Hydroizolace spodní stavby

Transkript

1 ČVUT v Praze Fakulta stavební KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB 2 - K Hydroizolace spodní stavby Ing. Jiří Pazderka, Ph.D. Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 Zpracováno v návaznosti na přednášky Prof. Ing. Petra Hájka, CSc. LS 2011/12

2 Ochrana spodní stavby proti vlhkosti Zdroje vlhkosti ve spodní stavbě Atmosférická (srážková) voda - odstřikující dešťová voda - voda stékající ze střešních ploch - dešťová voda penetrující do konstrukcí - voda stékající po povrchu terénu Podpovrchová voda (podrobně viz dále) Provozní voda - voda z bazénů a nádrží - poruchy kanalizačního a vodovodního potrubí - voda od výrobních procesů Technologická voda - důsledek mokrých procesů - odvodnění stavební jámy Hygroskopická vlhkost stavebního materiálu Kondenzovaná vlhkost (tepelné mosty) Vliv okolní vegetace

3 Podpovrchová voda Zemní vlhkost Přirozená vlhkost horninového prostředí. Voda nevytváří spojitou hladinu a je vázána nebo se pohybuje v základových půdách a konstrukcích vlivem absorpčních, kapilárních nebo gravitačních sil. Voda volně stékající Vytváří spojitou hladinu a působí na hydroizolaci malým hydrostatickým tlakem (max. 0,001 MPa), stéká po vodorovných nebo šikmých plochách podzemních konstrukcí. Vzlínající podzemní voda Voda pronikající do konstrukcí z podzákladí vlivem kapilární vzlínavosti nebo vlivem difúze vodní páry. Kapilární vzlínání se projevuje nejvýrazněji u jemnozrnných zemin (F). Tlaková voda Vytváří v okolí objektu (např. podzemí pod hladinou podzemní vody) nebo uvnitř objektu (např. bazény, nádrže, jímky) spojitou hladinu a působí na izolaci hydrostatickým tlakem.

4 Principy hydroizolace spodní stavby Hydroizolační principy - novostavby Návrh koncepce ochrany konstrukcí spodní stavby proti působení vody a vlhkosti je vždy úzce spjat s hydrogeologickými podmínkami v místě stavby a s konstrukčním řešením spodní stavby (zahrnující také způsob úpravy okolního horninového prostředí - drenáže, apod.) Základní princip ochrany spodní stavby proti vodě a vlhkosti spočívá v návrhu spojité a trvanlivé hydroizolační obálky. Ta může být provedena použitím následujících hydroizolačních technologií: Přímé hydroizolační principy (pro novostavby) - povlakové hydroizolace (podrobně viz dále) - bílé základové vany (viz přednáška Bílé vany, krystalizace ) Nepřímé hydroizolační principy - odvodnění horninového prostředí (drenáže, jímky) - výběr základových poměrů (umístění stavby) - úprava okolních ploch objektu

5 Principy hydroizolace spodní stavby Hydroizolační principy - rekonstrukce Volba metody provedení dodatečné hydroizolace vyžaduje podrobný stavebně-vlhkostní průzkum objektu. Sanace vlhkých konstrukcí bývá obvykle prováděna souborem sanačních metod zahrnujícím hydroizolační, vysušovací a stavební opatření. Přímé hydroizolační principy (rekonstrukce) - mechanické metody (podřezávání, zarážení plechů, probourávání) - injektážní metody (podstatou je vytvoření injektážní clony ve zdivu) - elektrofyzikální metody (aktivní elektroosmóza) - vzduchoizolační metody (předstěny, provětrávané sokly nebo štoly) Nepřímé hydroizolační principy - dodatečné odvodnění horninového prostředí (drenáže, čerpací jímky) - úprava parametrů vnitřního prostředí pomocí VZT (vlhkost, teplota) - úprava okolních ploch objektu (difuzně propustné povrchy, spádování) Doplňková sanační opatření - Sanační omítky (vždy v kombinaci s přímou nebo nepřímou metodou)

6 Hydroizolace spodní stavby Povlakové hydroizolace

7 Rozdělení povlakových hydroizolací Norma ČSN [2] uvádí následující typy povlakových hydroizolací: Asfaltové materiály zpracovatelné za horka Asfaltové materiály zpracovatelné za studena Asfaltové pásy Syntetické polymery Silikátové hmoty Plastové a elastové pásy (fólie) V současné době se i přes rozvoj nových technologií pro hydroizolaci spodní stavby stále nejvíce používají hydroizolační systémy na bázi tradičních povlakových hydroizolačních pásů (asfaltové pásy a fóliové izolační pásy). Slabým místem hydroizolační obálky spodní stavby provedené z hydroizolačních pásů (asfaltových i plastových) jsou spoje mezi pásy a řešení prostupů. Spolehlivost takové hydroizolační obálky je potom přímo závislá na kvalitě provedení spojů a prostupů.

8 Příklady realizace Hydroizolace spodní stavby pomocí asfaltových pásů

9 Příklady realizace Hydroizolace spodní stavby pomocí asfaltových pásů

10 Asfaltové pásy Základní typy asfaltových (bitumenových) hydroizolačních pásů: typ A: asfaltový izolační pás bez krycí vrstvy (lepenka napuštěná asfaltem) typ R: asfaltový hydroizolační pás s krycí vrstvou typ S: asfaltový hydroizolační pás natavitelný asfaltový hydroizolační pás bezvložkový (asfaltová hmota samonosná) asfaltový hydroizolační pás samolepicí Výztužné vložky: hadrová, papírová nebo textilní (nasákavé a dnes již nevyhovující) hliníková vložka (minimální tažnost, riziko koroze) vložky z minerální, skelné nebo syntetické rohože (nejpoužívanější) bez vložky (některé pásy typu SBS) Asfaltové pásy typu S: AP-S AP-SM - asfaltový pás natavitelný (základní typ) - asfaltový modifikovaný natavitelný pás AP-SM-B - asfaltový modifikovaný natavitelný pás - elastomerický typ (modifikace SBS) AP-SM-P - asfaltový modifikovaný natavitelný pás - plastomerický typ (modifikace APP) Asfaltový pás typu AP-SM-B (SBS) je pro hydroizolaci spodní stavby nejvhodnější.

11 Další povlakové hydroizolace Plasotvé a elastové pásy (hydroizolační fólie) F-PVC-P F-VAE, F-EVA F-PEHD, F-PELD F-PEC F-PO..a další - fólie z měkčeného PVC - fólie z vinyl-acetát-etylénu - fólie z polyetylénu - fólie z chlorovaného polyetylénu - fólie polyolefínové Nejpoužívanější jsou fólie F-PVC-P, vyrábějí se v tloušťkách 0,7-2,0 mm. Stěrkové / nátěrové hydroizolace asfaltové nátěrové hmoty (laky, emulze, vodní disperze, tmely) nátěry ze syntetických polymerů (epoxidové, disperzní, polyuretanové, polyesterové) silikátové nátěry a nástřiky - jednosložkové směsi (např. krystalizační nátěry) - dvousložkové systémy (silikátová hmota + disperze) Výhodou stěrkových / nátěrových hydroizolací je absence spojů.

12 Hydrofyzikální namáhání Hydrofyzikální namáhání spodní stavby s vybranými příklady složení povlakových hydroizolací podle ČSN minimální skladby! Vlhkost přilehlého pórovitého prostředí (zemní vlhkost, vlhkost stativ) 1x asfaltový pás typu AP-S 1x asfaltový modifikovaný pás typu AP-SM 1x hydroizolační fólie (F-PVC-P, F-PEHD, F-VAE apod.) asfaltová nátěrová hmota typu AO-SI Voda prosakující přilehlým propustným horninovým prostředím - svislé plochy 1x asfaltový modifikovaný pás (elastomerický) typu AP-SM-B 1x hydroizolační fólie o tloušťce min. 1,0 mm (F-PVC-P, F-PEHD, F-VAE apod.) Silikátová hydroizolační nátěrová hmota typu HH-SIL (např. krystalizační nátěr) Voda prosakující přilehlým propustným hornin. prostř. - šikmé a níže situované plochy 2x asfaltový modifikovaný pás typu AP-SM-B nebo 2x asfaltový pás typu AP-S 1x hydroizolační fólie o tloušťce min. 1,5 mm s tlakovou/vakuovou kontrolou těsnosti spojů

13 Hydrofyzikální namáhání Hydrofyzikální namáhání spodní stavby s vybranými příklady složení povlakových hydroizolací podle ČSN minimální skladby! Tlaková voda (konstrukce pod HPV) 2x asfaltový modifikovaný pás typu AP-SM-B 2x hydroizolační fólie o tl. min. 1,5 + 1,0 mm se zabudovaným aktivním kontrolním sanačním systémem (F-PVC-P, F-PEHD, F-VAE apod.) kombinovaný systém: 1x hydroizolační fólie min. tl. 1,5 mm s tlakovou/vakuovou kontrolou těsnosti spojů + konstrukce z vodonepropustného betonu (např. krystalizační beton) Uvedené příklady hydroizolací jsou minimální skladby podle [2], z hlediska spolehlivosti hydroizolační obálky spodní stavby je však často vhodné navrhnout více pásů nebo kvalitnější typ pásu apod. Optimální skladby hydroizolačních souvrství jsou uvedeny v pomůcce Návrh hydroizolace spodní stavby na webu cvičení KP2.

14 Návrh hydroizolační obálky Koncepce řešení hydroizolační obálky spodní stavby při založení objektu nad hladinou podzemní vody

15 Návrh hydroizolační obálky Varianta ALFA propustné horninové prostředí Varianta BETA nepropustné horninové prostředí, trvale odvodněné dno stavební jámy a Skladba hydroizolační soustavy v podlaze podzemního prostoru, realizovaná přímo na povrchu dna stavební jámy propustný štěrkopísek. e Skladba hydroizolační soustavy v podlaze podzemního prostoru, realizovaná na štěrkopískový drenážní podsyp. b Propojení vodorovného a svislého povlaku v patě obvodové železobetonové stěny skeletu pomocí zpětného spoje. f Propojení vodorovného a svislého hydroizolačního povlaku v patě obvodové ŽB stěny skeletu pomocí zpětného spoje. c Charakteristická skladba hydroizolační soustavy podzemní stěny při realizaci nosné ŽB konstrukce jako první a svislého povlaku a ochranných vrstev vytváří zděná stěna pláště. g Charakter. skladba hydroizolační soustavy, stěny při realizaci nosné ŽB konstrukce jako první a svislého hydroizolačního povlaku jako druhého v pořadí. Ochrannou vrstvu povlaku vytváří termoizolační desky z extrudovaného pěn. polystyrenu s vertikálně probíhajícími drenážními kanálky krytými filtrační a separační textilií. d Ukončení hydroizolační soustavy u terénu s napojením na výplňové zdivo skeletu; v oblasti soklu je pod obkladem provedena armovaná kotvená cementová omítka. h Ukončení hydroizolační soustavy u terénu s napojením na výplňové zdivo skeletu; v oblasti soklu jsou k ŽB konstrukci přikotveny termoizolační desky z XPS pěn. polystyrenu se zdrsněným povrchem na vnější straně, kryté speciální omítkou.

16 Návrh hydroizolační obálky

17 Návrh hydroizolační obálky Koncepce řešení hydroizolační obálky spodní stavby při založení objektu V podmínkách podzemní vody

18 Návrh hydroizolační obálky Varianta GAMA základová spára pod hladinou podzemní vody v propustném horninovém prostředí a Skladba hydroizolační soustavy ve dně vanové ŽB konstrukce podzemí při založení na propustném horninovém prostředí. Varianta DELTA založeno v nepropustném horninovém prostředí bez možnosti trvalého odvodnění základové spáry (s rizikem vzniku hladiny podzemní vody v zásypech kolem objektu) d Skladba hydroizolační soustavy ve dně ŽB vanové konstrukce podzemí při zakládání na nepropustném horninovém prostředí. b Uspořádání hydroizolační konstrukce ve dně a stěně podzemní objektu při realizaci hydroizolačního povlaku do nízké podkladní vany s napojením hydroizolačního povlaku ve druhé etapě prací z vnější strany pomocí vratného spoje. e Uspořádání hydroizolační konstrukce ve dně a stěně podzemí objektu při realizaci hydroizolačního povlaku do vysoké podkladní vany vyztužené sloupky. c Ukončení hydroizolační soustavy u terénu při užití soklu z režného zdiva. f Ukončení hydroizolační soustavy u terénu se zavedením pod kamenný obklad dvouplášťové stěny; povlaková izolace proti srážkové vodě je napojena na povlakouvou izolaci proti vodě podpovrchové pomocí zpětného spoje.

19 Návrh hydroizolační obálky

20 Návrh hydroizolační obálky Varianty koncepčního řešení napojení svislé hydroizolace na vodorovnou [3]

21 Návrh hydroizolační obálky Příklad řešení spoje v místě napojení svislé hydroizolace na vodorovnou [3]

22 Návrh hydroizolační obálky Příklad řešení spoje v místě napojení svislé hydroizolace na vodorovnou [3]

23 Ochrana svislé povlakové hydroizolace Povlakovou hydroizolaci je nutné ochránit před mechanickým poškozením (zejména při zasypávání stavební jámy) Ochranná vrstva může mít i další funkci (tepelně izolační nebo separační) Možnosti ochrany povlakových hydroizolací Extrudovaný polystyrén (tepelně izolační vrstva) Nopová fólie Geotextílie Zděná přizdívka (málo používané - vysoká pracnost)

24 Nopové fólie Slouží pro separaci zeminy od suterénní stěny Provětrávání mezi nopy prakticky neprobíhá (příliš úzká dutina) Nepatří mezi klasické povlakové hydroizolace - jedná se o sanační systém Lze použít jako ochrannou vrstvu povlakové hydroizolace

25 Soklová oblast z hlediska trvanlivosti Soklová oblast staveb je zatížena zejména odstřikující dešťovou vodou Sokl musí mít trvanlivou povrchovou ochranu (hydrofobní omítka, provětrávaný obklad) Difúzně uzavřené vrstvy jako je např. klasický keramický obklad nejsou vhodné Nutno počítat s mechanickým namáháním a s abrazí

26 Prostup potrubí ve spodní stavbě Prostup potrubí je místem častých poruch hydroizolační obálky spodní stavby Konstrukční řešení prostupu je voleno v závislosti na hydrofyzikálním namáhání [3]

27 Prostup potrubí ve spodní stavbě [3]

28 Na přednášku se vztahují autorská práva. Děkuji za pozornost Literatura použitá v prezentaci: [1] Hájek P.: Přednášky KP20, ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Praha 2004 [2] ČSN Hydroizolace staveb - Povlakové hydroizolace - Základní ustanovení, ÚNMZ, Praha 2000 [3] KUTNAR - Izolace spodní stavby, skladby a detaily, Dektrade a.s. 2009