Wpływ doboru materiałów i rozwiązań dylatacji na trwałość i szczelność tarasów

Aby zapewnić tarasom wymaganą odporność, należy dobrać odpowiedni rodzaj materiałów, zastosować właściwą kolejność warstw oraz prawidłowy rozstaw dylatacji.

Przykład uszkodzeń tarasu w wyniku błędów projektowych i wykonawczych

Analizowany taras znajduje się nad pomieszczeniami części niskiej (przeznaczonej na pomieszczenia usługowe) w budynku mieszkalnym zbudowanym w latach 90. (fot. 1). W budynku zaobserwowano zalewanie wodą części elewacji ścian budynku poniżej tarasu oraz powstawanie na powierzchni tarasu kałuż i zastoisk wodnych podczas letnich opadów. W wyniku eksploatacji tarasu w pomieszczeniach pod tarasami występowało zawilgocenie sufitów oraz ścian pionowych wewnętrznych oraz zewnętrznych niewykończonych dotychczas tynkami ściennymi i sufitowymi.

Układ warstw tarasu według dokumentacji projektowej przedstawiono na rys. 1. Warstwę nawierzchniową tarasu wykonano z płytek ceramicznych (gresowych) zamiast, jak na rys. 1, z lastriko. W trakcie oględzin zewnętrznych zaobserwowano pękanie płytek nawierzchniowych (fot. 2) spowodowane m.in. błędnym skonstruowaniem warstw tarasu, zwłaszcza ponad warstwą wodoszczelną. Przy takim rozwiązaniu warstw nawierzchniowych, jak pokazany na rys. 1, przyjmuje się, że woda opadowa, która przedostanie się do warstwy podpłytkowej, przesączy się przez nią do izolacji i będzie spływała do krawędzi tarasu.

Zgodnie z instrukcją ITB nr 404/2004 – Zeszyt 4 bezpośrednio na warstwie wodoszczelnej należy ułożyć warstwy poślizgowe „na sucho” lub na cienkiej warstwie talku z piaskiem mieszanych w proporcji 1:1, aby zapewnić oddzielną pracę izolacji wodochronnej i ułożonych na jej powierzchni warstw nawierzchniowych. Zamiennie jako warstwy poślizgowe można stosować folie polietylenowe o grubości min. 0,2 mm, papy asfaltowe itp. Na rys. 1 brakuje, niestety, danych technicznych dotyczących rodzaju materiału zastosowanego do wykonania izolacji wodochronnej (papa, lepik) oraz danych dotyczących rodzaju zastosowanego styropianu.

Spadki tarasu nie powinny być mniejsze niż 1,5–2%, przy czym według instrukcji ITB nr 404 ich min. wielkość wynosi 2%. Min. grubość gładzi ułożonej na warstwie termoizolacyjnej to 3,5 cm, a nie, jak na rys. 1, 3,0 cm. Nawierzchnię tarasu wykonaną z płytek gresowych pokazano na fot. 2. Widoczne nieregularne pęknięcia płytek spowodowane są brakiem dylatacji pionowych oraz niewłaściwym spadkiem w kierunku koryt i rynien odprowadzających wodę. Przyczyną największej koncentracji spękań płytek nawierzchni jest również występowanie w tych miejscach zastoisk wodnych.

Brak dylatacji pionowych powoduje także powstanie pęknięć nawierzchni oraz podłoża z gładzi cementowej, co ilustruje fot. 3. Według zaleceń ITB nawierzchnia z płytek odpornych na czynniki atmosferyczne powinna być podzielona łącznie z warstwą gładzi cementowej, na której została ułożona, na pola o wymiarach 1,5×1,5 m. Dylatacja konstrukcyjna – nieprawidłowa – między stropami części wysokiej budynku i części niskiej (strop tarasu) została przedstawiona na fot. 4 (widok od dołu). Na zdjęciu widoczna jest deska pozostawiona z czasu budowy, oddzielająca podczas betonowania stropy części wysokiej od części niskiej.

W wyniku długotrwałego zalewania dylatacji wodą opadową z nawierzchni tarasu nastąpiła korozja zbrojenia płyty stropowej oraz korozja betonu, co spowodowało widoczne odspojenie otuliny betonowej pod prętami zbrojeniowymi. Przesączająca się przez dolne rysy i pęknięcia płyty stropowej tarasu woda opadowa tworzy zacieki na dolnej powierzchni stropu, a węglan wapnia wypłukiwany z betonu wytrąca się w formie stalaktytów (fot. 5).

Przesiąkająca przez taras woda powoduje zalewanie i zagrzybienie pomieszczeń pod tarasem. W pomieszczeniach poniżej tarasu ściany konstrukcyjne części niskiej budynku nie są odpowiednio zdylatowane od części wysokiej. Ze względu na nierównomierne osiadanie obu części budynku na ścianach nośnych zaobserwowano liczne zarysowania. Zgodnie z instrukcją ITB nr 404 powinno się unikać spadków w tarasie powodujących przepływ wody przez dylatacje. W analizowanym przykładzie zaobserwowano spadki nawierzchni w kierunku dylatacji konstrukcyjnej (spadki przeciwne) zamiast spadków do rynien i rur spustowych na zewnątrz.

Ponadto według zaleceń ITB hydroizolację wywiniętą z tarasu na ścianę części wysokiej powinno się zabezpieczyć przed zniszczeniem wynikającym z osiadania części wysokiej i niskiej budynku. Można to zrobić np. przez doprowadzenie hydroizolacji do płaszczyzny ściany i wyprowadzenie na ścianę dodatkowego pasma klejonego na min. 15-centymetrowy zakład z warstwą wychodzącą z płaszczyzny tarasu.

Obecnie uszczelnienie dylatacji konstrukcyjnych wykonuje się za pomocą gotowych listew kompensujących wzajemne przemieszczenia elementów konstrukcji w postaci profili z elastycznego tworzywa z PVC. Na fot. 1 i 6 widoczne jest poziome spękanie muru attyki na poziomie stropu tarasu spowodowane brakiem dylatacji pionowych obwodowych, dylatacji pionowych pośrednich poprzecznych i podłużnych w nawierzchni tarasu oraz brakiem dylatacji pionowych ścianek attyki. W wyniku zniszczenia dolnych warstw ściany attyki zaobserwowano jej odchylenie od płaszczyzny pionowej.

Układ warstw tarasu oraz sposób ochrony warstwy wodoszczelnej

W większości dotychczasowych rozwiązań tarasu stosowana była taka kolejność warstw jak przedstawiona na rys. 1. Rozwiązanie to polega na ułożeniu bezpośrednio na izolacji wodoszczelnej ze spadkiem 1,5–2% warstwy wylewki cementowej o grubości 4–5 cm, a na niej wykładziny nawierzchniowej, np. płytek lub lastriko. Ze względu na ruchy termiczne oraz obciążenie warstw wierzchnich tarasu dochodzi do niszczenia wylewki i pękania płytek nawierzchni, co może być przyczyną przerwania ciągłości warstwy wodoszczelnej i wnikania wody opadowej w głąb płyty tarasu. Rozwiązanie to nie gwarantuje więc bezusterkowej eksploatacji tarasu.

W dawniejszych, przedwojennych realizacjach stosowano bardzo skuteczny sposób zabezpieczenia warstwy wodoszczelnej, polegający na układaniu na izolacji wodoszczelnej dachówek ceramicznych zaczepami (noskami) do dołu, tak aby między płaszczyznami ułożonych dachówek a izolacją powstawały szczeliny i przestrzenie powietrzne umożliwiające swobodny, grawitacyjny odpływ wody przesączającej się przez wylewkę po izolacji wodoszczelnej. Tak zbudowane przed wojną tarasy dotrwały do dnia dzisiejszego.

W obecnie stosowanych rozwiązaniach tarasów zabezpiecza się warstwę wodoszczelną w bardziej nowoczesny sposób, tzn. na warstwie izolacji układa się matę polietylenową z wytłoczeniami kubełkowymi. Mata ta ma dużą wytrzymałość na ściskanie, a kopulaste wytłoczenia tworzą puste przestrzenie nad warstwą wodoszczelną. Woda przesączająca się z warstwy podpłytkowej po przejściu przez otworki w macie spływa między wytłoczeniami po powierzchni warstwy wodoszczelnej do rynien odwadniających taras. Mata PE, której przekrój pokazano na rys. 2, oprócz funkcji odwadniającej pełni funkcję warstwy poślizgowej dla warstw nawierzchniowych narażonych na dużą rozszerzalność termiczną w wyniku nagrzewania powierzchni tarasu promieniami słonecznymi.

Brak warstwy poślizgowej jest przyczyną pękania nawierzchni z powodu różnic odkształceń termicznych warstw nawierzchniowych i warstwy termoizolacyjnej. Zastosowanie warstwy poślizgowej w postaci nowoczesnej maty z wytłoczeniami gwarantuje odpwiednie odwodnienie tarasu, większą trwałość nawierzchni przy zastosowaniu właściwego rozstawu dylatacji pionowych oraz stanowi warstwę ochronną i tzw. warstwę odcinającą dla warstwy wodoszczelnej.

W tradycyjnym układzie warstw tarasu pod termoizolacją znajduje się warstwa paroizolacyjna ułożona na konstrukcji płyty stropowej (rys. 2). Warstwa ta chroni termoizolację przed zawilgoceniem wywołanym dyfuzją pary wodnej przepływającej z pomieszczeń do wewnętrznych warstw tarasu. W konstrukcji o odwróconej kolejności warstw (tzw. tarasach odwróconych) warstwa paroizolacji nie występuje – jej funkcję pełni warstwa wodoszczelna ułożona pod termoizolacją. Na rys. 2 przedstawiono przykład poprawnego układu warstw tarasu z nawierzchnią z płyt kamiennych z zastosowaniem warstwy poślizgowej z maty polietylenowej.

Rodzaje dylatacji i ich rozstaw

W budownictwie rozróżnia się dylatacje termiczne i konstrukcyjne. Dylatacje termiczne przeciwdziałają uszkodzeniom konstrukcji oraz rysowaniu się płyt dachowych, tarasowych i ścian w wyniku wahań temperatury. Należy przyjąć zasadę, że dachy i tarasy żelbetowe powinny mieć dylatacje obwodowe, zapobiegające ścinaniu ścian zewnętrznych czy rysowaniu gzymsów, oraz dylatacje pośrednie, zmniejszające odkształcenia płyt połaci dachowych i tarasowych oraz zapobiegające uszkodzeniom pokrycia i warstw nawierzchniowych.

W celu kompensacji odkształceń poziomych oraz odkształceń poziomych występujących łącznie z niedużymi odkształceniami pionowymi wywołanymi wahaniami temperatury należy stosować dylatacje konstrukcyjne. Dylatacje konstrukcyjne od temperatury przecinają budynek od powierzchni tarasu lub dachu, poprzez ściany lub nośny szkielet konstrukcyjny aż do górnej powierzchni fundamentów. Zatem dylatacje te nie przecinają fundamentów, natomiast przerwa dylatacyjna ścian pokrywa się z dylatacją płyt dachowych.

W miejscach, gdzie spodziewane są duże odkształcenia pionowe, wykonuje się dylatacje konstrukcyjne ze względu na nierównomierne osiadanie budynku. Dylatacje te są prowadzone od spodu fundamentu aż pod pokrycie dachowe lub warstwę wierzchnią tarasu. Sposób kształtowania przerw dylatacyjnych (ich szerokość, lokalizacja, odległości między nimi) oraz dobór materiałów zabezpieczających szczelinę zależą od rodzaju przyjętego rozwiązania tarasu lub stropodachu, jego konstrukcji, materiału itp. Czasem można zrezygnować z przerw dylatacyjnych. Należy wtedy uwzględnić w obliczeniach wpływ dodatkowych naprężeń w konstrukcji.

Zaleca się stosowanie następujących odległości między dylatacjami termicznymi i termiczno-skurczowymi w poszczególnych warstwach tarasu lub stropodachu:

• gładź cementowa – nacięcia kielnią – 1,5–2,0 m,
• przerwy dylatacyjne – 3,5–4,0 m,
• płyty żelbetowe nieocieplone od góry – 12,0 m,
• płyty żelbetowe ocieplone od góry – 24,0 m,
• gzymsy – 12,0 m,
• ścianki kolankowe i attykowe murowane – 24,0 m,
• ścianki kolankowe i attykowe prefabrykowane – 24,0 m.

Przy kształtowaniu płaszczyzn spadku stropodachu czy tarasu należy unikać kierunku spadków przecinających dylatację. Przy lokalizacji wpustów wewnętrznych dla odwodnienia wewnętrznego należy przyjąć zasadę, że muszą być one odpowiednio oddalone od dylatacji. Należy bezwzględnie unikać dylatacji załamanych w planie. Przy projektowaniu konstrukcji dylatacji należy zwrócić uwagę na poprawne zaprojektowanie obróbek blacharskich, a każde nietypowe rozwiązanie musi znaleźć odzwierciedlenie w dokumentacji rysunkowej w formie szczegółowego detalu.

Ścianki attykowe osłaniające taras lub stropodach od czoła, a także ściany wyższych części budynku powinny być oddzielone od niego szczeliną dylatacyjną wypełnioną miękkim materiałem ocieplającym. Na rys. 3 przedstawiono poprawnie wykonaną dylatację obwodową tarasu o nawierzchni z płyt kamiennych z właściwie wyprowadzoną na ścianę pionową na obrzeżu tarasu warstwą wodoszczelną.

Dylatacje konstrukcyjne należy wyjątkowo starannie zaizolować ze względu na większą niż w innych przypadkach możliwość występowania przecieków. Najczęstszymi wadami obróbek dylatacji są: nieprawidłowe ich zamocowanie powodujące wyrwanie obróbki z warstw papy oraz podatność na uszkodzenie mechaniczne.

W ocieplonych tarasach na stropach żelbetowych z warstwą wierzchnią nad pokryciem wykonaną z płyt chodnikowych lub kamiennych do wykonania dylatacji mają zastosowanie m.in. profilowane listwy dylatacyjne z tworzyw sztucznych. Listwy te charakteryzują się dużą elastycznością i trwałością. Połączenia krawędzi podłużnych profilowanych listew dylatacyjnych z warstwami pokrycia dachowego oraz z paroizolacją wykonuje się za pomocą zgrzewania lub klejenia na obrzeżu wzdłuż styku z zakładem o szerokości od 250 do 350 mm.

Profile dylatacyjne i kompensacyjne warstwy wierzchniej tarasów

Wykładziny o dużej powierzchni z płytek i płyt ceramicznych wymagają podziału przez szczeliny dylatacyjne w celu likwidacji występujących naprężeń. Podatność brzegów wykładzin na zniszczenie zależy od szerokości szczeliny, odporności wypełnienia szczelin obszaru brzegowego oraz podłoża. Odporność mechaniczna wykładzin nawierzchniowych jest podwyższona, jeżeli dobremu podparciu obszarów brzegowych szczelin dylatacyjnych sprzyja właściwe wypełnienie szczelin dylatacyjnych. Do tej grupy należą również listwy kompensujące naprężenia występujące na styku krawędzi ścian i posadzek.

Do dylatowania warstwy podpłytkowej stosowane są profile (rys. 4a) wykonane z regenerowanego twardego PVC łączonego elastycznym tworzywem CPE odpornym na wpływy atmosferyczne, starzenie i działanie promieniowania UV. Konstrukcja tego profilu umożliwia dobre zamocowanie w warstwie betonu, tak że szczelina cały czas jest dokładnie wypełniona i dzięki temu jej krawędzie zabezpieczone są przed uszkodzeniami. Stosowanie tych profili pozwala na dylatowanie pól na zewnątrz obiektów w kwadratach o maksymalnej długości boku 3,75 m.

Jeżeli dylatowane są pola prostokątne, to wymiar dłuższego boku nie może również przekraczać 3,75 m. Podczas wbudowywania tych profili należy zwrócić szczególną uwagę, by na elastycznej części (wierzchniej) nie pozostały trwałe zanieczyszczenia, które mogłyby wpłynąć na ograniczenie ruchów profilu. Uzupełnieniem jest profil pokazany na rys. 4b stosowany do wypełnienia szczeliny dylatacji w warstwie płytkowej. Musi on być układany na profilu opisanym wyżej, tak aby elastyczne płaszczyzny się pokrywały.

Wysokość profilu dobiera się do wysokości płytki. Podczas układania płytek należy zwrócić uwagę na to, by górna płaszczyzna profilu znajdowała się o ok. 1 mm niżej od płaszczyzny wykładziny płytkowej. Starannie zainstalowany profil chroni krawędzie płytek w obszarze brzegowym szczeliny dylatacyjnej w typowych posadzkach. Profile pokazane na rys. 4c są wykonywane z kombinacji twardego i miękkiego PVC. Stanowią one mocne oparcie brzegów szczelin dylatacyjnych, a dzięki elastyczności skutecznie likwidują naprężenia w obrębie wykładziny płytkowej.

Profil skonstruowany jest w taki sposób, że oddzielając poszczególne jego pasma, można zmieniać wysokości profilu, tak by dopasować go do głębokości szczeliny dylatacyjnej. Profile te kompensują w ograniczonym stopniu naprężenia ściskające. Mogą być również wykorzystane jako materiał zwiększający walory estetyczne wykładziny płytkowej. Profile z wkładką chromową lub mosiężną do posadzek są dodatkowo pokryte warstwą przezroczystego, trudno ścieralnego tworzywa.

Poza opisanymi profilami listwowymi stosowane są również profile kątowe, łączące okładziny ścian i posadzek oraz kompensujące naprężenie powstające w tych miejscach. Profil pokazany na rys. 4d jest zaokrąglonym profilem narożnikowym zalecanym do stosowania w strefach o zaostrzonych wymaganiach higienicznych, np. w przemyśle spożywczym, gastronomii. Wytwarzany jest z twardego PVC (część po zamontowaniu ukryta) oraz ze specjalnego tworzywa elastycznego CPE charakteryzującego się szczególną odpornością na działanie chemikaliów i procesy starzeniowe.

Uzupełnieniem do tych profili są kształtowniki do naroży wewnętrznych i zewnętrznych. Profil ścienno-posadzkowy przedstawiony na rys. 4e ma za zadanie wspierać cokolik ściany. W pierwszej kolejności należy oddzielić profil od ściany taśmą dylatacyjną. Perforowane ramię poziome należy włożyć pod płytki w taki sposób, by ściśle przylegało. Płytki cokołowe należy przyłożyć ściśle do pionowego ramienia profilu, a szczeliny wypełnić zaprawą do spoin. W górnej szczelinie między profilem a ścianą trzeba wykonać elastyczną spoinę z kitu stale plastycznego.

Dobór termoizolacji

Jak wynika z przedstawionych uszkodzeń tarasu (fot. 2), jedną z ich przyczyn jest niewłaściwy dobór izolacji termicznej. W projekcie (rys. 1) podano jedynie grubość warstwy termoizolacyjnej, nie określono natomiast rodzaju styropianu zastosowanego w opisanym rozwiązaniu. Tymczasem właściwy dobór termoizolacji wymaga uwzględnienia jej parametrów wytrzymałościowych.

W przypadku tarasów poddawanych dużym obciążeniom o jakości i trwałości nawierzchni będzie decydowała wysoka wytrzymałość na ściskanie płyt termoizolacyjnych. Norma PN-EN 13163:2004 „Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie. Specyfikacja” w załączniku C zawiera klasyfikację wyrobów ze styropianu, w odniesieniu do których wymagana jest zdolność do przenoszenia obciążeń.

Dla ocieplonych tarasów o tradycyjnej konstrukcji z warstwą wierzchnią zgodnie z PN-EN 13163 można wydzielić typy standardowego wyrobu ze styropianu. Przedstawiono je w tabeli 1. Klasyfikację styropianu pod względem przydatności wyrobu do określonego zastosowania podaje norma PN-B-20132:2005 „Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie. Zastosowania”. Oznaczenia typów standardowych (EPS) przyjęto według:

• deklarowanego poziomu naprężenia ściskającego przy 10% odkształceniu względnym,
• wartości deklarowanej współczynnika przewodzenia ciepła,
• przewidywanego podstawowego zastosowania.

Podział na typy oraz informacje o przeznaczeniu poszczególnych płyt styropianowych podano w tabeli 2. W drugiej tablicy normy PN-B-20132: 2005 podano klasy i poziomy minimalnych wymagań w odniesieniu do poszczególnych właściwości w zależności od zakresu stosowania płyt styropianowych oraz określone dla poszczególnych zastosowań typy płyt.

Tarasy o odwróconej kolejności warstw projektuje się jako przekrycie garaży, pasaży podziemnych itp., a konstrukcje te są łatwiejsze w wykonaniu w porównaniu z konstrukcjami tradycyjnymi. W tych tarasach warstwę termoizolacyjną układa się powyżej warstwy hydroizolacyjnej. Takie położenie warstwy wodoszczelnej zabezpiecza hydroizolację przed wahaniami temperatury oraz uszkodzeniami mechanicznymi. Nad płytami termoizolacyjnymi stosuje się paroprzepuszczalną włókninę lub matę ochronną zwaną flizeliną. Jako warstwę drenującą stosuje się warstwę żwiru, keramzytu lub specjalne folie drenujące.

Warstwa termoizolacyjna w tarasach wykonywanych w technologii stropodachu odwróconego pracuje w warunkach wilgotnych, dlatego najlepszym rozwiązaniem materiałowym tej izolacji jest zastosowanie płyt z polistyrenu ekstrudowanego (XPS). Izolację termiczną XPS powinny stanowić płyty o wytrzymałości 200 lub 300 kPa o krawędziach pozwalających na łączenie płyt „na przylgę”; układa się je jednowarstwowo. Przyjmuje się, że płyty o wytrzymałości 500 kPa stosuje się do izolacji tarasów przeznaczonych do ruchu samochodów osobowych, natomiast płyty o wytrzymałości 700 kPa mają zastosowanie na parkingach dla samochodów ciężarowych.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!