Grubowarstwowe bitumiczne powłoki hydroizolacyjne

Potrzeba pojawienia się takich materiałów wynikała z mankamentów materiałów rolowych używanych wcześniej do tego celu, np. pap bitumicznych oraz płynnych materiałów bitumicznych – stosowanych na gorąco lub na zimno. W wypadku pap zgrzewalnych czy innych materiałów rolowych bardzo trudno jest zapewnić stuprocentową szczelność na połączeniach między pasmami izolacji oraz w miejscach, gdzie kończy się izolacja – szczególnie w okolicach jej dolnej krawędzi. Z kolei przy zastosowaniu emulsji bitumicznych nakładanych na zimno lub wcześniej lepików nakładanych na gorąco zadaniem ponad siły przeciętnego wykonawcy jest naniesienie powłoki o wystarczającej grubości. Teoretycznie należałoby nakładać takie materiały w pięciu lub sześciu warstwach, aby uzyskać powłokę o grubości przekraczającej 1 mm. Nakładanie grubowarstwowych powłok bitumicznych odbywa się zazwyczaj ręcznie przez szpachlowanie, możliwe jest także nakładanie natryskowe. Uzyskane powłoki hydroizolacyjne są bezspoinowe, dobrze przylegają do podłoża mineralnego i dzięki wysokiej szczelności oraz wystarczającej grubości zapewniają ochronę przed wodą nawet w najtrudniejszych warunkach gruntowo-wodnych.

Normy i wytyczne

Grubowarstwowe powłoki bitumiczne wprowadzono najpierw w Niemczech. Dość szybko przyjęły się one na rynku niemieckim, a także w całej Europie. W wielu krajach na określenie tych materiałów używa się skrótu KMB (skrót z języka niemieckiego od kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtungen). Ich stosowanie jest bardzo opłacalne zarówno pod względem technicznym, jak i ekonomicznym, szczególnie w przypadku skomplikowanych brył budowli, dużej liczby przejść przewodów kanalizacyjnych, wodociągowych i innych instalacji przez izolowane elementy oraz wielu detali w strefie stykającej się z gruntem.

Przez długie lata pomimo coraz powszechniejszego zastosowania w budownictwie hydroizolacje z wykorzystaniem mas KMB nie były zgodne z obowiązującą w Niemczech normą regulującą zagadnienie hydroizolacji – DIN 18195. Dopiero w 2000 r. niemiecka norma hydroizolacyjna zaczęła uwzględniać powłoki z mas KMB jako jedno ze znormalizowanych rozwiązań. Pierwsze wydanie „Wytycznych do projektowania i wykonywania hydroizolacji z modyfikowanych tworzywami sztucznymi bitumicznych powłok grubowarstwowych” zostało opublikowane dopiero w czerwcu 1997 r. Wytyczne te zostały opracowane przez przedstawicieli różnych związków działających w niemieckim przemyśle materiałów budowlanych we współpracy z rzeczoznawcami i naukowcami. W listopadzie 2001 r. ukazało się drugie wydanie tych wytycznych dostosowane do znowelizowanej niemieckiej normy hydroizolacyjnej DIN 18195 (wydanie z sierpnia 2000 r.). Obecnie w Niemczech wprowadzane jest trzecie, poprawione wydanie wytycznych i kończą się prace związane z nowelizacją normy hydroizolacyjnej.

Zarówno niemiecka narodowa norma hydroizolacyjna DIN 18195, jak i opracowane przez niemieckie związki branżowe wytyczne do projektowania i wykonywania hydroizolacji z mas KMB nie mają obligatoryjnego charakteru poza granicami Niemiec. Jednak biorąc pod uwagę fakt, że warunki klimatyczne oraz warunki gruntowo-wodne w Polsce są porównywalne z warunkami niemieckimi, warto zastosować się do zaleceń tych dokumentów podczas projektowania i wykonywania hydroizolacji tego typu w Polsce, by zapewnić najwyższe bezpieczeństwo i uniknąć usterek.

Z inicjatywy niemieckiej branży chemii budowlanej już od kilku lat trwają prace nad opracowaniem i wprowadzeniem w całej UE nowej normy europejskiej będącej normą produktową określającą wymagania stawiane grubowarstwowym powłokom bitumicznym. Równolegle trwają prace nad opracowaniem wytycznych projektowych i wykonawczych do stosowania w całej Europie.

Parametry techniczne materiałów

Grubowarstwowe powłoki bitumiczne mogą być masami jedno- lub dwuskładnikowymi, których podstawowym komponentem jest emulsja bitumiczna. Mają postać pasty nadającej się do szpachlowania lub natryskiwania. Niezależnie od tego, czy stosowany jest materiał jedno- czy dwuskładnikowy, jest on fabrycznie przygotowaną mieszaniną składającą się z bitumów w postaci emulsji asfaltowej anionowej lub kationowej, tworzyw sztucznych oraz wypełniaczy. Mieszanka ta może zawierać także dodatek włókien. Wypełniaczami mogą być m.in. granulat styropianowy, granulat gumowy lub wypełniacze mineralne. Drugi składnik w produktach dwuskładnikowych jest najczęściej proszkiem – zawiera cement, np. cement glinowy, oraz sproszkowane substancje silnie higroskopijne. Twardnienie odbywa się na drodze fizycznej w wyniku wyschnięcia – odparowania wody, przy czym w produktach dwuskładnikowych schnięcie jest przyspieszone dzięki wiązaniu nadmiaru wody przez drugi składnik. Drugi składnik nie jest chemicznym utwardzaczem.

Według aktualizowanej niemieckiej normy DIN 18195 tym materiałom stawia się następujące wymagania:

• odporność na wysokie temperatury ≥ +70°C;
• odporność na zginanie w niskich temperaturach ≤ 0°C;
• wodoszczelność – według aktualnych niemieckich wymagań bada się szczelność powłoki przy szczelinie 1 mm; materiał nadaje się do stosowania jako powłoka chroniąca przed wodą spiętrzającą się, jeżeli nie przepuszcza wody pod ciśnieniem 0,075 MPa przez 72 godz., powłoki chroniące przed wilgocią gruntową i wodą niespiętrzającą się muszą wytrzymać 24 godz.;
• mostkowanie rys – co najmniej 2 mm;
• odporność na nacisk przy stosowaniu według DIN 18195-4 (uszczelnianie płyt fundamentowych i ścian przeciw wilgoci gruntowej i wodzie niespiętrzającej się) oraz według DIN 18195-5 (uszczelnianie powierzchni stropów oraz pomieszczeń mokrych przeciw wodzie niewywierającej ciśnienia) ≥ 0,06 MN/m²; przy stosowaniu według DIN 18195-6 (uszczelnianie przeciw wodzie działającej od strony zewnętrznej, wywierającej ciśnienie oraz wodzie spiętrzającej się) ≥ 0,3 MN/m²;
• odporność na wodę;
• odporność na deszcz osiągana najpóźniej po 8 godz.;
• opór dyfuzji pary wodnej musi być podany przez producenta; w razie braku odpowiednich badań podaje się wartość współczynnika μ minimalnie 5000 i maksymalnie 30 000; do obliczeń zawsze należy stosować wartość w danym wypadku najmniej korzystną;
• reakcja na ogień: co najmniej „normalnie zapalny”;
• ubytek grubości warstwy po wyschnięciu ≤ 50%; należy podać wartość.

Przygotowanie podłoża

Grubowarstwowe powłoki bitumiczne mogą być nakładane na różnych elementach budowlanych wykonanych z materiałów mineralnych. Typowe podłoża to np. mur z cegły ceramicznej, bloczków wapienno-piaskowych, pustaków ceramicznych, betonowych lub żużlobetonowych, bloczków betonowych, betonu komórkowego, mur mieszany, elementy betonowe lub żelbetowe, powierzchnie pokryte tynkiem cementowym lub cementowo-wapiennym, a także powierzchnie pokryte starymi, dobrze przylegającymi powłokami bitumicznymi.

Podłoża muszą być mocne, nośne, czyste, nie może być na nich rdzy oraz substancji działających antyadhezyjnie (środki antyadhezyjne do szalunków, pył, mleczko cementowe). Przed wykonaniem powłoki hydroizolacyjnej wymagane jest sprawdzenie stanu podłoża. Zazwyczaj wystarczają dwa testy: przetarcie ręką w celu sprawdzenia, czy od podłoża nie odrywają się luźne cząstki, oraz próba drapania ostrym narzędziem (nożem lub gwoździem), dzięki której można stwierdzić obecność warstw spieczonych lub pustek na pozornie mocnym podłożu. Próby drapania nie wykonuje się na betonie komórkowym oraz innych materiałach budowlanych o niskiej wytrzymałości. 

Nie wymaga się wstępnego tynkowania podłoży murowanych, pod warunkiem że są one równe i murowane na pełną spoinę. W przypadku murów, w których pionowe spoiny nie są wypełniane zaprawą lub klejem, konieczne jest wypełnienie wszystkich spoin pionowych o szerokości powyżej 5 mm materiałem dopasowanym pod względem właściwości do materiału ściennego. Należy także uzupełnić wszystkie zagłębienia i wyłomy o głębokości powyżej 5 mm.

We wszystkich narożnikach wewnętrznych, zarówno poziomych, jak i pionowych, układa się wyobloną fasetę. Z reguły do wykonania fasety stosuje się zaprawy cementowe modyfikowane tworzywami sztucznymi lub zaprawę cementową mieszaną na budowie; wyoblenie powinno mieć wtedy promień 4–6 cm. Alternatywnie, o ile producent materiału hydroizolacyjnego dopuszcza taką możliwość, fasetę można wykonać z masy bitumicznej. Jest to jednak dość ryzykowne – promień fasety nie powinien być wtedy większy niż 2 cm. Przez mały promień taka faseta może nie być wystarczającym zabezpieczeniem w przypadku niezbyt równego podłoża. Z kolei ułożenie fasety o większym promieniu grozi tym, że jej materiał nie wyschnie całkowicie w całym przekroju, a w efekcie w tym newralgicznym miejscu po pewnym czasie powstanie przeciek.

Przed nakładaniem mas bitumicznych całą powierzchnię mineralnego podłoża należy odpowiednio zagruntować. Celem gruntowania jest zapewnienie optymalnej przyczepności oraz związanie pyłu znajdującego się na powierzchni. W zależności od preferencji poszczególnych producentów oraz rodzaju materiału podłoża najczęściej do gruntowania stosowane są rozcieńczone wodą emulsje bitumiczne lub inne wodorozcieńczalne preparaty, np. krzemianowe. Z różnych względów nie zaleca się stosowania preparatów rozpuszczalnikowych. Jedynie w przypadku dokonywania napraw lub nakładania nowych powłok na starych, nieszczelnych, ale dobrze przylegających powłokach bitumicznych stosowane są rozpuszczalnikowe roztwory bitumiczne, które na świeżo obsypuje się suchym piaskiem kwarcowym o uziarnieniu 0,2-1,0 mm.

Jak wykonać powłokę hydroizolacyjną?

Grubowarstwowe powłoki bitumiczne można nakładać, gdy temperatura otoczenia i podłoża jest wyższa niż +5°C, a powierzchnie są zabezpieczone przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi (deszczem, śniegiem, mrozem, intensywnym promieniowaniem słonecznym). Prace można w zasadzie wykonywać podczas deszczu, mrozów czy upałów, ale tylko pod warunkiem zapewnienia wymaganych warunków w miejscu wykonywania tych prac – wykopy należy wtedy szczelnie osłonić i w razie potrzeby ogrzewać. Wymagane warunki należy zapewnić nie tylko w momencie nakładania masy bitumicznej, lecz także przez cały okres wysychania, który może trwać nawet kilka dni. Masy jednoskładnikowe nie wymagają w zasadzie dodatkowego mieszania przed nakładaniem, masy dwuskładnikowe należy mieszać w sposób określony przez producenta, używając odpowiednich mieszarek. W efekcie mieszania musimy uzyskać jednorodną masę; podczas mieszania należy zwrócić uwagę, by wprowadzić do mieszanki jak najmniej powietrza.

Masy bitumiczne można nakładać na powierzchniach pionowych, poziomych i nachylonych. Można je nakładać ręcznie przez szpachlowanie lub natryskowo. Wymaga się, aby nakładanie odbywało się zawsze w co najmniej dwóch cyklach. W przypadku spodziewanego wysokiego obciążenia wodą wymaga się wtopienia wkładki zbrojącej w pierwszą warstwę powłoki hydroizolacyjnej. Odstęp czasowy między nakładaniem pierwszej i drugiej warstwy musi być dostatecznie długi, by pierwsza warstwa była wyschnięta w takim stopniu, że podczas nakładania drugiej nie została uszkodzona. Jeśli powłoka ma zabezpieczać tylko przed wilgocią gruntową, kolejne warstwy można nakładać świeże na świeże, bez długiego odczekiwania. Ważne jest, aby podczas aplikowania obydwu warstw zadbać o jednolitą grubość na całej powierzchni i unikać pozostawiania niepokrytych miejsc.

Wymagana grubość zależy od przewidywanego obciążenia wodą. Przy wilgoci gruntowej i wodzie nienapierającej stosuje się powłokę, która po wyschnięciu musi mieć grubość 3 mm. Przy wodzie napierającej grubość po wyschnięciu musi wynosić 4 mm. Grubość warstwy mokrej powinna być odpowiednio większa, zależnie od zawartości wody w danej masie. Jeżeli producent podaje, że zawartość ciał stałych w masie hydroizolacyjnej wynosi np. 60%, to trzeba się liczyć z tym, że po wyschnięciu pozostanie tylko 60% z początkowo naniesionej grubości. Nie wolno dopuścić, aby w jakimkolwiek miejscu grubość powłoki była mniejsza od wymaganej. Nie wolno też w żadnym miejscu układać materiału zbyt grubo – nawet w lokalnych zagłębieniach nie może ona przekraczać o ponad 100% grubości wymaganej przez producenta. Inaczej mówiąc, jeżeli producent podaje, że grubość mokrej powłoki powinna wynosić min. 5 mm, to w żadnym miejscu nie może ona przekroczyć 10 mm. W miejscach niedopuszczalnych pogrubień powłoka może nie wyschnąć, co wiąże się z ryzykiem uszkodzenia.

Warstwy ochronne

Grubowarstwowe hydroizolacje bitumiczno-polimerowe są bardzo elastyczne, dlatego konieczne jest ich zabezpieczanie przed uszkodzeniem mechanicznym, szczególnie podczas zasypywania wykopów. Warstwy ochronne nie mogą wywierać nacisku punktowego lub liniowego. Dopuszcza się stosowanie różnych materiałów, które skutecznie chronią przed uszkodzeniem, a dodatkowo mogą np. pełnić rolę termoizolacji lub drenażu powierzchniowego. Najczęściej stosowane warstwy ochronne to:

• płyty z polistyrenu ekstrudowanego,
• płyty styropianowe dopuszczone do tego zastosowania,
• folie kubełkowe z warstwą poślizgową,
• jastrychy cementowe układane na folii rozdzielającej (na powierzchniach poziomych).

Bardzo dobrą ochronę stanowią specjalne trójwarstwowe maty ochronno-drenujące, składające się z folii poślizgowej, folii kubełkowej oraz włókniny zabezpieczającej przestrzenie między wytłoczeniami przed wypełnieniem gruntem. Spośród nieodpowiednich zabiegów osłonowych można wymienić układanie bezpośrednio na powłoce hydroizolacyjnej folii kubełkowej, zwłaszcza w taki sposób, żeby wytłoczenia były skierowane do ściany, zamiast do gruntu.

Termoizolacja na ścianach piwnic

W związku z tym, że coraz większą uwagę zwraca się dziś na zużycie energii w budynkach, warto pamiętać także o znaczeniu ścian fundamentowych w ogólnym bilansie cieplnym. Samo skuteczne zabezpieczenie przeciwwodne jest już zabiegiem poprawiającym bilans energetyczny. Przenikanie ciepła przez ściany suche jest znacznie mniejsze niż przez zawilgocone. Dodatkowa termoizolacja z polistyrenu ekstrudowanego lub innego materiału dopuszczonego do stosowania w gruncie pozwala spełnić wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej pomieszczeń mieszkalnych. Dla przykładu współczynnik przenikania ciepła U ściany betonowej o grubości 36,5 cm wynosi 2,99 W/(m²·K). Po wykonaniu zewnętrznej hydroizolacji z termoizolacją z polistyrenu ekstrudowanego o grubości 8 cm wartość ta maleje do 0,4 W/(m²·K). Płyty termoizolacyjne przykleja się całą powierzchnią, bezpośrednio do powłoki hydroizolacyjnej, po jej wyschnięciu, używając materiału hydroizolacyjnego jako kleju.

Obecny stan techniki pozwala skutecznie zabezpieczyć piwnice budynków przed wnikaniem wody oraz zapewnić wysoki komfort użytkowania pomieszczeń w piwnicach. Możliwe to jest nawet w miejscach niekorzystnie położonych, gdzie warunki gruntowo-wodne wymagają zwiększenia nakładów na zabezpieczenia przeciwwodne. Warunkiem powodzenia jest stosowanie sprawdzonych technologii oraz przestrzeganie zasad wykonywania prac określonych przez producentów materiałów hydroizolacyjnych. Często potrzebna jest także zmiana przyzwyczajeń projektantów i wykonawców.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!