System ETICS – kiedy nie da się naprawić uszkodzeń?

Naprawa elewacji – kiedy jest, a kiedy nie jest skuteczna

Opisane w numerze 3/2020 „Eksperta Budowlanego” sposoby naprawy typowych uszkodzeń systemów ETICS są skuteczne pod dwoma warunkami:

• pierwszy: podłoże pod termoizolacją (część konstrukcyjna ściany) jest stabilne i nośne, analogicznie stabilne musi być podłoże pod warstwę zbrojącą (czyli płyty termoizolacyjne);
• drugi: układ musi spełniać wymogi bezpieczeństwa pożarowego, czyli płyty muszą być klejone metodą obwodowo-punktową.

Fot. 1 i fot. 2 oraz fot. 3 i fot. 4 pokazują spękania warstwy zbrojącej i wyprawy elewacyjnej budynku użyteczności publicznej, dwukondygnacyjnego (parter i piętro), ocieplonego wełną, z mineralnym tynkiem strukturalnym.

Podczas diagnostyki, mającej na celu ustalenie przyczyn zarysowań, wykonano dwie odkrywki. Odkrywka pokazana na fot. 5, fot. 6, fot. 7, fot. 8 i fot. 9 dotyczy spękań z fot. 1 i fot. 2

Zasadnicza izolacja termiczna to płyty z wełny mineralnej o grubości 15 cm. Płyta z wełny w miejscu występowania rysy nie jest uszkodzona. Do grubości warstwy zbrojonej nie można mieć zastrzeżeń. W miejscu występowania rysy przyczepność warstwy zbrojonej do wełny została zachowana (rozerwanie nastąpiło w warstwie termoizolacji (fot. 5, fot. 6). Stwierdzono obecność mocowania mechanicznego, średnica talerzyka była nieprawidłowa (6 zamiast 9 cm).

Warstwę spodnią płyt przeszpachlowano. Charakterystyczne jest, że na części termoizolacji stwierdzono jedynie przeszpachlowanie spodniej strony klejem (bez żadnego śladu kleju mocującego do podłoża) (fot. 7, fot. 8 i fot. 9).

Po poszerzeniu odkrywki stwierdzono obecność paska obwodowego i pryzmy. Odkrywkę znowu poszerzono, tak aby zlokalizować styk płyt termoizolacyjnych. Po usunięciu fragmentu sąsiedniej płyty nie stwierdzono obecności kleju (fot. 10).

Z kolei fot. 11, fot. 12, fot. 13 i fot. 14 dotyczą odkrywki wykonanej w miejscu spękania pokazanego na fot. 3 i fot. 4. Stwierdzono, że warstwa zbrojona składa się z trzech różnych warstw siatki. Siatka poddana próbie ognia paliła się wolnym płomieniem, co wskazuje na odpowiednie zabezpieczenie włókien przed alkalicznym środowiskiem zaprawy klejowej.

W miejscu występowania rysy przyczepność warstwy zbrojonej do wełny została zachowana (fot. 11), do grubości warstwy zbrojonej nie można mieć więc zastrzeżeń. Nie stwierdzono obecności siatek diagonalnych w narożach otworów okiennych (fot. 12 i fot. 13).

Zasadnicza izolacja termiczna to płyty z wełny mineralnej o grubości 15 cm. Płyta z wełny w miejscu występowania rysy nie jest uszkodzona. Po wycięciu fragmentu płyty z wełny mineralnej warstwa kleju mocująca płytę oderwała się od podłoża przy wyjmowaniu płyty (fot. 14). Dodatkowo stwierdzono grubość kleju dochodzącą do 2 cm.

Podłoże pod wełną przy potarciu ręką zostawiało ślad na palcach. Wskazuje to na niewielką przyczepność kleju do podłoża. Próby pull-off nie wykonywano.

To, że w miejscu przebiegu rysy pokazanej na fot. 3 i fot. 4 warstwa zbrojąca wykonana jest nieprawidłowo, nie stwierdzono obecności siatki diagonalnej, ma znaczenie drugorzędne. Samo mocowanie płyt jest niezgodne z technologią ETICS. Podłoże musi być nośne, odspojenie się kleju od podłoża w połączeniu z jego pyleniem świadczy o dalece niewystarczającej adhezji układu do podłoża. Powinno nastąpić rozerwanie materiału termoizolacyjnego. Przekłada się to na brak stabilności układu poddanego obciążeniom i odkształceniom.

Brak wymaganej adhezji do podłoża powoduje osłabienie mocowania systemu ociepleń i zwiększenie podatności na uszkodzenia i zarysowania (w skrajnym przypadku na całkowite oderwanie od ­podłoża).

W miejscu wykonania odkrywki nr 1 (rysa pokazana na fot. 1 i fot. 2) także stwierdzono nieprawidłowe mocowanie układu do podłoża. Płyty są klejone w różny sposób – część przyklejono metodą obwodowo-punktową, natomiast pod częścią nie stwierdzono wymaganego klejenia obwodowo-punktowego (lub całopowierzchniowego).

Wniosek mógł być tylko jeden: demontaż ocieplenia i jego poprawne wykonanie zgodnie z wymaganiami technicznymi (przyczynkiem do demontażu układu jest także brak pryzmy obwodowej). Wykonawca postanowił jednak „zaryzykować” naprawę.

Powierzchnię tynku oczyszczono, zagruntowano oraz wykonano ponownie warstwę zbrojącą i wyprawę tynkarską. Rezultat pokazano na fot. 15, fot. 16 i fot. 17. Spękania pojawiły się, jednak w innych miejscach. To klasyczny, wręcz podręcznikowy przykład, dlaczego naprawa była nieskuteczna.

Układ ociepleń poddany jest przede wszystkim obciążeniom od wiatru.

• O odporności na ssanie wiatru decyduje w głównej mierze klej mocujący płyty do podłoża oraz wytrzymałość płyt na rozciąganie prostopadle do płaszczyzny czołowej (jest to tzw. wytrzymałość na rozciąganie prostopadle do powierzchni czołowej – TR) (dla EPS zalecane jest minimum TR 80, a w niektórych sytuacjach wymagane TR 100, dla wełny lamelowej minimum TR 80, dla płyt o zaburzonym rozkładzie włókien TR 7,5).
• Łączniki mechaniczne z kolei dociskają płytę do ściany, zwiększając wytrzymałość układu na ssanie wiatru. Tak się dzieje jednak pod warunkiem, że talerzyki łączników mają wymaganą średnicę (minimum 6 cm dla EPS oraz 9 cm dla płyt z wełny mineralnej) oraz odpowiednią, określoną w dokumencie odniesienia, sztywność.

Przy prawidłowym zamocowaniu (mocowanie metodą obwodowo-punktową lub całopowierzchniową, grubość kleju do 10 mm) odkształcenia płyt na skutek ssania wiatru oraz ruchów termicznych nie powodują uszkodzenia warstwy zbrojącej i wyprawy elewacyjnej.

Zupełnie inaczej wygląda sytuacja, gdy podłoże jest niestabilne (za takie należy uznać na przykład „podłoże” z podklejkami lub podłoże o wytrzymałości na odrywanie mniejszej niż 0,08 MPa). Wówczas cykliczne (a w niektórych sytuacjach szokowe) odkształcenia na skutek oddziaływania wiatru oraz temperatury skutkują zwiększonymi odkształceniami termoizolacji i naprężeniami w warstwach układu, a w konsekwencji spękaniami.

Jeżeli rysa/pęknięcie jest skutkiem przyklejenia płyt na podłożu niestabilnym, zabrudzonym, na różnych podłożach czy na „podklejce” z płyt termoizolacyjnych, przy zastosowaniu wyłącznie klejenia na tzw. placki, przy zbyt małej powierzchni sklejenia, zbyt grubej warstwie kleju, to naprawa samej warstwy zbrojącej nie ma sensu, należy usunąć błędnie zamocowaną warstwę termoizolacji i warstwy elewacyjne, a następnie wykonać całość prac zgodnie z zasadami sztuki budowlanej.

Szary styropian na elewacji wymaga szczególnego podejścia

Drugim przypadkiem, znacznie trudniejszym do zdiagnozowania, są błędy popełnione podczas stosowania styropianu grafitowego. Sprawia on sporo problemów wykonawczych, dlatego jego stosowanie powinno być uzasadnione albo technicznie, albo ekonomicznie (przypominam, że obliczenia cieplno-wilgotnościowe muszą być wykonywane dla obliczeniowego, a nie deklarowanego współczynnika przewodzenia ciepła λ).

• Po pierwsze, nie każdy klej nadaje się do klejenia styropianu grafitowego.
• Po drugie, i to jest zdecydowanie istotniejsze, tego typu styropian wymaga specjalnych zabiegów ochronnych.

Niezbędne jest bowiem:

• magazynowanie palet pod zadaszeniem,
• zabezpieczenie opakowanych palet mleczną folią, która chroni przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych (nagrzewanie),
• stosowanie siatek elewacyjnych podczas montażu, które zapewnią zacienienie i obniżą temperaturę budynku,
• po zamontowaniu, jak najszybsze (dopuszczalne ze względów technicznych) wykonanie warstwy zbrojącej (ochrona styropianu przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych).

Oddziaływanie promieni słonecznych na styropian grafitowy powoduje wręcz gwałtowną zmianę temperatury jego powierzchni (w ciągu kilkudziesięciu sekund o nawet 20–30ºC), co przy braku odpowiedniego zabezpieczenia powoduje deformację płyty. Jeżeli klej nie uzyskał wymaganej przyczepności, to dochodzi do znacznego osłabienia złącza klejowego, a w skrajnym przypadku do jego zerwania.

W przypadku stwierdzenia, że termoizolacją jest styropian grafitowy, podczas diagnostyki należy bezwzględnie sprawdzić przyczepność płyt do podłoża. Najprostszą metodą jest próba oderwania płyty od podłoża (wymaga to wcześniejszego odpowiedniego przygotowania (odcięcia) fragmentu płyty) – rozerwanie powinno nastąpić w warstwie styropianu (fot. 18). Przy osłabionej przyczepności przy wykonywaniu odkrywki często następuje oderwanie płyty termoizolacyjnej od kleju (fot. 19) albo wręcz płyta trzyma się na warstwie zbrojącej.

Zaprawa klejowa powinna być nanoszona na powierzchnię płyt metodą obwodowo-punktową. Ilość i wielkość tzw. placków na płycie nie jest jednoznacznie określona, zaleca się 3–6. Istotne jest, aby naniesiona zaprawa stanowiła przynajmniej 40% efektywnej powierzchni płyty mocowanej do podłoża (bezwzględnym wymogiem jest takie mocowanie płyt, aby nie doszło do ich zwichrowania), a szerokość paska obwodowego musi wynosić około 3 cm.

Jedyną alternatywą dla metody obwodowo-punktowej jest całopowierzchniowe przyklejenie płyt (obligatoryjne dla płyt z wełny lamelowej). Trzpień kołka musi przechodzić przez „placek” kleju albo przez pasek obwodowy. Tylko takie klejenie zapewnia stabilność samej płyty, oczywiście pod warunkiem klejenia do stabilnego, odpowiednio nośnego podłoża.

Stwierdzenie obecności podklejek, niejednorodnego i niestabilnego podłoża powoduje, że jedyną skuteczną metodą naprawy jest ponowne wykonanie ocieplenia.

Zdjęcia: M. Rokiel

Literatura

1. Instrukcja nr 447/2009, „Złożone systemy izolacji cieplnej ścian zewnętrznych budynków Zasady projektowania i wykonywania”, ITB, 2009.
2. „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót. Zabezpieczenia i izolacje. Zeszyt 8: Bezspoinowy system ocieplenia ścian zewnętrznych budynków”, ITB, 2019.
3. „Warunki techniczne wykonawstwa, oceny i odbioru robót elewacyjnych z zastosowaniem ETICS”, Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń, 2015.

Czy borykałeś/aś się z naprawą elewacji? Napisz w komentarzu!