Wykonywanie hydroizolacji przyziemnej części budynków w okresach obniżonej temperatury

STRESZCZENIE

W artykule podano opis warunków zimowych w Polsce oraz omówiono ogólne zalecenia wykonywania w okresie obniżonej temperatury prac związanych z hydroizolacją przyziemną części budynku. Omówiono ponadto wybrane materiały hydroizolacyjne dopuszczone do zastosowania w warunkach obniżonej temperatury wraz z wymaganiami dotyczącymi ich aplikacji.

ABSTRACT

The article describes the winter conditions in Poland, as well as discusses the general recommendations for carrying out the waterproofing of ground-level building parts. Furthermore, the article discusses selected waterproofing materials accepted for use in low-temperature conditions, as well as the requirements pertaining to their applications.

Mimo że prace w zamkniętych obiektach budowlanych mogą być prowadzone przez okrągły rok, budownictwo postrzegane jest jako branża związana z pracami sezonowymi. Wynika to z faktu uzależnienia wielu procesów, prowadzonych podczas wznoszenia czy modernizacji budynków i budowli (do tej grupy zaliczyć należy między innymi większość prac związanych z wykonaniem hydroizolacji przyziemnej części budynku), od warunków atmosferycznych, w jakich przebiegają. Tak więc w naturalny (nomen omen) sposób intensywność prowadzonych prac, a tym samym również zapotrzebowanie na wykwalifikowaną kadrę wykonawczą wzrasta w okresie wiosenno-letnim. Z drugiej jednak strony dążenie do skracania czasu realizacji inwestycji, jak również grożące firmom wykonawczym kary za niedotrzymanie określonych w umowie terminów wymuszają wydłużanie do maksimum tzw. sezonu budowlanego, co z kolei powoduje konieczność prowadzenia prac w niesprzyjających warunkach pogodowych.

Wiele procesów w budownictwie to tzw. procesy mokre, które ze zrozumiałych przyczyn nie mogą prawidłowo przebiegać w temperaturze poniżej zera. Należy również pamiętać, że nowoczesne materiały budowlane zawierają w swoim składzie wiele dodatków, także w znacznym stopniu wrażliwych na działanie niskiej temperatury. Prowadzenie robót budowlanych w okresie obniżonej temperatury wymaga zatem nie tylko zapewnienia odpowiednich warunków pracy dla osób je wykonujących, ale również uwzględnienia lub wyeliminowania opisanych powyżej ograniczeń. To drugie można zrobić na dwa sposoby. Bądź zapewniając lokalnie (np. przez ustawienie osłon i zastosowanie nagrzewnic powietrza) warunki odpowiednie do prowadzenia prac, bądź też stosując materiały, które – ze względu na skład lub technologię aplikacji – są w mniejszym stopniu wrażliwe na temperaturę.

Rys. 1. Średnia temperatura – zima 2016/17 [3]

Prace hydroizolacyjne w warunkach zimowych

Obszar Polski znajduje się pod wpływem dwóch rodzajów klimatu (wg klasyfikacji Koppena-Geigera) – umiarkowanego, ciepłego i dżdżystego, oraz borealnego, śnieżnoleśnego. Przez nasz kraj przechodzą również amplitudy roczne 20°C oraz 23°C, stanowiące umowną granicę między klimatami kontynentalnym a oceanicznym [1]. Pora chłodna rozpoczyna się najczęściej w listopadzie i zazwyczaj trwa do marca [2]. Średnia temperatura w tym okresie wynosi od +1°C do -5°C (rys. 1). Izotermy najchłodniejszego miesiąca w roku – stycznia – mają przebieg południkowy i wynoszą od -1°C na zachodzie do -5°C i mniej we wschodniej części kraju [1] (rys. 2).

Do najważniejszych elementów klimatu mających wpływ na procesy budowlane zalicza się: temperaturę powietrza, prędkość i kierunek wiatru oraz opady atmosferyczne (deszcz oraz śnieg wraz z kształtującą się z nich pokrywą lodową i/lub śnieżną). Nie bez znaczenia pozostaje także głębokość przemarzania gruntu [2].

Wytyczne Instytutu Techniki Budowlanej [2] zalecają całkowite wstrzymanie prac budowlanych w okresach, gdy temperatura powietrza:

• t ≤ -5°C oraz prędkość wiatru v ≥ 8 m/s;
• t ≤ -10°C oraz prędkość wiatru v ≥ 4 m/s;
• t ≤ -15°C oraz prędkość wiatru v ≥ 2 m/s oraz gdy
• występują opady atmosferyczne, mgła, oszronienie lub szadź.

Natomiast warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych [4] zalecają układanie warstw hydroizolacyjnych na suchym podłożu, gdy temperatura powietrza oraz podłoża wynoszą powyżej +5°C, jeśli karta techniczna nie podaje inaczej. Ponadto nie należy prowadzić jakichkolwiek prac uszczelniających podczas opadów atmosferycznych, przy zalegającej pokrywie śnieżnej oraz na przemarzniętym podłożu [2].

Rys. 2. Średnia temperatura w styczniu 2017 [3]

Materiały hydroizolacyjne stosowane w okresie obniżonych temperatur

Jednymi z wyrobów dopuszczonych do zastosowania w warunkach zimowych są papy asfaltowe i asfaltowe modyfikowane. W praktyce stosuje się jednak niemal wyłącznie papy termozgrzewalne, ze względu na fakt, że w przypadku pap tradycyjnych koszty związane z koniecznością rozgrzania lepiku oraz utrzymania temperatury wymaganej do klejenia są porównywalne z kosztem zastosowania droższego rozwiązania w postaci papy termozgrzewalnej. Wytyczne [2] dopuszczają możliwość wykonania w warunkach zimowych jedynie pierwszej warstwy uszczelnienia przyziemnej części budynku z pap z włókniny poliestrowej oraz tkaniny szklanej z powłoką modyfikowaną polimerami lub elastomerami. Nie powinno się stosować pap z asfaltu niemodyfikowanego.

Jeśli podłoże pod papę termozgrzewalną zostało zagruntowane odpowiednio wcześniej (przed spadkiem temperatury poniżej +5°C), wystarczy je dokładnie oczyścić. W innym przypadku podłoże powierzchniowo suche (tj. o wilgotności niewyczuwalnej przy dotknięciu) i nie- przemarznięte można gruntować roztworem asfaltowym bez ogrzewania go. Do gruntowania podłoży wilgotnych można przystąpić dopiero po ich powierzchniowym osuszeniu. Natomiast w przypadku gdy temperatura powietrza oraz podłoża są ujemne, podłoże należy osuszyć i ogrzać (proces ten należy prowadzić stopniowo), a osuszone partie natychmiast gruntować.

W przypadku wykonywania hydroizolacji budynku z pap asfaltowych należy zwrócić szczególną uwagę na możliwość powstania następujących usterek [2]:

• wystąpienia prostopadłych do kierunku wstęgi wybrzuszeń papy, co wynika z obniżonej elastyczności papy rozwijanej z rolki;
• powstania pęcherzy powietrznych spowodowanych miejscowym niedogrzaniem w momencie nadtapiania masy powłokowej;
• miejscowego niedoklejenia zakładów poszczególnych pasm – również w wyniku miejscowego niedogrzania;
• rozdarcia papy w trakcie rozwijania z rolki.

Materiałem dopuszczonym do zastosowania w warunkach zimowych są także bitumiczne membrany samoprzylepne, określane potocznie skrótem KSK (od niem. Kalkselbstklebebahnen). Samoprzylepne izolacje bitumiczne znajdują zastosowanie jako ochrona budynku przed wilgotnością gruntu oraz wodą niewywierającą ciśnienia hydrostatycznego. Z reguły składają się z samoprzylepnej warstwy z modyfikowanych tworzywami sztucznymi bitumów o grubości nie mniejszej niż 1,5 mm naniesionej na odporną na rozrywanie folię HDPE o grubości co najmniej 0,07 mm. Materiał ten, przy zachowaniu wymaganych przez producenta warunków aplikacji produktu, zapewnia wykonanie hydroizolacji odpornej na działanie wody bezpośrednio po jej przyklejeniu do podłoża w temperaturze do -5°C. Plastyczność i elastyczność materiałów, z których wykonano membranę, uzależnione, są – podobnie jak w przypadku pap termozgrzewalnych – od temperatury otoczenia. Dlatego też w przypadku aplikacji w temperaturze ujemnej należy uwzględnić fakt, że ciągliwość bitumu na styku z zagruntowanym podłożem oraz polietylenową powierzchnią sąsiedniego arkusza będzie odbiegać od tej, którą materiał wykazuje w temperaturze powyżej zera. Niemniej nawet przy niewielkim mrozie membrana KSK uzyskuje natychmiastową przyczepność niezbędną do uzyskania wymaganej wodoszczelności (przez co należy rozumieć szczelność w warunkach stałego obciążenia wodą niewywierającą ciśnienia hydrostatycznego oraz wodoszczelność na czasowe – do 72 godzin – oddziaływanie ciśnienia do 0,4 MPa).

Fot. 1. Bitumiczna membrana samoprzylepna (KSK)

W przypadku aplikacji samoprzylepnych membran bitumicznych w warunkach obniżonej temperatury należy zwrócić szczególną uwagę na to, aby:

• podłoże było odpowiednio przygotowane, tj. suche, czyste i zagruntowane – gruntowanie również można wykonać przy temperaturze poniżej 0°C, przy zastosowaniu specjalnych środków gruntujących (zazwyczaj zawierających rozpuszczalniki organiczne);
• nie prowadzić prac podczas występowania mgły czy szadzi – ze względu na ryzyko wystąpienia powyższych zjawisk nie zaleca się rozpoczynania prac w godzinach porannych;
• do momentu aplikacji membranę przechowywać w temperaturze pokojowej lub zbliżonej do pokojowej;
• zapewnić prawidłowe ułożenie i dociśnięcie arkuszy oraz zachować zakład nie mniejszy niż 10 cm w miejscu połączenia z arkuszem sąsiednim.

Należy ponadto uwzględnić, że membrany KSK bardzo łatwo ulegają uszkodzeniom oraz z reguły są wrażliwe na działanie promieniowania UV [5]. Dlatego też bezpośrednio po ułożeniu należy je chronić przez odpowiednie osłonięcie wykonanej warstwy.

W warunkach obniżonych temperatur praktycznie niemożliwe jest używanie jakichkolwiek izolacji powłokowych, tj. nakładanych w postaci płynnej lub półpłynnej. Wyjątek od tej reguły stanowią tzw. zimowe wersje mas KMB, czyli modyfikowane polimerami grubowarstwowe masy bitumiczne. Są to produkty, które dzięki reakcji dwóch komponentów, tj. emulsji bitumicznej o obniżonej temperaturze zamarzania oraz proszku reakcyjnego, pozwalają na wykonywanie izolacji powłokowych w temperaturze do pięciu stopni poniżej zera. W zależności od tego, jaki środek gruntujący posiada w swojej ofercie producent danej masy w wersji zimowej, gruntowanie podłoża należy przeprowadzić w warunkach normalnej temperatury lub też można je wykonać bezpośrednio przed przystąpieniem do prac uszczelniających.

W przeciwieństwie do membran KSK zastosowanie grubowarstwowych mas bitumicznych pozwala na wykonanie nie tylko izolacji przeciwwilgociowych, ale również wodochronnych. W odróżnieniu natomiast od wszystkich hydroizolacji rolowych pozwala na wykonanie bezszwowej (ciągłej, bez połączeń) powłoki, bez możliwości (dzięki pełnemu połączeniu z podłożem) przesiąkania wody, jak również pewne i nieskomplikowane wykonanie połączeń miejsc krytycznych (połączeń ściany z ławą fundamentową, miejsc przyłącza instalacji, szczelin dylatacyjnych). Ich istotną wadą jest natomiast długi czas schnięcia, wynoszący odpowiednio ok. trzech dni w temperaturze +5°C do nawet tygodnia w temperaturze poniżej zera.

Fot. 2. Nakładanie masy KMB w warunkach obniżonej temperatury [5]

Pewną alternatywą dla zimowych wersji mas KMB jest najnowsza generacja powłokowych materiałów hydroizolacyjnych, czyli elastyczne polimerowe masy uszczelniające. Produkt ten łączący w sobie właściwości mostkujących rysy, mineralnych szlamów uszczelniających oraz modyfikowanych tworzywami sztucznymi grubowarstwowych powłok bitumicznych nadaje się do stosowania praktycznie we wszystkich zakresach hydroizolacji budowlanych. Zastosowanie specjalnego, hybrydowego spoiwa pozwala niemal uniezależnić proces tworzenia się szczelnej powłoki od warunków atmosferycznych. W temperaturze +5°C (przy jednoczesnej wysokiej, sięgającej 90%, wilgotności względnej powietrza) pełna odporność na działanie wody (w tym również wody pod ciśnieniem) uzyskiwana jest nawet po ok. 18 godzinach po aplikacji.

Instrukcja [3] dopuszcza również wykonywanie poziomych izolacji przeciwwilgociowych przy zastosowaniu układanej luzem folii polietylenowej o grubości minimum 0,2 mm lub olejo- i bitumoodpornej folii z polichlorku winylu (PVC) o grubości nie mniejszej niż 1,5 mm. Folie można układać nawet na zawilgoconych podłożach. Przed użyciem należy ją jednak przechowywać w temperaturze co najmniej + 15^oC przez okres nie krótszy niż 24 godziny.

W przypadku izolowania większych powierzchni poszczególne arkusze trzeba łączyć ze sobą – w sposób zalecany przez producenta – w ogrzewanym i dobrze wentylowanym pomieszczeniu.

Po zakończeniu sezonu zimowego konieczne jest skontrolowanie stanu powłok uszczelniających wykonanych w okresie obniżonej temperatury, szczególnie pod kątem ich wodoszczelności, a jeśli to konieczne, dokonanie niezbędnych napraw (zazwyczaj przez usunięcie warstw wykonanych nieprawidłowo i ułożenie nowych). W trakcie kontroli szczególną uwagę należy zwrócić na przyczepność uszczelnienia do podłoża oraz ciągłość izolacji (połączenie na zakładach, zabezpieczenie tzw. miejsc krytycznych). Odbiory przeprowadzone zimą trzeba traktować jak odbiory częściowe. Ostateczna ocena wykonanych zabiegów uszczelniających powinna być wykonana po uzupełnieniu oraz zakończeniu tej części prac, które należy wykonać w okresie wiosenno-letnim [2].

mgr inż. Bartłomiej Monczyński

Literatura

1. Klimat, IMiGW, online: http://old.imgw.pl/klimat/ (dostęp: 7 listopada 2018).
2. Polska. Warunki naturalne. Klimat, Encyklopedia PWN, online: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/Polska-Warunki-naturalne-Klimatj4575156.html (dostęp: 7 listopada 2018).
3. Wykonywanie robót budowlanych w okresie obniżonej temperatury – Wytyczne, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2011.
4. Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych, Część C: Zabezpieczenia i izolacje. Zeszyt 5: Izolacje przeciwwilgociowe i wodochronne części podziemnych budynków, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2016.
5. B. Ksit, B. Monczyński, Zabezpieczenie elementów budynku znajdujących się w gruncie. Izolacje przeciwwodne i przeciwwilgociowe, Wydawnictwo Verlag Dashofer, Warszawa 2011.