Sanace stavebních konstrukcí ve styku se zeminou
Příspěvek se zabývá dodatečnou izolací stavebních konstrukcí na styku se zeminou. Je prezentován postup sanačních prací, kde nám významným pomocníkem jsou směrnice WTA tuto problematikou popisující a řešící. Jsou zde komentovány jednak injektáže, tlakové i beztlakové, stejně jako dodatečné vodorovné izolace. Významnou roli sehrává vhodný materiál a dodržování předepsané technologie. Zapomínat se nesmí ani na odstřikující vodu a kondenzační vlhkost. Na vysoce odborném provedení detailů je závislá úspěšnost sanace. Řada konkrétních řešení je ilustrována v přiložených obrázcích.
1. Úvod
Na poškozování staveb se nejvíce podílí voda, která působí na stavební konstrukce v kapalném, plynném, ale i v pevném skupenství.
WTA – Vědeckotechnická společnost pro sanace staveb a péči o památky vydává odborné směrnice, které konkretizují navrhování a provádění jednotlivých sanačních technologií, taktéž specifikuje druhy a použití sanačních materiálů.
Pro sanace vlhkého zdiva byly vypracovány směrnice:
- 2 – 9 – 04/D Sanační omítkové systémy
- 4 – 4 – 04/D Injektáž zdiva proti kapilární vlhkosti
- 4 – 3 – 98 Oprava zdiva – stabilita a únosnost
- 4 – 5 – 99 Posuzování zdiva – diagnostika zdiva
- 4 – 6 – 05/D Dodatečná izolace stavebních konstrukcí ve styku se zeminou
- 4 – 7 – 02/D Dodatečné mechanické vodorovné hydroizolace
- 4 – 11 – 02/D Měření vlhkosti minerálních stavebních hmot
Na nutnost sanace zdiva nás upozorňuje až projevující se degradace povrchových úprav zdiva vznikem tmavých ploch tzv. map na zdivu, odpadáváním omítky, rozpadem materiálu zdiva, tvorbou výkvětů rozpustných solí a také napadením mikroorganizmů (houby, plísně).
Prováděné rekonstrukční práce na budovách vzhledem k dlouholeté funkčnosti by měly být vždy zaměřeny i na zajištění stavebních konstrukcí proti působení vlhkosti. Zatímco u nadzemních částí objektů obvykle postačí zabezpečení kvalitní nepropustné střešní krytiny a správně provedené běžné klempířské práce na obvodovém plášti, v oblasti působení vody na suterénní a přízemní zdivo, je situace složitější.
Odborný přístup k řešení problematiky si vyžaduje:
- technický průzkum zavlhlého objektu
- vypracování projektové dokumentace nebo technologického postupu
- odborné stavební provedení
2. Technický průzkum
Optimální návrh izolačního systému je podmíněn dostatečnými informacemi o stavu poškozeného objektu, které můžeme získat provedením stavebně – technického průzkumu.
Průzkum vlhkostí napadeného objektu se zaměřuje na:
- fyzický stav zavlhlého zdiva
- vlhkostní poměry
- vlhkost zdících prvků
- stanovení stupně provlhnutí
- výšky zavlhčení zdiva
- výskyt výkvětotvorných solí (sírany, chloridy, dusičnany)
- vlhkostní poměry
- příčiny napadení objektu vlhkostí a nepříznivé vlivy přispívající ke zhoršení vlhkostního stavu, zde je nutné si uvědomit, které vlivy působí na stávající konstrukce a správně je lokalizovat
- Zemní vlhkost – působí kapilárním vzlínáním a projevuje se téměř u všech případů.
- Netlaková voda – jedná se o smáčení zdiva např. vodu odstřikovou, vodu od tajícího sněhu, prosakující dešťovou vodu s hydrostatickým tlakem do 0,02 MPa.
- Tlaková voda – např. zvednutá hladina spodní vody, zatékající dešťová voda působící hydrostatickým tlakem.
- Hygroskopická vlhkost (sorpční, rovnovážná) – jedná se o vlhkost, kterou stavební materiál přijímá z okolního klimatu a to hlavně hygroskopicitou solí.
- Kondenzační voda – jedná se o kondenzaci vodních par obsažených ve vzduchu, kdy za určitých podmínek dochází k povrchové a vnitřní kondenzaci na stavebních konstrukcích.
Nejvíce se projevuje hlavně v suterénních prostorách a v místech tzv. tepelných mostů. - Poškození z havárií – např. voda unikající z netěsností sanitních instalací, dešťové kanalizace.
- Výkvětotvorné látky transportované do zdiva z podzákladí, nebo původem z využívání prostor (stáje, sklady hnojiv, chemické provozy).
- dokumentaci zjištěného stavu a údaje o objektu a jeho okolí
- Poznání stávajících konstrukcí
- skladba zdiva, stropů, podlah, prostupy zdivem, statická stabilita, sanitní instalace
- Stav původních izolací nebo izolačních systémů, drenáží
- druh, umístění, stav, poškození a jejich příčiny, předchozí opravy
- Základové poměry stavby
- propustnost podloží
- úroveň hladiny spodních vod
- Poznání stávajících konstrukcí
- návrh – koncept sanačního zásahu
Návrh sanace musí být zpracován odborně na základě výsledku provedených průzkumných prací. Přitom mají být zohledněny faktory technické, ale i hledisko ekonomické a požadavky památkové péče. Navržené izolační systémy a sanační materiály musí řešit všechny působící degradační vlivy a pro využívání objektu mít vždy co nejvyšší účinnost a dlouhodobou životnost.
Ve směrnici WTA
- 4 – 5 – 99 Posuzování zdiva – diagnostika zdiva
- 4 – 11 – 02 Měření vlhkosti minerálních stavebních hmot
Na zkušeném sanačním technikovi je zvolení optimálního rozsahu průzkumných prací.
3. Sanační technologie
Všeobecně víme, že každý objekt musí mít střechu se 100% funkčností střešní krytiny nebo hydroizolace.
Taktéž při nové výstavbě si založení stavby bez hydroizolace neumíme představit. Ale u rekonstrukcí starších objektů kde je zřejmé, že zdivo nemá funkční izolace, není ojedinělý dotaz – a musí se provádět dodatečná izolace?
Koncepce hydroizolačního opatření se zpracovává s cílem provést sanaci s dlouhodobou životností, které zamezí dalšímu rozrušování konstrukcí a umožní optimální využívání dodatečně izolovaných objektů.
Každý případ je specifický, vychází z náročnosti na užívání suterénních a přízemních prostor, se zřetelem na dlouhodobou investici.
Směrnice WTA
- 4 – 4 – 04/D Injektáž zdiva proti kapilární vlhkosti
- 4 – 6 – 05/D Dodatečná izolace stavebních konstrukcí ve styku se zeminou
- 4 – 7 – 02/D Dodatečné mechanické vodorovné hydroizolace
specifikují druhy izolačních materiálů a technologie používané pro dodatečné izolování zdiva včetně řešení dilatačních a prostupových detailů s cílem vytvořit na objektu
- vnější hydroizolační systém, který se skládá ze:
- svislé izolace
- drenáže
- ochrany hydroizolace
- zateplení zdiva pod úrovní terénu
- dodatečná vodorovná izolace zdiva
- propojení na hydroizolace podlah
- ochrana proti odstřikující vodě
- vnitřní izolační systém, který se skládá z
- plošné vnitřní izolace obvodových stěn
- dodatečné vodorovné izolace zdiva
- propojení na hydroizolace podlah
- injektážní technologie pro vytváření
- plošných izolací (vertikální, horizontální)
- izolace konstrukčních částí a detailů (trhliny, dilatační spáry, prostupy ve zdivu, styky obvodového a vnitřního zdiva, propojení různých úrovní izolací).
3.1 Injektáž zdiva proti kapilární vlhkosti (směrnice 4 – 4 – 04/D)
Injektážní metody proti vzlínající vlhkosti je nutné považovat jako dodatečnou izolační clonu zamezující vzlínání vlhkosti porézní strukturou zdiva, která nemá účinnost jako povlaková hydroizolace.
Injetážní prostředky a princip působení:
Pro injektáž zdiva se používají jedno nebo více složkové směsi, s komponenty upravujícími smáčivost nebo vytvrzení prostředku, případně s přídavkem fungicidu. Injektážní prostředek ve zdivu působí na kapiláry znemožňující kapilární transport vody buď na principu:
- utěsnění kapilár
- zúžení kapilár
- hydrofobizace kapilár
- zúžení a hydrofobizace kapilár
Pro utěsnění kapilár se používají prostředky na bázi parafinu, epoxidových a polyuretanových pryskyřic. Pro zúžení kapilár se používají prostředky na bázi silikátů, akrylátů, vodou ředitelných epoxidových pryskyřic.
Pro hydrofobizaci kapilár se používají prostředky na bázi silikonů – silikonáty, silikonové mikroemulze, silany, siloxany.
Beztlakovou injektáží se aplikují do zdiva nízkovizkózní injektážní prostředky, beztlakově kapilární nasákavostí přes injektážní vrty z nádob, zásobníků nebo vstřikováním.
Osová vzdálenost vrtů se doporučuje 100–125 mm a průměr vrtů, jejich sklon upřesňuje použitá technologie.
Poměrně malá rozteč vrtů umožňuje jejich menší průměr např. 20 mm. U injektáže silikonovým krémem lze ø vrtu snížit na 12 mm.
U tlakové injektáže se do zdiva aplikuje injektážní prostředek nízkotlakovu metodou (tlak < 10 bar) za použití speciálních čerpadel. Injektážní vrty se provádějí v osové vzdálenosti 100–125 mm o průměru 10–20 mm, dle použitého pakrového systému, který utěsňuje ústí vrtu pro tlakovou aplikaci. Tlaková injektáž se s výhodou používá u zdiva s velmi vysokou vlhkostí a pro aplikaci méně vizkózních prostředků.
Při používání injektážních metod, má na technologii injektáže, spotřebu injektážního prostředku a samotnou účinnost velký vliv skladba zdiva a to hlavně z hlediska stejnorodosti, dutých prostor a druhu zdícího materiálu.
Ve směrnici jsou specifikovány parametry, vlastnosti, požadavky na injektážní prostředky a metodika zkoušení účinnosti injektážních prostředků proti vzlínající vlhkosti.
Směrnice neudává normové spotřeby injektážních prostředků. Tyto musí uvádět jejich výrobce, případně se provádí zkouškou na daném zdivu.
3.2 Mechanické vodorovné izolace ((směrnice 4 – 7 – 02/D)
se provádí ve zdivu proti vzlínající vlhkosti, a to technologií:
- izolování zdiva postupným vybouráváním a zpětným dozdíváním
- zarážením nerezových plechů
- izolování zdiva podřezáváním pilou s vidiařetězem nebo diamantovým lanem a vkládáním izolace
Mechanická vodorovná izolační clona se provádí alespoň 300 mm nad nejvyšší přípustnou úrovní spodní vody.
Zarážení plechů
U tohoto postupu se jedná o oddělení zdiva izolační deskou, kde se vlnité desky o šířce cca 300 mm z nerezové oceli zarážejí do maltových spár zdiva s překrytím nebo spojované zámkem.Možnost provádění je závislá na tloušťce a druhu zdiva, pevnosti a šířce průběžné ložné spáry. Ocelové desky se zarážejí pneumatickým zařízením.
Podřezávání zdiva s vkládáním izolace
U podřezávání zdiva se jedná o dvoustupňový postup, při kterém se v prvním kroku prořezává zdivo a ve druhém vkládá izolace a spára se uzavírá maltovinou.
Prořezávání zdiva se provádí nasucho pomocí vidiařetězové pily nebo pomocí diamantové lanové pily, kotoučové pily s chlazením vodou. Vidiařetězovou pilou se zpravidla prořezává spára v cihelném zdivu. Diamantovou pilou lze prořezávat jakékoliv zdivo (cihelné, smíšené. kamenné, betonové).
Po řezání se do pročištěné řezné spáry vkládá izolace, tj. plastová izolační folie tl. 2 mm nebo izolační sklolaminátová deska. Spára se proti dosednutí zdiva zajistí plastovými klíny, které okamžitě přenášejí zatížení zdiva a v konečné fázi doplní maltou.
Podřezávání zdiva s vkládáním izolace se provádí postupně po úsecích cca 0,5–1,0 m dle soudržnosti zdiva.
3.3. Dodatečné izolace stavebních konstrukcí ve styku se zeminou (směrnice 4 – 6 – 98/D nebo 4 – 6 – 05/D)
Dle obecných zásad izolování staveb proti vodě a vlhkosti se provádí vnější svislá izolace propojená přes vodorovnou – izolací pod zdivem a plošnou izolací podlah.
Při provádění dodatečných izolací zdiva ve styku se zeminou je nejvhodnější volit izolační systém z vnější strany obvodových stěn:
- vnější svislá plošná hydroizolace zdiva musí navazovat na funkční izolaci vodorovnou,
- hydroizolace konstrukcí objektu musí být vytvářena formou izolační vany.
V případě, že vytvoření svislé izolace obvodového zdiva z vnější strany je z technického a ekonomického hlediska obtížné, či nemožné (např. sousedící zástavba, inženýrské sítě, hluboké založení stavby, trvalé působení tlakové vody), vytvoří se izolační systém z vnitřní strany. Obvodové zdivo s vnitřní svislou izolací zůstává vlhké. Proto lze izolační systém provést jen u zdiva s dostatečnou pevností a nevhodné provést u zdiva z pórobetonu, nebo nepálené cihly.
Materiály
Pro dodatečné plošné izolace jsou vhodné izolační materiály:
- asfaltové izolační pásy
- asfaltové modifikované emulze aplikované za studena
- izolační stěrky (silikátové, akrylátové)
- vodotěsné betony (omítky)
- izolační plastové folie
Zásady provádění
Pro provádění izolačních systémů jsou platné i příslušné ČSN nebo technologické postupy výrobců izolačních materiálů.
Např. je nutné neopomenout
- bobtnavé a s vodou reagující látky, např. sádra nebo dřevo se z podkladu odstraní
- příprava podkladu, očištění a vyrovnání, odsekání ostrých hran
- styk svislé stěny a podlahy se zaoblí vhodnou maltovinou, např. vodotěsnou cementovou omítkou
- na povrchové svislé izolace se musí provést ochranná vrstva např. přizdívka, nopovaná fólie, geotextílie, speciální omítka (pro vnitřní systém).
Provedení dodatečné vodorovné izolace ve zdivu je základní podmínkou pro účinnost celého hydroizolačního systému. V případě neexistující nebo nefunkční vodorovné izolace zdiva se provádí
- injektážní izolační clona
- vložená izolace technologií podřezání zdiva, zarážení izolačního plechu
Drenáže
Drenáže jsou součástí ochrany stavby podél vnějšího izolačního systému a vytvářejí se v případě působení vody (nebo možného výskytu ) v málo propustných nebo nepropustných zeminách. Proto součástí hydroizolačního systému by mělo být i drenážní odvodnění podzákladí, aby případný tlak naakumulované prosakující vody (dešťové nebo při haváriích vnějších instalací) mohl být odveden a nepůsobil destrukčně na stávající izolace objektu.
Správné oddrenážování podzákladí stavby není jen uložení plastové trubice a obsyp kamenivem ve výkopu, ale mělo by představovat systém, který spolehlivě odvede vodu od základového zdiva to znamená
- dostatečná hloubka uložení drenáže min. 200–300 mm pod úrovní vodorovné izolace,
- vykopání nebo dobetonování dna odkopu ve spádu odtoku vody a od zdiva, aby se voda nezdržovala v prohlubních na dně výkopu,
- štěrkový obsyp drenáže fr. 8–32 mm musí být provedený do výšky nad úroveň podlah suterénu min. 150 mm,
- drenážní trubici včetně štěrkového obsypu je nutné chránit proti zanesení geotextilií,
- drenáž se musí napojit na odtok do kanalizace, trativodu (pokud je zajištěné odvodnění ) nebo jímky s přečerpáváním,
- zhotovení kontrolních šachet pro kontrolu a čištění.
Pokud odvedení vody není možné provést, na zdivo se aplikuje takový izolační systém, který je vůči kumulované vodě odolný a nepropustný.
Injektáže
Injektážní metody se používají pro vytvoření izolační clony zdiva proti působení zemní vlhkosti, netlakové a tlakové vodě.
Inkjektážními technologiemi se provádí
- plošné izolace
- horizontálně v úrovni podlah nebo terénu
- vertikální clony
- izolace částí a detailů konstrukcí
- propoje různých výškových úrovní izolací
- kouty
- trhliny
- prostupy instalací
- dilatační spáry
- dutiny
Ochrana soklu proti odstřikující vodě
Ochrana nadzemního zdiva proti odstřikující vodě je na každém objektu důležitou součástí jeho celkové ochrany proti vodě.
Svislá izolace zdiva nad terénem se provede do výšky min. 300 mm např. použití izolační stěrky, vodotěsnou omítkou nebo obkladem.
Hygroskopická vlhkost
U zdiva s obsahem výkvětotvorných solí, v závislosti na stupni zasolení, se provede opatření dle směrnice WTA 2 – 9 – 04/D Sanační omítkové systémy. I když se zdivo dodatečně zaizoluje, vždy je nutné na zavlhlém zdivu provést sanační omítku, která eliminuje působení stávající vlhkosti a solí již obsažených ve zdivu.
4. Závěr
Výsledek provedených sanací je závislý na odborné úrovni projektu, na pečlivém provedení příslušných prací a na použití vhodných druhů materiálů.
Součástí sanačních prací by měla být i kontrola kanalizace (dešťové, splaškové), která často přispívá k zavlhčování podzákladí. V suterénních prostorách může docházet na zdivu ke kondenzaci vodních par obsažených ve vzduchu. Proto je nutné nezapomenout na systémové větrání a temperování.
Kontrolu sanačních prací je potřeba provádět v průběhu jejich realizace. Sanační práce se zdokumentují a tato dokumentace musí být k dispozici alespoň po dobu záruční lhůty.
Obr. 1 Izolace zdiva při působení zemní vlhkosti a prosakující vody, která nevytváří spojitou hladinu
Obr. 4 Dodatečná vnitřní hydroizolace proti prosakující nebo tlakové vodě
Obr. 5 Vnitřní hydroizolace na obvodovém zdivu z izolační stěrky
Obr. 6 Vnitřní hydroizolace na obvodovém zdivu ve styku s vnitřní stěnou vytvořená injektáží
Obr. 8 Plošná injektážní hydroizolační izolační clona obvodové konstrukce
Obr. 9 Injektážní izolační clona v základové půdě
This paper deals with additional moisture protection of the building structures on the contact with the ground. The presented remedial work is based on the WTA guidelines, which recommend the optimal material and technology. Low and high pressure injections are mentioned, as well as additional horizontal waterproofing. It is underlined that important role plays the suitable materials and compliance with the prescribed technology. We cannot forget on effect of splash water and effect of condensing moisture. The success of remediation is conditioned on the highly professional realization of details. Specific solutions are illustrated in the appended figures.