Na co zwrócić uwagę przy hydroizolacji fundamentów i piwnic. Budynki niepodpiwniczone

Hydroizolacja budynków zagłębionych w gruncie na kilka kondygnacji (np. parkingów podziemnych) wymaga nie tylko zastosowania bardzo dobrych jakościowo materiałów, ale przede wszystkim poprawnych technicznie rozwiązań materiałowo-konstrukcyjnych. W przypadku wystąpienia przecieków, wini się najczęściej producenta materiałów budowlanych (i oczywiście wykonawcę). Szkoda, że w takich sytuacjach bardzo rzadko analizuje się rozwiązania projektowe, zwłaszcza tzw. trudnych i krytycznych miejsc. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 2 września 2004 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy dokumentacji projektowej, specyfikacji technicznych wykonani i odbioru robót budowlanych oraz programu funkcjonalno-użytkowego (DzU nr 202, poz. 2072, z dnia 16.09.2004 r.) wprawdzie wymusza odpowiednie opracowanie szczegółów i detali, ale w praktyce nie jest ono przestrzegane.

Rys. 1 Po lewej: Błędny sposób wykonywania hydroizolacji budynku niepodpiwniczonego: 1 - fundament, 2 - płyta posadzki na gruncie, 3 - ściana parteru, 4 - izolacje przeciwwilgociowe, 5 - grunt, 6 - kapilarnie podciągana wilgoć Po prawej: Często przyjmowane błędne wykonstruowanie hydroizolacji i termoizolacji budynku, prowadzące do zawilgacania i przemarzania fundamentów: 1 - fundament, 2 - płyta posadzki na gruncie, 3 - ściana parteru, 4 - izolacja przeciwwilgociowa, 5 - grunt, 6 - termoizolacja posadzki, 7 - warstwy wykończeniowe posadzki, 8 - kapilarnie podciągana wilgoć, 9 - przemarzanie

Jeszcze gorzej wygląda uszczegółowienie dokumentacji projektowej, np. budynków jednorodzinnych. Coraz większa inwencja i wymagania inwestorów, a także coraz szersza gama dostępnych rozwiązań technologiczno-materiałowych pozwalają, przynajmniej teoretycznie, na projektowanie i wykonywanie coraz ciekawszych i coraz bardziej skomplikowanych obiektów. Dotyczy to zarówno budynków nowo projektowanych, jak również modernizowanych i remontowanych.

Rys. 2. Sposób połączenia izolacji cokołu ze szlamu elastycznego z izolacją fundamentów z masy bitumicznej KMB: 1 - ściana fundamentowa, 2 - izolacja okołu wykonana, 3 - izolacja fundamentów z bitumicznej masy KMB, 4 - warstwy ochronne

Zapomina się jednak o jednej, najważniejszej rzeczy. Obecne technologie, nawet te najbardziej skuteczne i sprawdzone, podlegają ograniczeniom wynikającym z praw fizyki. Z zabytkowego dworku nie da się bowiem zrobić apartamentu z basenem, sauną, garażem i jaccuzi. W starym budynku, z niesprawną czy wręcz nieistniejącą  wentylacją, wymiana okien na superszczelne plastikowe, nowoczesna aranżacja łazienek z kabiną natryskową czy prysznicem gwarantuje kolonie grzybów na ścianach. Zamontowanie instalacji c.o. czy ogrzewania podłogowego umożliwia wprawdzie „normalne” użytkowanie obiektu, pojawiają się jednak nowe „źródła” dostarczające duże ilości pary wodnej do pomieszczeń. Poprzez ogrzewanie dostarczana jest duża ilość ciepła, a ogrzane powietrze w zetknięciu z zimnymi ścianami skrapla się na ich powierzchni. Do tego wentylacja (jeżeli istnieje) nie jest w stanie zapewnić odpowiedniej wymiany powietrza i usunąć nadmiaru wilgoci. Stare mury, chociaż bardzo grube, absolutnie nie spełniają obecnych wymogów termoizolacyjności. Pierwszym odruchem w takiej sytuacji jest więc chęć docieplenia ścian. Skoro są zimne i skrapla się na nich para wodna, to trzeba je zaizolować, aby efekt ten wyeliminować. Może  się jednak zdarzyć, że docieplenie od zewnątrz jest problematyczne, np. ze względu na tynk renowacyjny lub bogato zdobione elewacje. Zaczynają się więc kombinacje, a może by tak ocieplić od wewnątrz. Styropianem czy wełną? Tego typu próby, bez wykonania szczegółowych analiz cieplno-wilgotnościowych, jedynie pogorszą sytuację. Co z tego, że osiągniemy niski współczynnik U, skoro nie określimy strefy kondensacji pary wodnej. Jeżeli będzie ona w murze, to w której jego części i o jakiej szerokości? Gdzie będzie odprowadzana skroplona tam wilgoć? Czy aby nie do wnętrza budynku, pogarszając jeszcze warunki cieplno-wilgotnościowe. Przecież chcieliśmy uzyskać coś zupełnie przeciwnego. W takich przypadkach należałoby  wykonać numeryczne obliczenia także dla stanu niestacjonarnego (zmienne warunki temperaturowe i wilgotnościowe, uwzględnienie opadów, promieniowania słonecznego itp.). W konsekwencji może się okazać, że obliczony współczynnik U ma wartość czysto teoretyczną, a my dostarczamy do wnętrza budynku potężną dawkę wilgoci.

Poniżej chciałbym zwrócić uwagę na kilka podstawowych problemów związanych z pracami hydroizolacyjnymi zagłębionych w gruncie części budynków.
Najprostszym przypadkiem hydroizolacji budynku wydaje się być sytuacja, gdy jest on niepodpiwniczony. I, paradoksalnie, właśnie w tym przypadku popełnia się wyjątkowo dużo błędów, które, niestety, w późniejszej eksploatacji budynku są bardzo uciążliwe i trudne do usunięcia. Rysunek 1 pokazuje powszechnie stosowany, lecz jakże błędny sposób „wykonstruowania” i, niestety, wykonania hydroizolacji niepodpiwniczonego budynku. Trudno powiedzieć, co jest przyczyną takiej „radosnej twórczości” projektantów i wykonawców, ale przykłady tak błędnie wykonanych uszczelnień można znaleźć także w nowych publikacjach.

Warto zadać sobie w tym miejscu dwa pytania: pierwsze, co się dzieje w gruncie na wysokości np. 20 cm pod poziomem otaczającego terenu, i drugie, jaki może mieć to wpływ na ściany fundamentowe, nawet gdy są one od zewnątrz zaizolowane. Znane jest przecież zjawisko kapilarnego podciągania wilgoci, które, przy braku odpowiednich izolacji poziomych, prowadzi do zniszczeń i destrukcji murów nad poziomem terenu. Skoro wilgoć podciągana kapilarnie (pochodząca z gruntu) pojawia się nad poziomem terenu, to zjawisko to występuje także w samym gruncie. Oznacza to, że grunt znajdujący się w przestrzeni ograniczonej z boku fundamentami budynku, a z góry posadzką jest cały czas narażony na podciąganie kapilarne, a w związku z tym – zawilgocony. Tym bardziej, że wbrew utartemu przekonaniu, piasek nie tworzy warstwy przerywającej podciąganie kapilarne. A jakże często do zasypywania wykopów używa się gruntu z wcześniejszych wykopów. Mamy więc tu do czynienia ze stałym zawilgoceniem gruntu oraz ściany fundamentowej, która bardzo często nie jest odpowiednio ocieplona, bo przecież znajduje się w gruncie, więc po co ją ocieplać. Dalsze konsekwencje są łatwe do przewidzenia. Rezultatem jest na przykład zamarzanie w zimie wilgotnej ściany fundamentowej. Na skutek braku podstawowej nawet analizy zjawisk zachodzących w fundamentach i przyziemiu (gdyby ją przeprowadzono, izolacja wyglądałaby zupełnie inaczej) oraz przy niekorzystnym wzajemnym ułożeniu posadzki względem ścian fundamentowych i ścian przyziemia może dojść do mrozowej destrukcji płyty posadzki ułożonej na gruncie.

Rys. 3. Sposób połączenia izoalcji cokołu ze szlamu elastycznego z izolacją fundamentów z bitumicznych materiałów rolowych: 1 - ściana fundamentowa, 2 -izolacja cokołu wykonana z elastycznego szlamu uszczelniającego, 3 - izolacja fundamentów z bitumicznych materiałów rolowych (pap, membran), 4 - gruntownik pod masę KMB (z ewentualną posypką z piasku kwarcowego), 5 - bitumiczna masa KMB, 6 - warstwy ochronne

Okazuje się, że nawet najprostszy wariant posadowienia budynku, jakim jest budynek niepodpiwniczony, posadowiony na ławach fundamentowych, wymaga starannego przemyślenia i wykonstruowania hydroizolacji. Ale to nie koniec potencjalnych błędów, prowadzących w najgorszej sytuacji do znacznych zawilgoceń i destrukcji przyziemia budynku. Jako że wzajemny układ ścian fundamentowych, ścian parteru i płyty posadzki wygląda często jak na rys. 1, uważny czytelnik dostrzeże kolejne „trudne” miejsce – połączenie izolacji poziomej pod ścianami parteru z izolacją posadzki. Miejsce to wymaga szczególnej staranności nie tylko ze względu na połączenie ze sobą izolacji poziomych (konieczność wykonstruowania i uszczelnienia dylatacji obwodowej), lecz także ze względu na kolejność wykonywanych robót. Należy także przemyśleć rodzaj zastosowanego materiału hydroizolacyjnego.

Strefę cokołową powinno się izolować materiałami elastycznymi oraz cechującymi się zdolnościami do przepuszczania pary wodnej. Najlepiej do tego celu nadają się elastyczne szlamy (mikrozaprawy) uszczelniające. Wyróżniają się one dużą elastycznością (mogą mostkować rysy o szerokości rozwarcia powyżej 1,7 mm), odpornością na cykle zamarzania i odmarzania, dyfuzyjnością, a także, co równie istotne, po związaniu są typowym podłożem pod okładziny cokołowe z płytek ceramicznych, tynku tradycyjnego itp. Jeżeli do izolacji pionowej zastosowano również szlam mineralny, to kompatybilność materiałów jest oczywista. Izolacja pionowa może być także wykonana z materiałów bitumicznych. Godne polecenia są tu modyfikowane polimerami, grubowarstwowe masy bitumiczne (zwane także masami KMB). Ich połączenie z hydroizolacją części cokołowej wykonaną ze szlamu uszczelniającego jest łatwe, o ile najpierw wykona się izolację cokołu. Wynika to z faktu, że masy mineralnej nie można położyć na bitum, konieczne jest więc takie zaplanowanie robót, aby najpierw wykonać uszczelnienie strefy cokołowej ze szlamu mineralnego, a po jego związaniu (po upływie około 2–3 dni) nałożyć na zakład minimum 10 cm warstwę masy bitumicznej stanowiącej hydroizolację pionową (rys. 2). Zarówno szlamy, jak i masy KMB mogą być nakładane na dobrze wyspoinowane mury z cegły czy pustaków, bez wcześniejszego ich otynkowania.
Jeżeli do izolacji pionowej stosuje się materiały rolowe (papy, membrany samoprzylepne), ich połączenie z izolacją cokołu jest również możliwe, choć nieco trudniejsze. Po pierwsze, szlamy nie są odporne na działanie wysokiej temperatury i otwartego ognia, nie można więc stosować pap termozgrzewalnych, naklejanych na szlam. W takiej sytuacji należy najpierw wykonać pionową izolację z papy termozgrzewalnej, dbając o uzyskanie równej, poziomej krawędzi. Podłoże powyżej nie może być zanieczyszczone bitumem. Następnie, zaczynając od strefy przy papie, wykonuje się izolację cokołu. Po związaniu szlamu konieczne jest jeszcze uszczelnienie styku papa-szlam. Wykonuje się to za pomocą bezrozpuszczalnikowych mas bitumicznych, nakładanych pasem o szerokości przynajmniej 20 cm na miejsce styku (rys. 3). W takiej sytuacji należy zastosować specjalny systemowy gruntownik, zmiękczający powierzchnię papy i umożliwiający jej szczelne połączenie z masą bitumiczną.

Membrany samoprzylepne mogą być nakładane na szlam uszczelniający, o ile do gruntowania podłoża nie stosuje się preparatów na bazie rozpuszczalników. Grubość warstwy szlamu na krawędzi musi być tu sprowadzona do zera.
Przytoczone tu przykłady pokazują, jak istotny jest odpowiedni dobór materiałów już na etapie projektowania. Nie mniejszym problemem jest również sposób wykonstruowania i uszczelnienia dylatacji obwodowej przy płycie posadzki. Trzeba tu bowiem zapewnić nie tylko szczelność, ale i zdolność przenoszenia odkształceń powstających w wyniku osiadania ścian fundamentowych i posadzki na gruncie. Zastosowane rozwiązanie powinno być przy tym możliwie najprostsze do wykonania na budowie. Sposób uszczelnienia tego miejsca pokazuje rys. 4.

Rys. 4. Obciążenie wilgocią i niezalegającą wodą opadową - przykładowe wykonstruowanie izolacji budynku niepodpiwniczonego: 1 - podsypka z ubitego piasku, 2 - żwir płukany, 3 - warstwa ochronna z membrany kubełkowej lub folii PE, 4 - płyta betonowa, 5 - izolacja podposadzkowa z masy KMB lub szlamu uszczelniającego, 6 - termoizolacja posadzki, 7 - jastrych posadzkowy, 8 - dylatacja obwodowa, 9 - ława fundamentowa, 10 - taśma uszczelniająca, 11 - hydroizolacja pionowa z masy KMB lub szlamu uszczelniającego, 12 - izolacja pozioma pod ścianami parteru, 13 - dodatkowa izolacja wewnętrzna ściany fundamentowej z masy KMB lub szlamu uszczelniającego, 14 - izolacja pozioma ław fundamentowych ze szlamu uszczelniającego lub masy KMB, 15 - płyty termoizolacyjne, 16 - ocieplenie części nadziemnej, 17 - sznur wypełniający, 18 - ściana fundamentowa, 19 - ściana parteru, 20 - zabezpieczenie części cokołowej (np. przez hydrofobizację lub okładzinę ceramiczną).

Materiałem zalecanym do wykonywania izolacji wewnętrznej ściany fundamentowej jest bitumiczna masa KMB. Umożliwia ona bezproblemowe połączenie z izolacją na ławie fundamentowej (niezależnie od tego, czy ta ostatnia wykonana jest z materiałów mineralnych czy bitumicznych) oraz z izolacją pod ścianami parteru i izolacją płyty fundamentowej. Ze względu na późniejsze zasypywanie wykopów, należy szczególnie starannie zabezpieczyć powłokę hydroizolacyjną przed uszkodzeniem. Można to zrobić na przykład za pomocą płyt ze styroduru, folii PE, membran z tworzyw sztucznych itp. Dobrym rozwiązaniem jest też wtapianie w świeżą warstwę masy hydroizolacyjnej fizeliny wzmacniającej lub stosowanie włókniny zbrojącej. Zamiast mas KMB z powodzeniem można również stosować szlamy mineralne. Ich przewaga nad masami KMB polega na tolerowaniu większej wilgotności podłoża przy nakładaniu. Do uszczelnienia samej dylatacji obwodowej posadzki stosuje się systemowe taśmy uszczelniające, wklejane w masę hydroizolacyjną. Oznacza to, że dla układu z rys. 4 taśma uszczelniająca musi być jednym bokiem wklejona w izolację pod ścianą parteru, drugim zaś w izolację płyty posadzkowej. Jako że te dwa elementy składowe układu hydroizolacji budynku są wykonywane zazwyczaj w różnym czasie, istnieje bezwzględna konieczność zabezpieczenia swobodnego boku taśmy przed uszkodzeniem w trakcie dalszych robót.
Pewien problem może sprawić zastosowanie do wykonania izolacji przeciwwilgociowej emulsji lub roztworów bitumicznych. Po pierwsze, wymagają one odpowiednio przygotowanego podłoża. Bardzo trudne, jeżeli nie niemożliwe, jest wykonanie zabezpieczenia przeciwwilgociowego podłoża nie otynkowanego, nawet po bardzo starannym jego wyspoinowaniu. Po drugie, związana warstwa ma grubość rzędu 0,2-0,3 mm, co uniemożliwia wtopienie taśmy w celu uzyskania ciągłości izolacji nad dylatacją. Po trzecie, tego typu materiały nie mogą być stosowane do hydroizolacji wewnętrznej części ściany. Ryzyko uszkodzenia tak cienkiej warstwy jest zbyt duże.

Sposoby łączenia izolacji pionowej z izolacją poziomą ław fundamentowych przy zastosowaniu różnych, nierzadko niekompatybilnych ze sobą materiałów, omówimy w drugiej części artykułu, w następnym numerze EB.

Literatura:
1. M. Rokiel: „Hydroizolacje w budownictwie. Wybrane zagadnienia w praktyce”, Dom Wydawniczy Medium 2006.
2. Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtung von Bauteilen mit mineralischen Dichtungsschlämmen, Deutsche Bauchemie e.V. 2002.
3. Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen erdberührter Bauteile mit flexiblen Dichtungsschlämmen, Deutsche Bauchemie 1999.
4. Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtung von Bauteilen mit kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen (KMB), erdberührte Bauteile 2001.
5. Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen erdberührter Bauteile mit kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen, Deutsche Bauchemie1997.
6. E. Neufert: „Podręcznik projektowania architektoniczno-budowlanego”, Wydawnictwo Arkady 1999.
7. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 2 września 2004 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy dokumentacji projektowej, specyfikacji technicznych wykonania i odbioru robót budowlanych oraz programu funkcjonalno-użytkowego. (Dz.U. nr 202, poz 2072, z dnia 16.09.2004 r.).
8. Richtlinie für die fachgerechte Planung und Ausführung des Fassadensockelputzes sowie des Anschlusses der Außenanlagen. I. 2002.
9. PSMB – XX Jubileuszowa Ogólnopolska Konferencja – Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji – nowe rozwiązania konstrukcyjno-materiałowo-technologiczne.
10. „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Poradnik projektanta, kierownika budowy i inspektora nadzoru.” Praca zbiorowa, Verlag Dashofer, Warszawa 2006.