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)
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
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.
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.
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.
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).
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.
