Konštrukčné a materiálové riešenia hydroizolácie podzemných častí stavieb a ich spoľahlivosť

1 Úvod

Pri výbere vhodnej hydroizolácie podzemných častí stavieb a jej realizácie treba pamätať na to, že nedostatočné hydroizolácie znižujú kvalitu stavby a často môžu zapríčiniť aj vážne poruchy a havárie. Opravy a dodatočné hydroizolácie podzemných častí budov sú vždy veľmi nákladné a ťažko realizovateľné. Preto treba vždy vopred starostlivo uvážiť všetky okolnosti, ktoré majú vplyv na voľbu spôsobu ochrany podzemných častí stavby proti podzemnej vode. Hydroizolácia podzemných častí stavieb predstavuje rizikový prvok stavby pre ich neskoršiu neprístupnosť. Z toho vyplýva požiadavka ich trvanlivosti počas životnosti stavby. Na kvalitu hydroizolácie sú aj v odbornej technickej verejnosti rôzne diskusie a nejednotné názory. Jedná sa najmä o presne definovanie, koľko vody môže alebo nemôže do stavby preniknúť. Z takéhoto pohľadu je nutné mať jasné funkcie použitia podzemných častí budovy (sklady, miestnosti pobytu, technické priestory, garáže, dopravné stavby atď.). Miera hydrofyzikálneho namáhania je jedným z najdôležitejších kritérií pri návrhu vhodnej hydroizolácie podzemnej časti budovy.

2 Hydroizolačné povlaky

Hydroizolačné povlaky predstavujú prefabrikované materiály. V súčasnosti sa najčastejšie používajú asfalty a rôzne druhy syntetických plastov a kaučukov z ktorých sa robia pásy.

2.1 Z asfaltovaných pásov

V súčasnosti sa používajú prevažne modifikované asfalty s modifikátorom SBS. Hydroizolačné povlaky z asfaltovaných pásov sú klasickou spoľahlivou technológiou, ktorá prešla vývojom desiatky rokov a bola realizovaná na veľkom množstve objektov. Samostatnú kategóriu predstavujú nataviteľné hydroizolačné pásy s kovovou nosnom vložkou. Najnovšiu koncepciu asfaltovaných hydroizolačných pásov predstavujú asfaltované pásy bezvložkové a asfaltované pásy samolepiace. Návrh povlakových hydroizolácií z asfaltovaných pásov spodnej stavby ovplyvňuje rada materiálových, konštrukčných, technologických a hydrogeologických okolností. Dimenzia hydroizolačného povlaku sa riadi pôsobiacim hydrostatickým tlakom.
Pre tlaky vyvolané výškou vodného stĺpca do 2 m sa používajú dva modifikované nataviteľné asfaltované pásy. Pre tlaky vyvolané výškou vodného stĺpca väčšieho ako 2 m sa používajú tri modifikované nataviteľné asfaltované pásy. Hydroizolácia z asfaltovaných pásov na zvislej časti steny ako aj na horizontálnych plochách musí byť chránená. Voľba druhu ochrany je závislá v prvom rade na tom, ako bude zhotovená hydroizolačná vrstva.

2.2 Z plastových pásov

Hydroizolačné povlaky z plastových pásov sa kladú podobne ako pri asfaltovaných pásov medzi pôsobiace vodné prostredie a chránenú konštrukciu. Hydroizolačné povlaky z plastových pásov rozdeľujeme podľa počtu vrstiev na:
  • jednovrstvové
  • dvojvrstvové.
Jednovrstvové povlaky

Pre hydroizolácie spodnej stavby z plastových pásov sa v prevažnej miere používajú nevystužené fólie z mäkčeného PVC (mPVC). Hydroizolačné sústavy a konštrukcie spodných stavieb izolované fóliami z mPVC sa navrhujú do značnej miery zhodne so zásadami platnými pre povlakové izolácie z asfaltovaných pásov. Jedným z hlavných rozdielov je skutočnosť, že fólie sa na podklad voľne kladú a v požadovanej polohe v rozpracovanej stavebnej konštrukcii sa bodovo alebo líniovo kotví. K ochrane tohto typu hydroizolácie sa používajú geotextílie alebo bezpečnejšie obklady z polotuhých dosiek PVC. Hydroizolačnú funkciu v hydroizolačnej konštrukcií je schopná plniť jedna vrstva z mPVC. Kritickým miestom sú spoje pásov. Preto za účelom zvýšenia hydroizolačnej bezpečnosti sa v podmienkach tlakovej vody používajú dvojité zvary alebo sa styky prepáskujú. Hydroizolačnú funkciu styku možno kontrolovať tlakovou skúškou.

Dvojvrstvové povlaky

V náročných hydrofyzikálnych podmienkach pri pôsobení tlakovej vody je vhodné vytvoriť dvojvrstvové fóliové izolačné povlaky s vákuovou kontrolou hydroizolačnej funkcie systému v celej ploche. Fólie sú medzi sebou líniové prepojené tak, že vznikajú najčastejšie štvorcové sektory. Sektory sú vyplnené filtračnou hmotou z netkanej textílie. V sektoroch sa počas realizácie zabuduje systémová hadička do jednej z fólií a následne sa zo sektoru odsaje vzduch. Ak sa vákuum v sektore udrží po dohodnutú dobu, je sektor tesný. Následne sa na sektor privaria k fólii ďalšie hadičky, ktoré budú slúžiť napr. ako injektážné pri dotesňovaní sektoru tesniacim gélom. K ochrane týchto hydroizolácií sa používa geotextília alebo obklady z polotuhých dosiek PVC.

3 Bentonitová hydroizolácia


Bentonitová hydroizolácia, ktorá je vyrábaná v pásoch sa kladie medzi pôsobiace vodné prostredie a chránenú konštrukciu. Neoddeliteľnou súčasťou tejto hydroizolácie je spolupôsobiaca konštrukcia „ochrannej vrstvy“. Princípom tejto hydroizolácie je vložené vodou zväčšujúceho objemu materiál do vrstvy medzi spolupôsobiacimi konštrukciami. Ako vodou zväčšujúceho objemu materiál sa používa bentonit obvykle sodný. Tento materiál musí byť vo vrstve medzi spolupôsobiacimi hydroizolačnými konštrukciami účinne zovretý. Medzi dvoma masívnymi konštrukciami sa zovretie zaistí pomerne ľahko. V stykoch sa jednotlivé pásy hydroizolácie z bentonitu prekladajú s presahom, čím sa styky stávajú nepriepustnými. Je treba mať na pamäti, že bentonit v žiadnom prípade sám nemôže tvoriť hydroizolačnú vrstvu. Bentonit neodoláva prúdiacej a kolísavej vode, vyplavuje sa a tým znehodnocuje. Pri zovretí medzi dvoma hydroizolačnými konštrukciami (masívne betónové steny, dosky) nie je vyplavením ohrozený.

4 Hydroizolácia z vodonepriepustného betónu

Vodonepriepustné betónové konštrukcie sa navrhujú z hutného betónu s požadovanou vodotesnosťou, vystuženého na medzu trhlín. Betónová konštrukcia sa betónuje po menších úsekoch, medzi ktorými sa vynechávajú zmršťovacie pásy. Tie sa potom dobetónujú po zmrštení priľahlých úsekov. Súčasťou vodonepriepustnej betónovej konštrukcie musí byť účinné riešenie pracovných škár. Musí byť vyriešená eliminácia trhlín od zmraštenia betónu. Aj keď vodotesné betóny majú predpísaný stupeň vodotesnosti, musia spĺňať aj iné funkcie, najmä v agresívnom prostredí. Odolnosť betónu závisí vždy od vlastností zložiek, z ktorých bol vyrobený. Vlastnosti betónu je možné upraviť správnym použitím rozličných prísad. Na zvýšenie vodotesnosti betónu a obmedzenie vplyvu agresívnych vôd naň sa používajú tesniace prísady. Ako tesniace prísady sa používajú anorganické a organické látky vo forme práškov, roztokov alebo emulzií. Ďalej pre dosiahnutie vodotesnosti betónu sa používajú aj hydrofobizačné prísady. Sú osobitným druhom tesniacich prísad, ktoré okrem tesniaceho účinku hydrofobizujú betón, a tým znižujú jeho nasiakavosť a priepustnosť. Z hľadiska hydroizolačnej spoľahlivosti vodostavebných betónov je dôležité venovať pozornosť trhlinám. Na vznik trhlín vplýva najmä teplota a to predovšetkým prvé štyri dni. Trhliny sa najviac objavujú v masívnom betóne, vo vnútorných škárach, v pracovných škárach atď. v dôsledku chladnutia a zmrašťovania jadra betónu. Ak sa má zabrániť tvoreniu trhlín, betónové konštrukcie musia byť delené dilatačnými škárami, ktoré je nutné situovať pomerne blízko seba. K tesneniu škár sa uplatňujú škárové plastové pásy, škárové plechy, profily z napučiavacieho materiálu a injektážnej hadičky. Hadička sa do škáry uchytáva špeciálnymi príchytkami a koniec sa vyvedie do krabice, aby bol prístupný na ďalšiu manipuláciu pre použitie injektážnej hmoty (akrylový gél).

5 Kryštalické hydroizolácie


Materiály, ktoré patria do tejto skupiny spôsobia, že sa konštrukcia pomocou kryštalizácie stane pre vodu nepriepustná. Ich základnou zložkou je zmes špeciálneho portlandského cementu. Veľmi jemne mletého, upraveného kremičitého piesku a rôznych zvláštnych chemikálií. Po zmiešaní s vodou a po aplikácii formou nástreku alebo náteru, aktivované chemikálie spôsobia katalytickú reakciu, ktorou sa tvoria nepriepustné kryštály v póroch a kapilárach betónu a prenikajú hlboko do jeho štruktúry. Kryštalická formácia obmedzí veľkosť vzduchových pórov betónu tak, že molekuly vody nimi neprejdú. Tesniaci materiál potrebuje pre priebeh kryštalizácie vlhkosť. Vhodná je jeho aplikácia na čerstvý betón. V prípade suchého povrchu ho treba najprv navlhčiť. Podklad pod nátery musí byť otvorený kapilárny systém aby pomáhal nasávaniu. Musí byť čistý, bez olejov. V prípade hladkého povrchu musí byť zdrsnený miernym otryskaním a dostatočne nasýtený čistou vodou. Po aplikácii sa naďalej udržuje vlhký povrch počas dvoch až troch dní. Materiály na dozrievanie a rozvoj kryštálov potrebujú 21 dní. Materiál má špeciálne komponenty na opravy betónov, tesnenie prestupov, tesnenie mikrotrhlín a riešenie stykov horizontálnej a vertikálnej konštrukcie pri technológii ich realizácie s pracovnou škárou. Tento typ hydroizolácie sa môže použiť na podzemné časti betónovej konštrukcie. Je zdravotne neškodný.

6 Záver

Pre kvalitnú spoľahlivú hydroizoláciu je nutné mať k dispozícii informácie o geologickej stavbe územia a o výskyte vody v území. Na výsledný účinok spoľahlivosti hydroizolačnej konštrukcie podzemných častí stavieb má vplyv veľa faktorov. Okrem kvality návrhu sa najviac uplatňuje kvalita realizácie a vplyv stavebných procesov nasledujúcich po realizácii hydroizolačnej konštrukcie – vrstvy. Proces realizácie hydroizolačnej konštrukcie nemôže končiť jej odovzdaním po ukončení prác na nej, ale až po ukončení úspešných skúšok tesnosti. Ak je hydroizolačný povlak účinne plnoplošne spojený s podkladom steny podzemných častí stavieb, ktorá má určité hydroizolačné vlastnosti, nedôjde k šíreniu vody medzi podkladom a hydroizolačnou vrstvou v prípade poruchy hydroizolačnej vrstvy. Vplyv poruchy bude len lokálny. Ak hydroizolačná vrstva nie je plnoplošne spojená s podkladom podzemných častí stavieb a dôjde k poruche zatekania, voda sa šíri medzi hydroizoláciou a podkladom do veľkých vzdialeností. Optimálny variant hydroizolačného riešenia spodnej stavby zohľadňujúci materiálové, konštrukčné, realizačné, ekologické a ekonomické požiadavky musí byť spracovaný v projektovom návrhu. Je nutné graficky a slovne v projekte presne a úplne stanoviť druh, vlastnosti, polohu a rozmery hydroizolačných konštrukcií. Je nutné spracovať jej skladby a všetky detaily. Veľmi dôležitou požiadavkou na hydroizolácie spodnej stavby je ich trvanlivosť a spoľahlivosť, ktoré sa musia rovnať životnosti stavby.
Obzvlášť je nutné dávať pozor na aplikovanie hydroizolačnej konštrukcie, ktorá nie je vhodná na izolovanie podzemných častí stavieb. Projektant navrhol hydroizolačnú konštrukciu správne, realizátor niekedy v snahe vyhovieť investorovi zamení systém alebo materiál za lacnejší. Na dôležité miesto, akým je podzemná časť stavby sa následne aplikuje hydroizolačný materiál s nedostatočnými parametrami. Často potom vzniká perforácia hydroizolácie a nasleduje zatekanie.

Literatúra

[1] G. Adamská a kol.. Konštrukcie pozemných stavieb I. vydavateľ STU, 2009
[2] V. Chrobák: Staviteľské konštrukcie I, SNTL, 1964
[3] L. Káně: Navrhovaní spolehlivé ochrany podzemních prostor a konstrukcí před nežádoucim působením vody, Dizertačná práca, ČVUT – FA, 2012
[4] Z. Kutnar a kol.: Hydroizolácie stavieb. Povlaková hydroizolácie, Kutnar – Izolácie stavieb, 1997
[5] J. Oláh: prehľad súčasných hydroizolačných materiálov určených pre vodotesné izolácie spodných stavieb. Zborník z konferencie IZOLACE, 2004

Článek má souvislost s akcí Izolace 2015 (22.01.2015).

Anotace

Česky

Hydroizoláciami chránime podzemné časti stavieb pred škodlivými vplyvmi vody tým, že sa jej zabráni v prenikaní do steny a priestoru stavebného objektu. V príspevku je poukázané len na riešenia všetkých podzemných stavieb zaťažených podzemnou vodou alebo povodňou pôsobiacou tlakom z vonkajšej strany steny pri novostavbách. Podľa konštrukčného riešenia hydroizolácie podzemných častí stavieb rozdeľujeme do štyroch základných skupín. Ochranu podzemných priestorov budovy proti nežiaducemu prenikaniu vody stanovuje investor s podporou projektanta. Investor sa musí rozhodnúť aké prostriedky chce vložiť do ochrany podzemnej časti stavby z hľadiska hydroizolačného s vedomím rizika.