Naprawa izolacji przeciwwodnej i przeciwwilgociowej fundamentów, cokołów, ścian i piwnic

Przyczyny zawilgocenia obiektów budowlanych

Skąd się bierze woda oddziałująca na obiekt budowlany:

• Opady atmosferyczne oddziałują na całą zewnętrzną powierzchnie budowli. Nie tylko dach i ściany ale także fundamenty mogą być narażone na działanie wody. Przy niekorzystnym układzie terenu, wnikające w grunt wody opadowe mogą podnosić poziom wód gruntowych, która oddziałuje na podziemne części budowli.
• Woda występująca w gruncie może występować jako statyczna woda gruntowa, woda infiltracyjna (od przesiąkających opadów atmosferycznych) oraz woda kapilarnie podciągana przez grunt z wody gruntowej. Wadliwie wykonana lub zniszczona izolacja przeciwwilgociowa umożliwia wnikanie takiej wody do struktur budowli.
• Wilgoć kondensacyjna. W każdym środowisku, także w pomieszczeniach obiektów budowlanych występuje para wodna. Na skutek zbytniego wychłodzenia ściany, np. poprzez występowanie mostków termicznych, para ta może kondensować się na powierzchni przegrody tworząc krople, które wnikają w materiał ściany.
• Awarie instalacji i urządzeń. Woda może dostawać się do obiektu na skutek awarii instalacji sanitarnych, uszkodzenia pokrycia dachu lub systemu rynnowego.
• Higroskopijne wnikanie wody. Wszystkie mineralne materiały budowlane są higroskopijne i występująca w nich wilgoć jest zjawiskiem powszechnym. Jednak szczególnie niekorzystne są sole gromadzące się w materiałach budowlanych. Są to związki silnie higroskopijne, które wiążą wilgoć z pary wodnej, rozpuszczają się i tworzą solne wykwity na ścianach [4].

Szkodliwe oddziaływanie wody na materiały budowlane i obiekt budowlany

Długotrwałe działanie wody lub wilgoci na obiekt budowlany jest zawsze zjawiskiem niekorzystnym. Wyjątek stanowią budowle specjalnie przystosowane do funkcjonowania w takim środowisku, mowa tu o obiektach takich jak zapory wodne, podpory mostów, itp.

Występowanie nadmiernej wilgoci może powodować degradację materiałów budowlanych, straty cieplne pomieszczeń budynku oraz pogarszać mikroklimat wewnątrz pomieszczeń.

Woda wnikająca w strukturę materiałów budowlanych transportuje ze sobą sole, które wpływają bardzo destrukcyjnie na wszystkie mineralne materiały budowlane. Sole rozpuszczone w wodzie mają różnorakie źródła. Mogą pochodzić z rozpuszczonych zapraw budowlanych, od mikroorganizmów powstałych w przegrodach na skutek ich zawilgocenia, od kwaśnych deszczy, z nieszczelnych instalacji sanitarnych i wreszcie być transportowanie z wodą podciąganą kapilarnie z gruntu.

Obecność podciąganej kapilarnie wody wraz z solami jest widoczna na ścianach budowli w postaci białych wykwitów na murach. Podczas sezonowego podwyższania temperatur, woda odparowuje z zasolonych stref w wyniku czego sole krystalizują. Rozbudowywanie się kryształów w strukturze materiału ściany rozsadza pory materiałów powodując ich kruszenie. Następnie podczas wilgotniejszych miesięcy kryształki soli ulegają rozpuszczenia w wodzie i proces się powtarza.

Również higroskopijne pochłanianie wody przez materiały budowlane może być szkodliwe w warunkach występowania smogu w atmosferze. Wilgoć osadzająca się w porach materiałów budowlanych rozpuszcza mikroskopijne cząsteczki zanieczyszczeń wnikające do niej na zasadzie dyfuzji. W efekcie w wilgotnym środowisku tworzą się kwasy a następnie sole. Sole, poza opisanym wyżej procesem niszczenia struktur materiałów budowlanych, są silnie higroskopijne i powodują dalsze nawilżenie materiału. Procesy te występuję w silnie zanieczyszczonej atmosferze.

Innym niepożądanym zjawiskiem występującym w obecności wilgoci jest rozwój grzybów pleśniowych. Grzyby pleśniowe mogą atakować materiały budowlane, materiały wykończeniowe i izolacyjne a przede wszystkim element drewniane. Grzyby podczas swojego rozwoju wytwarzają kwasy, które w połączeniu z nieorganicznymi minerałami zawartymi w materiałach budowlanych tworzą sole. Jak już wspomniano sole mogą działać destrukcyjnie na materiały budowlane. Grzyby pleśniowe wytwarzają również bardzo groźne dla człowieka mykotoksyny oraz mogą być przyczyną alergii. Dlatego walka z wilgocią w domach powinna być traktowana bardzo poważnie [2].

Zawilgocenie przegród zewnętrznych budowli powoduje zmniejszenie izolacyjności termicznej tych przegród. Wilgoć w porach materiałów izolacyjnych oraz konstrukcyjnych powoduje zmniejszenie ich współczynnika przewodzenia ciepła. Współczynnik przewodzenia ciepła dla wody jest stosunkowo wysoki i wynosi l=0,597 W/(mK). Woda wnikając w pory materiałów budowlanych zajmuje miejsce powietrza (woda oczywiście nie wypiera całego powietrza) którego współczynnik przewodzenia ciepła w temperaturze 20⁰C wynosi l=0,02512 W/(mK).

Określenie stanu obiektu i ustalenie przyczyny zawilgocenia

Planując zabezpieczenie fundamentów, cokołów czy ścian budynku przed działaniem wody, pierwszą czynnością jaką należy podjąć jest ustalenie przyczyny zawilgocenia, stanu obiektu i zbadanie otoczenia budowli pod kątem możliwości zalewania przez wodę:

• zabetonowany przyległy teren umożliwiający gromadzenie się wody i spływ w kierunku fundamentu,
• pobliska lokalizacja jezdni umożliwiająca rozbryzgi wody na ściany budynku,
• spadki lub zagłębienia terenu umożliwiające gromadzenie się wody przy fundamencie,
• odpowiedź na pytanie czy istniejący poziom terenu podniósł się od momentu powstania budynku (w starych budynkach sąsiadujący teren mógł ulec podwyższeniu),
• jaki jest stan wód gruntowych.

Następna analiza powinna dotyczyć stanu obiektu pod kątem uszkodzeń:

• konstrukcji obiektu w celu ewentualnego wykonania wzmocnień,
• okładzin obiektu: złuszczeń, spękań, ubytków materiału spowodowanych wilgocią,
• izolacji cieplnych (uszkodzenia izolacji maja wpływ na kondensację wilgoci w wyniku powstawania mostków termicznych),
• pokrycia dachowego, obróbek blacharskich, rynien oraz rur spustowych,
• instalacji sanitarnej.

Tutaj poza wizją lokalną zapewne pomocny okaże się wywiad z mieszkańcami.

Bardzo ważne jest wykonanie dokładnego przeglądu stanu istniejącej izolacji przeciwwodnej obiektu i ustalenie miejsc braku izolacji. Niezbędne będzie wykonanie odkrywek fundamentów. Uwaga, w wypadku odkopywania fundamentów obiektów budowlanych odkrywanie fundamentów należy wykonywać etapami, ponieważ odkopanie fundamentu na całej jego długości może naruszyć stateczność budowli. Podczas zasypywania wykopu przy fundamencie należy grunt zagęszczać.

Dokonując przeglądu izolacji należy się w szczególności przyjrzeć miejscom przejść rur i kabli przez ściany zewnętrzne, szczelności obróbek otworów okiennych i drzwiowych, dylatacjom i wszelkim innym miejscom, które mogą być narażone na przecieki.

Następnym krokiem jest wykonanie dokładnej analizy zawilgocenia obiektu:

• miejsca występowania wilgoci,
• wysokość zawilgocenia na murach,
• wykwity soli,
• występowanie grzybów pleśniowych, w szczególności na elementach drewnianych: belkach stropowych, słupach. Obecność pleśni w takich miejscach świadczy z dużym prawdopodobieństwem, o tym że rozwinęła się ona również w miejscach zakrytych: ślepe podłogi, polepy, drewniane zabudowy, boazerie itp.

Należy ustalić pochodzenie wilgoci. Czy jej źródłem jest podciąganie kapilarne z gruntu, zalewanie wodami opadowymi, wilgoć higroskopijna, kondensacyjna czy uszkodzenia instalacji.

Podczas dokonywania analizy zawilgocenia budynku należy mieć na uwadze aktualne warunki cieplno-wilgotnościowe. W okresie letnim część wilgoci może odparować pozostawiając jedynie brud i sól na murach.

Biorąc pod uwagę przeprowadzoną analizę zawilgocenia i stanu obiektu należy wybrać sposób zabezpieczenia lub naprawy izolacji. Stan techniczny obiektu, odległość od sąsiednich budynków, materiał z jakiego wykonane są przegrody oraz możliwości i doświadczenie wykonawcy determinują sposób wykonania izolacji poziomej i pionowej [4].

Materiały do wykonywania hydroizolacji powłokowych

Masa asfaltowa – masy asfaltowe najczęściej modyfikowanie są kauczukami syntetycznymi albo żywicami syntetycznymi. Jest to wyrób o konsystencji półciekłej do  stosowania na „zimno”. Posiada doskonałe własności penetrujące, a wykonana powłoka charakteryzuje się dużą odpornością m.in. na wodę oraz elastycznością. Stosowne są do wykonywania powłok izolacji przeciwwilgociowej, powłok antykorozyjnych, renowacji pokryć z papy a także do wypełniania szczelin dylatacyjnych.

Masy KMB (od niem. kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtung) (inaczej PMBC) polimerowo-bitumiczne hydroizolacyjne masy grubowarstwowe. Są to materiały jedno- lub dwuskładnikowe do wykonywania bezspoinowych powłok przeciwwodnych i przeciwwilgociowych. Z mas KMB można wykonywać szczelne powłoki pod jastrychami, np. w pomieszczeniach wilgotnych i mokrych, na tarasach, w konstrukcjach posadzek itp. Dwuskładnikowe masy KMB wiążą na skutek reakcji chemicznej, dzięki czemu są dużo mniej wrażliwe na wpływ warunków atmosferycznych. Po położeniu już po 2 godzinach są niewrażliwe na wilgoć. Dopuszcza się zasypywanie wykopów 24 godziny po aplikacji masy. Jest to szczególnie korzystna cecha przy odcinkowym odkopywaniu i izolacji fundamentów (w celu uniknięcia utraty stateczności budowli). Główne cechy:

• doskonale łączą się z podłożem uniemożliwiając podciekania wody
• zdolność mostkowania rys do 5 mm szerokości,
• możliwość wykonania uszczelnień tzw. miejsc krytycznych (połączenia różnych elementów konstrukcyjnych, przejść instalacyjnych, szczelin dylatacyjnych),
• doskonała przyczepność do różnych podłoży budowlanych, w tym do stali oraz tworzyw sztucznych,
• możliwość aplikacji materiału na podłoża matowo-wilgotne [5].

Elastyczne szlamy uszczelniające (mikrozaprawy)materiał hydroizolacyjny bazujący na spoiwie cementowym oraz wypełniaczach o specjalnie dobranym uziarnieniu i dodatkach: modyfikowanej żywicy redyspergowalnej, płynnych polimerach, substancjach hydrofobowych. Zawartość cementu sprawia, że doskonale wiążą z podłożami mineralnymi. Mogą stanowić podłoża pod rózne okładziny budowlane, np. ceramiczne. Ze względu na właściwości mechaniczne dzielą się na elastyczne i sztywne.

Zaprawy sztywne są produktami jednokomponentowymi, są sprzedawane w postaci sproszkowanej wymagającej dodania wody.

Zaprawy elastyczne są dostarczane zazwyczaj jako produkt dwukomponentowy. Komponentem nadającym elastyczność jest wodna dyspersja tworzyw sztucznych.

Dla ochrony przed wilgocią zaprawa nanoszona jest minimum w dwóch warstwach o grubości powłoki > 2 mm. W przypadku wody wywierającej ciśnienie, powierzchni poziomych oraz poniżej poziomu gruntu należy aplikować trzy warstwy o łącznej grubości > 2,5 mm.

Zalety zapraw to:

• utwardzają się hydraulicznie,
• tworzą powłoki paro przepuszczalne,
• są materiałem mrozoodpornym,
• nadają się do stosowania wewnątrz i na zewnątrz,
• posiadają zdolność mostkowania rys o szerokości do 1 mm,
• posiadają wysoką wytrzymałość na ściskanie i odporność na uszkodzenia.

Papy termozgrzewalne tomateriał rolowy  do wykonywania izolacji przeciwwilgociowych oraz przeciwwodnych dachów, tarasów, murów i fundamentów. Papa zbudowane jest z osnowy pokrytej z obu stron masą asfaltową. Osnowa wykonana jest z włókna szklanego lub tworzywa poliestrowego, odpowiada ona za wytrzymałość na rozciąganie, odporność mechaniczną i elastyczność. Masa asfaltowa (bitum) pokrywająca osnowę tworzy wodoodporną powłokę. Rozgrzanie palnikiem gazowym bitumu na spodniej części papy umożliwia przyklejenie jej do różnych podłoży.

Krystaliczne zaprawy uszczelniające są wyrobami, które uszczelniają podłoże, które maja zabezpieczyć poprzez tworzenie krystalicznych struktur w jego kapilarach i porach. W zależności od metody aplikacji dzielą się na:

• do nakładania na istniejące podłoże ręcznie lub natryskowo,
• do nakładania na świeży beton, wcierana w jego powierzchnię,
• jako dodatek do masy betonowej,
• jako zaprawa naprawcza stosowana do wypełniania i uszczelniania rys, pęknięć, wypełniania ubytków,
• jako szybkowiążąca zaprawa tamponażowa do uszczelniania miejscowych przecieków wody[6].

Przed przystąpienie do układania powłok izolacyjnych należy oczyścić lub usunąć stare powłoki izolacyjne, powłoki malarskie, luźny tynk, naloty solne, uzupełnić wszystkie ubytki powierzchni, wyrównać ostre krawędzie podłoża, wykonać fasety. Często w warunkach wykonywania napraw uzyskanie suchego podłoża jest utrudnione. Szlamy i masy KMB tolerują wilgotne podłoże (ale nie wysycone wodą), natomiast wszelkie lepiki, masy asfaltowe i papy należy kłaść na suche powierzchnie. W wypadku gdy do wykonania prac niezbędne jest podłoże suche można jako podkład zastosować szlam lub masę KMB.

Metody wykonywania hydroizolacji poziomych

Nie rzadko zdarza się, że fundamenty starych budynków są całkowicie pozbawione hydroizolacji zarówno pionowej jak i poziomej. Materiał fundamentu czy przegrody zaciąga wilgoć z gruntu poprzez swoje ściany pionowe jak i przez spodnią powierzchnię. Podczas gdy położenie izolacji na powierzchniach bocznych ścian czy fundamentów jest zadaniem stosunkowo prostym, to wykonanie hydroizolacji w poprzek przegrody istniejącego budynku jest sporym wyzwaniem. Wykonanie izolacji pionowej jest tylko połowicznym rozwiązaniem problemu, dlatego istnieje cały szereg technik pozwalających na wykonie przepon w poprzek fundamentu czy ściany.

Metody te dzielą się na:

• metody mechaniczne,
• metody iniekcyjne (chemiczne).
  
  
• Metody mechaniczne polegają na osadzeniu lub wykonaniu przegrody poziomej w murze lub fundamencie. Przegroda ma za zadanie powstrzymać podciąganie kapilarne

Metoda wymiany muru polega na wykuwaniu pojedynczych elementów muru na  ustalonych odcinkach, w powstałą szczelinę wprowadza się wkładkę izolacyjną i zamyka szczelinę zamurowując nowym materiałem. Prace prowadzi się etapami, wykuwając elementy zazwyczaj ręcznie. Jest to metoda pracochłonna, nadająca się do murów o niepewnej trwałości.

W metodzie rdzeni wiertniczych wierci się w ścianie rząd poziomych otworów. Odległości pomiędzy ściankami otworów są mniejsze niż ich średnica. W otwory wprowadza się zaprawę uszczelniającą. Po związaniu zaprawy pomiędzy otworami wierci się następne otwory w taki sposób, że nachodzą na już istniejące. Po wypełnieniu tych otworów zaprawą powstaje w murze szczelna pozioma przepona.

Metoda podcinania dwuskośnego V jest techniką nacięcia mury piłą tarczową w ten sposób, że w ścianie powstaje szczelina w kształcie poziomej litery V. Szczelina jest wycinana na głębokość powyżej osi muru. Następnie w szczelinę wprowadza się zaprawę, która po związaniu tworzy nieprzepuszczalną dla wody izolację. Dalszym etapem jest wykonanie takiej samej szczeliny po drugiej stronie ściany tak, że tworzy się powierzchnię izolacyjną w całym przekroju przegrody.

Metoda podcinania muru, stosowana od ponad dwustu lat, polega na przecinaniu w profilu poziomym muru za pomocą różnych technik. Szczelinę wykonuje się etapami. Po wykonaniu cięcia w powstałą szczelinę wprowadza się arkusz materiału izolacyjnego i wbija się kliny na całą szerokość ściany, resztę pustek wypełnia się zaczynem cementowych.

Metoda wciskania blachy stalowej polega na wciskaniu, metodą wibracji, w spoinę muru blachy chromowo stalowej. Są to faliste arkusze blachy wciskane pojedynczo na zakładkę z następnym arkuszem. Warunkiem jest tutaj to, że spoina musi przechodzić przez całą szerokość muru. Technika ta różni się od poprzednich tym, że nie stosuje się tu przecinania wstępnego przegrody a cały proces wykonywania hydroizolacji zachodzi w jednym etapie. Wadą jest tu narażenie muru na długotrwałe wibracje i trzeba mieć to na uwadze przy planowaniu izolacji słabych lub cienkich murów.

W związku z tym, że metody mechaniczne wiążą się z ingerencją w strukturę muru i mogą doprowadzić do utraty statyki budowli, przed ich wykonaniem niezbędne jest sporządzenie projektu albo chociaż zapewnienie nadzoru i doradztwa kompetentnego konstruktora. Należy pamiętać, że wykonanie hydroizolacji poziomych metodą mechaniczną wymaga wcześniejszego zlokalizowania miejsc przejścia wszelkich instalacji w murach w celu uniknięcia ich przecięcia.

• Metody iniekcyjne są techniką nasączania materiału przegrody środkiem iniekcyjnym, który wnikając w pory materiału tworzy dla podciąganej kapilarnie wody trudną do przekroczenia barierę. Ustanowienie wymienionej bariery dla wody może polegać na zamknięciu porów materiału poprzez osadzanie się w nich środka iniekcyjnego. Innym sposobem zapobiegania podciągania kapilarnego wody przez ścianę jest wytworzenie poprzez środek iniekcyjny hydrofobowej warstwy (niezwilżanej) na ściankach porów co zapobiega efektowi kapilarnego podciągania wody przez te pory.

Iniekcja bezciśnieniowa polega na wywierceniu w ścianie rzędu skośnych otworów (pod kątem od 10⁰ do 45⁰). Otwory powinny kończyć się ok. 5 cm przed licem przeciwległej ściany. Nad każdym z otworów ustawia się butelkę ze środkiem iniekcyjnym i wprowadza rurkowate zakończenia butelek do otworu. Jednocześnie wejście do otworu uszczelnia się. Nasycenie muru iniektem następuje w wyniku grawitacyjnego przepływu substancji iniekcyjnej przez pory muru oraz podciągania kapilarnego środka iniekcyjnego. Jeżeli nasycenie muru wodą (podciągniętą kapilarnie) jest znaczne metoda ta będzie nieefektywna. W takim wypadku mur należy poddać wcześniejszemu suszeniu. Iniekcja ciśnieniowa rozpoczynana jest od wywiercenia w ścianie poziomego rzędu otworów. Również tutaj otwory muszą kończyć się kilka centymetrów przed licem przeciwległej ściany. W otwory wprowadza się perforowane rury – pakery, które są podłączone do agregatu podającego pod ciśnieniem preparat iniekcyjny. Proces podawania iniektu przebiega zazwyczaj pod ciśnieniem od 3 do 5 barów i rozpoczyna się przez stopniowe zwiększanie ciśnienia. Podczas prowadzenia czynności odczytuje się ciśnienie na manometrze aparatu. Kiedy wartość ciśnienia dla danego otworu ustabilizuje się oznacz to, że nastąpiło nasycenie przegrody preparatem iniekcyjnym dla tego otworu. Znaczny spadek ciśnienia w którymś z otworów może świadczyć o pęknięciach muru, pustych przestrzeniach lub szczelinach w przegrodzie. W takim wypadku należy w ten otwór wstrzyknąć zaprawę uszczelniającą, która wypełni pustkę.

Bardzo dobrym rozwiązaniem w przypadku przegrody posiadającej puste przestrzenie lub pęknięcia jest iniekcja impulsowa. Preparat iniekcyjny jest wprowadzany do muru poprzez system lanc iniekcyjnych umieszczanych w nawierconych otworach. Różnica polega na tym, że preparat jest podawany ciśnieniowo w pewnych odstępach czasu. Impuls ciśnienia trwa od 0,5 do 2,5 sekundy a przerwa pomiędzy impulsami od 1 do 10 minut. W początkowej fazie impulsy trwają dłużej a przerwy między nimi krócej w trakcie trwania procesu iniekcji proporcje się zmieniają. Podawanie iniektu na zasadzie impulsu zmniejsza zagrożenie jego ucieczki w pustą przestrzeń muru.

Jednak przy klasycznej iniekcji ciśnieniowej gdzie każdy paker ma swój manometr, istnieje możliwość kontrolowania indywidualnego zużycia substancji iniekcyjnej dla poszczególnych otworów i tym samym można uzyskać informacje o rozkładzie nasycenia muru iniektem. Iniekcja impulsowa nie daje takiej możliwości ponieważ impulsy ciśnienia są aplikowane tak samo do wszystkich lanc.

Najnowszą technologią stosowana w silnie nasączonych wilgocią murach jest iniekcja wielostopniowa. Iniekcja ta polega na przeprowadzeniu całego procesu nasączania przegrody w trzech fazach. W pierwszej fazie w mur przy pomocy lanc wprowadza się wiążącą hydraulicznie zaprawę, która ma za zadanie uszczelnić puste przestrzenie i pęknięcia muru. W następnej fazie po około godzinie do muru wprowadza się mikroemulsję silikonową, która jest preparatem mającym stworzyć barierę dla podciągania kapilarnego wody w murze. W trzecim etapie wstrzykuje się aktywator dla mikroemulsji silikonowej [2].

Zabezpieczanie przed wilgocią i wodą budynków jest zabiegiem złożonym wymagającym posiadania sporej wiedzy i doświadczenia w przeprowadzaniu tego typu prac. Wykonanie robót poprzedza dokładne zbadanie przyległego gruntu, terenu oraz samej budowli aby określić przyczyny zawilgocenia i ustalić sposób zabezpieczenia i przebieg prac.

___

1. Monczyński B. ”Wykonywanie wtórnej hydroizolacji poziomej metodą iniekcji chemicznej”,

2. Frössel F.  „Osuszanie murów i renowacja piwnic”,

3. Rokiel M. „Hydroizolacje w budownictwie”,

4. Rokiel M.  „Renowacje obiektów budowlanych” dodatek nr 3/2013 miesięcznika IZOLACJE,

5. Monczyński B. „Hydroizolacje fundamentów budynków nowo wznoszonych”,

6. Rokiel M., Specyfika i zastosowanie krystalicznych zapraw uszczelniających, Izolacje, 2014, 10, strony 32-39.

7. Strona firmy „osuszymy.to”

8. Strona firmy Higrotec