Tento článok by chcel priblížiť niektoré z nich, ktoré sa v stavebnej praxi vyskytujú a nie sú celkom známe a bežne používané, napriek tomu že majú svoje uplatnenie.
Koncepcia návrhu
Pre správny návrh hydroizolačných vrstiev je nutné zamyslieť sa nad celou konštrukciou spodnej stavby. Iste je rozdiel medzi nepodpivničeným rodinným domom na železobetónovej základovej doske a odkaľovacou nádržou čističky odpadných vôd v exteriéri a pod úrovňou terénu. Návrh by mal spočívať aj v premyslení samotnej nosnej konštrukcie, ktoré by mala s hydroizoláciou spolupôsobiť. Znie to celkom logicky, ale často táto skutočnosť premyslená nie je a je zložito riešená pri vzniknutom probléme, alebo v okamžiku, kedy zjednodušene nakreslený detail v projekte nie je možné pri vykonávaní zrealizovať.
Všeobecne je možné povedať, že prevedenie hydroizolácie, ktorá má zásadný vplyv na životnosť použitých materiálov a takisto aj na trvanlivosť celej stavby, by malo byť čo najjednoduchšie na aplikáciu, bez zložitých detailov, s možnosťou opraviteľnosti a s minimalizáciou rizík porúch.
Chyby v koncepcii návrhu
V posledných rokoch sa objavilo celé množstvo prípadov, kedy boli použité na konštrukcii spodnej stavby v náročnejších základových podmienkach, a to hlavne z pohľadu nasýtenia podložia vodou a jej pohybu v okolitom teréne, betónové tvárnice (stratené debnenie). Konštrukcia bola z vonkajšej strany vo väčšine prípadoch izolovaná membránovou izoláciou, ktorá bola cca z 80 % z natavených bituménových pásov. Tie boli štandardne chránené napr. geotextíliou a obsypané. Tvárnice boli viazané podľa predpisu výrobcu a súčasne bola použitá betonárska výstuž, ktorá má zabezpečiť stabilitu steny z takého debnenia a zabrániť vzájomným posunom jednotlivých tvárnic.
Väčšina tvárnic, ktoré sa používajú ako stratené debnenie neodoláva dostatočne prieniku vody. Tieto konštrukcie nie sú takisto realizované v dostatočnej kvalite a použité riešenie nie je tzv. „odolné proti hlúposti”. Výsledkom je, že dochádza k priesaku vody v styku podlaha – stena, ale aj v ploche steny. Tieto priesaky sú často predchádzané v počiatku životnosti konštrukcie prekreslením styčných aj ložných škár do omietkových vrstiev. To indikuje, že stenové konštrukcie z preliatych betónových tvárnic, napriek tomu, že sú vystužené, nie sú bez pohybu a pokiaľ je na ich povrchu pevne uchytená hydroizolácia (napr. natavením), dôjde k jej porušeniu a následne pri zaťažení vodou aj k priesakom. Vo väčšine prípadoch by pre dostatočnú tesnosť konštrukcií pod úrovňou terénu na rodinnom dome stačilo, aby bol v konštrukcii dostatočne zhutnený betón, ktorý môže byť prípadne zušľachtený pomocou kryštalizačných prísad (napr. XYPEX).
Bohužiaľ, práve vyššie spomínaná odporúčaná väzba tvárnic neumožňuje dostatočné hutnenie betónu a veľmi zriedka je pre preliatie tvárnic použitý samozhutňujúci betón. Dôvodom je hlavne vyššia cena, ktorá je súčasne vo väčšine prípadoch aj dôvodom pre použitie strateného debnenia. Kombináciou týchto nepriaznivých skutočností dochádza k poruchám, ktoré sú veľmi ťažko opraviteľné bez väčších zásahov do konštrukcií aj prevádzky už hotového objektu. Riešenie samozrejme existuje, ale v mnohých prípadoch, ktoré boli v skutočnosti sanované, prišlo riešenie na program dňa až v okamžiku, kedy boli na konštrukcii už vedené inštalácie, na podlahe, alebo na stene boli umiestnené rôzne zariadenia typu kotol, bojler a pod. Takéto riešenie je potom samozrejme drahšie a pomerne komplikované, pokiaľ navyše nepočítame s tým spojené nepríjemnosti.
Biele vane
Pre konštrukciu spodnej stavby sa z pohľadu prevedenia aj trvanlivosti najviac hodia monolitické železobetónové konštrukcie, ktoré sú tiež vo veľkom objeme používané. V niektorých prípadoch je konštrukcia kombinovaná s membránovou izoláciou na rôznom základe. Pre ich správnu funkčnosť je však potrebné dodržať niekoľko zásad a venovať sa vyriešeniu detailov. Často je popri hydroizolačnej funkcií potrebné riešiť ešte ďalšie vplyvy (napr. prestupy plynov).
Úplne najjednoduchším riešením, ktoré je vo vyspelých európskych štátoch veľmi používané, je prevedenie konštrukcie spodnej stavby z monolitického železobetónu a to technológiou tzv. bielych vaní. Jedná sa o konštrukcie zo železobetónu, ktoré popri nosnej funkcii plnia ešte funkciu vodotesnú. To vyžaduje dodržanie celej rady zásad navrhovania a prevedenia konštrukcie. Jedná sa hlavne o nasledujúce parametre:
- vodotesnosť betónu,
- minimalizácia vzniku trhlín,
- minimalizácia šírky vzniknutých trhlín,
- možnosť utesnenia vzniknutých trhlín.
Tieto parametre ovplyvňujú technológiu návrhu a realizácie betónu a betónových konštrukcií, ale aj statický návrh konštrukcií a ich vystuženie. Pozornosť je vtedy potrebné venovať, popri miere zaťaženia vodou, rovnako voľbe betónu s obmedzenou tvorbou trhlín (obmedzeným zmršťovaním), kaverien a pórovitého systému (stekutenie riešené plastifikátormi), jeho ošetrovanie a súčasne obmedzenie vzniku trhlín v povrchových vrstvách konštrukcií vystužením na medznú šírku trhlín (0,1–0,2 mm – v závislosti na type konštrukcie). Je tiež vhodné vopred premyslieť spôsob, technológiu a materiály pre sanáciu prípadných imperfekcií. Napr. je dosť možné presakujúcu železobetónovú konštrukciu injektovať tlakovou injektážou pomocou polyuretánov, alebo epoxidov. Avšak pokiaľ je takáto injektáž vykonaná v prvom kroku, a nefunguje, je ťažké pristúpiť k iným riešeniam, ako je napríklad použitie sekundárnej kryštalizácie. Pórový systém je v tomto prípad naplnený materiálom a nie je teda umožnený styk aktívnej látky sekundárnej kryštalizácie s betónom resp. cementom. V tomto prípade je možné samozrejme postupovať opačne.
Použitie kryštalizačných prísad
„Zdokonaleným” systémom spodnej stavby je použitie betónu, ktorý obsahuje prísadu sekundárnej kryštalizácie. Informácie, ktoré tu sú uvedené, boli overené skúškami materiálu XYPEX. Preto je potrebné nižšie uvádzané informácie vzťahovať k tomuto materiálu. Tým je zabezpečená zvýšená odolnosť betónu proti prieniku kvapalín do jadra betónu aj skrz celú konštrukciu. Súčasne je tým zaistená zvýšená odolnosť betónu samohojenia v mieste menších kaverien, trhlín (do šírky mm) a ďalších imperfekcií. Ďalej je overená schopnosť betónu odolávať v chemicky náročnejšom prostredí.
S vyššie popísanou schopnosťou kolmatácie (samozacelenia) trhlín do šírky 0,4 mm je možné dosiahnuť ekonomickejšieho návrhu konštrukcie technológií bielej vane. Kritériá šírky trhlín 0,1–0,2 mm súvisia práve so schopnosťou betónu samozacelenia trhlín tejto šírky (aj bez použitia prísad). Pokiaľ je teda použitá prísada sekundárnej kryštalizácie (napr. XYPEX), je možné ušetriť materiál pre obmedzenie vzniku trhlín, pretože je možné návrh modifikovať na šírku trhliny 0,4 mm.
Posledným prínosom, ktorý je potrebné zmieniť, je obmedzenie prieniku plynov skrz konštrukcie. Aktuálnym je hlavne prestup radónu, ktorému je potrebné podľa ČSN 73 0601 brániť v prieniku konštrukciami. Táto norma súčasne nepripúšťa betónovú konštrukciu ako jedinú možnú izoláciu proti prieniku radónu v 1. triede tesnosti. Skúšky vykonávané na materiály XYPEX však ukazujú, že je to trochu krátkozraké rozhodnutie a to hlavne v miestach, kde plní doska aj hydroizolačnú funkciu. V týchto miestach je zrejmá akákoľvek porucha a to tak, že dôjde k jasným prejavom netesnosti na povrchu železobetónovej konštrukcie. Pokiaľ k nim nedôjde, je možné predpokladať, že konštrukcia je homogénna a je odolná aj voči prestupu plynov. Vzorka, ktorá bola testovaná, mala hrúbku 50 mm a zmeraný difúzny koeficient voči prieniku radónu bol minimálne na úrovni ostatných bežne používaných izolácií. Železobetónové konštrukcie spodnej stavby majú hrúbku minimálne 250 mm. Z toho vyplýva, že ako protiradónová izolácia je v konštrukcii použitá 5 × väčšia hrúbka, než by teoreticky bola potrebná. Prípadné poruchy, alebo imperfekcie v konštrukcii by teda museli prechádzať celou hrúbkou konštrukcie. Takáto porucha by (v prípade ak by vznikla v konštrukcii) samozrejme bola odhalená a opravená.
Druhy membránových izolácií
V aplikáciách, ktoré to vyžadujú, je možné konštrukciu kombinovať s membránovou izoláciou. Toto riešenie však už nie je tak elegantné ako „biela vaňa”. Ďalej je asi vhodnejšie nenavrhovať konštrukciu na medznú šírku trhlín, ale nadimenzovať namiesto toho izoláciu proti radónu tak, aby súčasne odolávala pôsobeniu vody na konštrukcii. Škála možností pri použití membránových izolácií je naozaj široká a presahuje možnosti tohto článku. Preto sa obmedzím na ich výpočet a upozorním na dve pomerne novo používané izolácie, ktoré majú isté výhody a opodstatnenie v náročnejších aplikáciách.
Medzi bežne používané membránové hydroizolácie spodnej stavby patria:
- polymércementové stierky,
- asfaltové pásy s rôznym druhom vnútornej výstužnej vložky,
- fólie z mäkčeného PVC (PVC – A, PVC – P ...atď.),
- fólie z termoplastického polyolefínu (TPO),
- fólie z vysokohustotného polyethylénu (PE – HD, HDPE apod.),
- fólie z nízkohustotného polyethylénu (LDPE),
- kombinácia týchto fólií s prírodnými ílmi (bentonitmi),
- bentonitové rohože (nie sú klasickou membránou),
- stierky na báze MS polymérov,
- profilované membrány zo zmesi PP a PE.
Špeciálna aplikácia
Širšie by som sa venoval posledným dvom skupinám v zozname. Univerzálnosť použitia MS polymérov a vysoká odolnosť a použiteľnosť v extrémnych aplikáciách profilovaných membrán typu PROOFEX ENGAGE je pre to dobrým dôvodom.
Všeobecné vlastnosti MS polymérov
Svojimi vlastnosťami a zacielením použitia, sú MS polyméry vhodnou alternatívnou namiesto polyuretánov a silikónov. Funkčné vlastnosti, ktoré sú hlavne oceňované, sú vysoká prídržnosť k podkladom bez potreby penetrácie, aplikácia bez nebezpečenstva vzniku bublín, možnosť aplikácie pri nízkych teplotách a vlhkom podklade, dobrá spracovateľnosť a vysoká pružnosť. To sú vlastnosti, ktoré sa prejavia priamo pri aplikácii na stavbe.
Jednotlivé vlastnosti sú závislé na požadovanej pevnosti daného materiálu. Z toho sa odvíja jeho použitie od extrémne pružných tmelov (SHORE A cca 20) po účinné lepidlá (SHORE A cca 70).
Hydroizolácie na báze MS polymérov
Popri použití MS polymérov vyššie spomenutým spôsobom, s medznými hodnotami tvrdosti, ako lepidiel, alebo ako tmelov, je možné materiály, ktoré sú medzi týmto intervalom využiť na ďalšie aplikácie. Tou najdôležitejšou, a tiež často používanou, je skupina hydroizolácií.
Hydroizolácie na báze MS polymérov majú vlastnosti, ktorými sa vyznačujú všetky materiály z tejto skupiny. Tými najdôležitejšími sú samozrejme jednoduchá aplikácia a vysoká pružnosť, ktorá umožňuje hydroizoláciám preklenovať trhliny. Izoláciu je možné použiť aj pre utesnenie lokálnych porúch, alebo novo vykonávaných prestupov, tak aj ako celoplošne vykonávané membrány fungujúce ako hydroizolácia spodnej stavby. V mnohých aplikáciách sa tento materiál osvedčil v kombinácii s bežnými polymercementovými stierkami, ktoré nahradil v miestach, kde je vyžadovaná väčšia pružnosť (styk materiálov, „pretretie” trhlín, styk konštrukcií – stena - podlaha, atď.). V týchto prípadoch môže účinne nahradiť bežne používané pružné pásky, ktoré sú do konštrukcií vkladané. Vytvrdzovanie vzdušnou vlhkosťou a s tým spojená možnosť zretia vo vlhkom prostredí je rovnako hlavne u stavieb, ktoré sú izolované dodatočne veľkou devízou.
Profilované membrány zo zmesi PP a PE
PROOFEX ENGAGE je špeciálny, vodotesný systém membrány tvorený článkovitým pletivom spojeným s membránou zo zmesi polyetylénu a polypropylénu, ktorý umožňuje čerstvému ukladanému betónu sa s membránou vzájomne prepojiť, čím sa vytvára tuhý mechanický spoj, ktorý poskytuje betónu, resp. betónovým konštrukciám odolnosť proti vode, vodným parám aj plynom. Jedná sa o membránu, ktorá sa stane integrálnou súčasťou betónu a vďaka jej tuhosti je možné ju využiť ako stratené debnenie. Typicky je možné ju použiť ako vrstvu zhutneného štrku bez podkladového betónu. Membrána súčasne chráni betón proti agresívnym pôdnym soliam, chemikáliám a uhľovodíkom. Spoje sú riešené samolepiacimi páskami a prípadne zváraním. V prípade potreby je možné membránu aplikovať na povrch betónu aj dodatočne, čoho je využívané u konštrukcií, ktoré sú povrchovo degradované okolitým prostredím a je potrebné ich zachovať z technických či iných dôvodov. Toto použitie bolo využité napr. u vnútorného líca konštrukcií vodojemov. V mnohých náročných aplikáciách nie je možné využiť iné riešenie bez zložitých doplňujúcich opatrení.
Záver
Hydroizolácia spodnej stavby je náročná vec, ktorá môže mať zásadný vplyv na celkovú životnosť stavby. Bez dodatočného premyslenia jej prevedenia aj prevedenia konštrukcií, ktoré sú s ňou v bezprostrednom styku, nie je zaručená vyhovujúca funkčnosť. Vzhľadom k tomu, že je obvykle veľmi ťažké prevedenú hydroizoláciu opraviť, je potrebná starostlivosť a presnosť pri prevedení. Tá je závislá na ľudskom faktore. Je otázkou, či nie je najjednoduchším postupom tento ľudský faktor eliminovať a preferovať jednoduchosť vykonávania hydroizolácie a (pokiaľ je to možné) vyhnúť sa stykom v hydroizoláciách.
Literatúra:
[1] ČSN 73 06 01 - Ochrana stavieb proti radónu z podložia
[2] Technické pravidlá ČBS 02 – Biele vane – vodotesné betónové konštrukcie, 2006
