Izolacja fundamentów. Jak dobrać izolację do rodzaju fundamentów?

2019-03-05 11:28 mgr inż. Maciej Rokiel, rzeczoznawca budowlany SITPMB, specjalista mykologiczno-budowlany PSMB
izolacja fundamentów
Autor: Andrzej T. Papliński W zależności od rodzaju gruntu i poziomu wód gruntowych wykonuje się izolację fundamentów przeciwwilgociową albo przeciwwodną

Izolacja fundamentów jest niezbędna do zabezpieczenia budynku przed wodą, wilgocią oraz wyziębianiem. Ważne jest, aby dobrać optymalny system hydroizolacyjny i właściwie przeprowadzić sam etap izolacji fundamentów szczególnie w miejscach podmokłych.

W artykule:

Izolacja fundamentów - ważny wybór przed budową

Planując budowę domu, można kupić tzw. projekt „typowy” (który musi być później zaadaptowany do konkretnych warunków przez uprawnionego projektanta) lub zlecić jego wykonanie. W pierwszym przypadku zwykle jest to tzw. projekt architektoniczno-budowlany, niezbędny do uzyskania pozwolenia na budowę, lecz niezawierający rozrysowanych szczegółów i detali hydroizolacyjnych lub traktujący to zagadnienie w sposób lakoniczny.

Wybór tego rozwiązania może skutkować późniejszymi czasochłonnymi i kosztownymi problemami z wilgocią. Dlatego trzeba tę kwestię uszczegółowić przed rozpoczęciem prac budowlanych. Już na etapie projektowania należy dobrać optymalny system hydroizolacyjny (nie sam materiał). Trzeba zwrócić uwagę na warunki gruntowo-wodne, sposób posadowienia (ława fundamentowa i posadzka na gruncie, płyta denna), rodzaj i stan podłoża (np. materiał ściany fundamentowej) oraz obecność dylatacji i przejść rurowych. Dopiero takie podejście pozwala na określenie optymalnego rodzaju materiału. Kolejnymi etapami są: wybór konkretnego produktu oraz poprawne zrealizowanie hydroizolacji fundamentów.

Wybór systemu izolacji a rodzaj fundamentów

Od rodzaju gruntu i poziomu wód gruntowych wykonuje zależy, czy trzeba wykonać izolację fundamentów przeciwwilgociową czy przeciwwodną.

Kiedy izolacja przeciwwilgociowa?

Izolację fundamentów przeciwwilgociową stosuje się wtedy, gdy zalegający dookoła budynku grunt jest na tyle niespoisty i dobrze przepuszczalny (np. piasek, żwir), że woda przy największych opadach może szybko wsiąkać i nie spiętrza się przy fundamentach. Maksymalny poziom wody gruntowej zawsze musi być kilkadziesiąt centymetrów poniżej spodu ław lub płyty fundamentowej. Izolację przeciwwilgociową można wykonać także w budynku posadowionym w gruntach mniej przepuszczalnych, gdy istnieje możliwość zastosowania skutecznie funkcjonującego drenażu.

Kiedy izolacja przeciwwodna?

Izolację przeciwwodną wykorzystuje się, gdy istnieje prawdopodobieństwo, że poziom wody gruntowej będzie tak wysoki, że obiekt „stanie w wodzie” lub gdy na skutek opadów atmosferycznych pojawi się ryzyko spiętrzenia wody opadowej przy fundamentach. Budynki podpiwniczone powinny być wtedy posadowione nie na ławach, lecz na płycie fundamentowej.

Projektant określa, czy wymagana jest izolacja przeciwwilgociowa, czy przeciwwodna. Jednak jeżeli teren jest zagrożony podtopieniami, należy zawsze wykonywać tę przeciwwodną.
W punkcie wyjścia trzeba zaplanować, czy budynek ma być podpiwniczony. To, wbrew pozorom, podstawowa sprawa. Krążą opinie, że na terenach podmokłych lub zagrożonych podtopieniami należy stawiać tylko obiekty niepodpiwniczone. Nie do końca jest to prawdą.

Przekonanie takie bierze się z problemów z zawilgoceniem lub wręcz przeciekami do piwnic, jednak ich przyczyną są błędy projektowe i wykonawcze. Jeżeli do pomieszczenia tego można wejść także np. przez bramę garażową, to po podniesieniu się poziomu wody gruntowej powyżej posadzki dojdzie do zalania. Przy braku takiego wejścia i poprawnym wykonaniu konstrukcji oraz zabezpieczeń wodochronnych fundamentów, do przecieku nie dojdzie, nawet jeśli obiekt będzie „stać w wodzie”. Prawdą jest natomiast, że budynek niepodpiwniczony jest bardziej „odporny” na wizualne objawy zawilgocenia, co nie oznacza, że problem nie istnieje.
W przypadku budynku podpiwniczonego obciążenie wodą wywiera parcie na fundamenty – podłogę od spodu i ściany fundamentowe z boku. Jeżeli jej poziom znajdowałby się tylko 50 cm powyżej poziomu posadzki, wywierałaby ona od spodu parcie 500 kg/m² podłogi. Oznacza to, że wymagane jest posadowienie budynku na żelbetowej zazbrojonej płycie dennej.

Układ hydroizolacji w tym przypadku powinien wyglądać jak na rysunku (rys. 1). Cechą charakterystyczną tego rozwiązania jest żelbetowa płyta denna, która stanowi zarówno fundament, jak i element przenoszący parcie wody. Musi ona zatem być zaprojektowana przez inżyniera konstruktora.

Izolacja fundamentu
Autor: M. Rokiel Rys. 1. Układ hydroizolacji przy obciążeniu fundamentów wodą

Pod nią znajduje się hydroizolacja (wykonana od strony naporu wody), chroniąca samą płytę oraz wnętrze budynku. Powinna być ona szczelnie połączona z izolacją pionową, która przechodzi w izolację strefy cokołowej.

Możliwy jest także wariant posadowienia budynku na ławach, lecz wymaga on zastosowania żelbetowej płyty dociskowej w piwnicy (zwymiarowanej przez projektanta; rozwiązanie wykorzystywane zwykle przy izolacjach z bitumicznych materiałów rolowych, przy których trzeba wykonać konstrukcyjną warstwę dociskową).

Nieco inaczej wygląda izolacja budynku niepodpiwniczonego. Ściany fundamentowe oparte są na ławach fundamentowych. Są one także narażone na występowanie parcia wody zarówno od zewnątrz, jak i od wewnątrz. Taki układ wymusza wykonanie powłok wodochronnych po obu stronach ściany fundamentowej (rys. 2) i ich szczelne połączenie z izolacją podłogi na gruncie (rys. 3). Należy także wspomnieć o budynkach częściowo podpiwniczonych.

Układ hydroizolacji przy posadowieniu budynku niepodpiwniczonego na ławach
Autor: M. Rokiel Rys. 2. Układ hydroizolacji przy posadowieniu budynku niepodpiwniczonego na ławach
Izolacja budynku niepodpiwniczonego
Autor: M. Rokiel Rys. 3. Izolacja budynku niepodpiwniczonego. 1. Podsypka z ubitego piasku; 2. Żwir płukany; 3. Warstwa ochronna z membrany kubełkowej, geowłókniny lub folii; 4. Płyta betonowa; 5. Izolacja podposadzkowa z masy KMB, masy hybrydowej lub szlamu uszczelniającego; 6. Termoizolacja podłogi; 7. Jastrych dociskowy na warstwie rozdzielającej z folii; 8. Dylatacja obwodowa; 9. Ława fundamentowa; 10. Taśma uszczelniająca; 11. Hydroizolacja pionowa z masy KMB, masy hybrydowej lub szlamu uszczelniającego; 12. Izolacja pozioma pod ścianami parteru; 13. Dodatkowa izolacja wewnętrzna ściany fundamentowej z masy KMB, masy hybrydowej lub szlamu uszczelniającego; 14. Izolacja pozioma ław fundamentowych ze szlamu uszczelniającego lub masy hybrydowe; 15. Płyty termoizolacyjne (XPS); 16. Ocieplenie części nadziemnej; 17. Sznur dylatacyjny; 18. Ściana fundamentowa; 19. Ściana parteru; 20. Zabezpieczenie części cokołowej (np. przez okładzinę ceramiczną lub hydrofobizację)

Biorąc pod uwagę stopień skomplikowania prac fundamentowych i ziemnych oraz brak możliwości ewentualnego doszczelnienia ściany pomiędzy częścią podpiwniczoną i niepodpiwniczoną, takich wariantów trzeba unikać. Niekiedy można spotkać opinię, że „najlepiej zastosować beton wodoszczelny”. To stwierdzenie jest niestety nieprawdziwe. Po pierwsze, nie ma betonów wodoszczelnych, są jedynie wodonieprzepuszczalne.

Po drugie, sam beton nic nie pomoże. Poprawność takiego założenia i skuteczność tego typu zabezpieczenia zależy od odpowiedniego wykonania jego, ale też całej konstrukcji. W projektowaniu i realizacji tej ostatniej uwzględnić trzeba:

  • zaprojektowanie betonu wodonieprzepuszczalnego,
  • optymalizację naprężeń występujących w konstrukcji, co pozwala uniknąć rys lub ograniczyć szerokość ich rozwarcia (kształt konstrukcji nie może generować dodatkowych naprężeń skurczowych i jednocześnie powinien minimalizować koncentrację naprężeń – odpowiednia szerokość strefy ściskanej przekroju),
  • konieczność wykonania i uszczelnienia dylatacji,
  • potrzebę odpowiedniego betonowania konstrukcji, zagęszczania i pielęgnacji betonu oraz wpływ zagadnień z fizyki budowli (izolacyjność termiczna, akustyczna, wymagania użytkowe, wilgoć w obiekcie).

Z tym wiąże się konieczność przygotowania osobnego projektu wykonawczego konstrukcji z betonu wodonieprzepuszczalnego.

Izolacja fundamentów - rodzaj materiału hydroizolacyjnego

Ze względu na możliwość czasowego (lub wręcz stałego) występowania parcia hydrostatycznego wyjątkowej staranności wymaga zaprojektowanie izolacji wodochronnej fundamentów.

Punktem wyjścia dla doboru materiału (systemu) hydroizolacyjnego jest zawsze możliwość jego stosowania przy obciążeniu wodą. Do wykonania izolacji przeciwwodnej mogą być wykorzystywane:

  • masy polimerowo-bitumiczne (masy KMB, zwane także masami PMBC),
  • elastyczne szlamy uszczelniające,
  • masy hybrydowe (zwane reaktywnymi),
  • bitumiczne materiały rolowe (polimerowo-bitumiczna papa termozgrzewalna, samoprzylepna membrana).

Problem mogą stanowić folie z tworzywa sztucznego, gdyż wymagają bardzo starannego przemyślenia koncepcji uszczelnienia – przede wszystkim sama konstrukcja musi być zaprojektowana tak, aby ich zastosowanie było technicznie możliwe. To jednakże tylko jedno z kilku kryteriów. Drugim jest rodzaj podłoża pod izolację przeciwwodną, który stanowi zazwyczaj beton lub żelbet oraz mur z elementów drobnowymiarowych (cegła, bloczek betonowy, pustak), z ewentualnymi warstwami wyrównującymi (tynk cementowy, szpachla PCC). Jedynie w przypadku izolacji z folii (membran) z tworzyw sztucznych konieczne jest stosowanie dodatkowych materiałów ochronnych. Istotny będzie także kształt fundamentów, obecność przejść rurowych, dylatacji itp.

Z podanych powyżej powodów najczęściej wykorzystuje się masy KMB, polimerowo-bitumiczne papy termozgrzewalne lub samoprzylepne membrany bitumiczne, ale także masy hybrydowe.

Materiały do izolacji fundamentów - charakterystyka

Masy KMB

Elastyczne szlamy uszczelniające -  mineralne zaprawy cienkowarstwowe (mikrozaprawy), które zachowują elastyczność w bardzo niskich temperaturach. Nadają się do izolacji oraz zabezpieczania przed wilgocią i wodą powierzchni narażonych na duże obciążenia oraz odkształcenia, a dzięki zwiększonej elastyczności potrafią mostkować rysy do szerokości nawet 1 mm. Mają dobrą przyczepność do różnych podłoży budowlanych. Łatwo się je nakłada. Ich wadą jest konieczność nakładania przynajmniej w dwóch warstwach i sprawdzania grubości każdej z nich.

Masy hybrydowe
Łączą zalety mas KMB i szlamów. Są to materiały mineralne, spełniające dodatkowo wymagania stawiane masom KMB (przede wszystkim mostkowanie rys). Nie stwarzają problemów z wykończeniem powierzchni, np. za pomocą mineralnych (cementowych) wypraw tynkarskich, ani wykonaniem izolacji strefy cokołowej. Zwykle są też szybkowiążące (po kilkunastu godzinach mogą być odporne na stałe oddziaływanie wody pod ciśnieniem) i w ograniczonym zakresie tolerują wilgotne podłoże. Pomimo że wiążą hydraulicznie (z minimalnym skurczem; wysoka zawartość części stałych; niewielki ubytek grubości przy wiązaniu), są w porównaniu do szlamów czy mas KMB mniej wrażliwe na błędy przy pielęgnacji, tj. wiatr, słońce, temperaturę, wilgoć. Elastyczność i zdolność mostkowania rys jest porównywalna z masami KMB. Grubość powłoki przeciwwodnej z mas hybrydowych po wyschnięciu nie może być mniejsza niż 4 mm.

Bitumiczne materiały rolowane
Rolowe materiały bitumiczne to papy i membrany samoprzylepne. Składają się z osnowy (wkładki) nasyconej lub nasyconej i powleczonej bitumem. Rozróżnić można papy asfaltowe oraz asfaltowe modyfikowane. Te ostatnie występują najczęściej jako papy termozgrzewalne i membrany samoprzylepne. Papy mocuje się do podłoża za pomocą masy asfaltowej lub lepiku (najczęściej papy niemodyfikowane, zgrzewane do podłoża (termozgrzewalne)) bądź przez przyklejenie (membrany samoprzylepne).

W papach modyfikowanych (termozgrzewalnych i samoprzylepnych), jak wskazuje sama nazwa, masa asfaltowa powlekająca osnowę najczęściej modyfikowana jest elastomerem SBS. Nadaje jej on stabilność formy, dobrą przyczepność do podłoża oraz znaczną elastyczność nawet w niskich temperaturach (do –40°C). Na właściwości papy wpływ ma także rodzaj osnowy. Ta wykonana z tkaniny szklanej cechuje się dużą wytrzymałością na zerwanie, jednak jej wadą jest bardzo mała rozciągliwość, ta na bazie włókniny lub tkaniny poliestrowej wyróżnia się natomiast dużą rozciągliwością przy zerwaniu i jednocześnie bardzo dużą wytrzymałością na siły zrywające. Podobnie włóknina poliestrowo-szklana wykazuje wysoką odporność na siły zrywające. Papy termozgrzewalne produkowane są zazwyczaj na osnowie z włókna szklanego lub poliestrowej.
Membrany samoprzylepne natomiast – z włókniny poliestrowej, welonu szklanego (ewentualnie zbrojonego siatką), tkaniny szklanej, jak również materiałów mieszanych.
Elastyczne wyroby asfaltowe na osnowie muszą spełniać wymagania normy [2], a stosowane przy parciu wody pod ciśnieniem powinny być klasyfikowane jako wyroby do izolacji przeciwwodnej (T).

Problemem jest jednak informacja, jakimi parametrami musi się charakteryzować konkretny materiał, aby w danych warunkach brzegowych (przy konkretnym obciążeniu wilgocią/wodą, zastosowaniu itp.) mógł pełnić swoją funkcję. Ww. norma z obligatoryjnych wymagań podaje jedynie wodoszczelność przy ciśnieniu min. 60 kPa (6 m słupa wody) oraz prostoliniowość (20 mm/10 m).

Wybierając termozgrzewalną papę modyfikowaną, należy zwrócić uwagę przede wszystkim na następujące parametry [3]:

  • gramaturę osnowy [g/m²]: poliestrowa ≥180, mieszana ≥160, z welonu szklanego ≥60, z tkaniny szklanej ≥200, zdwojonej (przeszywana z tkaniny szklanej i welonu szklanego) ≥270,
  • zawartość składników rozpuszczalnych [g/m²]: ≥2500,
  • giętkość przy przeginaniu na wałku o średnicy 30 mm: niedopuszczalne powstanie na zewnętrznej stronie rys i pęknięć w temperaturze do –15ºC dla pap SBS.

Do zalet pap termozgrzewalnych i membran samoprzylepnych należy łatwość uzyskania żądanej grubości nakładanej warstwy i możliwość niemal natychmiastowego zasypania wykopu. Trudniejsze jest natomiast uszczelnianie dylatacji oraz przejść rurowych, które wymagają docinania i zachowania ściśle określonej kolejności układania kształtek. Dlatego chętnie stosuje się je do uszczelniania płaskich, równych powierzchni. Niedopuszczalne są ostre krawędzie i wystające wtrącenia, jak również ubytki w podłożu (wymusza to w niektórych sytuacjach konieczność stosowania warstw wyrównawczych). Newralgiczne mogą być także miejsca łączenia poszczególnych pasów ze sobą.

Literatura
1. PN-EN 15814+A2:2015-02 „Grubowarstwowe powłoki asfaltowe modyfikowane polimerami do izolacji wodochronnej. Definicje i wymagania”.
2. PN-EN 13969:2006, PN-EN 13969:2006/A1:2007 „Elastyczne wyroby wodochronne. Wyroby asfaltowe do izolacji przeciwwilgociowej łącznie z wyrobami asfaltowymi do izolacji przeciwwodnej części podziemnych. Definicje i właściwości”.
3. Komentarz do normy PN-EN 14967 „Elastyczne wyroby wodochronne. Wyroby asfaltowe do poziomej izolacji przeciwwilgociowej. Definicje i właściwości wraz z zaleceniami ITB dla wyrobów objętych normą”, ITB, 2010

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Czytaj więcej