Izolacja pozioma chroni przed podciąganiem wody z gruntu w górę budynku. Z kolei izolacja pionowa zapobiega zawilgoceniu ścian fundamentowych i piwnic. Izolacja pozioma zatem jest podstawową ochroną podłogi budynku przed dostępem wilgoci z gruntu do wnętrza domu. Izolację poziomą uzupełnia izolacja pionowa.
Izolacja pozioma i pionowa
Woda stanowi zagrożenie nie tylko dla materiałów wykończeniowych (wykładziny, materiały drewnopochodne, powłoki malarskie, tapety), wpływa również niszcząco na materiały konstrukcyjne, jest przyczyną korozji chemicznej i biologicznej. Zniszczenia spowodowane złą izolacją poziomą i pionową murów fundamentowych mogą także obejmować strefy cokołowe budynku i kondygnacje znajdujące się powyżej poziomu terenu. Przyczyny powstawania uszkodzeń bywają często złożone i wynikają z błędów projektowych, z nieodpowiedniego doboru materiałów oraz złego wykonawstwa. Naprawa izolacji, zarówno tej poziomej, jak i pionowej, jest kłopotliwa i często trudna do przeprowadzenia, a jej koszt wielokrotnie przekracza nakłady odpowiedniego rozwiązania na etapie wykonywania fundamentów. Jakie są rodzaje izolacji poziomej i pionowej?
Spis treści:
- Izolacja pozioma ścian
- Izolacja pionowa ścian
- Izolacja pozioma podłogi piwnic
- Izolacja pozioma i pionowa - materiały hydroizolacyjne
- Izolacja pozioma i pionowa - rodzaje zagrożenia wodą
- Izolacja pozioma i pionowa - ogólne zalecenia wykonawcze
- Izolacja pozioma i pionowa - dobór materiałów izolacyjnych
- Izolacja pionowa i dylatacje konstrukcyjne
- Etapy budowy ławy fundamentowej
Izolacja pozioma ścian
Izolacja pozioma ścian zapobiega kapilarnemu podciąganiu wody przez mury. Zazwyczaj wykonuje się dwie izolacje poziome:
- pierwszą na wierzchu ław fundamentowych,
- drugą tuż pod stropem piwnic.
Gdy stropy piwnic (podłoga w budynku niepodpiwniczonym) usytuowany jest zbyt nisko – w ścianach zewnętrznych należy wykonać dodatkowa izolację poziomą nie niżej niż 30 cm nad poziomem terenu (50 cm, gdy teren wokół budynku ma twardą nawierzchnię i strefa rozprysków wody deszczowej może sięgać wyżej). Izolację poziomą należy łączyć z sąsiednimi izolacjami. Szczególnie dotyczy to izolacji układanej na ławach fundamentowych, która musi być dokładnie połączona z izolacją pionową ścian zewnętrznych oraz z izolacją poziomą podłogi piwnic.
Izolacja pionowa ścian
Izolacja pionowa chroni ściany zewnętrzne przed bocznym napływem wilgoci. Sięga od stóp fundamentowych aż po strefę rozprysków wody deszczowej. Musi być połączona z izolacjami poziomymi oraz dostosowana do rodzaju zagrożenia wodą. Na różnych wysokościach izolacja pionowa może mieć więc różną postać. Przed zasypaniem wykopów izolacja wymaga zabezpieczenia warstwą ochronną np. płytami styropianowymi i folią kubełkową.
Izolacja pozioma podłogi piwnic
Ta izolacja pozioma zapobiega przenikaniu wody przez warstwy podłogowe. Wykonywana na całej powierzchni podłogi z wywinięciem na ściany. Zaleca się, aby izolacja pozioma na całej powierzchni miała przyczepność do podłoża. Ze względu na możliwość uszkodzenia w trakcie wykonywania warstw podłogowych, izolację należy przykryć folią, włókniną lub papą.
Izolacja pozioma i pionowa - materiały hydroizolacyjne
Mineralne materiały izolacyjne – produkowane fabrycznie mieszanki (zaprawy) zawierające spoiwa cementowe, hydrofobizatory, wypełniacze i modyfikatory właściwości roboczych. Po związaniu zaprawy wodoszczelne mogą być sztywne (jednoskładnikowe, do wymieszania z wodą) lub elastyczne (dwuskładnikowe: sucha mieszanka plus wodna dyspersja polimerów). Efekt wodoszczelności uzyskuje się dzięki substancjom hydrofobowym, rozproszonym w całej objętości materiału. Znajdują się one także na powierzchni porów powietrznych, co uniemożliwia kapilarne podciąganie wody. Podłoża dla mineralnych materiałów izolacyjnych mogą stanowić: betony, tynki, jastrychy, mury ceglane. Podłoża te muszą być wyrównane, czyste, szorstkie i nasiąkliwe. Izolacyjne materiały mineralne są wygodne w stosowaniu. Nie wymagają gruntowania, podłoże musi być jednak zwilżone. Nakładane cienką warstwą (przeważnie poprzez kilkakrotne malowanie) stwarzają dobrą przyczepność dla materiałów mineralnych. Można je chronić np. warstwą tynku, jastrychu, okładziną z płytek ceramicznych.
Są paro-przepuszczalne, a więc można je stosować nawet na bardzo zawilgoconych podłożach. Są także odporne na promieniowanie UV i mogą być stale wyeksponowane na działanie światła słonecznego. Materiały mineralne szczególnie zalecane są do izolowania strefy rozprysków wody deszczowej na cokołach budynków. Sztywne zaprawy stosuje się przeważnie przy zagrożeniu wilgocią gruntową – na powierzchniach murów (po minimum 3 miesiącach od obciążenia stropami) i betonów (wiek minimum 3 miesiące). Elastyczne zaprawy wodoszczelne stosowane są również przy wyższych zagrożeniach wodą. Mają one zdolność do odkształceń i krycia rys w podłożu (wiek podłoża minimum 28 dni) lecz ich możliwość do mostkowania pęknięć jest stosunkowo niewielka.
Bitumiczne materiały izolacyjne – produkty przerobu ropy naftowej, często modyfikowane żywicami syntetycznymi, najczęściej wodorozcieńczalne, choć stosowane są także materiały zawierające rozpuszczalniki organiczne. Jedno lub dwuskładnikowe, mogą posiadać w swoim składzie naturalne i sztuczne wypełniacze, włókna zwiększające wytrzymałość na rozciąganie itp. Materiały bitumiczne mają duży opór dyfuzyjny, dlatego podłoża (beton, tynki, mury) muszą być suche, co najwyżej wilgotne. Podłoża wymagają gruntowania. Masy bitumiczne, nakładane pędzlem lub natryskiwane, wnikają w podłoże, ale nie mają zdolności krycia rys. Elastyczne, gęste masy pozwalają uzyskiwać stosunkowo grube warstwy kryjące rysy i mostkujące pęknięcia. Materiały bitumiczne stwarzają warunki dobrej przyczepności tylko dla innych materiałów bitumicznych. Ponieważ bitumy ulegają degradacji pod wpływem promieniowania UV, muszą być osłonięte przed działaniem światła. Wykonane izolacje wymagają również odpowiedniej ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi np. folią kubełkową, włókniną, papą lub płytami styropianowymi.
Izolacyjne materiały rolowe – wszelkiego rodzaju papy, folie i membrany rozwijane z rolki. Wymagają równego podłoża. W zależności od rodzaju obciążenia, układane jedną lub wieloma warstwami. Zróżnicowane pod względem technologii stosowania (jednak zawsze z zachowaniem odpowiednich zakładów): układane "na sucho", sklejane, zgrzewane, przyklejane całą powierzchnią do zagruntowanego podłoża lub samoprzylepne.
Domieszki uszczelniające – o różnych zasadach działania, zazwyczaj wprowadzające do zapraw i betonów substancje hydrofobowe. Redukują zdolność penetracji wody w głąb elementów betonowych, tynków, posadzek i spoin w murach. Mogą być stosowane do wykonywania wodoszczelnych tynków i betonów.
Izolacja pozioma i pionowa - rodzaje zagrożenia wodą
Właściwa ocena warunków gruntowo-wodnych i ukształtowania terenu wokół budynku stanowi o racjonalnym wyborze izolacji poziomej i pionowej. Oddziaływanie wody na elementy budynku zagłębione w gruncie może zmieniać się w czasie. Każdego roku momentem krytycznym bywa koniec zimy, gdy napływ wody jest szczególnie wysoki. Niebezpieczeństwo stanowią też bardzo intensywne opady, stany powodziowe czy awarie sieci wodociągowej, kanalizacyjnej itp. Niedostateczne rozpoznanie istniejących zagrożeń i zastosowanie nieodpowiednich materiałów izolacyjnych to najczęstsze przyczyny zawilgoceń murów fundamentowych i piwnic. Przede wszystkim należy ustalić rodzaj gruntu i poziom wody gruntowej.
Trzeba założyć, że stwierdzony poziom wody gruntowej może się podnieść minimum o 50 cm. W przypadku gruntów spoistych należy rozważyć wykonania systemu drenażowego lub liczyć się z możliwością okresowego spiętrzenia wody przy elementach budynku zagłębionych w gruncie. Ze względu na warunki gruntowo-wodne można wyróżnić następujące rodzaje zagrożeń:
- zagrożenie wilgocią gruntową – woda związana z cząstkami gruntu, szybko wsiąkająca w grunt lub jest tylko podciągana kapilarnie. Ten rodzaj zagrożenia można przyjąć wtedy, gdy budynek posadowiony jest w gruncie przepuszczalnym, co najmniej 30 cm powyżej zakładanego poziomu wody gruntowej, bez możliwości napływu wody wywołanego ukształtowaniem warstw geologicznych lub powierzchni terenu. Zagrożenie wilgocią gruntową przyjmuje się również gdy budynek posadowiony jest w gruncie nieprzepuszczalnym o ile wykonany będzie odpowiedni system drenażowy;
- zagrożenie okresowo spiętrzającą się wodą – woda zawieszona w gruncie, wolno wsiąkająca w grunt. W przypadku gruntów nieprzepuszczalnych, gdy budynek nie będzie chroniony odpowiednim systemem drenażowym, należy zakładać, że wody powierzchniowe i z warstw wodonośnych przenikną do wypełnienia wykopu i tam ulegną okresowemu spiętrzeniu;
- zagrożenie wodą gruntową – woda stale nasyca grunt, nie wsiąka, jest trwale obecna w gruncie choć jej poziom może ulegać wahaniom. W związku z układem warstw geologicznych czy bliskością rzek, zbiorników wodnych itp. – woda gruntowa wywołuje ciśnienie na elementy budynku znajdujące się poniżej jej poziomu. Wymaga to dodatkowej analizy konstrukcji. Zagrożenie wodą gruntową łączy się ze znacznymi kosztami realizacji i nie stwarza odpowiednich warunków dla obiektów mieszkalnych. Taki rodzaj zagrożenia dla podłogi piwnicy należy również przyjąć, gdy zakładany poziom wody gruntowej występuje płycej niż 30 cm poniżej spodu podłogi piwnicy. Zagrożenie wodą gruntową ścian przyjmuje się także poniżej 3 m od poziomu terenu, gdy budynek posadowiony jest w gruntach spoistych bez odpowiedniego systemu drenażowego.
Izolacja pozioma i pionowa - ogólne zalecenia wykonawcze
Roboty ziemne
W czasie trwania robót izolacyjnych poziom wody gruntowej należy obniżyć (np. poprzez system studni depresyjnych) na minimum 30 cm poniżej projektowanego dna wykopu. Roboty ziemne przeprowadza się w dwóch etapach:
- najpierw wykopy wykonywane są do głębokości o ok. 20 cm mniejszej od projektowanej,
- następnie są one ręcznie pogłębiane do właściwej głębokości bezpośrednio przed wykonaniem fundamentów.
Stosowanie do robót ziemnych wyłącznie sprzętu mechanicznego nie zapewnia odpowiedniej dokładności. Fundamentu nie wolno zakładać na gruncie naruszonym w trakcie robót ziemnych (z wyjątkiem posadowienia zaprojektowanego na gruntach nasypowych). Naruszony grunt należy dokładnie wybrać, a powstałe zagłębienie wypełnić chudym betonem. W przypadku wykopu pod płytę podłogową czy pod drenaż powierzchniowy dopuszcza się naruszenie gruntu niespoistego, który jednak należy zagęścić. Naruszone grunty spoiste należy wymienić na grunty niespoiste. Szerokość dna wykopu przy ścianie, umożliwiająca swobodę przy wykonywaniu prac izolacyjnych, powinna wynosić minimum 0,6 m. Skarpy wykopu należy formować pod kątem stoku naturalnego, a w przypadku braku miejsca – stosować konstrukcje zabezpieczające przed osunięciem.
Ważne!
Aby uniknąć poślizgu na izolacji poziomej i deformacji murów fundamentowych, nie należy zasypywać wykopów zanim ściany zewnętrzne nie będą usztywnione ścianami wewnętrznymi i dociążone stropem piwnic. Nie wolno zasypywać wykopu zanim izolacja pionowa nie będzie miała odpowiedniej wytrzymałości, jak również dopuszczać do punktowego lub pasmowego obciążania izolacji. Aby ochronić izolacje pionowe ścian przed uszkodzeniami, trzeba zastosować odpowiednie płyty drenażowe lub inne osłony.
Wykopy trzeba zasypywać warstwami grubości ok. 30 cm, a każdą warstwę zagęszczać. Do zasypywania wykopów odpowiednie są grunty niespoiste. Grunty spoiste nie dają się odpowiednio zagęszczać, a ich osiadanie jest procesem długotrwałym. Osiadający grunt może całkowicie zniszczyć izolację pionową murów fundamentowych. Ze względu na znaczne koszty całkowitej wymiany gruntu, dopuszcza się obsypywanie murów fundamentowych gruntem niespoistym jedynie warstwą grubości ok. 0,5 m. Teren wokół budynku powinien mieć nachylenie ok. 5%, tak aby nie dochodziło do napływu wód powierzchniowych.
Izolacja pozioma i pionowa - dobór materiałów izolacyjnych
Z czego izolacja pozioma?
Do wykonania izolacji poziomej używa się najczęściej materiałów rolowych. Można tu również zastosować nakładaną kilkoma warstwami izolację mineralną, co ma kilka niewątpliwych zalet: łatwość i czystość wykonania (bez gruntowania materiałami bitumicznymi), eliminacja przesączania wody równolegle do izolacji (prawdopodobna w przypadku łączenie folii na zakład lub niedokładnego sklejenia warstw papy), możliwość nakładania na nierówne podłoża, eliminacja przesuwu ściany pod wpływem naporu gruntu (dla materiałów rolowych współczynnik tarcia jest dużo niższy), swoboda łączenia z izolacjami mineralnymi i bitumicznymi, stwarzanie dobrej przyczepność dla zapraw cementowych (np. wykonywanie wyokrągleń tzw. faset).
Z czego izolacja pionowa?
Jeśli chodzi o izolację pionową, to do zakładanego poziomu wody gruntowej czy okresowo spiętrzającej się wody należy stosować bitumiczne masy szpachlowe, wodoszczelny beton, elastyczne zaprawy wodoszczelne i wielowarstwowe materiały rolowe. Przy zagrożeniu jedynie wilgocią gruntową – można wykonywać powłoki bitumiczne, zaprawy i tynki wodoszczelne. Nie mają one zdolności do krycia rys i pęknięć, więc woda wywierająca ciśnienie mogłaby przez nie penetrować. W przypadku, gdy nie jest możliwe wykonanie izolacji po zewnętrznej stronie ścian (np. z powodu istniejącej już zabudowy) – stosuje się konstrukcje z betonu wodoszczelnego lub wykonuje się izolacje od strony piwnic. Ze względu na dyfuzję pary wodnej, stosuje się wówczas izolacje mineralne z zapraw i tynków wodoszczelnych. Izolacje mineralne zalecane są również do zabezpieczania cokołów budynków w strefie rozprysków wody deszczowej, ponieważ bezpośrednio na nich można wykonywać tynki lub przyklejać płytki ceramiczne. Zabezpieczenia cokołów tylko płytkami, tynkiem mozaikowym czy powłoką malarską należy uznać za niewystarczające. Do izolowania podłogi piwnic najczęściej stosuje się materiały rolowe, ponieważ szybko umożliwiają one ruch pieszy, nie hamując postępu robót. W warunkach zagrożenia wilgocią gruntową izolację mogą stanowić również powłoki bitumiczne, izolacje mineralne i jastrychy wodoszczelne.
Przy zagrożeniu okresowo spiętrzającą się wodą oraz wodą gruntową – stosowane są bitumiczne masy szpachlowe, beton wodoszczelny i wielowarstwowe izolacje z materiałów rolowych. Izolacje o wysokiej paroprzepuszczlności (izolacje mineralne, tynki i jastrychy wodoszczelne, beton wodoszczelny) stosowane na dużych powierzchniach ścian i podłóg nie przyczyniają się do obniżenia wilgotności powietrza pomieszczeń piwnicznych. Obniża to komfort długotrwałego przebywania ludzi, stwarza niebezpieczeństwo skraplania się pary wodnej na chłodnych przedmiotach. Gdy pomieszczenia mają spełniać wysokie wymagania użytkowe – do izolowania ścian i podłóg zaleca się stosowanie materiałów o dużym oporze dyfuzyjnym, np. bitumicznych mas szpachlowych, materiałów rolowych.
Zaprawy wodoszczelne – nanoszone dwu- lub trzykrotnie. Przed zastosowaniem należy obficie zwilżyć podłoże wodą. Izolację nakładać krzyżowo pędzlem. Kolejną warstwę układa się na dostatecznie stwardniałą, lecz jeszcze wilgotną warstwę poprzednią. Trzeba kontrolować grubość warstw izolacji i łączące się z tym jednostkowe zużycie. Tak organizować pracę, by nakładać zaprawę na całych powierzchniach bez przerw lub z zakładami poszczególnych warstw szerokości 25 cm. Wykonane izolacje należy chronić przed zbyt szybkim przesychaniem.
Beton wodoszczelny – beton nieprzepuszczający wody, odpowiednio zaprojektowany, wykonany i zastosowany. W skład betonu wchodzą odpowiednio dobrane kruszywa, cementy i domieszki uszczelniające. Beton należy układać tak, by nie dochodziło do rozsegregowania składników i żeby można było osiągnąć jak najlepsze zagęszczenie. Nie wolno stosować rozparć ani ściągów deskowań pozostających w betonie, należy unikać prowadzenia prętów zbrojeniowych prostopadle do płyt i ścian. Projekt konstrukcji musi określać położenie ewentualnych przerw technologicznych, w których układane są specjalne taśmy uszczelniające. Wylane elementy przez minimum 21 dni muszą mieć zapewnione wilgotne warunki dojrzewania, a w razie konieczności przykryć je matami izolacyjnymi. Wykonywanie betonów wodoszczelnych powinno się powierzać wyspecjalizowanym firmom. Mimo zachowania należytej technologii, ze względu na bardzo dużą odpowiedzialność konstrukcji – gdy tylko jest możliwe zaleca się stosowanie dodatkowych zabezpieczeń z materiałów izolacyjnych. Ogranicza się wtedy dyfuzję wilgoci poprzez beton, stwarza dodatkowe zabezpieczenie dla prętów zbrojeniowych oraz redukuje penetrację wody poprzez ewentualne rysy i pęknięcia.
Tynki wodoszczelne – wykonywane z zaprawy cementowej z dodatkiem domieszek uszczelniających. Wymagają dużej staranności wykonania. Są sztywne i kruche, a rysy podłoża mogą przenosić się na warstwę tynku. Podłoża muszą być czyste, stwarzające dobrą przyczepność (szorstkie, nasiąkliwe), bez pęknięć, uszkodzeń i większych nierówności. Zbyt świeże podłoża mogą być przyczyną pęknięć i "odparzeń" tynku. Zaleca się, aby wiek betonu wynosił powyżej 6 miesięcy, mury zaś można tynkować nie wcześniej niż po 3 miesiącach od obciążenia stropami. Do wykonywania tynków wodoszczelnych należy stosować czysty piasek kwarcowy o uziarnieniu 0–3 mm, w którym udział frakcji 0–0,25 mm wynosi ok. 20% wagowo. Podłoże trzeba obficie zwilżyć wodą (bardzo chłonne – nawet na kilka godzin przed wykonaniem tynku). W celu zwiększenia przyczepności, cementową obrzutkę pod tynk (zaprawę cementową 1:2) zaleca się wzbogacać polimerami. Kolejną warstwę układa się na dostatecznie stwardniałą, lecz jeszcze wilgotną warstwę poprzednią. Narzut nakładany jest dwukrotnie z zaprawy cementowej 1:2 z dodatkiem domieszki uszczelniającej. Warstwę gładzi wykonuje się z zaprawy 1:3, także z dodatkiem domieszki. Zbyt długie zacieranie może spowodować "odparzenia". Łączna grubość tynku powinna wynosić minimum 2 cm. Prace prowadzić w sposób ciągły, bez przerw, z ewentualnym łączeniem warstw na zakład ok. 15 cm. Wykonany tynk wodoszczelny przez kilka dni (w normalnych warunkach przez ok. 7 dni) należy chronić przed zbyt szybkim przesychaniem.
Izolacja pionowa i dylatacje konstrukcyjne
Gdy dylatacje dzielą budynki np. w zabudowie szeregowej czy przecinają bardzo długie obiekty – to tylko na jednej ścianie można swobodnie wykonać izolację pionową. Drugą ścianę wykonuje się z betonu wodoszczelnego lub stosuje się izolację mineralną od strony piwnic. Należy zapobiec gromadzeniu się wody w szczelinie dylatacyjnej. Zaleca się więc wypełnienie całej przestrzeni dylatacji płytami styropianowymi, brzegów zaś pianką poliuretanową. Izolację na dylatacjach należy wykonać stosując odpowiednio uformowane materiały rolowe o dużej rozciągliwości.