykonywania izolacji przeciwwilgociowej (a więc typu lekkiego). Spotyka się lepiki o konsystencji półciekłej lub gęstej.
Lepiki stosowane na gorąco bez wypełniaczy są mieszaniną asfaltów z dodatkiem modyfikatorów (polepszaczy) i plastyfikatorów. Są wrażliwe na mróz – temperatura łamliwości wynosi ok. –7ºC. Lepiki na gorąco z wypełniaczami, oprócz wspomnianych dodatków wypełniających, zawierają dodatki uplastyczniające.
Lepiki stosuje się zazwyczaj do przyklejania izolacji z pap asfaltowych do betonowego podłoża oraz wykonywania samodzielnych izolacji przeciwwilgociowych.
Roztwory asfaltowe. Są to roztwory asfaltu przemysłowego w organicznym rozpuszczalniku. Stosuje się je do wykonywania izolacji przeciwwilgociowych lub gruntowania podłoża.
Emulsje asfaltowe. Można je podzielić na kilka podgrup. Ogólnie rzecz biorąc, jest to wielofazowy układ asfaltu, wypełniaczy, emulgatorów, stabilizatorów i dodatków uplastyczniających. Nowszym materiałem jest emulsja asfaltowa modyfikowana dodatkami elastomerów i/lub plastomerów. Spotyka się emulsje gruntujące, emulsje do wykonywania właściwych powłok przeciwwilgociowych i pasty. W zależności od zastosowanych emulgatorów różnią się one niektórymi właściwościami. Emulsje anionowe mają stosunkowo długi czas wiązania, można je stosować w okresie wiosenno-jesiennym, przy dobrej pogodzie. Kationowe natomiast wiążą szybko, także w niskich temperaturach i na wilgotnym podłożu. Emulsje niejonowe wyróżniają się najwolniejszym procesem wiązania, pozwala to na wniknięcie cząstek emulsji w porowate podłoże (takie jest ich zalecane zastosowanie).
Masy asfaltowe. Są to rozpuszczalnikowe roztwory asfaltów z dodatkiem wypełniaczy i modyfikatorów (dodatków uszlachetniających). Podobnie jak emulsje mogą występować w postaci modyfikowanej (z dodatkiem plastomerów i/lub elastomerów) i służyć do gruntowania i wykonywania właściwych powłok uszczelniających.
Grubowarstwowe polimerowo-bitumiczne masy hydroizolacyjne (zwane także z j. niem. masami KMB). Są to materiały uszczelniające różniące się parametrami i charakterystyką od opisanych wyżej. Są to materiały jedno- lub wieloskładnikowe, bezzapachowe, bezrozpuszczalnikowe, o niemal natychmiastowej odporności na deszcz, pozwalające na szybkie zasypanie wykopów fundamentowych. W przeciwieństwie do wymienionych materiałów masy KMB w zależności od grubości warstwy mogą stanowić zarówno izolację przeciwwilgociową, jak i przeciwwodną. Dostępne na rynku masy KMB różnią się liczbą składników (jedno- lub wieloskładnikowe), a co za tym idzie – sposobem i czasem schnięcia. Materiały jednoskładnikowe wiążą przez wysychanie. Czas wysychania zależy zasadniczo od warunków zewnętrznych, co może w pewnych sytuacjach przedłużać czas realizacji inwestycji (dopóki warstwa izolacji nie wyschnie, nie można ułożyć płyt ochronnych i zasypać wykopu). Innym niebezpieczeństwem jest możliwość zniszczenia warstwy izolacji przez np. niespodziewaną burzę – jednoskładnikowe materiały izolacyjne są odporne na deszcz po całkowitym wyschnięciu. Dwuskładnikowe masy na skutek pewnych specyficznych właściwości roztworu potrafią w czasie twardnienia wiązać nawet bez dostępu powietrza lub w obecności wody. Są one niemal natychmiast odporne na deszcz i szybko wiążą.
Właściwości wymienionych materiałów bitumicznych zmieniały się na przestrzeni kilkudziesięciu lat, głównie ze względu na postęp technologiczny w chemii budowlanej. Np. tradycyjne, znane od dawna lepiki asfaltowe (zarówno te stosowane na zimno, jak i na gorąco) na skutek procesów starzenia traciły elastyczność, co spowodowane było spadkami temperatur otoczenia poniżej zera. Z kolei obecne masy bitumiczne, modyfikowane polimerami, zwłaszcza dwuskładnikowe, oprócz znacznej elastyczności w ujemnych temperaturach (zdolność mostkowania rys w temperaturze –10ºC może sięgać prawie 2 mm) cechują się odpornością na opady atmosferyczne już po kilku godz. od nałożenia oraz odpornością na agresywne wody znajdujące się w gruncie.
Każdy z wymienionych materiałów (poza tradycyjnymi lepikami) może być stosowany do wykonywania izolacji przeciwwilgociowej, która jest najprostszym rodzajem hydroizolacji zagłębionych w gruncie elementów budynków i budowli. Nie oznacza to jednak, że znajduje zastosowanie w każdym przypadku i na każdym podłożu.
Wybrane właściwości techniczno-użytkowe mas i emulsji asfaltowych oraz wykonanych z nich powłok podano w tabelach 1, 2, 3 i 4.
Zastosowanie materiału uzależnione od wymaganych i niewymaganych właściwości
Izolacje przeciwwilgociowe (typu lekkiego) chronią elementy konstrukcji budowlanych przed wodą niewywierającą ciśnienia. Będą to np. fundamenty posadowione powyżej poziomu wody gruntowej, narażone tylko na działanie kapilarnie podciąganej wilgoci, ewentualnie wsiąkającej w grunt wody opadowej, elementy narażone na okresowe zraszanie ich powierzchni wodą itp. Wymienionej wcześniej materiały typu emulsje czy roztwory ze względu na niewielką grubość powłoki uszczelniającej są bardzo wrażliwe nie tylko na ewentualne uszkodzenia mechaniczne czy zarysowania podłoża, lecz także na miejscowe nierówności i ubytki. A zatem stosowanie tego typu materiałów musi być ograniczone do powierzchni równych (niekoniecznie płaskich) oraz wymaga spełnienia pewnych warunków przez uszczelniane podłoże. Mury z elementów drobnowymiarowych (cegły, pustaki, bloczki itp.) muszą być otynkowane (fot. 2). Nie wystarczy zwykła obrzutka (rapówka) – jakość wykonania tynku pod tego typu hydroizolację powinna odpowiadać tynkowi III kategorii.
Innym ważnym elementem jest zdolność mostkowania rys, jednak brak jest wymagań dotyczących tej właściwości. Badana jest wprawdzie giętkość powłoki, jednak badanie to nie jest tożsame ze zdolnością mostkowania rys. Oznacza to, że taka powłoka hydroizolacyjna musi być nakładana na wysezonowane podłoże. Nie uchroni to przed ewentualnymi przeciekami, gdy rysy powstaną na skutek np. nadmiernego wytężenia uszczelnionego elementu czy nierównomiernego osiadania.
Izolacje poziome i pionowe budynku muszą tworzyć szczelny, ciągły układ, co oznacza, że muszą być ze sobą połączone. Dodatkowo przy budynkach posadowionych na ławach pojawia się konieczność uszczelnienia dylatacji przy posadzce (izolacja pozioma ław i izolacja pozioma posadzki muszą być połączone – rys. 1, 2), a grubość powłoki z roztworów i emulsji asfaltowych wynosi 0,2–0,3 mm. Dlatego nie da się tu zastosować taśmy uszczelniającej – konieczne jest stosowanie dodatkowych zabiegów. Podobne problemy może stwarzać uszczelnienie przejść rurowych (fot. 3), dylatacji konstrukcyjnych itp. trudnych i krytycznych miejsc. Przykłady te potwierdzają, że wobec materiałów hydroizolacyjnych i wykonanych z nich hydroizolacji powinny być określane więcej niż tylko minimalne właściwości techniczne.
Problem ten dotyczy także nowszych materiałów, takich jak polimerowo-bitumiczne grubowarstwowe masy uszczelniające, zwane także masami KMB.
