Hydroizolacje budynków na płycie fundamentowej

***

W artykule autor skupia się na hydroizolacji budynków posadowionych na płycie fundamentowej w kontekście doboru materiału do zabezpieczenia wodochronnego. Wymienia podstawowe błędy podczas aplikacji materiału. Na ilustracjach pokazano detale połączenia izolacji pod płytą denną.

Waterproofing of buildings built on foundation slabs 

In this article, the author focuses on waterproofing buildings founded on a foundation slab in the context of selecting a material for waterproofing. He lists the basic errors during the application of the material. The illustrations show details of the insulation connection under the bottom slab.

***

Zacznijmy od sytuacji, gdy materiał bezspoinowy (masa hybrydowa, masa KMB) układana jest bezpośrednio na konstrukcyjnym betonie podkładowym (RYS. 1). Cechą charakterystyczną tego wariantu jest:

• bezpośrednie obciążenie mechaniczne powłoki wodochronnej podczas betonowania płyty dennej,
• brak newralgicznego miejsca łączenia izolacji na ławach z izolacją podłogi,
• konieczność szczelnego połączenia izolacji pod płytą denną z izolacją pionową.

Czytaj cz. 1: Hydroizolacje budynków posadowionych na płycie fundamentowej

Przed aplikacją konieczna jest ocena stanu podłoża, usunięcie luźnych i niezwiązanych cząstek, mleczka cementowego oraz wszelkich innych substancji mogących pogorszyć przyczepność. Szczególnie należy zwracać uwagę na wilgotność podłoża. Masy KMB, jak również masy hybrydowe, z reguły tolerują pewną wilgotność podłoża przy nakładaniu, jednak należy przestrzegać tu nie tylko wytycznych z karty technicznej zastosowanego produktu, ale także kierować się zdrowym rozsądkiem. Za dopuszczalną wilgotność podłoża betonowego pod materiały bitumiczne przyjmuje się wilgotność masową rzędu 5%, jednak dla płyty o grubości 70 cm jest to ok. 70 litrów wody w 1 m2 płyty. Odpowiedź, czy jest to wartość akceptowalna, jest decyzją indywidualną. W razie stwierdzenia zbyt dużej wilgotności podłoża należy stosować dodatkowo warstwę uszczelniającą z mineralnego szlamu.

Podczas nakładania mas KMB na podłożach betonowych, szczególnie w miesiącach letnich, często dochodzi do tworzenia się pęcherzy pod świeżą powłoką. Odpowiedzialne za ten stan rzeczy są najczęściej niewidoczne gołym okiem, zamknięte pory. Zamknięte, ponieważ pokrywa je warstwa mleczka cementowego. Powietrze zamknięte w porach rozszerza się pod wpływem temperatury i powoduje lokalne odspojenia powłoki od podłoża, przybierające postać pęcherzy. Dlatego konieczne jest usunięcie mleczka cementowego i otworzenie porów. Można to uczynić metodami mechanicznymi, lub, na niewielkich powierzchniach, ręcznie. Otwarte pory i ubytki, w zależności od ich wielkości, trzeba uzupełnić zaprawami reprofilacyjnymi lub zalecaną przez producenta masą bitumiczną (może to być także uszczelniająca masa KMB) nakładaną zawsze przez tzw. szpachlowanie drapane.

Generalnie masy KMB nakłada się przynajmniej w dwóch przejściach, a w powyższym zastosowaniu także z wkładką wzmacniającą (choć nie jest to regułą). Masę należy rozprowadzać w sposób równomierny, warstwą o grubości wynikającej z wytycznych producenta, jak dla obciążenia wodą, przy czym grubość suchej powłoki nie może być mniejsza niż 4 mm.

Właściwości masy uszczelniającej powodują, że przy aplikacji trzeba zwracać uwagę na dwie grubości – grubość w momencie nakładania oraz grubość powłoki po wyschnięciu. Te dwie wielkości mogą się znacznie od siebie różnić. Miarodajna, dla uzyskania skutecznej izolacji, jest zawsze grubość warstwy po wyschnięciu, ale przy nakładaniu konieczne jest kontrolowanie grubości nakładanej powłoki, gdyż te dwie wielkości (grubość świeżej powłoki oraz grubość powłoki po wyschnięciu) są ściśle ze sobą związane i w sposób liniowy od siebie zależne. Producenci mas uszczelniających podają zazwyczaj zużycie gotowej do nakładania masy w litrach lub kilogramach na 1 m² uszczelnianej powierzchni. Znając gęstość zarobionego produktu, można w łatwy sposób wyliczyć grubość niezbędnej do nałożenia warstwy. Jednak dla późniejszej kontroli należy określić grubość warstwy po wyschnięciu. Materiały bitumiczne typu KMB oraz masy hybrydowe cechują się tzw. zawartością części stałych. I ten parametr jest wiążący dla określenia grubości wyschniętej powłoki, np.:

• wymagane zużycie – 5 dm³/m², zawartość części stałych – 80% => grubość powłoki po nałożeniu – 5 mm => objętość powłoki po wyschnięciu – 5 dm³/m² · 80% = 4 dm³/m² => grubość warstwy po wyschnięciu – 4 mm,
• wymagane zużycie – 5 kg/m², zawartość części stałych – 80%, gęstość gotowej do nałożenia masy 1,15 kg/dm³ => grubość powłoki po nałożeniu – 4,35 mm => grubość warstwy po wyschnięciu – 4,35 mm · 80% = 3,48 mm.

Nie da się uniknąć wahań w grubości nakładanej powłoki, jednak nałożona warstwa nie może w żadnym miejscu być cieńsza niż określona przez producenta, z drugiej strony jednak maksymalna grubość nałożonej powłoki nie może przekraczać 100% wartości normowej.

Co do wkładki zbrojącej, to jej jedyną funkcją jest wymuszenie grubości nakładanej warstwy. Oczka siatki nie mogą być widoczne na powłoce, zatem jej zastosowanie nie pozwala na pocienienie grubości powłoki wodochronnej. Przy fachowym nakładaniu, wysokiej kulturze technicznej i rzetelnej kontroli (przestrzeganie niezbędnych procedur odbiorowych) pominięcie wkładki zbrojącej nie stanowi problemu.

Bardzo istotne jest przedsięwzięcie czynności zapewniających ochronę powłoki hydroizolacyjnej podczas prac budowlanych. Chodzi tu nie tylko o nieobciążanie niezabezpieczonej warstwy, np. przez składowanie innych materiałów lub sprzętu bezpośrednio na poziomym uszczelnieniu, lecz także o możliwość uszkodzenia cienkiej i elastycznej warstwy podczas wykonywania dalszych robót (np. na skutek chodzenia po uszczelnieniu).

Masy KMB oraz masy hybrydowe używane jako hydroizolacje poziome na konstrukcyjnym betonie podkładowym muszą być zawsze zabezpieczone warstwą ochronną przed wykonaniem właściwej płyty cennej. Może to być np. warstwa jastrychu.

Układ hydroizolacji pokazano na RYS. 2. Krytycznym miejscem (oprócz przejść instalacyjnych) będzie detal połączenia z izolacją pionową pokazany na RYS. 3. Cechą charakterystyczną styku ławy ze ścianą fundamentową jest wyoblenie zwane fasetą. Faseta pozwala na prawidłowe wykonanie i połączenie izolacji pod płytą denną z izolacją pionową. Wykonuje się ją w tym przypadku z masy KMB (promień fasety nie powinien przekraczać 2 cm) lub z masy hybrydowej (maksymalny promień podaje producent materiału).

Powyższe detale w aksonometrii, w nieco zmodyfikowanym wariancie pokazuje RYS. 5. Izolacja pozioma wykonana jest z masy KMB/hybrydowej (1), a pionowa (2) z masy KMB lub masy hybrydowej. Zabezpieczenie izolacji na konstrukcyjnym betonie podkładowym przed uszkodzeniem przy betonowaniu płyty dennej stanowić może warstwa zaprawy ochronnej (3), jednak równie dobrze sprawdzają się w tej roli najzwyklejsze papy, także na osnowie tekturowej. To, że później papa ta zgnije, nie ma żadnego znaczenia. Jej funkcją jest tymczasowa ochrona właściwej hydroizolacji pod płytą denną. Proszę zwrócić uwagę na dodatkowe taśmy (4) na styku ściany fundamentowej i płyty dennej oraz na wyobleniu. Podane wcześniej warianty z fasetą mogą być zastąpione taśmą uszczelniającą – taśma taka może być całopowierzchniowo wklejana w hydroizolację (załamanie pod kątem prostym nie jest w tym przypadku żadnym problemem) lub stosowana dodatkowo, oprócz fasety. Nie wolno zapominać o poprawnym wykonaniu strefy cokołowej (rys. 4).

Jako że powłokę wodochronną pod płytą należy wykonać absolutnie bezbłędnie (możliwości naprawy sprowadzają się praktycznie do likwidacji skutków), bardzo istotne jest przeprowadzenie prowadzenie pełnej procedury odbiorowej).

Odbiór robót to ocena poprawności i jakości wykonanych prac, w niektórych przypadkach połączona z określeniem ich wielkości.

Procedura odbioru robót hydroizolacyjnych składa się z następujących etapów:

• odbiór robót zanikających – składa się na to odbiór podłoża oraz odbiór pojedynczej warstwy w izolacjach wielowarstwowych. Przed rozpoczęciem prac hydroizolacyjnych należy dokonać odbioru podłoża, natomiast odbioru każdej ulegającej zakryciu warstwy hydroizolacji dokonać należy po jej wykonaniu, lecz przed rozpoczęciem nakładania kolejnej warstwy. Na tym etapie wykonuje się niezbędne badania podłoża, a ich wyniki porównuje się z wymaganiami zawartymi w dokumentacji technicznej i w kartach technicznych zastosowanych materiałów. Przy odbiorze warstwy izolacji należy sprawdzić protokoły kontroli odpowiednich parametrów, wykonać badania oceniające kompleksowo powłokę wodochronną i porównać ich wyniki z wymaganiami zawartymi w dokumentacji technicznej i w kartach technicznych zastosowanych materiałów. W razie negatywnego wyniku należy określić sposób usunięcia usterek,
• odbiór częściowy nie różni się w szczegółach od odbioru końcowego, obejmuje jedynie część robót. Jest natomiast bardzo pomocny w wykryciu ewentualnych usterek, co pozwala na ich usunięcie przed odbiorem końcowym,
• odbiór końcowy jest ostateczną oceną wykonanych prac oraz określeniem ich rzeczywistego zakresu (ilości). Jego podstawą jest:

• • dokumentacja projektowa z ewentualnymi zmianami (jeżeli miały miejsce),
  • dziennik budowy,
  • szczegółowe specyfikacje techniczne,
  • dokumenty dopuszczeniowe zastosowanych materiałów systemu hydroizolacyjnego (o ile są one wyrobami budowlanymi w myśl Ustawy o wyrobach budowlanych),
  • protokoły odbiorów robót zanikających,
  • formularze kontroli nakładanych materiałów wodochronnych,
  • protokoły odbiorów częściowych (o ile były wykonywane),
  • wyniki badań laboratoryjnych (o ile były wykonywane),
  • karty techniczne zastosowanych materiałów.

Logiczne jest, że wyżej wymienione rodzaje odbiorów dotyczą każdego rodzaju zabezpieczenia wodochronnego. Procedury kontroli poprawności prac wchodzące w skład poszczególnych etapów odbiorów powinny obejmować:

• materiał (przed wbudowaniem),
• naprawę i/lub przygotowanie podłoża,
• przygotowanie materiału do aplikacji,
• aplikację materiału (w trakcie nakładania – badania w czasie robót),
• gotową do eksploatacji powłokę hydroizolacyjną (po wykonaniu prac, ale przed wykonaniem kolejnych warstw czy zasypaniem wykopów).

Doświadczenie pokazuje, że wiele późniejszych problemów z przeciekami (pomijając ewidentne błędy wykonawcze) ma swój początek albo w przyjęciu nieodpowiedniego materiału hydroizolacyjnego (błąd projektowy), albo w bezmyślnej zamianie na inny (czytaj tańszy) na etapie wykonywania prac, lub jest to powielenie błędów projektowych, często z ich „udoskonaleniem”.

Dlatego przywołany punkt powinien znajdować się na samym początku czynności do wykonania, jeszcze przed rozpoczęciem prac i mieć formę typu: sprawdzenie możliwości szczelnego wykonstruowania trudnych i krytycznych miejsc.

RYS. 3 oraz rys. 5 pokazują jednocześnie jedną, bardzo istotną rzecz. Poszczególne rodzaje izolacji wykonuje się w różnym czasie. Najwcześniej izolację płyty dennej, następnie izolację pionową. Taka kolejność wykonywania prac hydroizolacyjnych rodzi pewne konsekwencje. Etap eksploatacji zaczyna się w momencie fizycznego nałożenia materiału wodochronnego na podłoże. Dla izolacji poziomej okres jej eksploatacji trwa już w momencie stawiania ścian piwnic. Bez znaczenia jest to, że połączenie izolacji pionowej z poziomą następuje dużo później. Niemniej jednak to przesunięcie czasowe wymusza odpowiednie zabezpieczenie wysuniętego poza lico ściany pasa izolacji poziomej.

Z tego powodu należy rozróżnić warstwy ochronne stosowane do tymczasowej ochrony powłoki wodochronnej podczas dalszego wykonywania prac oraz warstwy (materiały) do ochrony podczas zasypywania wykopów fundamentowych lub przy normalnej eksploatacji obiektu. Dlatego do standardowych procedur kontroli poprawności wykonanych prac (procedur odbiorowych) bezwzględnie należy dodać jeszcze dwie:

• kontrolę zabezpieczenia odsłoniętych, przeznaczonych do późniejszego połączenia fragmentów hydroizolacji. Musi to być kontrola ciągła,
• kontrolę stanu powierzchni hydroizolacji bezpośrednio przed połączeniem z innym odcinkiem.

Zaletą materiałów bezspoinowych jest ich zespolenie z podłożem oraz relatywnie łatwe wykonanie trudnych i krytycznych miejsc (uszczelnienie dylatacji, połączeń ze sobą poszczególnych odcinków powłoki wodochronnej itp.). Oczywiście nie bezkrytycznie, rodzaj materiału na izolację pod płytą denną determinuje materiał na izolację pionową.

Zupełnie inaczej wygląda sytuacja, gdy stosuje się materiały rolowe, w szczególności z tworzyw sztucznych lub kauczuku. Przede wszystkim sama konstrukcja musi być zaprojektowana tak, aby zastosowanie folii było technicznie możliwe. To swego rodzaju novum. Folie traktowane są jak zwykły materiał hydroizolacyjny, co skutkuje później bardzo trudnymi do usunięcia przeciekami. Wykonawcy i projektanci traktują folie jako „zwykły” materiał wymagający ułożenia luzem na podłożu, ewentualnie mocowany punktowo do podłoża. Skutek takiego podejścia pokazano na FOT. 1. I nie chodzi tylko o szczelność samych arkuszy, ale o także o szczelność połączeń arkuszy ze sobą oraz możliwość szczelnego wykonania polaczenia izolacji poziomej pod płytą denną z izolacją pionową.

Jak wspomniano w części 1 artykułu1, najczęściej hydroizolacja wykonana jest przez luźne ułożenie folii na izolowanym podłożu (mocowanie punktowe na podłożu pionowym nie zmienia charakteru pracy powłoki). Takie podejście jest absolutnie niedopuszczalne. Bezwzględnie wymagany jest albo podział na sekcje, albo stosowanie folii klejonych do betonu lub integrujących się ze świeżym betonem.

Uzyskanie gładkiego podłoża (FOT. 2), tak aby nie dochodziło do punktowego nacisku na folię, jest niezbędne do wyeliminowania niebezpieczeństwa przebicia membrany. Dodatkowo powinien być zminimalizowany wpływ skurczu, ruchów termicznych konstrukcji itp. na powłokę. Wszystkie elementy przechodzące przez powłokę (kołnierze, kotwy itp.) muszą być wykonane ze stali nierdzewnej lub materiałów odpornych na korozję. Takie warunki to elementarne minimum i muszą być spełnione zawsze.

To wymaga jednak wcześniejszego zaplanowania zarówno koncepcji (wręcz sprawdzenia, czy izolacja z folii w ogóle może być zastosowana), jak i wielu czynności technologicznych oraz przygotowania szczegółowego projektu technicznego i specyfikacji przed rozpoczęciem jakichkolwiek prac związanych z wykonywaniem konstrukcji.

Niezależnie od rodzaju tworzywa sztucznego, z którego są wykonane, można stosować jedynie takie folie, których łączenie ze sobą może być zrealizowane za pomocą systemowego kleju, przez wulkanizowanie lub zgrzewanie. Niedopuszczalne jest użycie folii, którą można łączyć tylko „poprzez ułożenie na zakład”, jak również folii (membran) kubełkowych (niezależnie od sposobu mocowania i łączenia). Dlatego punktem wyjścia jest przeanalizowanie sposobu posadowienia budynku/budowli i rozwiązania konstrukcyjnego fundamentów oraz rodzaju występujących trudnych i krytycznych miejsc (FOT. 3).

Dlatego, w zależności od rodzaju i charakteru obiektu, można stosować następujące sposoby wykonywania hydroizolacji [1, 6–10]:

• układanie folii z podziałem na sekcje,
• system dwuwarstwowy umożliwiający ciśnieniową kontrolę szczelności na etapie wykonawstwa, jak również późniejszy monitoring szczelności oraz ewentualne doszczelnienie sekcji,
• klejenie folii do podłoża,
• zastosowanie folii/membran integrujących się ze świeżym betonem.

Ciśnieniowa kontrola szczelności sekcji membrany jest zawsze systemowym rozwiązaniem i wymaga wcześniejszego obsadzenia w betonie specjalnych końcówek kontrolno-iniekcyjnych umożliwiających zarówno ciśnieniową kontrolę szczelności, jak i zainiektowanie w razie przecieku specjalnymi żelami nieszczelnej strefy. Uszczelniana powierzchnia musi być podzielona na pola o maksymalnej powierzchni 100 m². Muszą one być od siebie oddzielone, dlatego podane powyżej metody układania z podziałem na sekcje oraz system z monitoringiem szczelności wymagają na powierzchniach poziomych (np. pod płytą denną) wcześniejszego ustawienia i zamocowania przed betonowaniem specjalnych taśm i końcówek.

Kształt i wielkość sekcji musi wynikać z wielkości uszczelnianej powierzchni, jej kształtu, kształtu uszczelnianego obiektu/uszczelnianej powierzchni, układu ewentualnych dylatacji, przejść rurowych itp. Taką analizę należy przeprowadzić niezależnie od rodzaju i funkcji uszczelnianego obiektu i rodzaju uszczelnianej powierzchni (beton, mur).

Przykłady detali izolacji z folii z tworzywa sztucznego pokazano na RYS. 6–10.

Procedury odbiorowe dla mas KMB (czy w ogóle materiałów bezspoinowych) będą się różniły od procedur dla materiałów rolowych. Nie chodzi tu o pominięcie jakiegokolwiek etapu (jest to niedopuszczalne), ale o pewne czynności wynikające ze specyfiki stosowanego materiału. Dla mas KMB czy mas hybrydowych bardzo istotne jest zachowanie wymaganej minimalnej grubości warstwy po wyschnięciu.

Dlatego konieczne jest sprawdzanie grubości świeżo nałożonej masy (FOT. 4) oraz masy po wyschnięciu lub stosowanie narzędzi (pace) lub zabiegów (siatka wzmacniająca (FOT. 5)) wymuszających nałożenie warstwy o żądanej grubości. 

Dla arkuszy z folii newralgicznym miejscem powłoki wodochronnej z membrany jest szczelność połączeń. Dlatego zawsze wymagana jest kontrola tych miejsc lub wręcz ciśnieniowa kontrola szczelności połączeń (sposób jej przeprowadzenia podaje specyfikacja producenta, lecz należy ją przewidzieć na etapie dokumentacji technicznej. Ta ostatnia metoda, zwana także systemem aktywnej kontroli [10], jest szczególnie zalecana dla budynków o bardzo wysokich wymaganiach technicznych. Jest to dwuwarstwowy system, oczywiście z podziałem na sekcje, ale z dodatkową ciśnieniową kontrolą szczelności połączeń i możliwością monitoringu. Istotą tego rozwiązania jest obsadzenie w konstrukcji w określonych przez dokumentację miejscach specjalnych końcówek iniekcyjnych (RYS. 9), które pozwalają na dostęp do poszczególnych sekcji i monitoring szczelności. W razie stwierdzenia przecieku możliwa jest także iniekcja z żywicy uszczelniającej.

Literatura

1. DIN 18533-1:2017-07 Abdichtung von erdberührten Bauteilen
   • Teil 1: Anforderungen, Planungs- und Ausführungsgrundsätze,
   • Teil 2: Abdichtung mit bahnenförmigen Abdichtungsstoffen,
   • Teil 3: Abdichtung mit bahnenförmigen Abdichtungsstoffen.
2. DIN 18195 Bauwerksabdichtung
   • Teil 1 – Grundsätze, Definitionen, Zuordnung der Abdichtungsarten, Ausgabe 2011-12,
   • Teil 2 – Stoffe, Ausgabe 2009-04,
   • Teil 3 – Anforderungen an den Untergrund und Verarbeitung der Stoffe, Ausgabe 2011-12,
   • Teil 4: Abdichtungen gegen Bodenfeuchte (Kapillarwasser, Haftwasser) und nichtstauendes Sickerwasser an Bodenplatten und Wänden, Bemessung und Ausführung, Ausgabe 2011-12,
   • Teil 6: Abdichtungen gegen von außen drückendes Wasser und aufstauendes Sickerwasser, Bemessung und Ausführung, Ausgabe 2011-12,
   • Teil 8: Abdichtungen über Bewegungsfugen, Ausgabe 2011-12,
   • Teil 9: Durchdringungen, Übergänge, An- und Abschlüsse, Ausgabe 2010-05.
3. Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtung mit kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen (KMB) – erdberührte Bauteile. Deutsche Bauchemie e.V. 2010.
4. Richtlinie fur die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit polymermodifizierten Bitumendickbeschichtungen (PMBC), Deutsche Bauchemie e.V, 2018.
5. Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtung erdberührter Bauteile mit flexiblen Dichtungsschlämmen. Deutsche Bauchemie e.V. 2006.
6.  Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit flexiblen polymermodifizierten Dickbeschichtungen (FPD). Deutsche Bauchemie e.V. 2020.
7. „Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru robót budowlanych. Roboty hydroizolacyjne. Izolacje przeciwwilgociowe i wodochronne części podziemnych i przyziemi budynków”, wyd. II, OWEOB Promocja, 2017.
8.  „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Poradnik projektanta, kierownika budowy i inspektora nadzoru”, praca zbiorowa, Verlag Dashofer, Warszawa 2018.
9. M. Rokiel, „Hydroizolacje w budownictwie. Projektowanie. Wykonawstwo”, wyd. III, Grupa MEDIUM, Warszawa 2019.
10. M. Rokiel, „Hydroizolacje podziemnych części budynków i budowli. Projektowanie i warunki techniczne wykonania i odbioru robót”, wyd. IV, Grupa MEDIUM 2019.
11. Materiały firmy Sika.