Izolace spodních staveb – použití bentonitových izolačních systémů

Krátká historie bentonitových izolací
Historii bentonitových izolací předcházely přírodní izolace využívající malou propustnost jílů. Tyto jíly se odedávna používaly na izolace nádrží, rybníků a posléze také na izolace podsklepených staveb, kde se jíl hutnil do mezery mezi dvě konstrukce nebo se vytvářel kompletní nepropustný jílový obal stavby při jejím zásypu. S rozvojem výrobních technologií se začaly zejména ve Spojených státech a Evropě používat pro vytváření plošných bentonitových izolací bentonity ať už přírodní nebo chemicky upravované. Tyto bentonitové materiály se začaly používat nejdříve při izolacích nádrží a skládek odpadů. Následně se zejména v posledních 20 letech rozšířily i do pozemních a inženýrských staveb.

Druhy bentonitových izolací
U bentonitových výrobků je hlavním znakem, jakým způsobem je bentonitový granulát nebo prášek uchycen nebo sevřen v rámci plošného prvku. Z tohoto hlediska se nejčastěji setkáváme s bentonitovými rohožemi, bentonitovými kompozity nebo bentonitovými panely. Bentonitové rohože jsou tvořeny většinou dvěmi geotextiliemi se vzájemným projehlováním nebo prošitím, které vytváří prostorovou strukturu samotné bentonitové rohože a zabezpečuje sevření bentonitových granulí nebo prášku tak, aby nedocházelo k jeho vysypávání z výrobku (např. bentonitové rohože VOLTEX, BENTOFIX, CEMTOBENT apod.). Bentonitové kompozity jsou materiály, kde je bentonit určitým způsobem (laminací nebo spojovací emulzí) přichycen k základnímu nosnému materiálu, většinou na bázi PE fólie. Tímto se vytváří izolační prvek, který obsahuje fólii jako primární izolační zábranu a bentonit jako pojistný a spojovací prvek. Tyto bentonitové kompozity v základním provedení neobsahují geotextilie (DUAL SEAL, SWELLTITE apod.). Bentonitové panely jsou například kartonové panely, kde je ve struktuře kartonu nasypán bentonitový granulát nebo prášek např. VOLCLAY.

Výhody a nevýhody jednotlivých druhů bentonitových izolací

a) Bentonitové rohože
Výhody:
  • jednoduchá montáž a spojování pásů bentonitových rohoží
  • možnost montáže i za mínusových teplot
  • vysoká odolnost vůči mechanickému poškození
  • odolnost vůči opakovanému namáhání vodou před jejich zakrytím
  • dobrá plošná těsnící schopnost po zabetonování železobetonovou konstrukcí (bentonitová rohož se stává součástí ŽB konstrukce)
Nevýhody:
  • relativně vysoká propustnost spojů
  • drenážní vlastnosti geotextilií v podélném směru a z tohoto důvodu omezené použití pro dodatečnou montáž na již hotové konstrukce (nefunguje spolehlivě spolupůsobení s hotovou ŽB konstrukcí)
o1.png

b) Bentonitové kompozit
Výhody:
  •  výborná plošná těsnící schopnost
  • možnost montáže i za mínusových teplot
  • odolnost vůči dešti při montáži na již hotové konstrukce (průběžné sektorové zabezpečení jednotlivých úseků proti podtečení)
  • spolupůsobení s již hotovou ŽB konstrukcí a tím zamezení migrace vody z případného místa poškození do sousedních oblastí
  • vysoká spolehlivost opracování a zabezpečení nepropustnosti detailů
Nevýhody:
  • - prakticky nemožné použití jako samostatného prvku do izolačních van a pro vodorovné izolace pod ŽB deskou
  • - menší mechanická odolnost vůči průrazu

o2.png

c) Bentonitové panely

Výhody:
  • výborná plošná těsnící schopnost
  • možnost montáže i za mínusových teplot
  • jednoduchý způsob spojování
Nevýhody:
  • problematická ochrana proti vodě před zabudováním pod ŽB konstrukci (z tohoto důvodu se v poslední době používají velmi omezeně a to pouze na výplně např. dilatací)
  • problematické opracování a zabezpečení nepropustnosti detailů (dilatace a prostupy)
Základní zásady použití druhů bentonitových izolací vzhledem k jejich vlastnostem
Na základě výše uvedených výhod a nevýhod jednotlivých druhů bentonitových izolací jsme dospěli k několika zásadám pro navrhování a použití bentonitových izolačních systémů. Je nutné zdůraznit, že bentonitové izolační systémy jsou vhodné pro použití s ŽB konstrukcemi. Nedoporučuje se tyto izolace kromě speciálních typů skladeb kombinovat se zděnými konstrukcemi nebo konstrukcemi z betonového ztraceného bednění.

Volba druhu bentonitové izolace podle postupu výstavby
Základním principem navrhování jakéhokoliv izolačního systému by mělo být jeho spolupůsobení s konstrukcí, kterou chceme izolovat. U klasických izolací jsou typickým příkladem pro tento princip asfaltové pásy, které se výborně hodí na izolace hotových konstrukcí, kde se plnoplošně natavují na tyto konstrukce a tím zamezují v případě poškození migraci vody mezi izolačním systémem a konstrukcí. Při použití asfaltových pásů do izolačních van se z nich stává pouze „fóliová izolace“, kde při poškození asfaltového pásu dochází k migraci vody mezi ním a konstrukcí.

Izolační systém realizovaný před betonáží ŽB konstrukce (vodorovná izolace pod ŽB deskou, svislá izolace na pažení nebo přizdívku do izolační vany)
Pro tento typ izolačního systému jsou vhodné bentonitové rohože z důvodu jejich odolnosti vůči srážkám a vodě v montážním stavu před betonáží ŽB konstrukce. Po betonáži dochází ke spolupůsobení bentonitové rohože s ŽB konstrukcí (beton částečně vnikne do bentonitové rohože směrem k bentonitu).

Izolační systém realizovaný na již hotovou ŽB konstrukci (svislé izolace v otevřených stavebních jámách)
Pro tento izolační systém by se zásadně měly používat bentonitové kompozity, které jsou orientovány „čistou“ bentonitovou vrstvou směrem k ŽB konstrukci. Tento typ materiálů prakticky vylučuje migraci vody mezi bentonitovou izolací a ŽB konstrukcí.

Návrh bentonitového izolačního systému vzhledem k hydrofyzikálnímu namáhání a účelu objektu

Bentonitové izolační systémy se zpravidla navrhují tam, kde hrozí namáhání izolačního systému tlakovou vodou dlouhodobého nebo krátkodobého charakteru. Vzhledem ke klimatickým změnám z posledních let je nutné počítat s krátkodobým namáháním tlakovou vodou prakticky u všech podsklepených objektů s výjimkou těch, které jsou situovány na velmi propustném podloží bez podzemní vody nebo mají navržený dostatečně dimenzovaný a spolehlivý drenážní systém. V tomto příspěvku se zabýváme pouze izolacemi proti tlakové vodě. Dalším neméně důležitým faktorem je i účel objektu, resp. jeho podsklepené části. Izolační systémy s výrazně vyšší mírou spolehlivosti musíme navrhovat na ty objekty, jejichž podsklepená část slouží pro obytné a skladové účely nebo jinak využívané prostory vyžadující suchý povrch vnitřních podlah a stěn.

Izolační systémy pro jednoduché stavby kde není vadou občasný úkap skrz ŽB konstrukci nebo vlhké místo (např. kolektory, garáže bez nátěrových úprav ŽB desky nebo s nátěry s difúzně otevřeným povrchem, apod.) a pro stavby, kde je izolační systém sekundární podporou pro vodu nepropustnou ŽB konstrukci (bílá vana)

Pro tento typ izolací (vodorovné izolace a izolace na pažení nebo přizdívku do vany) jsou dostačující samotné bentonitové rohože nebo bentonitové rohože v kombinaci s ochrannou PE nebo PVC-P fólií menší tloušťky (0,3 – 0,6 mm). Svislé izolace v otevřených stavebních jámách doporučujeme izolovat z bentonitových kompozitů nebo kombinovat izolace s plnoplošně nataveným asfaltovým pásem.

Izolační systémy pro stavby, kde lze v případě, že se objeví průsak nebo vlhké místo, realizovat lokální injektáž (obvodové konstrukce jsou přístupné zevnitř), ale výsledkem celého procesu výstavby je prostor se suchým povrchem (garáže s nátěrovými systémy podlah s uzavřeným povrchem, skladové prostory apod.)
Tady doporučujeme pro vodorovné izolace a izolace do vany bentonitové rohože kombinovat s mPVC fóliemi 1,0 – 1,5 mm nebo jedním volně položeným modifikovaným asfaltovým pásem svařeným ve spojích. Na svislých stěnách lze použít bentonitové kompozity nebo 2x plnoplošně natavený modifikovaný asfaltový pás.

Izolační systémy pro stavby s nejvyššími nároky na spolehlivost izolačního systému (podsklepené rodinné domy, podsklepené části objektů využívané k obytným nebo komerčním účelům, skladové prostory s vysokými nároky na suché prostředí, zdravotnická zařízení, prostory s elektrickými zařízeními apod.)

Pro tento typ izolačního systému navrhujeme vícevrstvé, vzájemně spolupůsobící materiály. Pro vodorovné izolace jsou to tyto základní skladby:

a) Fóliovo-bentonitový systém HDPE
Primární HDPE fólie doplněná o bentonitový kompozit. Tato vrstva vytváří primární trojitou samosanační izolaci (HDPE fólie, bentonit s HDPE fólií), sekundární ochranná a pojistná vrstva (bentonitová rohož pod ŽB deskou).

b) Bitumenovo-bentonitový systém
Primární dvojitá bitumenová izolace (2x modifikovaný asfaltový pás), sekundární ochranná a pojistná vrstva (bentonitová rohož pod ŽB deskou).

c) Fóliovo-bentonitový systém PVC-P
Primární tlaková izolace z PVC-P fólie se signální vrstvou tl. min 2,0 mm včetně všech zkoušek svarů, sekundární ochranná a pojistná vrstva (bentonitová rohož pod ŽB deskou).

o3.png

Závěr

Navrhování izolací spodních staveb doporučujeme provádět komplexně po zhodnocení všech vnějších parametrů a požadavků na izolační systém. Z těchto důvodů je pro dosažení optimální spolehlivosti izolačního systému vhodné jednotlivé izolační materiály kombinovat i od více výrobců, aby byly využity všechny jejich výhody a potlačeny nevýhody.

o4.png

Článek má souvislost s akcí Izolace 2015 (22.01.2015).
Článek má souvislost s firmou PASTELL spol. s r.o..

Fotogalerie k článku

Anotace

Česky

Bentonitové izolace využívané ve spodních stavbách jsou rozděleny do základních třech druhů. Každý druh bentonitové izolace má svoje výhody a nevýhody, které se dají využít při optimálním návrhu izolačního systému. Izolační systémy jejichž součástí jsou bentonitové izolace se navrhují pro tlakové izolace zejména podle účelu staveb z hlediska jejich využití.