Trwałość murów licowych

Mur licowy zdefiniowano w normie EN 771-1 [2] jako element stosowany na zewnątrz lub wewnątrz, który powinien mieć atrakcyjny wygląd. Jest skonstruowany z atrakcyjnych elementów murowych z zastosowaniem standardowego sposobu wykonania i złączami wypełnionymi zaprawą odpowiednią do typu elementu murowego. Parametry te muszą być utrzymane przez cały okres użytkowania konstrukcji, tzn. w czasie, w którym stan elementów składowych muru odpowiada wymaganiom eksploatacyjnym pod warunkiem właściwego użytkowania.

Europejskie przepisy budowlane dotyczące projektowania architektonicznego i zasad wykonywania robót, obejmujące także wymagania i zakres stosowania elementów murowych, nie zostały dotychczas przygotowane w takim stopniu, aby mogły być wystarczającą podstawą do oceny trwałości podczas użytkowania wzniesionego, gotowego muru licowego [2, 3]. Ten element pozostawiono w gestii projektantów, czego konsekwencją jest często przypadkowy dobór materiałów składowych. W 2005 r. zakończono w ramach CEN prace nad normą europejską EN 1996 [1], dotyczącą projektowania konstrukcji murowych. Norma ta zostanie wdrożona w krajach członkowskich, w tym w Polsce, w 2010 r. [5]. Obecnie trwają prace nad załącznikami krajowymi do tego dokumentu, a więc jest możliwość uzupełnienia wymagań w zakresie niezbędnych badań dotyczących murów licowych.

Mury licowe w świetle wymagań EN 1996-2

Problematyka murów licowych wpisana jest w ogólny aspekt trwałości konstrukcji murowych, dlatego jej właściwe zrozumienie wymaga znajomości podstawowych założeń Eurokodu 6 [1] w zakresie wymagań konstrukcyjnych, doboru materiałów i wykonania muru. Szczególnie istotna jest klasyfikacja warunków środowiskowych oraz kategorie elementów murowych.

Klasyfikacja warunków środowiskowych

Warunki środowiskowe zostały zdefiniowane przez pięć klas ekspozycji. Określają one czynniki bezpośrednio oddziałujące na konstrukcję, które z kolei warunkują zastosowanie właściwych elementów murowych układów materiałowych (zapraw, wkładek), a tym samym ochronę strukturalną muru. Podobna klasyfikacja została powtórzona w PN-B-03002 [6].

Eurokod 1996-2 dzieli elementy murowe ceramiczne ze względu na zamrażanie i odmrażanie na trzy kategorie F0, F1 i F2. F0 określają warunki obojętne – nie dotyczy zewnętrznych murów licowych. Zgodnie z normą EN 998-2 [3] w tej grupie sklasyfikowane są mury w ścianach zewnętrznych, jeżeli mają właściwą osłonę zależną od warunków klimatycznych.

Konstrukcje narażone na warunki umiarkowane – F1 – to elementy narażone na wilgoć i działanie cyklicznego zamrażania–odmrażania (z wyjątkiem konstrukcji narażonych na działanie warunków surowych). Do tej kategorii zalicza się:

• wystające progi podwalin,
• szczyty ścian osłonięte nadwieszonym dachem lub zwieńczeniem,
• odporne na wilgoć warstwy na szczycie i u podstawy ścian.

Konstrukcje pracujące w warunkach surowych – F2 – narażone są na nasycanie wodą (zacinający deszcz, woda gruntowa) połączone z częstymi cyklami zamrażania–odmrażania, spowodowanymi warunkami klimatycznymi i brakiem odpowiedniego zabezpieczenia. Najczęściej spotykane przypadki to:

• nieotynkowany mur blisko zewnętrznego poziomu gruntu (w przybliżeniu dwie warstwy powyżej i poniżej), gdzie może następować nasączanie z zamrażaniem,
• nieotynkowany zewnętrzny komin murowany, gdzie może występować nasączanie z zamrażaniem,
• mur w ścianach zewnętrznych i zewnętrznych warstwach ścian szczelinowych,
• pokrycia zwieńczenia oraz parapety (podokienniki) na obszarach, w których mogą występować warunki zamarzania,
• wolno stojące mury ogrodzenia i ściany ażurowe, gdzie może występować nasączanie z zamrażaniem, np. jeżeli ściana nie jest wyposażona w skuteczne zwieńczenie,
• ziemne ściany oporowe, gdzie będzie występować nasączanie z zamrażaniem, np. gdy ściana nie została wyposażona w skuteczne zwieńczenie lub izolację wodochronną na powierzchni oporowej.

Według zamierzonego sposobu zastosowania wyrobu producent elementów murowych określa zawartość aktywnych soli rozpuszczalnych w wodzie według kategorii S0, S1, S2.

Warunki kategorii S0: warunki obojętne (F0) – elementy całkowicie zabezpieczone przed penetracją wody. Warunki kategorii S1:

• warunki surowe (F2) i zaprawa na bazie cementu portlandzkiego,
• warunki umiarkowane (F1) – w przypadku, gdy mur jest zabezpieczany przed nasączaniem przez odpowiednią konstrukcję (gzymsy, okapy).

Warunki kategorii S2: warunki surowe (F2) – w przypadku, gdy mur jest bezpośrednio narażony na długotrwałe nasączanie wodą gruntową i deszczową (gzymsy, parapety, ogrodzenia, kominy itp.) i zaprawa na bazie cementu portlandzkiego siarczanoodpornego.

Jeżeli jest to istotne, zawartość chlorków w dostarczanej zaprawie powinna być deklarowana przez producenta zapraw. Zaleca się, aby zawartość chlorków nie przekraczała 0,1% Cl suchej zaprawy [3].

Eurokod 6 w odwołaniu do normy PN-EN 845-1 [7] określa również zasady doboru wkładek metalowych z uwagi na trwałość pod kątem ich ochrony przed korozją. Wprowadza ograniczenia stosowania określonych materiałów w zależności od klasy ekspozycji. Jednocześnie wskazuje, że niewłaściwe zastosowanie wkładek prowadzi do powstania ognisk korozji muru, czego konsekwencją jest miejscowa penetracja wody w utworzonych szczelinach.

Przyjęte w tabelach 1–4 określenia charakteryzują stopień narażenia zarówno elementów murowych, jak i zaprawy na wysokie zawilgocenie wodą, połączony z niebezpieczeństwem równoczesnego występowania z dużą częstością cyklicznego zamrażania – odmrażania spowodowanego lokalnymi warunkami klimatycznymi i charakterem projektowanej konstrukcji budowlanej. Czynnikami tworzącymi rodzaje warunków środowiskowych są temperatura, wilgotność oraz obecność wszelkich substancji agresywnych [3].

Zakres wymagań dotyczących elementów składowych muru licowego

W dotychczasowym normowaniu elementy składowe murów analizowane są osobno. Przedstawione w normach wymagania odnoszą się tylko do poszczególnych wyrobów bez uwzględnienia skutków ich wzajemnych oddziaływań. Elementy murowe ceramiczne według EN 771-1 [2] powinny być analizowane pod kątem:

• absorpcji wody,
• przepuszczalności pary wodnej,
• odporności na zamrażanie–odmrażanie,
• wytrzymałości na ściskanie,
• stabilności wymiarów,
• zawartości aktywnych soli rozpuszczalnych,
• wytrzymałości spoiny,
• współczynnika przewodzenia ciepła.

Zaprawy murarskie według EN 998-2 [3] powinny być badane z uwagi na:

• absorpcję wody,
• przepuszczalność pary wodnej,
• odporność na zamrażanie–odmrażanie,
• wytrzymałość na ściskanie,
• współczynnik przewodzenia ciepła,
• wytrzymałość spoiny,
• czas zachowania właściwości roboczych,
• zawartość chlorków,
• zawartość powietrza,
• proporcję składników.

Wyroby dodatkowe do murów (wkładki metalowe) według EN 845-1 [7] powinny być analizowane pod kątem:

• wytrzymałości na ściskanie,
• wytrzymałości na zginanie,
• sztywności zginania lub wyboczenia,
• nośności na ścinanie i sztywności na ścinanie,
• odporności na penetrację wody,
• odporności na korozję (trwałości),
• proporcji składników.

Podsumowanie

Przedstawiony zakres badań wskazuje lukę w wymaganiach dotyczących trwałości muru licowego, który z powodu szczególnych warunków pracy musi być wykonany w sposób eliminujący podatność na środowisko. Eurokod 6 [1] wprowadzi pewne uporządkowanie i będzie stanowił zbiór wytycznych dotyczących doboru elementów murowych z uwagi na trwałość, nie wskaże jednak metod badawczych mających potwierdzić ten wybór. Wprowadzone klasy ekspozycji uzmysłowią projektantom i wykonawcom charakter pracy muru licowego, którego elementy z definicji narażone są na działanie wilgoci, mrozu oraz rozpuszczalnych soli mineralnych. Projektowane układy materiałowe powinny się charakteryzować odpornością na wykwity, przy czym należy rozgraniczyć podatność na wykwit pierwotny i wtórny. Rozgraniczenie pomiędzy wykwitem pierwotnym, powstającym w wyniku migracji związków chemicznych z materiału ceramicznego i ze świeżej zaprawy, związanym z wysychaniem z wilgoci technologicznej, a wtórnym, uzyskiwanym podczas penetracji muru przez wodę deszczową lub kondensacyjną, jest bardzo ważne. Pozwala określić niezbędny zakres badań pod kątem doboru układów materiałowych. Trwałość konstrukcji murowych należałoby rozpatrywać nie tylko w relacjach materiał – środowisko, ale przede wszystkim układ materiałowy – środowisko.

Literatura

1. EN 1996-2 „Eurokod 6. Projektowanie konstrukcji murowych. Część 2: Uwarunkowania projektowe, dobór materiałów i wykonawstwo konstrukcji murowych”.
2. PN-EN 771-1 „Wymagania dotyczące elementów murowych. Część 1: Elementy murowe ceramiczne”.
3. PN-EN 998-2 „Wymagania dotyczące zapraw do murów. Część 2: Zaprawa murarska”.
4. PN-EN 845-1 „Specyfikacja wyrobów dodatkowych do murów. Część 1: Kotwy, listwy kotwiące, wieszaki i wsporniki”.
5. B. Lewicki, „Eurokody i ich wdrażanie do praktyki polskiej”, [w:] materiały IX Konferencji Naukowo-Technicznej „Problemy Rzeczoznawstwa Budowlanego”, Cedzyna k. Kielc, ITB, Warszawa 2006.
6. PN-B-03002:2007 „Konstrukcje murowe. Projektowanie i obliczanie”.
7. PN-EN 845-1 „Specyfikacja wyrobów dodatkowych do murów. Część 1: Kotwy, listwy kotwiące, wieszaki i wsporniki”.
8. R. Gajownik, J. Sieczkowski, „Ceramiczne metody murowe w PN-B-03002:2007” (cz. 1), „Ceramika Budowlana” nr 2/2007, s. 10–13.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!