Vodotěsné izolace spodních staveb
Vodotěsné izolace spodních staveb navrhované proti tlakové vodě jsou v rámci technického řešení stavebních objektů velmi významným prvkem. Nevhodným řešením (materiálovým či technickým), nekvalitním provedením izolačního povlaku a nebo jeho poškozením při následných stavebních pracích může dojít nejen k obvyklému zatékání do objektu, ale i k statickým poruchám lokálního, ale i celkového charakteru. Následující stať je zpracována na základě podkladů firmy A.W.A.L., s.r.o., která se specializuje na projektovou a expertní činnost v oblasti stavebních izolací. Tato firma byla založena v roce 1991 a v roce 1994 přeměněna na s.r.o. Ve své odborné činnosti ideově a personálně navazuje na projektové složky Stavebních izolací, n.p., s.p. atd. Možnost dlouholetého sledování této problematiky umožňuje vytvoření určitého technického názoru na jednotlivé systémy povlakových vodotěsných izolací proti tlakové vodě, které se v současné době používají. Jako názorná ukázka poruch systému vodotěsných izolací jsou následné obrázky. Představují podzemní garáže cca 14 m pod U.T. A přestože se jedná o rozsáhlý objekt (cca 6 000 m2) vysoce namáhaný tlakovou vodou a prováděny ve velmi rychlém tempu jsou použity hydroizolace z jednoduchých fólií mPVC. Tento materiál sám o sobě je velmi vhodný pro tento druh izolací, ale jeho svařování, zejména v detailech a následná možnost poškození dalšími stavebními pracemi jej velmi handicapují oproti systémům, které je možno buď dodatečně sanovat nebo mají vyšší odolnosti proti mechanickému poškození.
1
Obr. 1, 2 Fotografie podzemí popisovaného objektu Současný stav vodotěsných izolací spodní stavby proti tlakové vodě není právě idylický, chybí technická literatura, chybí normy atd. U mnohých staveb se pak stává, že za nefungující hydroizolaci je nutno složitě a nákladně vyrábět náhražku ve formě různých druhů injektáží. Uznávám, že je nutné na ekonomické otázky spojené se stavbou pohlížet ekonomicky, ale prvoplánová ekonomika nemusí být úspěšná i ve všech ostatních souvislostech. Pár čísel a srovnání1/. Při minimalistických investičních nákladech - 100 % je 90 % pravděpodobnost následných problémů a poruch vodotěsných izolací. Pro kvalitní systém vodotěsných izolací spodní stavby je třeba 150 - 180 % minimalistických investičních nákladů a ve srovnání s minimalistickou variantou je 10 % pravděpodobností následných problémů a poruch vodotěsných izolací. Poruch a problémů se na stavbách nelze vyvarovat. Rozpočet vodotěsných izolací spodní stavby se pohybuje 0,5 - 1 % z celkových investičních nákladů, tedy při volbě minimalistické variantě lze ušetřit 0,25 - 0,5 % celkových investičních nákladů. Oprava nefunkčních vodotěsných izolací spodní stavby se pohybuje rozpětí 2 - 4% investičních nákladů - tedy tato procenta znamenají čistý prodělek jen v nákladech na provádění. Kromě vysoké investiční náročnosti (2 - 4 % celkového nákladu stavby) s sebou nese rekonstrukce tlakových vodotěsných izolací spodní stavby • Časovou ztrátu při rekonstrukci - trvání rekonstrukčních prácí se pohybuje řádově v měsících a tím ztrátu při návratnosti investičních nákladů. • Problematickou životnost zejména u injektáží, kterou nikdo není schopen přesně stanovit. • Likvidaci dobrých vztahů mezi jednotlivými zúčastněnými. 1
/ Tato čísla a srovnání byla stanovována podle vzorku staveb, které byly řešeny v rámci firmy A.W.A.L., s.r.o. a při stavbách s rozsahy vyššími jak 1 000 m2
2
Rizikové systémy vodotěsných izolací spodních staveb namáhaných tlakovou vodou: • •
Nátěry a stěrky všech druhů. Oxidované asfaltové pásové materiály, případně asfaltové systémy obdobných pevnostních vlastností jako jednoduché fóliové systémy • Vodostavebné betony. • Jednoduché fóliové systémy. Tyto systémy nejsou rizikové z hlediska teoretického řešení, ale z ryze praktického hlediska situace ve stavebnictví, a na stavbách, kde nejsou dostatečně vypěstované návyky kázně a ohleduplnosti k práci jiného. Jejich použití je v praxi možné, ale vždy je nutné mít na paměti rizika spojená s jejich prováděním. U jednoduchých asfaltových nebo syntetických fóliových systémů je velké riziko v následném proražení při provádění dalších stavebních prací, to znamená, že je nezbytně nutné dbát na velmi opatrné provedení všech vrstev, které mohou nějakým způsobem negativně ovlivnit celistvost hydroizolačního povlaku. Rizika návrhu vodotěsných izolací spodní stavby, které by měl mít na paměti každý projektant: • • • • •
Podcenění hydrogeologických podmínek stavby.2/ Nevhodné materiálové a technologické řešení. Neproveditelnost (konstrukčních detailů atd.). Nadměrná, nevhodná etapovitost provádění. Nerespektování předpokládaného počasí v době provádění.
Projektant by si měl uvědomit, všechny výše uvedené body a přidat k nim ještě: • •
Zemní vlhkost se vyskytuje u objektů založených nad U.T. Zemní vlhkost se vyskytuje na kopcích, kde lze provést dokonalou drenáž - ve spádu od objektu a to jen s podmínkou, že kopec je z velmi propustných zemin • Ve většině případů jsou objekty namáhány podzemní tlakovou vodou a to když ne stále tak dočasně ve formě gravitační (stékající) vody. • Lépe vyprojektovat vodotěsné izolace proti tlakové vodě než sanovat nefunkční izolace proti zemní vlhkosti. • Statici se také jistí. Volba systémů vodotěsných izolací: Jako vodotěsné izolace proti tlakové vodě je optimální volit systém, které umožňují kontrolu těsnosti v průběhu provádění, případně i po zabudování, nebo alespoň umožňují jednoduchou sanaci v jasně stanovených a ohraničených sektorech. 2
/ Podcenění hydrogeologického namáhání, nebo dokonce absence kvalitního hydrogeologického průzkumu je velmi častým důvodem nevhodné volby hydroizolačního systému a konstrukcí s ním spojených
3
Z ostatních systémů je akceptovatelný zejména dvouvrstevný asfaltový, který je výrazně odolný proti proražení (min. 8 mm tloušťky) než jednoduché systémy a současně při použití asfaltových SBS pasů dostatečně elastický na překlenutí trhlin a pohybů podkladních konstrukcí. Systémy vodotěsných izolací bez komplexní možnosti exaktní kontroly a následné sanace: Tyto systémy umožňují vizuální kontrolu při a po provádění, u syntetických fólií jsou k dispozici ještě přetlakové a podtlakové možnosti zkoušení. Sytém č. 1 Charakteristika: • Systém vodotěsných izolací s jednoduchými syntetickými fóliemi. V současné době převažují fólie na bázi mPVC v min. tl. 1,2 , ale obvykle 2,0 mm. Materiálově odolávají jak tlakové vodě, tak i agresivitě podzemních vod. • Kontrola provedení je vizuální, může být kombinovaná s přetlakovou kontrolou dvojitých svarů (jsou-li provedeny), případně s podtlakovou kontrolou vakuovými zvony. Technicky velmi problematická je kontrola těsnosti konstrukčních detailů. • Z hlediska mechanického poškození, ve všech stádiích stavební výroby, je tento systém nejrizikovější. Přetlaková kontrola spojů u syntetických fólií např. mPVC:
železobetonová základová deska ochranná betonová mazanina separační Pe fólie ochranná textilie min. 500 g/m2 fólie mPVC tl. min. 1,5 mm podkladní textilie min. 500 g/m2 podkladní betonová mazanina drenážní podsyp (může být kryt textilií) rostlý terén
4
Sytém č. 2 Charakteristika: • Z asfaltových jednoduchých systémů převažuje použití SBS modifikovaných materiálů (i APP). Jedná se obecně o robustní pasy v min. tl. 4 mm. Ve většině případů jsou používány materiály se zvýšenou odolností proti agresivitě podzemních vod. Běžně tak odolávají tlakové vodě a současně i agresivitě podzemních vod. • Kontrola provedení je vizuální. Ostatní kontroly přetlakem nebo podtlakem nejsou pro tyto systémy dosud obvyklé. • Největším rizikem je mechanické poškození při následných stavebních pracích. Tyto systémy jsou méně rizikové než fóliové systémy. Sytém č. 3 Charakteristika: • Z asfaltových dvojitých (dvouvrstevných) systémů převažuje použití SBS modifikovaných materiálů (i APP). Jedná se obecně o robustní pasy v min. tl. 4 mm. Podkladní vrstvu tvoří pomocný materiál, který může být opět modifikovaný, ale současně může být i oxidovaný s dominantní funkcí antikorozní ochrany systému vodotěsných izolací. Ve většině případů jsou používány materiály se zvýšenou odolností proti agresivitě podzemních vod. Běžně pak odolávají tlakové vodě a současně i agresivitě podzemních vod. • Kontrola provedení je vizuální. Ostatní kontroly přetlakem nebo podtlakem nejsou pro tyto systémy dosud vyvinuty. • Tento systém je odolný proti mechanickému poškození.
železobetonová základová deska ochranná betonová mazanina separační Pe fólie ochranná textilie min. 500 g/m2 asfaltový pás min. tl. 4 mm modifikovaný SBS (příp. APP) podkladní betonová mazanina drenážní podsyp (může být kryt textilií) rostlý terén
železobetonová základová deska ochranná betonová mazanina separační Pe fólie ochranná textilie min. 500 g/m2 asfaltový pás min. tl. 4 mm modifikovaný SBS (příp. APP) podkladní asfaltový pás oxidovaný, modifikovaný min. tl.4 mm podkladní betonová mazanina drenážní podsyp (může být kryt textilií) rostlý terén
5
Systémy vodotěsných izolací s pasivní kontrolou: Tyto systémy neumožňují podtlakovou kontrolu plochy vodotěsné izolace, ale umožňují rozdělení plochy na sektory. Při porušení tohoto sektoru vytéká z kontrolních trubiček, kterými jsou tyto sektory opatřeny voda a je možno těmito trubičkami provést sanaci poškozeného sektoru. Sytém č. 4 Charakteristika: • Jednoduché systémy z asfaltových pasů umožňují vytvoření kontrolní, resp. sanačních sektorů pomocí profilovaných pryžových pasů. U asfaltový pasů se jedná obecně o robustní pasy v min. tl. 4 mm. Ve většině případů jsou používány materiály se zvýšenou odolností proti agresivitě podzemních vod. Běžně pak odolávají tlakové vodě a současně i agresivitě podzemních vod. Do interiéru jsou zavedeny trubičky umožňující injektáž poškozených sektorů. • Kontrola provedení je jen vizuální. Ostatní kontroly přetlakem nebo podtlakem nejsou pro tyto systémy dosud vyvinuty. • Tyto systémy umožňují při proražení hydroizolačního povlaku jeho lokální sanaci injektáží v konkrétním poškozeném sektoru. • Největším rizikem je mechanické poškození při následných stavebních pracích Sytém č. 5 Charakteristika: • Jednoduché systémy ze syntetických fólií umožňují vytvoření kontrolní, resp. sanačních sektorů pomocí profilovaných syntetických (mPVC apod.) pasů. Pro tyto účely se dominantně používají fólie na bázi mPVC v tl. min. 2,0 mm. Odolávají jak tlakové vodě, tak i agresivitě podzemní vod. Do interiéru jsou zavedeny trubičky umožňující injektáž poškozených sektorů. • Kontrola provedení je vizuální, svary mohou být dojité s kontrolou přetlakem, plocha a konstrukční detaily mohou být kontrolovány vývěvami (pod tlakem). • Tyto systémy umožňují při proražení hydroizolačního povlaku jeho lokální sanaci injektáží v konkrétním poškozeném sektoru. • Největším rizikem je mechanické poškození při následných stavebních pracích
železobetonová základová deska ochranná betonová mazanina separační Pe fólie ochranná textilie min. 500 g/m2 asfaltový pás min. tl. 4 mm modifikovaný SBS (příp. APP) podkladní betonová mazanina drenážní podsyp (může být kryt textilií) rostlý terén profilovaný pryžový pás vytvářející uzavřené sektory
železobetonová základová deska ochranná betonová mazanina separační Pe fólie ochranná textilie min. 500 g/m2 syntetická fólie min. tl. 1,5 mm podkladní betonová mazanina drenážní podsyp (může být kryt textilií) rostlý terén profilovaný pryžový pás vytvářející uzavřené sektory
6
Systémy vodotěsných izolací s aktivní kontrolou: Tyto systémy umožňují aktivní kontrolu těsnosti pod tlakem v libovolném stádiu po dokončení jednotlivých sektorů vodotěsných izolací. Při porušení tohoto sektoru vytéká z kontrolních trubiček, kterými jsou tyto sektory opatřeny voda a je možno těmito trubičkami provést sanaci poškozeného sektoru. Sytém č. 6 Charakteristika: • Dvojité systémy ze syntetických fólií umožňují vytvoření kontrolní, resp. sanačních sektorů pomocí příček mezi oběma fóliemi. Pro tyto účely se dominantně používají fólie na bázi mPVC v tl. 2x2,0 nebo 1x1,5 a 1x2,0 mm. Mezi fóliemi je umístěna drenážní textilie. Odolávají jak tlakové vodě, tak i agresivitě podzemní vod. • Kontrola provedení je vizuální a podtlaková. Z prostrou mezi fóliemi je odčerpatelný vzduch a sektor je podtlakově zkontrolovatelný. Plocha a konstrukční detaily mohou být kontrolovány též podtlakově vývěvou. • Tyto systémy umožňují při proražení hydroizolačního povlaku jeho lokální sanaci injektáží v konkrétním poškozením sektoru a to v libovolném stádiu provádění. • Největším rizikem je mechanické poškození při následných stavebních pracích. Sytém č. 7 Charakteristika: • Dvojitý systém firmy Sarnafil z fólií mPVC GN 479-23 a G 476-20 umožňuje vytvoření kontrolní, resp. sanačních sektorů pomocí příček mezi oběma fóliemi. Distanci mezi oběma fóliemi udržují nopy na fólii GN 47923. Odolávají jak tlakové vodě, tak i agresivitě podzemní vod. • Kontrola provedení je vizuální a podtlaková. Z prostrou mezi fóliemi je odčerpatelný vzduch a sektor je podtlakově zkontrolovatelný. Plocha a konstrukční detaily mohou být kontrolovány též podtlakově vývěvou. • Tento systém umožňuje při proražení hydroizolačního povlaku jeho lokální sanaci injektáží v konkrétním poškozením sektoru a to v libovolném stádiu výstavby. • Největším rizikem je mechanické poškození při následných stavebních pracích.
železobetonová základová deska ochranná betonová mazanina separační Pe fólie ochranná textilie min. 500 g/m2 kontrolní systém ze syntetických fólií podkladní textilie min. 500 g/m2 podkladní betonová mazanina drenážní podsyp (může být kryt textilií) rostlý terén
železobetonová základová deska ochranná betonová mazanina separační Pe fólie ochranná textilie min. 500 g/m2 kontrolní systém z fólií Sarnafil podkladní textilie min. 500 g/m2 podkladní betonová mazanina drenážní podsyp (může být kryt textilií) rostlý terén
7
Poslední dva systémy (6 a 7) lze doplnit o profilované pasy podle systémů (4 a 5). Výše uvedené systémy lze různým způsobem porovnávat. Toto porovnání je shrnuto v následující tabulce a poskytuje obecný pohled srovnání vlastností jednotlivých systémů vodotěsných izolací proti tlakové spodní vodě.
Spolehlivost systému Možnosti sanace Náročnost provádění Rychlost provádění Náročnost na podkladní konstrukce Náročnost na ochranné vrstvy Technologická variabilnost Cena
1
2
3
4
5
6
7
Jednodu -chá fóliová izolace z mPVC
Jednodu -chý asfaltov ý povlak z modifikovanýc h pásů
Dvojitá izolace z asfalto -vých modifikovanýc h pásů
Jednodu -chá fóliová izolace na bázi polyolefí nů sektory
Jednodu -chý asfaltov ý povlak z modifikovanýc h pásů sektory
Dvouvrs -tevná fóliová izolace z mPVC možnost sanace
Dvouvrs -tevná fóliová izolace z mPVC (1 nopová fólie) možnost sanace
6
5
4
3
3
2
1
-
-
-
ano
ano
ano
ano
3
1
2
5
4
6
7
1
2
3
4
5
6
7
fóliový systém vysoké nároky na kvalitu podkladních konstrukcí + použití podkladní textilie (min. 500 g/m2).
asfaltový povlak provádí se bez podkladní textilie a přesto živičné izolace nevyžadují tak kvalitní podklady jako systémy fóliové. U obou systémů jsou nároky na ochranné vrstvy obdobné. Jako ochrannou vrstvu lze použít krycí textilii (min. 500 g/m2), betonovou mazaninu, desky extrudovaného polystyrénu, nebo přizdívka z plných cihel. 2
1
1
2
1
3
3
2
1
3
5
4
6
7
8
Stupnice hodnocení: 1 - nejlepší (spolehlivost, náročnost na provádění), nejrychlejší (rychlost provádění), největší (technologická variabilnost), nejlevnější (cena) 7 - nejhorší, nejpomalejší, nejmenší, nejdražší Konstrukční detaily Kromě vlastní skladby (běžné plochy) systému vodotěsných izolací je nezbytně nutné kvalitní technické vyřešení konstrukčních detailů. V obecné poloze lze vytipovat některé zásady, které mají všeobecnou platnost. •
Veškeré tvarové změny hydroizolačního povlaku (kouty, zákoutí, rohy, nároží), prostupy (pod přírubami), dilatační spáry atd. je nezbytně nutno zesilovat. Ve většině případů se používá zesilující hydroizolační pás, v některých je možno používat i profilovaných pasů (podle systému 4 a 5) • Veškeré prostupy řešit pomocí systému sevření izolace mezi volnou a pevnou přírubu u kruhových prostupů používat plášťové trouby se samostatným dotěsněním mezi plášťovou troubou a prostupujícím tělesem • Dilatační uzávěry je nutno dimenzovat na předpokládané pohyby dilatačních celků izolovaného objektu. • Veškeré etapové spoje je nutno chránit před mechanickým poškozením, tak aby hydroizolační povlak byl v další etapě spolehlivě napojitelný. Je možno specifikovat i další zásady, ale výše uvedené je možno považovat za rozhodující. Ilustrativním příkladem navržení (konstrukční detail) a provedení konstrukčního detailu (fotografie č. 3 – 5) prostupu výztuže pilot do základové desky.
vodotěsně navařeno
výztuž prostupující z pilot
ochranná textilie zesilující pás (navařený) asfaltový tmel
9
Obr. 3 - 5 Fotografie provádění prostupu výztuže piloty do základové desky
10
