Trudności i ograniczenia związane z wykonywaniem wtórnej hydroizolacji poziomej metodą iniekcji

Przedmiotem artykułu są trudności i ograniczenia związane z wykonywaniem wtórnej hydroizolacji poziomej metodą iniekcji. Autor opisuje projektowanie wykonywania wtórnej izolacji poziomej metodą iniekcji. Omawia podstawowe błędy wykonawcze i wykonywanie nawiertów w murach o dużej grubości. Analizuje zabezpieczanie takich konstrukcji jak narożniki oraz miejsca krzyżowania się ścian i wielowarstwowe konstrukcje ścian. Przedstawia wypełnienie wolnych przestrzeni, a także zastosowanie wtórnej hydroizolacji poziomej w murze warstwowym oraz w murze z pustaków ceramicznych.

Difficulties and limitations related to performing secondary horizontal waterproofing by injection

The article describes the difficulties and limitations related to the implementation of secondary horizontal waterproofing by injection. The author describes the design of secondary horizontal insulation by injection and discusses the basic manufacturing errors and drilling holes in thick walls. He analyses the protection of structures such as corners and intersections of walls and multi-layer wall structures. He also shows the filling of free spaces, as well as the use of secondary horizontal waterproofing in a layered wall and in a wall made of ceramic hollow bricks.

***

Tak jak przy wykonywaniu termoizolacji każdy narożnik jest (mniejszym lub większym) mostkiem termicznym, tak w przypadku iniekcji miejsca połączeń oraz krzyżowania się ścian również są tzw. miejscami krytycznymi, gdzie potencjalnie może nastąpić nieciągłość uszczelnienia. Wyzwanie jest tym większe, im bardziej skomplikowany jest kształt budynku. W przypadku wykonywania iniekcji dodatkowym utrudnieniem w prawidłowym jej wykonaniu są ściany o znacznej (a czasem również zmiennej) grubości, różnice w poziomach posadowienia budynku (np. częściowe podpiwniczenie), konieczność uszczelnienia pojedynczego segmentu (np. w zabudowie szeregowej) czy też niejednorodna struktura iniektowanej przegrody.

Projektowanie wykonywania wtórnej izolacji poziomej metodą iniekcji

Podstawą powodzenia iniekcji, tak jak w przypadku wszystkich prac budowlanych (wykonywanych zarówno przy wznoszeniu budynków nowych, jak i w budynkach istniejących), są prawidłowo przeprowadzone procesy projektowania oraz wykonywania prac. Etap planowania powinien być zatem prowadzony z należytą starannością i wymaga w szczególności [1]:

• rozpoznania warunków gruntowo-wodnych – określenie oczekiwanego poziomu wód gruntowych i/lub klasy oddziaływania wody,
• rozpoznania stanu uszczelnianego elementu pod względem struktury porów, zawilgocenia kapilarnego i higroskopijnego, nasiąkliwości, niejednorodności, występujących ubytków itp. (FOT. główne) – w tym celu należy przeprowadzić odpowiednie badania diagnostyczne oraz wykonać iniekcję testową (odcinek próbny) [2],
• znajomości zasady działania, zalet i wad różnych środków iniekcyjnych – jeśli to możliwe, należy stosować wyłącznie preparaty, które zostały przebadane zgodnie z instrukcją WTA 4-10-15/D [3] lub posiadają Krajową Ocenę Techniczną [4], a wybór środka iniekcyjnego podejmować na podstawie warunków fizycznych i konstrukcyjnych, a nie aspektów ekonomicznych itp.,
• znajomości mechanizmów dystrybucji preparatu iniekcyjnego w porowatej strukturze przegrody,
• zapoznania się z zapisami kart technicznych preparatów przeznaczonych do zastosowania oraz zasad dotyczących planowanej metody wykonywania iniekcji – dokumentacja projektowa powinna zawierać m.in. specyfikację dotyczącą wykonania otworów iniekcyjnych.

W niesprzyjających okolicznościach może się wręcz okazać, że w określonych warunkach wykonanie wtórnej izolacji poziomej metodą iniekcji nie może zostać zrealizowane nawet przy zachowaniu odpowiednich zabiegów towarzyszących.

Podstawowe błędy wykonawcze

Ryzyko niepowodzenia metod iniekcyjnych w równej mierze związane jest z błędami, jakie można popełnić na etapie prowadzenia prac. Do najczęściej występujących błędów wykonawczych należą [1]:

• zbyt duży rozstaw otworów oraz brak zachowania zaplanowanej głębokości i nachylenia w trakcie wykonywania nawiertów,
• nieuwzględnienie zwiększonej głębokości otworów w przypadku wykonywania ich pod kątem (RYS. 1),
• odchylenia od zakładanego kąta wykonywania nawiertu, które powodują, że otwory nie przebiegają równolegle (RYS. 2),
• niedostateczne oczyszczenie otworów iniekcyjnych,
• niedostosowanie czasu trwania aplikacji – zbyt krótki czas aplikacji (w przypadku iniekcji grawitacyjnej oraz ciśnieniowej) – do warunków wykonywania iniekcji,
• nieuwzględnienie zbyt wysokiego stopnia zawilgocenia muru czy też braku warunków niezbędnych do zadziałania substancji czynnej,
• nieuwzględnienie występujących w murze pustek i wtrąceń.

Każdy z wymienionych błędów (a szczególnie ich kombinacja) może uniemożliwić równomierne rozprowadzenie preparatu iniekcyjnego w strukturze przegrody, a tym samym powstanie ciągłej bariery przerywającej kapilarny transport wilgoci w przegrodzie (RYS. 3). W sprzyjających okolicznościach wystawienie tylko części systemu porów na działanie preparatu iniekcyjnego spowoduje jedynie spowolnienie kapilarnego podciągania wilgoci w murze, w mniej sprzyjających może prowadzić do zupełnego fiaska podjętych działań [1].

Wykonywanie nawiertów w murach o dużej grubości

Zachowanie równoległości otworów nabiera szczególnego znaczenia w przypadku murów o większej grubości, tj. powyżej 60–80 cm (mury historyczne nierzadko mają grubość przekraczającą metr, a w krytycznych przypadkach nawet kilka metrów – FOT. 1).

Jednym z podstawowych warunków uzyskania ciągłości przepony jest zachowanie odpowiednich odstępów wykonywania nawiertów, tj. maksymalnie 10–12,5 cm. O ile zaplanowanie oraz kontrola odstępów między miejscami rozpoczęcia wiercenia nie nastręcza większych trudności, to nawet niewielkie odchylenie od wzajemnej równoległości skutkować będzie przekroczeniem maksymalnego odstępu między nawiertami, a tym samym nieciągłością przepony (RYS. 4). Zapewnienie, aby otwory iniekcyjne przebiegały równolegle do siebie (zarówno w poziomie, jak i w pionie), wymaga od wykonawcy nie tylko staranności, ale również stosowania specjalnych prowadnic i/lub szablonów oraz kontroli i dokumentowania sposobu wykonania otworów (np. poprzez umieszczenie w nich cienkich stalowych prętów).

Narożniki oraz miejsca krzyżowania się ścian

Jak wspomniano na wstępie, narożniki oraz miejsca krzyżowania się ścian to miejsca krytyczne dla zachowania ciągłości iniekcji. O ile narożnik nie nastręcza większych trudności w przypadku wykonywania iniekcji od zewnątrz – należy jedynie zachować zakład iniekcji wykonywanych w obu spotykających się w narożniku ścianach z zachowaniem maksymalnego (tj. nie więcej niż 8 cm) pionowego odstępu między oboma rzędami nawiertów (RYS. 5–6) – to w przypadku prowadzenia prac wewnątrz budynku ten sam narożnik (podobnie jak wszystkie pozostałe miejsca krzyżowania się ścian) będzie wymagał indywidualnego podejścia i starannego zaplanowania przebiegu nawiertów w taki sposób, aby w żadnym miejscu przegrody odstępy pomiędzy otworami (zarówno w poziomie, jak i w pionie) nie przekraczały założonej wartości (RYS. 7) – w takiej sytuacji najlepiej już na etapie projektowania wykonać szablon w skali 1:10 lub 1:5.

Narożniki i miejsca krzyżowania się ścian to również miejsca, w których mogą się spotkać izolacje poziome wykonywane na różnych wysokościach. Z sytuacją taką mamy do czynienia np. wówczas, gdy tylko część budynku może być odkopana (np. w zabudowie szeregowej), budynek jest częściowo niepodpiwniczony (w obu przypadkach izolację pionową ścian, do których nie ma dostępu od strony działania wilgoci, uszczelnia się od wewnątrz [5]) lub istnieją różnice poziomów posadzki pomieszczeń piwnicznych. Wówczas należy wykonać element łączący przepony umiejscowione na różnych poziomach – najczęściej w postaci tzw. iniekcyjnego odcięcia pionowego (RYS. 8).

Wielowarstwowe konstrukcje ścian

Wiele budynków, nie tylko historycznych, ma wielowarstwowe konstrukcje ścian. Zarówno w zewnętrznych, wewnętrznych, jak i pośrednich warstwach tych układów mogą występować wolne przestrzenie (pustki) o zróżnicowanych wielkościach i kształtach (FOT. 2, RYS. 9). Natomiast w nowszych budynkach do wznoszenia ścian często stosuje się elementy drążone (pustaki) [7].

W przypadku prac iniekcyjnych wolne przestrzenie w iniektowanej przegrodzie prowadzą do niekontrolowanego wypływu stosowanego preparatu iniekcyjnego. W związku z tym może być wymagane (choć nie zawsze jest to możliwe) wykonanie iniekcji metodą impulsową lub za pomocą rurki infuzyjnej [8] względnie stosowanie specjalnych pakerów/lanc iniekcyjnych (RYS. 10).

Wypełnienie wolnych przestrzeni

Najbezpieczniejszym rozwiązaniem jest stworzenie w strefie iniekcji jednolitej struktury przegrody poprzez wypełnienie wolnych przestrzeni. Musi być ono przeprowadzone w taki sposób, aby zastosowany materiał miał odpowiednią przyczepność, wiązał bezskurczowo oraz wykazywał właściwości uszczelniające (był wodoszczelny i niehigroskopijny). Do uzupełniania ubytków, szczelin, otwartych spoin oraz pęknięć najczęściej stosuje się zaprawy (przeważnie mineralne) o niskiej lepkości – tzw. suspensje (stosowane również w iniekcji wielostopniowej) [8, 10]. Alternatywnie w tym celu stosowane są również iniekcyjne dwukomponentowe pianki poliuretanowe (PUR).

Pianki PUR charakteryzują się następującymi właściwościami [7]:

• są to materiały dwukomponentowe, które po wymieszaniu oraz dodaniu katalizatora (regulującego proces rozprężania) powoli pęcznieją, aż do powstania twardej, wytrzymałej na ściskanie, niekurczliwej, hydrofobowej, drobno- i zamkniętokomórkowej pianki – wiązanie i twardnienie materiału rozpoczyna się dopiero po zakończeniu ekspansji,
• lepkość mieszaniny dostosowana jest do warunków wykonywania zalewania lub iniekcji (lepkość mieszanki nieznacznie wzrasta do momentu zakończenia jego ekspansji),
• rozszerzalność materiału (zwiększenie objętości od 4 do 14 razy) również dostosowana jest do warunków prowadzenia prac,
• posiadają wysoką wytrzymałość na ściskanie (w zależności od rozszerzalności),
• wykazują wysoką przyczepność do niechłonnych oraz chłonnych (zarówno suchych, jak i wilgotnych) podłoży,
• posiadają zamkniętokomórkową (wodoszczelną) strukturę,
• nie wykazują właściwości higroskopijnych,
• wykazują niską przewodność cieplną (dobre właściwości termoizolacyjne).

Gęste wypełnienie pustek pianką zapobiega niekontrolowanemu rozprzestrzenianiu się oraz wyciekom środka iniekcyjnego. W celu zastosowania hydroizolacji poziomej metodą iniekcji można wykonać nowe odwierty w dowolnym miejscu ściany, której pustki wypełniono pianką PUR.

Aby obliczyć niezbędną do wypełnienia wolnych przestrzeni ilość pianki poliuretanowej, trzeba określić objętość pustki (pustek), którą należy wypełnić i podzielić przez przewidzianą ekspansję żywicy:

Materiał może być wprowadzany do muru ręcznie lub przy użyciu pompy iniekcyjnej. Po stwardnieniu żywicy można przystąpić do wykonywania wtórnej hydroizolacji poziomej.

Wtórna hydroizolacja pozioma w murze warstwowym

Po zlokalizowaniu oraz określeniu rozmiarów pustki wykonuje się (najczęściej w formie nawiertów) otwory wypełniające w odpowiedniej odległości od dna pustki. W otwory wprowadza się suspensję cementową lub żywicę poliuretanową w ilości dostosowanej do rozmiarów pustki. W przypadku żywicy należy uwzględnić czas (od momentu wymieszania), w którym rozpoczyna się przyrost objętości. Należy przy tym zwrócić uwagę na następujące aspekty (RYS. 11) [7]:

• ilość zastosowanego materiału uzależniona jest od objętości wolnej przestrzeni i przewidywanego przyrostu objętości,
• materiał należy wprowadzać przez nawierty o średnicy co najmniej 30–50 mm w przypadku aplikacji ręcznej lub ok. 15 mm przy wykorzystaniu odpowiedniej pompy iniekcyjnej,
• materiał wypełniający należy wprowadzać do pustek na wysokości w murze co najmniej 30 cm powyżej dna pustki lub z uwzględnieniem zdolności pęcznienia materiału,
• pustkę należy wypełnić na wysokość maksymalnie 20 cm, a następnie zamknąć nawierty,
• należy wykonać otwory kontrolne.

Po całkowitym utwardzeniu materiału można przystąpić do wykonania właściwych otworów iniekcyjnych, które częściowo będą przebiegać przez utwardzoną suspensję lub piankę (RYS. 12).

Wtórna hydroizolacja pozioma w murze z pustaków ceramicznych

Pustaki ścienne mają znaczną ilość wolnych przestrzeni o zróżnicowanej geometrii. Jeśli dojdzie do zawilgocenia ściany z pustaków na skutek kapilarnego podciągania wilgoci, wykonanie w takim murze wtórnej izolacji poziomej metodą iniekcji jest znacznie utrudnione – praktycznie niemożliwe bez wypełnienia wolnych przestrzeni. Również w takim wypadku częściowe lub całkowite wypełnienie pustek powietrznych suspensją cementową lub żywicą poliuretanową umożliwia przygotowanie konstrukcji ściany do wykonania iniekcji. W zależności od rodzaju pustaków oraz geometrii drążeń otwory do napełniania są wykonane w taki sposób, aby wtłaczany materiał wypełniał i uszczelniał system komór od zewnątrz do wewnątrz.

Po stwardnieniu suspensji/pianki można przystąpić do wiercenia nowych otworów w celu wykonania właściwej iniekcji [7].

W praktyce jednak wypełnienie pustek w murze warstwowym, a szczególnie drążeń w pustakach ceramicznych, okazuje się trudne do osiągnięcia i/lub ekonomicznie niewskazane. W takich sytuacjach należy zastosować technologię kremów iniekcyjnych lub zdecydować się na metodę mechaniczną (należy wybrać wariant bardziej ekonomiczny) [1].

Literatura

 1. J. Weber, „Horizontalsperren im Injektionsverfahren”, [w:] J. Weber (red.), „Bauwerksabdichtung in der Altbausanierung, Verfahren und juristische Betrachtungsweise”, Springer Vieweg, Wiesbaden 2018, s. 257–304.
 2. B. Monczyński, „Diagnostyka zawilgoconych konstrukcji murowych”, „IZOLACJE” 1/2019, 89–93.
 3. WTA Merkblatt 4-10-15/D, „Injektionsverfahren mit zertifizierten Injektionsstoffen gegen kapillaren Feuchtetransport”.
 4. B. Monczyński, „Odtwarzanie hydroizolacji poziomej muru – kryteria doboru środków iniekcyjnych”, „IZOLACJE” 3/2020, s. 85–92.
 5. B. Monczyński, „Uszczelnianie istniejących budynków od wewnątrz, „IZOLACJE” 6/2019, s. 92–98.
 6. M. Rokiel, „Hydroizolacje w budownictwie”, Grupa MEDIUM, Warszawa 2019.
 7. B. Appel, „Behandlung von Mauerwerken mit Hohlschalen und Hohlkammern für nachträgliche Abdichtungen durch Injektionsmittel”, [w:] H. Venzmer (Red.), „Injektionsmittelabdichtung. Vorträge 7. Dahlberg-Kolloquium – 14. und 15. September 2006, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart 2006, s. 87–95.
 8. B. Monczyński, „Wykonywanie wtórnej hydroizolacji poziomej metodą iniekcji chemicznej”, „IZOLACJE” 10/2022, s. 144–149.
 9. K. Kramarz, „Technologia wykonywania iniekcji ciśnieniowej w budowlach”, „IZOLACJE” 3/2022, s. 28–34.
10. B. Monczyński, „Renowacja, wzmacnianie oraz ochrona konstrukcji ścian murowanych, „IZOLACJE” 2/2022, s. 51–64.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!