Okładziny ceramiczne i podłoża

Podłoża pod płytki ceramiczne

Podłożem pod płytki posadzkowe klejone za pomocą klejów cementowych (lub rzadziej dyspersyjnych) jest najczęściej:

• beton lub zaprawy naprawcze polimerowo-cementowe (PCC, rzadziej CC),
• jastrych cementowy,
• jastrych anhydrytowy,
• suchy jastrych gipsowy,
• mata kompensacyjna/rozdzielająca,
• izolacja podpłytkowa (elastyczny szlam, dyspersyjna masa polimerowa lub chemoodporna elastyczna reaktywna żywica uszczelniająca).

Rzadziej wykonuje się płytki na podłożach z jastrychu asfaltowego (jest to w zasadzie przypadek szczególny) i epoksydowego. Możliwe jest wykonanie okładzin na podłożach drewnianych (np. deskach, płytach OSB), jednak rozwiązanie takie należy traktować jako jednostkowe i wymaga ono indywidualnego podejścia. Także lastryko oraz istniejąca wykładzina ceramiczna traktowane są w kategorii podłoży trudnych (krytycznych) i wymagają indywidualnego podejścia.

Czytaj też o: Zakresie i wycenie prac glazurniczych

W przypadku płytek klejonych za pomocą klejów reaktywnych (epoksydowych) podłożem pod płytki zwykle jest:

• beton lub zaprawy naprawcze, np. typu PCC z systemów naprawy konstrukcji betonowych i żelbetowych,
• jastrych cementowy,
• jastrych epoksydowy,
• izolacja podpłytkowa (elastyczny szlam lub chemoodporna elastyczna reaktywna żywica uszczelniająca).
  Podłożem pod płytki ścienne klejone za pomocą klejów cementowych lub dyspersyjnych najczęściej jest:
• beton lub zaprawy naprawcze polimerowo-cementowe (PCC, rzadziej CC),
• tynk tradycyjny, cementowy lub cementowo-wapienny,
• sucha zabudowa (płyta gipsowo-kartonowa, płyta włóknowo-cementowa),
• tynk gipsowy,
• izolacja podpłytkowa (elastyczny szlam lub dyspersyjna masa polimerowa, znacznie rzadziej chemoodporna elastyczna reaktywna żywica uszczelniająca).

Rzadziej wykonuje się płytki bezpośrednio na podłożach murowanych (z elementów ceramicznych, bloczków betonowych, bloczków z betonu komórkowego, silikatowych, z ceramiki poryzowanej i bloczków gipsowych) lub na istniejącej okładzinie ceramicznej.

Podobnie jak w przypadku okładzin podłogowych możliwe jest wykonanie okładzin na podłożach drewnianych (np. deski, płyta OSB), jednak rozwiązanie takie także w tym przypadku należy traktować jako jednostkowe i wymaga ono indywidualnego podejścia.

Podłożem pod płytki ścienne klejone za pomocą klejów reaktywnych (epoksydowych) najczęściej jest:

• beton,
• zaprawy naprawcze, np. typu PCC z systemów naprawy konstrukcji betonowych i żelbetowych,
• tynk cementowy,
• izolacja podpłytkowa (elastyczny szlam lub chemoodporna elastyczna reaktywna żywica uszczelniająca).

Podane powyżej rodzaje podłoży można podzielić na podłoża tzw. typowe, trudne i krytyczne, niekiedy używa się też sformułowania podłoża problematyczne. Podział ten nie jest jednak aż tak bardzo jednoznaczny, ponieważ podłoże betonowe może być podłożem typowym lub trudnym, zależy to od kilku czynników, między innymi od rodzaju betonu i sposobu wykonywania elementu czy stanu powierzchni. Podobnie podłoże anhydrytowe może być podłożem typowym lub krytycznym. To zależy na przykład od miejsca wbudowania i wielkości płytek okładzinowych.

Jak dobrać odpowiednie podłoże do konkretnych pomieszczeń?

Z punktu widzenia poprawności robót należy zatem odpowiedzieć na trzy podstawowe pytania:

• Jakie podłoże jest odpowiednie pod okładziny/posadzkę z płytek?
• Jakimi wymaganymi parametrami i właściwościami musi się cechować podłoże (nie chodzi tylko o tzw. zasadnicze charakterystyki)?
• W jaki sposób należy przygotować podłoże?

Przeanalizujmy zatem rodzaje podłoży, z jednej strony pod kątem możliwości występowania w określonych warunkach brzegowych, a z drugiej pod kątem wymagań i sposobu przygotowania (podłoża typowe, trudne i krytyczne).

Podstawowym kryterium wyboru są obszary/pomieszczenia suche i mokre. Zacznijmy od pomieszczeń wilgotnych i mokrych. Klasyfikacja ta wydaje się jednoznaczna, ale jak rozróżnić pomieszczenie wilgotne od mokrego? To nie do końca może być jednoznaczne. Dlatego niekiedy lepiej używać sformułowania „obszar” czy „strefa mokra”/”narażona na zawilgocenie”. Z praktycznego punktu widzenia za pomieszczenia lub obszary mokre można uznać strefy intensywnie obciążone w sposób bezpośredni bezciśnieniową wodą użytkową lub stosowaną do czyszczenia/mycia, np. natryski, plaże basenowe (bardzo częste mycie/zmywanie powierzchni lub długotrwałe bezpośrednie oddziaływanie wody bezciśnieniowej).

Z kolei pomieszczenia wilgotne to pomieszczenia obciążone w sposób bezpośredni lub pośredni wodą użytkową, stosowaną do czyszczenia/mycia lub rozbryzgową, np. łazienki w hotelach, łazienki z odprowadzeniem wody przez wpust podłogowy.

Podłoża problematyczne

Na początek omówię tzw. podłoża problematyczne. Zaliczyć do nich należy:

• podłoża gipsowe/sucha zabudowa,
• podłoża drewniane/drewnopochodne,
• maty kompensacyjne,
• podłoża gładkie/nienasiąkliwe.

Podłoża gipsowe można podzielić na kilka rodzajów. Na posadzkach będą to podkłady anhydrytowe lub suchy jastrych gipsowy, na ścianach – tynk gipsowy lub ściany w systemach suchej zabudowy (ewentualnie okładzina z płyt gipsowo-kartonowych).

Zastosowanie gipsu wymusza rozwiązanie kilku problemów związanych z właściwościami tego materiału. Są to:

• wrażliwość na wilgoć,
• parametry wytrzymałościowe (jest to częściowo połączone z poprzednim podpunktem),
• stabilność (dotyczy to przede wszystkim suchej zabudowy i poszycia z płyt g-k),
• kompatybilność chemiczna.

Zacznijmy od wrażliwości na wilgoć. Powszechnie wiadomo, że gips jest tzw. materiałem higroskopijnym. Co to jednak oznacza w praktyce? Każdy z mineralnych materiałów budowlanych cechuje się zdolnością pochłaniania wilgoci z otaczającego powietrza oraz oddawania jej z powrotem do atmosfery. Ta zdolność do pobierania i oddawania wilgoci daje się opisać tzw. izoliniami sorpcji. Przedstawiają one ilość wody znajdującej się w materiale w zależności od względnej wilgotności otaczającego powietrza.

W określonych warunkach wilgotnościowych ustala się pewien stan równowagi i ta ilość (masowa, określana w procentach) zwana jest wilgotnością higroskopijną. Izolinie sorpcji mają typowy przebieg. Ilość wilgoci higroskopijnej w materiale zależy przede wszystkim od wilgotności względnej otaczającego powietrza, wraz ze wzrostem wilgotności wzrasta również ilość higroskopijnie wchłoniętej wilgoci, i odwrotnie.

Gdy poszycie z płyt g-k stosowane jest np. w łazience, to znaczny wzrost wilgotności względnej powietrza (co jest niestety standardem – pojawienie się kondensatu w łazience – wskazuje na osiągniecie pełnego nasycenia powietrza parą wodną – 100% wilgotności względnej – pojawia się kondensat) może powodować wchłonięcie przez płytę g-k pary wodnej, co powoduje higroskopijne zawilgocenie płyt. Wprawdzie sama higroskopijność materiałów gipsowych jest relatywnie niewielka, jednak wiąże się z tym zmiana cech fizycznych. Montowane płyty są w tzw. stanie powietrzno-suchym.

W temperaturze +20°C przy oddziaływaniu powietrza o wilgotności względnej 95% następuje wzrost wilgotności masowej do ok. 2% (rys. 1), z czym wiąże się także zmiana wymiarów płyt (wydłużenie) o ok. 0,35% [1]. Wprawdzie po wyschnięciu parametry płyt nie powinny ulec takiej zmianie, która by je automatycznie dyskwalifikowała do takiego zastosowania, jednak pojawia się skurcz samych płyt. Zatem pojawiają się negatywne czynniki, które kumulując się, wpływają na obniżenie trwałości eksploatacyjnej.

Zapomina się ponadto, że wilgoć nie musi pojawiać się od strony pomieszczenia. Problemem może być kondensacja międzywarstwowa, o czym bardzo często zapomina się podczas eksploatacji obiektu. Taką sytuację pokazano w tabeli 1 i tabeli 2. Jest to zestawienie ilości kondensatu dla rozwiązania projektowego pomieszczenia łazienki w remontowanym budynku z lat 50. ubiegłego wieku, gdzie „dokumentacja projektowa” przewidywała ocieplenie wełną z obu stron, i to tylko dla średnich miesięcznych temperatur w Łodzi (rzeczywiste warunki mogą być bardziej niekorzystne).
Natomiast maksymalna dopuszczalna wilgotność płyt g-k podczas montażu i eksploatacji nie może przekroczyć 1%, a nasiąkliwość płyt g-k nie może być wyższa niż 10%.

Z powyższych powodów wytyczne [2] zezwalają na stosowanie płyt g-k w pomieszczeniach mokrych tylko wtedy, gdy wilgotność względna powietrza nie przekracza 70%, i to pod warunkiem, że rdzeń płyt został zmodyfikowany dodatkami utrudniającymi wchłanianie wilgoci. Natomiast dla wilgotności powietrza okresowo (do 10 godzin dziennie) przekraczającej 70%, ale nie wyższej niż 85%, wymagane jest stosowanie płyt impregnowanych oraz wykonanie na całej powierzchni hydroizolacji, a także „warstwy wykończeniowej z materiału odpornego na wilgoć” (w praktyce okładziny ceramicznej). Poza tym wymagana jest dobra wentylacja powietrza (ma to związek z maksymalną dopuszczalną wilgotnością powietrza 85%) oraz unikanie stosowania płyt w strefach, gdzie dochodzi do kondensacji pary wodnej.

Powyższe wytyczne w ogóle zabraniają stosowania płyt g-k, gdy wilgotność względna powietrza może przekroczyć 85% oraz w kabinach natryskowych. Należy zauważyć, że nie ma tam warunku mówiącego o czasie występowania takiego obciążenia, jest po prostu zakaz stosowania płyt g-k, gdy istnieje możliwość przekroczenia tego wymogu. Wynika to także z ograniczenia maksymalnej wilgotności masowej płyt g-k do 1% (co nie będzie zachowane przy wilgotności względnej powietrza przekraczającej 85%).

Płyty g-k to nie jedyny materiał na bazie gipsu stosowany do wykonania elementów pomieszczeń i warstw wykończeniowych. Co np. z tynkami gipsowymi, gładziami, jastrychami anhydrytowymi czy bloczkami gipsowymi?

Z analizy wymagań zawartych w DIN 18534 [3], wytycznych Abdichtungen im Verbund [4] oraz wytycznych Wanduntergruende im Innenbereich [5] wynika znaczne ograniczenie zastosowania materiałów gipsowych w obszarach wilgotnych i mokrych.

Punktem wyjścia jest klasyfikacja obciążenia wilgocią/wodą. Klasa określana jako W0-I to obszary narażone na niewielkie (sporadyczne) obciążenie wodą rozbryzgową, takie jak np. ściany powyżej umywalek w łazienkach czy zlewozmywaków w kuchniach w mieszkaniach oraz podłogi w łazienkach, WC, kuchniach czy pomieszczeniach gospodarczych w budynkach mieszkalnych, ale pod warunkiem, że w podłodze nie ma odpływu (wpustu).

Klasa W1-I to obszary narażone na średnie obciążenie wodą rozbryzgową lub sporadyczne oddziaływanie wody użytkowej (np. zmywanie), jednak bez jakiegokolwiek jej spiętrzenia. Będą to ściany powyżej wanien kąpielowych oraz ściany pryszniców w lokalach mieszkalnych, jak również posadzki z odpływem (również w pomieszczeniach mieszkalnych). Podział ten jest dość schematyczny (i w związku z tym nie do końca jednoznaczny), jednak stanowi dobry punkt odniesienia do kompleksowej analizy.

Zgodnie z wymaganiami DIN 18534 [3] oraz AIV [4] zastosowanie podłoży wrażliwych na wilgoć (gipsowych, drewnianych, drewnopochodnych) ograniczone jest do wspomnianych powyżej klas W0-I oraz W1-I, przy czym dla podkonstrukcji nośnych (np. ruszt pod płyty g-k) wymagana jest odporność korozyjna klasy minimum C3 [6]. Dla obszaru W1-I wszelkie instalacje powinny być prowadzone pod powłoką hydroizolacyjną, a ilość przejść instalacyjnych należy ograniczyć do minimum.

Wytrzymałość tynku gipsowego nie może być mniejsza niż 2 MPa [3]. Wytyczne [5] dodatkowo ograniczają masę okładziny ceramicznej (klej, płytki, fuga) do 25kg/m². Wytyczne ITB [2] za minimalną wytrzymałość tynku gipsowego przyjmują 4 MPa. Wyklucza to absolutnie stosowanie gładzi gipsowych jako podłoża.

Niezależnie od miejsca wbudowania (pomieszczenie wilgotne czy suche) płyty gipsowo-kartonowe stosowane pod okładziny ceramiczne muszą być przede wszystkim stabilnie zamocowane. Ten wymóg jest truizmem, jak należy go jednak rozumieć? Czy jest mierzalny i w jaki sposób?

Płyty gipsowo-kartonowe według [2] mogą być stosowane na powierzchni ścian tylko wtedy, gdy:

• ugięcie płyty przy rozstawie podpór 500 mm i obciążeniu siłą 100 N prostopadłą do włókien kartonu, rozłożoną liniowo, nie powinno być większe niż 0,8 mm;
• obciążenie niszczące prostopadle do kierunku włókien kartonu nie powinno być niższe niż 600 N;
• złącza na powierzchni licowej powinny być zabezpieczone specjalnymi taśmami zabezpieczającymi przed odkształceniem w wyniku pracy konstrukcji.

Zupełnie inaczej do tego zagadnienia podchodzą wytyczne [5]. Tu jest wprost powiedziane:

• w przypadku stosowania płyty g-k o grubości ≤ 12,5 mm konieczne jest wykonanie podwójnego poszycia;
• odległość pionowych profili nie może być większa niż 62,5 cm;
• przy poszyciu (płytach) o grubości od 15 mm wystarczające jest wykonanie pojedynczego poszycia, jednak rozstaw pionowych profili ograniczony jest do 42,5 cm;
• wkręty mocujące płyty g-k do stelaża metalowego muszą być wkręcone w profile na min. 10 mm. Przy drewnianej ramowej podkonstrukcji (przekrój min. 60×60 mm) wkręt musi wchodzić w element drewniany na min. 2 cm głębokości.

Inaczej zachowują się podłoża anhydrytowe. Nie chodzi tu o ich wrażliwość na wilgoć (anhydryt to też gips), ale o sposób pracy elementu. Tynki gipsowe lub płyty g-k, abstrahując od ewidentnych uszkodzeń mechanicznych, obciążone są ciężarem okładziny (dlatego absurdem jest próba przyklejenia np. płyt kamiennych o grubości 2 cm do płyt g-k. Tak duży ciężar okładziny (ok. 50 kg/m²) może być większy niż nośność papieru przyklejonego do gipsowego rdzenia), natomiast na jastrych oddziałują obciążenia użytkowe. Co one powodują?

Jastrychy wykonywane są zwykle jako pływające, leżą na podłożu podatnym (np. termoizolacja z płyt EPS). Oznacza to, że o wytrzymałości podkładu decyduje:

• ściśliwość termoizolacji (im materiał twardszy, tym większa odporność jastrychu na uszkodzenia od obciążenia równomiernie rozłożonego i/lub skupionego),
• grubość warstwy podkładu,
• wytrzymałość na zginanie (nie na ściskanie).

Przy czym żadnego z wyżej wymienionych wymogów nie można rozpatrywać w oderwaniu od pozostałych. Nie jest też rozwiązaniem próba zazbrojenia jastrychu. Pomijając fakt, że anhydryt działa korozyjnie na metale, należałoby odpowiedzieć, gdzie umieścić siatkę czy może ściślej siatki zbrojące? Na dole przekroju, na górze, w środku czy może trzeba by było stosować dwie symetrycznie ułożone siatki zbrojące?

Szczegóły opiszę w kolejnych częściach artykułu w następnych wydaniach EB.

Wilgotność podkładu anhydrytowego w momencie wykonywania prac nie może przekraczać 0,5%, gdy nie ma ogrzewania podłogowego i 0,3% przy obecności ogrzewania [7].

Kwestia kompatybilności podłoży gipsowych z materiałami cementowymi dotyczy także gruntowania. Kontakt podłoża gipsowego z zaprawą cementową prowadzi do tworzenia ettringitu. Powstaje on jako produkt reakcji pomiędzy uwodnionymi glinianami wapniowymi i wodorotlenkiem wapnia jako produktów hydratacji cementu oraz jonami siarczanowymi. Jest to bardzo ekspansywna sól prowadząca w konsekwencji do odspojenia wierzchnich warstw. Zatem grunt pełni w tym przypadku funkcję odcinającą, ale nie jest to jego jedyna funkcja.

Analizując budowę mineralnych materiałów porowatych (cegła, ceramika poryzowana, beton, tynk tradycyjny, gipsowy, podkład cementowy, anhydrytowy itp), rozróżnić możemy tzw. mikropory, makropory oraz tzw. pory przejściowe – mezopory. Kapilarny transport wilgoci odbywa się w zasadzie przez makropory (pory kapilarne).

Drugą rolą gruntów jest wyrównanie i ograniczenie chłonności podłoża (nie wzmocnienie podłoża), ponadto wiążą luźne i niezwiązane, drobne cząstki. Poprawienie przyczepności nakładanej warstwy jest skutkiem wspomnianego ograniczenia chłonności. Pozostaje odpowiedzieć na pytanie, dlaczego anhydryt może (ale nie musi być podłożem krytycznym).

W pomieszczeniach wilgotnych zawsze będzie takim rodzajem podłoża. Często pojawia się pytanie typu: w łazience wylano już anhydryt, czy należy go usunąć, czy można pozostawić? Jeżeli nie ma odpływu w podłodze i mamy do czynienia z pomieszczeniem mieszkalnym, byłbym daleki od bezkrytycznego usuwania takiego podkładu, o ile inne aspekty (techniczne czy ekonomiczne) nie wymuszają zastosowania podkładu cementowego. Podstawą będzie bardzo staranne wykonanie izolacji podpłytkowej (można do tego celu stosować dyspersyjne masy polimerowe lub szlamy, te ostatnie wymagają zagruntowania podłoża, a nie zwilżenia, poprzedzone badaniami wilgotności masowej.

Doświadczenie pokazuje, że można wyróżnić dwa podstawowe błędy związane z pomiarem wilgotności masowej podkładu anhydrytowego:

• sposób pomiaru (metodyka, rodzaj wilgotnościomierza),
• miejsce pomiaru.

Do badań należy stosować albo aparaty CM, albo wagosuszarki (uwaga na temperaturę suszenia, powinna ona być ograniczona do ok. 40°C). Metody pośrednie nie są tu miarodajne. Nie znaczy to jednak, że nie wykorzystuje się wilgotnościomierzy elektronicznych. Wręcz przeciwnie, są one niezbędne. Pomiar metodami bezpośrednimi albo aparatem CM jest pomiarem niszczącym. Wilgotnościomierzem z sondą do mapowania wilgoci należy zlokalizować miejsca o największej wilgotności (rys. 2) i tam wykonać pomiary. Nie wolno jednak pobierać próbek z powierzchni.

Grubość jastrychu nie może być mniejsza niż 4 cm, zatem próbkę należy pobrać przynajmniej z głębokości 2 cm (przy większych grubościach podkładu próbkę należy pobierać z głębokości równej 2/3 grubości podkładu). Pomiar przy próbce pobranej z powierzchni może pokazać, że podkład jest suchy, natomiast w rzeczywistości w przekroju materiał będzie wilgotny. W rezultacie nałożenia powłoki np. z dyspersyjnej masy polimerowej na powierzchniowo suchy, ale wilgotny w przekroju podkład dochodzi do przemieszczenia się wilgoci ku górze (wyrównuje się wilgotność w przekroju). W rezultacie dochodzi do utraty adhezji powierzchniowej masy do jastrychu i znacznego pogorszenia przyczepności, a w skrajnym przypadku do odspojenia się powłoki. Przed badaniem wilgotności masowej konieczne jest jednak zlokalizowanie najbardziej wilgotnych miejsc i do tego służy wspomniane mapowanie wilgoci (rys. 2). Nie określa ono wilgotności masowej (ewentualnie pokazuje tzw. stopień zawilgocenia podłoża), lecz identyfikuje newralgiczne miejsca.

Jastrych anhydrytowy należy jednak uznać za podłoże krytyczne w przypadku okładzin wielkoformatowych i zdecydowanie należy ich w takich przypadkach unikać. Zalecenia [8] wręcz nakazują traktowanie takiego podłoża jako krytycznego. Wynika to z właściwości samego spoiwa (w anhydrycie znajduje się bezwodny siarczan wapnia CaSO₄), który, jak każdy materiał gipsowy, ma tendencję do utraty wytrzymałości (osłabienia powierzchni) na skutek wnikania wilgoci znajdującej się w zaprawie klejowej (zwłaszcza, gdy jest to klej normalnie wiążący). Skutkować to może odspojeniem się wykładziny razem z warstwą osłabionego jastrychu przez siły ścinające wywołane zmianami długości na skutek zmian temperatury. Na zjawisko to są wrażliwe przede wszystkim układy z płytami o powierzchni ≥ 0,5 m², dlatego w tych sytuacjach należy rozważyć konieczność zagruntowania powierzchni jastrychu anhydrytowego gruntownikiem epoksydowym lub demontaż jastrychu anhydrytowego

Teoretycznie najmniej pracochłonna w przygotowaniu jest powierzchnia ścian z bloczków gipsowych. Bloczki takie muruje się na dedykowanym gipsowym kleju. Przed klejeniem okładzin resztki kleju należy usunąć, tak aby uzyskać równą powierzchnię ściany, a samą powierzchnię ściany należy uszorstnić i odkurzyć. Należy unikać szpachlowania powierzchni ścian i stosowania warstw wyrównujących/wygładzających. Prace okładzinowe należy wykonywać po zagruntowaniu powierzchni i wyschnięciu gruntu [5].

Literatura

1. „Gips-Datenbuch“, Bundesverband der Gipsindustrie e.V., 2013.
2. „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych – Część C: Zabezpieczenia i izolacje. Zeszyt 6: Zabezpieczenia wodochronne pomieszczeń mokrych”, ITB, 2023.
3. DIN 18534, „Abdichtung von Innenräumen, Teil 1: Anforderungen, Planungs- und Ausführungsgrundsätze, Teil 3: Abdichtung mit flüssig zu verarbeitenden Abdichtungsstoffen im Verbund mit Fliesen und Platten“, (AIV-F).
4. „Abdichtungen im Verbund. Hinweise für die Ausführung von Abdichtungen im Verbund mit Bekleidungen und Belägen aus Fliesen und Platten für den Innenbereich“, ZDB, 2022.
5. „Wanduntergründe im Innenbereich”, ZDB, 2022.
6. PN-EN ISO 12944-2:2018-02, „Farby i lakiery – ochrona przed korozją konstrukcji stalowych za pomocą ochronnych systemów malarskich – Część 2: Klasyfikacja środowisk”.
7. „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.
8. „Merkblatt 9, Calciumsulfat-Fließestriche als Untergrund für großformatige Fliesen und Platten“, IGE, 2017.
9. WTA, „Merkblatt 4-11-16 Messung des Wassergehalts bzw. der Feuchte bei mineralischen Baustoffen“.