Okładziny ceramiczne i podłoża – narzędzia do diagnozy podłoży

W artykule:

• Stabilność podłoża pod płytki ceramiczne
• Narzędzia do diagnostyki podłoża

Stabilność podłoża pod płytki ceramiczne

Przejdźmy do zagadnień związanych ze stabilnością podłoża oraz zagadnień wytrzymałościowych. Proszę popatrzeć na poniższy układ warstw znajdujący się w projekcie (rys. 1).

Czytaj także: Okładziny ceramiczne i podłoża – wymagania i problemy. Cz VI. Typowe problemy

Pod płytkami zaprojektowano podkład o wytrzymałości na ściskanie 12 MPa, a na zginanie przy rozciąganiu – 3 MPa. I drugi przypadek. Proszę popatrzeć na fot. 1.

Zdjęcia pokazują powierzchnię jastrychu po przetarciu butem. Pytanie, na które trzeba sobie odpowiedzieć brzmi: czy są to podłoża pod okładziny ceramiczne?

Stabilne podłoże to odporna na obciążenia (nośna), wytrzymała mechanicznie, trwała warstwa, która nie kruszy się, nie pęka oraz nie odkształca się. W zasadzie wymóg mówiący, że podłoże musi być stabilne, nośne, bez rys i spękań należy rozpatrywać łącznie.

Narzędzia do diagnostyki podłoża

• Rysik Ri-Ri (fot. 2) to jedno z podstawowych (jeżeli nie podstawowe) narzędzie do określenia stabilności podłoża. Można za jego pomocą określić powierzchniową twardość. Narzędzie składa się ze specjalnego szablonu z trzema szczelinami oraz rysika z trzpieniem o regulowanej, trzystopniowej sile nacisku.

Przed rozpoczęciem pomiaru należy ustawić siłę nacisku rylca znajdującego się w rysiku adekwatnie do wymagań pod planowaną posadzkę. Jedną ręką należy przytrzymać szablon, drugą zaś przeciągnąć testerem wzdłuż każdej szczeliny. Czynność tę powtarzamy, przekręcając szablon o kąt od 60 do 90º, tak aby rysy przecinały się. Na podstawie rys oraz wyglądu miejsc ich przecięcia się (fot. 3) można określić twardość podłoża.

• Aparat pull-off (fot. 4, 5) to pierwsze z zaawansowanych urządzeń, za pomocą którego można określić wytrzymałość na rozciąganie przypowierzchniowej warstwy podłoża, zespolenie z podłożem warstwy naprawczej czy wytrzymałość międzywarstwową układu podłoże–klej–płytka (np. podczas oceny poprawności przygotowania podłoża).

Składa się on z dwóch podstawowych elementów: korpusu, będącego urządzeniem pomiarowym, oraz stempla. W wytypowanym do pomiaru miejscu wykonuje się nawiert koronką (zwykle jest to ø 50 mm) lub nacina fleksem kwadrat o żądanych wymiarach. Głębokość nacięcia czy nawiertu jest o tyle istotna, że determinuje ona głębokość wykonania pomiaru. W miejscu pomiaru przykleja się na klej epoksydowy specjalny stempel, mocowany później w głowicy urządzenia tak, aby występowała prostopadła siła odrywająca. Urządzenie podczas pomiaru mierzy siłę odrywającą stempel od podłoża i rejestruje jej wartość w momencie zerwania stempla. Podczas pomiaru istotny jest sposób przykładania siły odrywającej – przyrost siły powinien być jednostajny lub maksymalnie zbliżony do jednostajnego.

Dlatego najdokładniejsze wyniki dają urządzenia automatyczne, pozwalają one ponadto w wielu przypadkach przeliczyć wartość siły zrywającej na wytrzymałość podłoża (wcześniej należy urządzenie odpowiednio zaprogramować, podając warunki brzegowe pomiaru – kształt lub powierzchnię stempla) oraz automatycznie rejestrować przebieg pomiaru i parametry wytrzymałościowe podłoża. Ponieważ spotyka się podłoża o różnej wytrzymałości, istotne jest dobranie zakresu pracy urządzenia do wytrzymałości podłoża (dedykowany podłożom betonowym aparat, ze względu na zakres, niekoniecznie może się sprawdzić w sytuacji, gdy podłożem jest np. tynk gipsowy).

Nie oznacza to, że aparaty ręczne (fot. 5) nie są stosowane, wręcz przeciwnie, ze względu na przystępniejszą cenę są częściej spotykane podczas typowych prac diagnostycznych.

Pomiar przyczepności aparatem pull-off wymaga dużej staranności i dokładności. Zasadnicze znaczenie ma przygotowanie podłoża pod stempel, takie ustawienie aparatu, aby siła odrywająca była prostopadła do badanej powierzchni oraz późniejsza ocena rodzaju zerwania (kohezyjny w podłożu (fot. 6), adhezyjny na styku z podłożem, kohezyjno-adhezyjny).

Jeśli miejsca pomiaru zostały poprawnie wytypowane, to otrzymany wynik pozwala w sposób obiektywny i powtarzalny ocenić podłoże (lub warstwy naprawcze/wyrównujące itp.) pod względem przyczepności.

• Urządzenie typu Presso-mess (fot. 7, rys. 2) służy do określenia wytrzymałości na ścinanie. W przeciwieństwie do klejonych posadzek drewnianych parametr ten ma znacznie mniejsze znaczenie przy wykonywaniu okładzin. Badanie takie wykonuje się w zasadzie tylko w bardziej skomplikowanych przypadkach, na potrzeby ekspertyz czy orzeczeń technicznych.

• Młotek Schmidta (sklerometr) (fot. 8) to przyrząd pomiarowy stosowany do oceny wytrzymałości betonu w sposób nieniszczący. Zasada jego działania opiera się na wykorzystaniu dynamicznej metody pomiaru poprzez ocenę zmiany energii bijaka sprężynowego po odbiciu się od badanej powierzchni. Innymi słowy, wykorzystuje korelację wartości odbicia, która jest odczytywana bezpośrednio ze skali umieszczonej na mierniku, z twardością i wytrzymałością betonu.

Ze względu na niewielkie wymiary urządzenia, pomiar wykonywany jest bezpośrednio na powierzchni betonu. Na wyniki pomiaru wpływ mają: wiek betonu (karbonatyzacja), kruszywo, stosunek wody do cementu, gęstość świeżego betonu, zawartość powietrza w betonie itp. oraz kierunek pomiaru (pionowy, poziomy, sufitowy). Przy badaniu należy ustawić młotek Schmidta prostopadle do powierzchni betonu i powoli naciskać. Skutkuje to zwolnieniem masy uderzeniowej (element znajdujący się wewnątrz urządzenia), która po uderzeniu w trzpień odskakuje na określoną odległość (jest to tzw. liczba, wartość, odbicia). Badanie młotkiem Schmidta wymaga odpowiedniej obróbki statystycznej oraz interpretacji wyniku.

Spotyka się kilka rodzajów młotków Schmidta, najpopularniejsze typy to N oraz L (ten drugi o mniejszej energii odbicia, przeznaczony do cieńszych elementów). Nie nadają się do pomiarów każdej powierzchni betonowej i betonów o niskich wytrzymałościach (typowy zakres pomiarowy zaczyna się od 10 MPa). Do oznaczania wytrzymałości naściskanie materiałów „słabych”, takich jak beton lekki, zaprawa czy płyty gipsowe, służą tzw. młotki wahadłowe (fot. 9) o różnych rozmiarach głowicy.

Określenie charakteru i szerokości rozwarcia rys to podstawowa czynność diagnostyczna w przypadku stwierdzenia zarysowanego podłoża (fot. 10).

O ile określenie przyczyn powstania spękań czy rys wymaga stosownej diagnostyki (szczegóły w kolejnych częściach cyklu), to do określenia szerokości rys doskonale nadaje się narzędzie pokazane na fot. 11. 

Jednak interpretacja szerokości rysy jest już trudniejsza. Należy pamiętać, że ocena szerokości w tym przypadku to tylko wizualne porównanie jej z wzornikiem. Takie określenie pozwala na sklasyfikowanie rysy pod względem szerokości (mikrorysa, pękniecie), jednak odniesienie określonej szerokości do przyczyny powstania rysy jest już ryzykowne. Stwierdzenie, że mikropęknięcie to rysa skurczowa, a więc jest niegroźna, a pękniecie o większej szerokości już tak, jest absolutnie nieuzasadnione. Istotna jest jeszcze zmiana szerokości rozwarcia rysy, ale takie badania wymagają zastosowania specjalistycznych wskaźników rozwarcia rys i w przypadku diagnostyki podłoża pod płytki w praktyce nie są stosowane (podstawowym zastosowaniem jest określenie i/lub monitoring stanu konstrukcji).

• Łata o długości 2 m to podstawowy przyrząd dłużący do pomiaru płaskości i równości podłoży. Istotna jest tu jej długość, praktycznie wszystkie wytyczne ITB dotyczące podłoży pod posadzki bazują na łacie o tej długości. W połączeniu z klinem pozwala ona określić, czy konkretne podłoże spełnia zadane tolerancje wymiarowe. Nie oznacza to jednak, że wystarczająca jest tylko łata o tej długości. W wielu przypadkach (małe pomieszczenia, krótkie odcinki ścian itp). konieczne jest stosowanie poziomnic krótszych (60, 100 czy 120 cm). Krótsze poziomnice przydają się także podczas określania płaskości płyt wielkoformatowych (np. 120×120 cm), (fot. 12), co jest niezbędne do poprawnego zaplanowania prac wykończeniowych, jak również w połączeniu z klinem pomiarowym (fot. 13), do określenia spadków.

Alternatywą może być zastosowanie poziomnicy elektronicznej. Dla dużych pomieszczeń zastosowanie samej łaty nie wystarcza. Często przy wykonywaniu robót zapomina się o drugim warunku. Tolerancje wymiarowe podłoża określane na dwumetrowej łacie to tylko jeden z warunków.

Drugim jest odchyłka od poziomu (lub założonego spadku) na całej powierzchni pomieszczenia, wynosząca 5 mm. Ten wymóg znajdował się w starych normach odbiorowych i warunkach technicznych wykonania i odbioru robót i w wielu przypadkach jest nadal aktualny. Tu idealnym rozwiązaniem może być np. laser krzyżowy lub poziomnica elektroniczna ze wskaźnikiem laserowym. Korzystając z takiego przyrządu, trzeba zwrócić uwagę na jego dokładność.

• Przymiar kątowy (typowa długość dłuższego ramienia to 1 m) pozwala na sprawdzenie prostokątności narożników. Taki pomiar jest niezbędny np. w łazience, gdzie ma być zabudowany brodzik czy wanna, brak prostych kątów nie tylko utrudnia, ale w niektórych sytuacjach może wręcz uniemożliwić poprawne zamontowanie tych elementów (nie wspominając o walorach estetycznych). Podobnie w przypadku kuchni czy pokoi z zabudową meblową.
• Kamera termowizyjna. To zaawansowane urządzenie dedykowane jest przede wszystkim detekcji mostków termicznych. Jednak jego zastosowanie w pracach glazurniczych jest znacznie szersze niż by się to mogło na pierwszy rzut oka wydawać. Jednak kamera kamerze nie jest równa. Zakres temperaturowy dla kamer stosowanych w budownictwie jest istotny, ale nie determinowałbym tego parametru jako priorytetu. Typowy zakres od minus kilkudziesięciu stopni Celsjusza do plus kilkuset to w zasadzie standard (inny zakres temperaturowy będą miały kamery specjalistyczne) i w zupełności wystarczy. 

Należy zwrócić jednak uwagę na rozdzielczość detektora IR, to jeden z podstawowych czynników determinujących wybór (zdarza się, że na początku materiałów marketingowych urządzenia podaje się rozdzielczość wyświetlacza, a właściwa rozdzielczość termodetektora jest „schowana” głębiej w danych technicznych. Rozdzielczość 256×192 pikseli jest na chwilę obecną zupełnie wystarczająca, choć coraz bardziej przystępne cenowo zaczynają być kamery o rozdzielczości termicznej 384×288 pikseli. 

Równie ważna jest tzw. czułość termiczna (to drugi istotny parametr). Obrazowo ujmując, parametr ten mówi o tym, z jaką dokładnością termodetektor jest w stanie wykryć różnicę temperatur między dwoma punktami. Typowa czułość termiczna dla kamer przenośnych waha się od 35 do około 100 mK (im mniejsza wartość, tym lepiej).

Do czego może się przydać kamera termowizyjna? Określając wilgotność jastrychu grzewczego metodą CM czy wagosuszarką, należy pobrać próbkę materiału. Należy ją jednak pobrać nie z powierzchni, lecz przynajmniej z połowy grubości warstwy. Jeżeli jest zamontowane ogrzewanie podłogowe, nie można uszkodzić rurek, a próbkę należy pobrać z obszaru pomiędzy rurkami (rys. 3). 

W tym przypadku kamera termowizyjna jednoznacznie pokazuje „bezpieczne” miejsce pobrania próbki (fot. 14).

Oczywiście można do tego celu zastosować pirometr lub detektor zbrojenia czy przewodów, jednak zastosowanie kamery termowizyjnej wydaje się w tym przypadku łatwiejsze i bardziej efektywne. Kamera termowizyjna, przy odpowiedniej interpretacji wyników i po przeprowadzeniu dodatkowych pomiarów, pozwala na zidentyfikowanie potencjalnych problemów z wilgocią nie tylko w samej posadzce, ale także w przyległych ścianach (fot. 15).

• Kamera endoskopowa. Urządzenie to umożliwia dokładne zbadanie trudno dostępnych miejsc bez konieczności ich demontażu. Starsze modele umożliwiały jedynie wizualną ocenę bez możliwości rejestracji obrazu. Obecnie standardem jest możliwość wykonywania zdjęć i filmów. Kamera endoskopowa może stanowić osobne urządzenie, ale dostępne są także specjalne końcówki podłączane do smartfona.

W przypadku diagnostyki podłóg może chodzić na przykład o obecność pustek czy określenie, jak została wykonana podłoga przy pionowych przegrodach (fot. 16). Nie jest to standardowe narzędzie diagnostyczne, jednak w wielu sytuacjach bywa bardzo przydatne.

Literatura

1. M. Rokiel, „Projektowanie i wykonywanie okładzin ceramicznych. Warunki techniczne wykonania i odbioru robót. Grupa Medium, Warszawa 2016.
2. M. Rokiel, „Hydroizolacje pomieszczeń mokrych i wilgotnych. Projektowanie i warunki techniczne wykonania i odbioru robót”. Grupa Medium, Warszawa 2021.
3. „Fliesen kompakt. Kennziffern, Regeln, Richtwerte”, Rudolf Mueller, Verlag, 2018.
4. „Beläge auf Zement - und Calciumsulfatestrichen Keramische Fliesen und Platten, Naturwerkstein und Betonwerkstein auf zement - und calciumsulfatgebundenen Estrichen im Wohnungsbau oder bei ähnlicher Nutzung”, ZDB, 2022.
5. „Wanduntergründe im Innenbereich”, ZDB, 2022.
6. BEB Merkblatt, „Beurteilen und Vorbereiten von Untergründen“, 2014.
7. WTA Merkblatt 4-11-16, „Messung des Wassergehalts bzw. der Feuchte bei mineralischen Baustoffen“.
8. „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych – Część B: Roboty wykończeniowe. Zeszyt 5: Okładziny i posadzki z płytek ceramicznych”, ITB, 2023.
9. PN-62/B-10144: „Posadzki z betonu i zaprawy cementowej. Wymagania i badania techniczne przy odbiorze”.