Vodotěsné izolace spodní stavby na bázi modifikovaných asfaltových pásů

Úvod

Dlouhodobě funkční řešení hydroizolace spodní stavby je důležitým předpokladem pro bezproblémové fungování a využívání každého objektu. Pokud projektovaná hydroizolační opatření neplní svoji funkci, dochází k šíření vlhkosti, ať již v kapalné nebo plynné formě, obalovými konstrukcemi až do interiéru. Z technického hlediska je v takovém případě největší problém postupná ztráta požadovaných vlastností všech dotčených konstrukcí, resp. materiálů. Nejčastěji se jedná o nežádoucí změnu mechanických a tepelně-vlhkostních parametrů. S tím souvisejí zejména rizika z hlediska mechanické odolnosti konstrukcí, vzniku tepelných mostů a tepelných ztrát. 

Nejčastěji jsou v oblasti spodních staveb dotčeny železobetonové konstrukce. Pokud je umožněn přístup vlhkosti k a do železobetonové konstrukce, dochází za současné přítomnosti vzdušného oxidu uhličitého ke karbonataci betonu, jejímž negativním důsledkem je ztráta zásaditosti tohoto prostředí a tím ztráta ochrany výztuže proti korozi. Ke ztrátě ochrany výztuže může dojít také působením solí rozpuštěných v prostupující vodě, např. vnesená voda od parkujících automobilů v parkovacích domech. Produkty koroze mají větší objem než komponenty vstupující do reakce. V důsledku toho dochází k postupné ztrátě soudržnosti mezi výztuží a betonem, v některých případech dochází až odpadávání celých povrchových vrstev betonu. 

Druhou problematickou oblastí může být narušování struktury samotného betonu v důsledku expanzivních reakcí cementového kamene se síranovou vodou nebo s některými komponenty z nevhodně zvoleného kameniva (za přítomnosti vlhkosti). Popsané jevy, pokud jsou splněny podmínky jejich existence, mohou samozřejmě probíhat i ve vzájemné kombinaci. Těmito procesy dochází k efektivní destrukci železobetonu. 

Kromě zmíněných technických aspektů je také nutné zohlednit hledisko hygienické, kdy problémy se zatékáním často vedou k vytvoření ideálních podmínek pro růst plísní a další nežádoucí biologickou aktivitu v interiérech staveb. Stejně tak je důležité i hledisko užívání objektu. Zatékání do interiérů může významně poškodit vnitřní zařízení, uskladněné komodity a nebo např. parkující osobní vozy. Zatékání do interiéru snižuje užitnou hodnotu prostor již od pouhého pohledu a může vést ke značným škodám na majetku. 

Výše zmíněné destruktivní procesy velmi významně snižují trvanlivost stavebních konstrukcí ze železobetonu. Jelikož jsou jejich výskyt a rychlost do značné míry svázány s transportem vody konstrukcí, je jasné, že problematice řešení hydroizolace spodních staveb je potřeba věnovat náležitou pozornost. Jen tak lze zaručit skutečně dlouhodobou funkčnost železobetonových konstrukcí a bezproblémové využívání spodní stavby a omezit finančně náročné sanace na minimum. 

Korektní návrh a provedení hydroizolace je samozřejmě základním předpokladem dlouhodobé, bezproblémové funkce spodní stavby obecně, tedy i pokud je konstrukce tvořena jiným materiálem, než je železobeton. Hydroizolační řešení by vždy mělo zohledňovat specifické požadavky konkrétních použitých materiálů, konkrétní podmínky v místě stavby a provozní požadavky. 

Přehled a srovnání hydroizolačních řešení s použitím modifikovaných asfaltových pásů

Modifikované asfaltové pásy mohou být v oblasti spodních staveb používány v mnoha různých systémech. Rozhodujícím kritériem pro volbu vhodného systému je kromě požadavků vyplývajících z konstrukčního řešení a požadavků na parametry interiéru hlavně namáhání objektu vodou. Česká Hydroizolační Společnost (ČHIS) definuje ve své směrnici ČHIS 01 [1] Návrhové Namáhání stavebních konstrukcí Vodou (NNV) v sedmi kategoriích. Konkrétně se jedná o kategorie NNV1 („vodní pára obsažená ve vzduchu a kondenzující v konstrukcích nebo na jejich povrchu“) až NNV7 („voda pod hladinou podzemní vody v propustné zemině, voda nahromaděná v zásypu stavební jámy vyhloubené v málo propustné nebo nepropustné zemině“), podrobněji viz níže a v [1]. 

Základní systémy s použitím hydroizolačních pásů z modifikovaného asfaltu jsou uvedeny v přehledu níže.
  • hydroizolační „sukénka“ 
  • jednovrstevný nebo vícevrstevný povlakový systém 
  • bez kontrolního mechanizmu 
  • s pasivním kontrolním mechanizmem 
  • s aktivním kontrolním mechanizmem 
  • speciální systém s antivibrační vložkou 
  • kompozitní systém s bentonitovou rohoží 
Hydroizolační sukénka je opatření používané u sanací již existujících staveb, kdy z důvodu chybného spádování nebo odvodnění dochází k nátoku srážkové vody po terénu k objektu, odkud následně dochází k zatečení do obvodových stěn a k základovým konstrukcím. Vlhkost se projevuje nejčastěji ve sklepních prostorech a také vzlínáním do svislých konstrukcí nad úroveň terénu. Přítomnost vlhkosti v konstrukcích, v tomto případě nejčastěji zděných, má negativní vliv zejména na tlakovou pevnost zdiva a na jeho tepelně-technické parametry. 

Sukénková hydroizolace se realizuje do výkopu kolem objektu a to následujícím způsobem. Modifikovaný asfaltový pás se mechanicky kotví v úrovni min. 150 mm nad terénem. Ukončení se opatří lištou se zatmelením, alternativně se detail zakryje fasádními plechy. Hydroizolační pás se nechá volně viset do vykopané hloubky, kde se zalomí a odvede v mírném spádu cca 1000 mm od objektu. Na konci se pás vyvede o cca 100 mm výše (vytvoří se koryto). Pás se v celé délce podkládá ochranou geotextílií. Do vzniklého koryta se umístí drenážní trubka zabalená v geotextílii a tato se obsype kačírkem. Podložená geotextilie se ohne směrem vzhůru tak, aby zakryla celou drenážní trubku, resp. zásyp kačírkem. Na tuto geotextílii se uloží odtěžená zemina. Drenážní trubka nesmí být uložena v blízkosti nebo pod úrovní základové spáry z důvodu možné dotace vody do této oblasti a případným problémům s únosností podloží. Drenážní trubky je nutné důsledně vyspádovat a zajistit tak bezproblémový odtok vody od objektu. 

Z důvodu sanačního charakteru tohoto hydroizolačního opatření nelze toto přesně zatřídit ve smyslu jeho odolnosti proti konkrétní třídě NNV. Toto řešení se pro novostavby nenavrhuje. Cílem opatření je pouze zmírnit nevyhovující stav odvedením povrchové vody od objektu. 

Jednovrstevné a vícevrstevné systémy bez kontrolního mechanizmu představují základní varianty řešení hydroizolace novostaveb pomocí modifikovaných asfaltových pásů. Systémy jsou dílčím způsobem a zejména jen na svislých konstrukcích využitelné také při rekonstrukcích. Jedná se o volně ložené (zejména vodorovné plochy) nebo na penetrační nátěr plnoplošně natavené (zejména svislé plochy) pásy, které tvoří ochranu konstrukce v jedné nebo více vrstvách, skladba viz obr. 1. Vícevrstevné systémy jsou vzájemně plnoplošně svařeny. 

o1.png
Obrázek 1: skladba dvouvrstevného hydroizolačního systému bez kontrolního mechanizmu, 1 - rostlá zemina, 2 - vyrovnávací podsyp, 3 - podkladní beton, 5a – první vrstva asfaltové natavitelné hydroizolace, 5b - asfaltová natavitelná hydroizolace, 6 - ochranná vrstva – textilie, 7 - ochranná PE fólie, 8 - ochranná betonová mazanina, 9 - základová deska 

Výhodou těchto systémů je jistě jednoduchost při provádění a nízká cena. Nevýhodou je velmi omezená možnost kontroly bezvadného provedení. Nejvyšší riziko představuje obecně použití jednovrstevného systému, který je nejnáchylnější na poškození při provádění. U více vrstev je riziko poškození nižší. Tyto systémy jsou teoreticky schopné odolávat až NNV7. Je ovšem potřeba uvést, že v praxi navrhování a provádění těchto systémů do náročných hydrogeologických podmínek a pro konstrukce a navazující interiéry, kde nelze připustit ani omezený průsak vody, nelze doporučit. 

Řešení naopak lze doporučit do relativně nenáročných podmínek a tam, kde lokální průsak nepředstavuje pro konstrukci a provoz zásadní problém. Důležitým faktorem je také přístupnost izolace a možnost její opravy. Tyto systémy jsou vhodné tam, kde lze k izolaci zajistit bezproblémový přístup. Za nenáročné podmínky lze označit NNV1, NNV2 („voda v pórech zemin nebo stavebních materiálů“), NNV3 („voda volně stékající plošnou svislou drenáží na suterénní stěně“) a NNV4 („odstřikující a odtékající srážková voda“). Systémy lze omezeně využít také pro NNV5 („voda krátkodobě se hromadící v drenáži a jejím okolí“) a velmi zřídka, v případě méně náročných staveb, také NNV6 („voda prosakující propustnou zeminou k podzemní konstrukci nad hladinou podzemní vody, voda hromadící se na lokálně nepropustných vrstvách v jinak propustné zemině kolem suterénu“). 

Jednovrstevné a vícevrstevné systémy s pasivním kontrolním mechanizmem nabízejí možnost rozdělení hydroizolace na sektory a tím zvyšují kontrolovatelnost provedení. Případný porušený sektor se projeví výtokem vody z osazených hadiček. Takový sektor je možné následně zainjektovat. Stejně jako v předešlém případě platí, že dvouvrstevný, případně vícevrstevný systém, je podstatně bezpečnější než systém jednovrstevný. Také platí, že systémy se na vodorovných plochách zpravidla volně pokládají a na svislých kotví. Systémy s pasivním kontrolním mechanizmem jsou poněkud náročnější na provádění a také úměrně dražší. Skladba takového systému je uvedena na obr. 2. 

Tyto systémy lze doporučit až do třídy namáhání NNV6. Tyto systémy lze teoreticky použít i v případě konstrukcí a interiérů, kde nelze připustit ani omezený průsak vlhkosti. V praxi je ovšem bezpečnější tyto systémy do takových podmínek spíše nedoporučovat [2]. 

o2.png
Obrázek 2: 1 - rostlá zemina, 2 - vyrovnávací podsyp, 3 - podkladní beton, 5b - asfaltová natavitelná hydroizolace, 6 - ochranná vrstva – textilie, 7 - ochranná PE fólie, 8 - ochranná betonová mazanina, 9 - základová deska, 10 - profilovaný pás typu „Waterstop“ 

Jednovrstevné a vícevrstevné systémy s aktivním kontrolním mechanizmem se od systémů s pasivním kontrolním mechanizmem liší vytvořením sektorů ze dvou vrstev hydroizolačních pásů, mezi které je vložen distanční prvek, například geotextílie. Dvouvrstevným nebo vícevrstevným systémem se v této souvislosti myslí použití dvou a nebo více vrstev pásů na styku s exteriérem. Z definice systému je vždy potřeba jeden pás na styku s konstrukcí pro vymezení sektoru z vnitřní strany a jeden či více pásů na exteriérové straně pro vymezení sektorů z vnější strany. Tyto dvě vrstvy jsou propojeny vloženými propojovacími pásky, které oddělují jednotlivé sektory od sebe. Tento systém představuje ekvivalent známějšímu a více užívanému systému s použitím foliových izolací. 

Skladba je v principu zachycena na obr. 3. Zde se jedná již o speciální systém s antivibrační vložkou. Antivibrační vložka by byla v tomto případě zaměněna za zmiňovanou geotextílii. Tyto systémy jsou relativně náročnější na provedení a představují nákladnější investici. Na druhou stranu ale umožňují velmi dobrou kontrolovatelnost provedení (podtlakově) a poskytují zvýšenou izolační bezpečnost. Z tohoto důvodu je lze doporučit i pro nejvyšší stupeň NNV7 a pro konstrukce a navazující interiéry, kde není možné akceptovat žádný průsak vlhkosti. 

Jednovrstevné a vícevrstevné systémy s antivibrační vložkou vycházejí svým charakterem ze systémů s aktivním kontrolním mechanizmem. Rozdíl spočívá v umístění stlačitelné antivibrační vložky mezi jednotlivé vrstvy pásů. Tyto systémy poskytují oproti výše zmíněným ochranu před šířením vibrací z podloží do konstrukcí objektu. Takové vibrace mohou vznikat například od důlní činnosti a nebo častěji ve městech od pojezdu dopravních prostředků, např. vlaků či metra. 

Tyto systémy patří mezi nejnáročnější z hlediska provádění i nákladů, na druhou stranu umožňují snadnou kontrolovatelnost provedení a poskytují kromě bezproblémové izolační funkce ještě dodatečnou ochranu proti šíření vibrací. Proto jsou stejně jako předešlé systémy vhodné do nejnáročnějších podmínek, více viz [2]. 

o3.png
Obrázek 3: 1 - rostlá zemina, 2 - vyrovnávací podsyp, 3 - podkladní beton, 4 - podkladní vrstvy – textilie, 5b - asfaltový natavitelný systém s antivibrační vložkou, 6 - ochranná vrstva – textilie, 7 - ochranná PE fólie, 8 - ochranná betonová mazanina, 9 - základová deska 

Relativní novinkou je kombinace asfaltových pásů v jedné nebo více vrstvách a bentonitových rohoží. Tyto systémy využívají speciální bentonitové rohože, které se vkládají do bednění a po betonáži se stávají součástí betonové konstrukce. Rohože jsou uzpůsobeny tak, aby se propojily s betonovou směsí a vytvořily kompozit. Asfaltové pásy se ukládají v jedné nebo více vrstvách na vnější líc, tedy mezi bentonitovou rohož a exteriér. Asfaltové pásy tvoří v tomto případě hlavní vrstvu hydroizolace. Bentonitová rohož má pojistnou funkci, kdy pokud by došlo k zatečení skrz asfaltové pásy, bentonit v rohožích zvětší svůj objem a průsak utěsní. Předpokladem pro bezvadnou funkci je dokonalé sevření bentonitové rohože mezi beton a asfaltový pás, resp. zabránění možnosti proudění podzemní vody v bezprostředním okolí rohože nebo přímo jejím průřezem. V takovém případě by mohlo docházet k vymývání bentonitu a ke ztrátě funkce této vrstvy a celého systému. 

Jedná se tedy o „samo“ utěsňovací systém, který poskytuje velmi vysoký stupeň hydroizolační bezpečnosti a spolehlivosti. Tento systém lze proto také doporučit do těch nejnáročnějších podmínek a pro konstrukce a provozy, kde je požadavek na absolutní eliminaci průsaků. 

Výše uvedená hydroizolační řešení je vhodné doplnit o nejrůznější drenážní systémy, které přispívají ke snížení namáhání hydroizolačních vrstev v důsledku odvodu vody pryč od objektu. 

Jednotlivá výše uvedená řešení je samozřejmě možné kombinovat s dalšími hydroizolačními opatřeními. Nejčastěji jde o kombinaci s vodostavebným betonem. V takovém případě dochází k podstatnému navýšení stupně hydroizolační bezpečnosti z důvodu kombinace dvou teoreticky plně funkčních hydroizolačních systémů. Vhodnost kombinace vzhledem k požadavkům na hydroizolační systém a způsobu namáhání tohoto systému posuzuje projektant. 

Závěr

Článek shrnul a zhodnotil různé metody hydroizolace spodní stavby s použitím asfaltových modifikovaných pásů. Jednovrstevné a vícevrstevné systémy bez kontrolního mechanizmu byly vyhodnoceny jako vhodné do méně náročných podmínek, tzn. nižší stupně NNV a pro konstrukce a navazující interiéry, kde lze připustit lokální průsak vlhkosti. Tyto systémy je zároveň vhodné navrhovat, jen pokud bude izolace relativně přístupná a bude ji případně možné jednoduše opravit. Systémy s aktivním kontrolním mechanizmem, speciální systémy s antivibrační vložkou a kompozitní systémy s bentonitovými rohožemi lze doporučit do náročných podmínek, tzn. pro nejvyšší stupně NNV a pro konstrukce a navazující interiéry, kde není možné připustit ani omezený průsak vlhkosti. Systémy s pasivním kontrolním mechanizmem jsou s výhodou použitelné v podmínkách na hranici mezi výše popsanými řešeními. Obecně platí, že vícevrstevné systémy poskytují vyšší stupeň hydroizolační bezpečnosti a spolehlivosti a proto je vhodné v náročných podmínkách hydroizolační pásy minimálně zdvojovat. 

Vhodnost použití konkrétního systému pro konkrétní stavbu je vhodné konzultovat se specializovaným projektantem. Pro optimální návrh je nutné zohlednit specifické požadavky vyplývající z materiálového řešení izolovaných konstrukcí, specifické požadavky na kvalitu vnitřního prostředí a samozřejmě stupeň NNV. Při navrhování hydroizolačního systému by neměla být rozhodující cena v okamžiku realizace, ale celkové náklady na pořízení, údržbu a případnou sanaci hydroizolačního systému (včetně dalších případně poškozených konstrukcí a interiérů) v průběhu celé jeho plánované životnosti. 

Literatura

[1] Česká Hydroizolační Společnost, Směrnice ČHIS 01: Hydroizolační technika – ochrana staveb a konstrukcí před nežádoucím působením vody a vlhkosti, 07/2013 
[2] M. Novotný, P. Jůn: Metody hydroizolace spodní stavby ve složitých hydrogeologických podmínkách, Střechy, fasády, izolace, 03/2014

Článek má souvislost s akcí Izolace 2015 (22.01.2015).
Článek má souvislost s firmou AXTER CZ s.r.o..

Fotogalerie k článku

Anotace

Česky

Předmětem článku je stručný popis základních způsobů hydroizolace spodní stavby s použitím modifikovaných asfaltových pásů jako povlakové hydroizolace. Jednotlivé způsoby jsou nejprve koncepčně popsány a poté vzájemně srovnávány s přihlédnutím k návrhovému namáhání stavebních konstrukcí vodou. Článek současně formuluje doporučení ohledně volby vhodného hydroizolačního systému vzhledem ke konkrétním podmínkám stavby.