Podłoże
Istotnym problemem, który trzeba rozwiązać, aby dobrze wykonać okładzinę z wielkoformatowych płyt ceramicznych, jest odpowiednie przygotowanie podłoża. Wytyczne niemieckie zalecają stosowanie wyłącznie klejów cienkowarstwowych (wynika to ze wspomnianych w cz. I artykułu potencjalnych problemów), czyli takich, które można nakładać warstwą nie grubszą niż 5 mm. Dodatkowo płyty wielkoformatowe, zwłaszcza typu „slim”, w ogóle się nie nadają do klejenia na kleju grubowarstwowym.
Po pierwsze, nie każde podłoże nadaje się pod płyty wielkoformatowe. Na podłogach mogą one być układane na betonie, jastrychu cementowym lub zaprawie PCC (polimerowo-cementowej). Znacznie rzadziej tego typu okładzinę układa się na hydroizolacji ze szlamów lub folii w płynie. Nie wolno jej układać na suchym jastrychu gipsowym i podłożach drewnianych lub drewnopochodnych (np. płytach OSB). Jastrychy anhydrytowe należy zawsze traktować jak tzw. podłoże krytyczne. Chodzi o tendencję do utraty wytrzymałości (osłabienia powierzchni) na skutek wnikania wilgoci znajdującej się w normalnie wiążącej zaprawie klejowej. Skutkować to może odspojeniem się wykładziny razem z warstwą osłabionego jastrychu przez siły ścinające wywołane zmianami długości na skutek zmian temperatury. Na zjawisko to są wrażliwe przede wszystkim okładziny z płyt o powierzchni ≥ 0,5 m2, dlatego w tych sytuacjach należy rozważyć konieczność zagruntowania powierzchni jastrychu anhydrytowego gruntownikiem epoksydowym lub wykonać podłoże cementowe. Wytrzymałość podłoża powinna wynikać z obciążeń, jednak dla podłoża betonowego zaleca się, aby był to beton klasy minimum C12/15. Przy stosowaniu klejów reaktywnych (epoksydowych), ze względu na ich wytrzymałość dochodzącą nawet do 60-70 MPa, wytrzymałość podłoża na odrywanie powinna wynosić przynajmniej 1,5 MPa (przy obciążeniu wyłącznie ruchem pieszym dopuszcza się wytrzymałość podłoża na odrywanie wynoszącą przynajmniej 1 MPa). Jeżeli jest to jastrych cementowy na warstwie rozdzielającej (rys. 3 – cz. I artykułu), to w pomieszczeniach mieszkalnych powinien on mieć grubość przynajmniej 4,5 cm (absolutne minimum to 3,5 cm) przy wytrzymałości na zginanie nie mniejszej niż 4 MPa (klasa CT F4), jednak w przypadku większych obciążeń (4 kN/m2) lub w przypadku punktowego obciążenia 3 kN (np. kołami) jego grubość należy zwiększyć przynajmniej do 6,5 cm dla klasy ja- strychu CT F4 (wytrzymałości na zginanie nie mniejsza niż 4 MPa) [10]. Jeżeli stosuje się jastrych anhydrytowy, to jego grubość nie może być mniejsza niż 4 cm przy wytrzymałości na zginanie nie mniejszej niż 4 MPa (klasa CA F4) [10].
Dla tzw. jastrychów pływających wykonanych z zaprawy cementowej (na warstwie termoizolacji, rys. 1 – cz. I artykułu) w pomieszczeniach mieszkalnych za minimalną grubość przyjmuje się 4,5 cm przy wytrzymałości na zginanie nie mniejszej niż 4 MPa (klasa CT F4) – absolutne minimum dla tego obciążenia to 4 cm, jednak w budynku użyteczności publicznej przy obciążeniu 5 kN/m2 lub punktowym 4 kN będzie to już grubość przynajmniej 7,5 cm. Dla tego ostatniego przypadku obciążenia można zmniejszyć grubość o 1 cm (do min. 6,5 cm) pod warunkiem zastosowania jastrychu klasy CT F5, czyli o wytrzymałości na zginanie nie mniejszej niż 5 MPa [11].
Fot. 4 Takie uszkodzenie może być także skutkiem zastosowania zbyt miękkiej termoizolacji w warstwach podłogi (fot. autor)
Jastrych anhydrytowy w pomieszczeniach mieszkalnych powinien mieć grubość przynajmniej 4,5 cm (absolutne minimum to 4 cm) przy wytrzymałości na zginanie nie mniejszej niż 4 MPa (klasa CA F4) [11].
Podane klasy wytrzymałości jastrychów w praktyce wykluczają stosowanie jastrychów przygotowywanych na budowie w betoniarce oraz wylewek typu miksokret. Muszą to być suche, fabrycznie przygotowane zaprawy. Dodatkowo dla jastryjastrychów pływających w pomieszczeniach mieszkalnych termoizolacja musi być nieściśliwa, tzn. albo polistyren ekstrudowany (XPS) ewentualnie styropian klasy min. EPS 100. W budynkach użyteczności publicznej, jeżeli stosuje się styropian, to klasy min. EPS 200 [12], [13] (porównaj fot. 41). To jednak nie wszystkie wymagania. Kolejnymi, nie mniej istotnymi, są równość podłoża, wilgotność i wysezonowanie.
Na posadzkach wg wytycznych [14] prześwit między podłożem a łatą o długości 2 m nie może być większy niż 5 mm. Jednocześnie odchylenie od poziomu/założonego spadku płaszczyzny nie może być większe niż 5 mm i nie może zmieniać kierunku spadku (jeżeli jest przewidziany). Powyższe tolerancje wymiarowe dla płytek o powierzchni ≥ 0,25 m2 lub o boku dłuższym niż 70 cm są jednak niewystarczające. Na posadzkach należy zawsze stosować samopoziomujące masy wygładzające lub masy szpachlowe. Ostateczną tolerancję wymiarową podłoża należy ustalić, opierając się na zaleceniach producenta płyt, z uwzględnieniem możliwej do nałożenia grubości warstwy kleju oraz wielkości i kształtu (ewentualnych deformacji) płytek.
Podłoże pod okładziny wielkoformatowe powinno być wysezonowane na tyle, żeby ewentualne odkształcenia nie spowodowały uszkodzenia okładziny. Dotyczy to zarówno odkształceń skurczowych, jak i na skutek innych obciążeń. Według DIN 18157-1:1979 [15] podłoże betonowe powinno być sezonowane minimum sześć miesięcy. Czas ten można skrócić, jeżeli z indywidualnej analizy wynika, że w momencie wykonywania prac odkształcenia podłoża ustały lub zmniejszyły się do akceptowalnego poziomu. Także wytyczne ITB [11] wymagają minimum 6-miesięcznego sezonowania podłoża. Podłoże betonowe pod płytki wg [15] powinno być w stanie powietrznosuchym, polska literatura techniczna definiuje maksymalną wilgotność podłoża na poziomie 4-5%.
Jastrychy cementowe wg DIN 18157- -1:1979 [15] wymagają 28-dniowego sezonowania. W przypadku stosowania szybkowiążących i szybkoschnących jastrychów, w sprzyjających warunkach cieplno-wilgotnościowych, ułożenie płytek możliwe jest nawet po 2-3 dniach (wiążące są zawsze wytyczne producenta).
Według wytycznych [16] jastrych cementowy w momencie wykonywania prac powinien być suchy (wilgotność masowa ≤ 2%), w polskiej literaturze technicznej za graniczną wartość przyjmuje się 4-5%.
Podane powyżej wilgotności i czasy wysezonowania wymagają odpowiedniego skomentowania. Skurcz odpowiednio pielęgnowanego betonu jest największy w ciągu pierwszych 3-4 tygodni od wylania masy. Po tym czasie jego przyrost jest w zasadzie pomijalny. Dlatego wymóg tak długiego sezonowania, zwłaszcza przy betonach towarowych wyższych klas, ma uzasadnienie jedynie w wyjątkowych przypadkach. Za bezpieczny okres można uznać 1-3 miesiące, w zależności od rodzaju konstrukcji, obciążenia i wielkości płytek.
Uzasadnienie ma jednak 28-dniowy czas sezonowania jastrychów, ale tylko takich, które są wykonywane z zapraw przygotowywanych na budowie lub workowanej suchej zaprawy, która w rzeczywistości jest cementową zaprawą bez dodatków modyfikujących. Co do wilgotności sytuacja jest bardziej skomplikowana. Dla płyty betonowej o grubości 15 cm 4% wilgotności to 14-15 litrów wody w 1 m2 płyty. To ilość, która dla takiej okładziny może być zabójcza. Płyty takie są w zasadzie paroszczelne. Dla takiego podłoża nawet 2% wilgotności (7-7,5 litra wody w 1 m2 płyty) może przekraczać potencjalnie niebezpieczny poziom zawilgocenia. Jeżeli podłożem byłby natomiast jastrych pływający o grubości 5 cm, to przy 4-procentowej wilgotności masowej 1 m2 zawierałby ok. 3,6 litra wody. Jest to już zupełnie inna ilość, co nie zmienia faktu, że dość duża (choć już zaczyna być na akceptowalnym poziomie).
Rys. 7 Deformacja jastrychu cementowego na skutek przesuszenia wierzchniej warstwy (rys. Sopro)
W przypadku jastrychów cementowych na warstwie rozdzielającej lub pływających bardzo ważne jest równomierne schnięcie podkładu. Nierównomierne schnięcie może prowadzić do deformacji warstwy jastrychu (rys. 7) i późniejszych uszkodzeń (rys. 8). Zupełnie inaczej wygląda sytuacja w przypadku jastrychów anhydrytowych. Tu wymóg jest dużo ostrzejszy. Według wytycznych [17] wilgotność jastrychu anhydrytowego, oznaczana aparatem CM lub metodami bezpośrednimi w momencie wykonywania prac, powinna wynosić:
– ≤ 0,3% dla jastrychów z ogrzewaniem podłogowym,
– ≤ 0,5% dla pozostałych przypadków. Z kolei wytyczne [16] zezwalają na wykonywanie wykładzin na jastrychach
cementowych o wilgotności masowej oznaczonej metodą CM wynoszącej:
– ≤ 0,5% dla jastrychów z ogrzewaniem podłogowym,
– ≤ 1% dla pozostałych przypadków, zalecając jednocześnie obniżenie jej maksymalnej wartości odpowiednio
do ≤ 0,3% oraz do ≤ 0,5%, gdy się wykonuje wykładzinę płytek o boku ≥ 40 cm lub przy spoinach o szerokości ≤ 3 mm (a więc dla płytek wielkoformatowych).
Wynika to z właściwości samego spoiwa (w anhydrycie znajduje się bezwodny siarczan wapnia CaSO4). Chodzi o tendencję do utraty wytrzymałości (osłabienia powierzchni) na skutek wnikania wilgoci znajdującej się w zaprawie klejowej (zwłaszcza gdy jest to klej normalnie wiążący). Skutkować to może odspojeniem się wykładziny razem z warstwą osłabionego jastrychu przez siły ścinające wywołane zmianami długości na skutek zmian temperatury. Na zjawisko to są wrażliwe przede wszystkim płyty o powierzchni ≥ 0,5 m2, dlatego w tych sytuacjach należy rozważyć konieczność zagruntowania powierzchni jastrychu anhydrytowego gruntownikiem epoksydowym lub wykonać podłoże cementowe.
Czas schnięcia jastrychów anhydrytowych zależy od warunków zewnętrznych (temperatura, wilgotność powietrza itp.) jak również grubości warstwy. Przeciętnie czas sezonowania/wysychania wynosi 2-6 tygodni.
W przypadku okładzin na powierzchniach pionowych płytki wielkoformatowe (o powierzchni przynajmniej 3000 cm2 lub o krawędzi dłuższej niż 70 cm wg [1], lub o powierzchni przynajmniej 1600 cm2 wg [2]) wymagają podłoża z tynku klasy CS IV lub CS III o wytrzymałości na ściskanie przynajmniej 6 MPa i powinien to być przynajmniej tynk III kategorii. Może też zajść konieczność wykonania szpachli wygładzającej (cementowej lub polimerowo-cementowej, nie gładzi). Konieczność bardzo starannego przygotowania podłoża wynika także z porównania dopuszczalnych tolerancji podłoża oraz ułożonych płyt [14]. W skrajnym przypadku dopuszczalna nierówność podkładu 5 mm i 2 mm odchyłka od płaszczyzny powierzchni wykładziny daje łącznie 7 mm. Zakładając w najcieńszym miejscu zastosowanie kleju o grubości warstwy 3 mm, w praktyce dyskwalifikuje kleje o maksymalnej grubości warstwy 5 mm.
Dla powierzchni pionowych odchylenie powierzchni (tynku) od płaszczyzny oraz odchylenie krawędzi od linii prostej mierzone łatą kontrolną o długości 2 m nie może przekraczać 3 mm przy liczbie odchyłek nie większej niż 3 na długości łaty. Jednocześnie całkowite odchylenie powierzchni od kierunku pionowego nie może być większe niż 4 mm na wysokości kondygnacji. Z drugiej strony odchylenie krawędzi okładziny od kierunku poziomego i pionowego mierzone łatą o długości 2 m nie większe niż 2 mm na długości łaty jak również odchylenie powierzchni od płaszczyzny mierzone łatą długości 2 m nie może być większe niż 2 mm na długości łaty. W skrajnym przypadku tylko zastosowanie złej jakości, zwichrowanych lub podatnych na opisane wcześniej oddziaływania płytek może spowodować osiągnięcie górnej granicy tolerancji wymiarowej. Dodatkowe nałożenie się odchyłek podłoża może tylko pogorszyć sytuację i w konsekwencji doprowadzić do problemów z odbiorem robót.
Dylatacje
Dylatacje w wykładzinie projektuje się, uwzględniając obciążenia działające na posadzkę, obecność ogrzewania podłogowego, powierzchnię, kształt konstrukcję podłogi.
Wyróżnić można kilka typów dylatacji:
– Dylatacje konstrukcyjne obiektu (budynku). Są niezależne od konstrukcji samej podłogi, przebiegają zawsze przez wszystkie warstwy konstrukcji.
– Dylatacje strefowe. Przy większych powierzchniach oraz w systemach ogrzewania podłogowego należy wykonać dylatacje pośrednie. Muszą one przechodzić przez całą grubość jastrychu i być odwzorowane w okładzinie. Dylatacje strefowe wykonuje się także w przypadku powierzchni o kształcie liter L lub U.
– Dylatacje brzegowe. Oddzielają jastrych od elementów pionowych.
Przecinają one warstwę wierzchnią i dodatkowo w przypadku podłogi pływającej uniemożliwiają powstawanie tzw. mostków akustycznych.
– Dylatacje montażowe. Oddzielają wykładzinę ceramiczną od kratek, wpustów, rur instalacyjnych itp. Ich szerokość wynosi zwykle 6-8 mm (ale nie mniej niż 5 mm).
Dylatacje strefowe pełnią bardzo ważną funkcję zarówno przy ogrzewaniu podłogowym, jak i przy różnym od prostokąta bądź nieregularnym kształcie jastrychu. Tym bardziej że można rozróżnić tu dwa przypadki: pierwszy, gdy ogrzewanie podłogowe występuje nie pod całą powierzchnią jastrychu, oraz drugi, gdy ogrzewanie podłogowe występuje pod całą powierzchnią jastrychu. W pierwszym przypadku podział na strefy ogrzewane i nieogrzewane jest niezależny od kształtu pomieszczenia, strefy te muszą być rozdzielone dylatacjami. Dylatacje tego typu wykonuje się ponadto w przypadku znacznych różnic w temperaturze czynnika grzewczego lub rodzaju ogrzewania podłogowego (elektryczne, wodne). Oddylatować od siebie należy także pola z niezależnie regulowanym ogrzewaniem. Dylatacje należy także wykonać w miejscu projektowanych otworów drzwiowych, zwłaszcza w miejscach łączenia się wylewek w pomieszczeniach o różnych wymiarach, na styku podłóg o różnej grubości i/lub konstrukcji.
Rys. 8 Deformacja jastrychu cementowego na skutek przesuszenia wierzchniej warstwy (rys. Sopro)
Przy określaniu szerokości i układu dylatacji należy uwzględnić rodzaj podłoża (jastrychu), geometrię powierzchni, wielkość płytek oraz obciążenia termiczne (nie tylko ogrzewanie podłogowe, ale i np. nagrzewanie przez duże okna/witryny szklane). Dylatacje brzegowe powinny mieć szerokość przynajmniej 10 mm w przypadku systemów z ogrzewaniem podłogowym, w pozostałych przypadkach jest to zalecana szerokość (minimalna 8 mm). Minimalna szerokość 10 mm w systemach ogrzewania podłogowego wynika z faktu, że zmiany szerokości dylatacji (nie tylko obwodowych) mogą dochodzić do 5 mm. Szerokość dylatacji pośrednich przy ogrzewaniu podłogowym nie powinna być mniejsza niż 10 mm. Konieczność wykonywania szerszych dylatacji strefowych i brzegowych może wynikać z analizy zmian szerokości dylatacji.
Według wytycznych ITB [14] niezdylatowana powierzchnia nie powinna być większa niż 5 x 6 m.
Według wytycznych [16] pola jastrychu z ogrzewaniem podłogowym nie mogą być większe niż 40 m2, przy czym długość niezdylatowanego boku nie może być większa niż 6,5 m długości. Powierzchnie nieogrzewane powinny być zdylatowane na pola o powierzchni nie większej niż 60 m2, a długość niezdylatowanego boku nie może być większa niż 8 m długości. Zdylatowana powierzchnia powinna być kwadratowa lub prostokątna, o proporcjach boków nieprzekraczających 1:1,5.
Stosownie do wytycznych [17] pola jastrychu z ogrzewaniem podłogowym nie powinny być większe niż 100 m2, przy czym długość niezdylatowanego boku nie powinna być większa niż 10 m długości. Przy kwadratowych lub prostokątnych powierzchniach (proporcje boków nie większe niż 2:1) możliwe jest także wykonanie większych, niezdylatowanych powierzchni (jeżeli wykona się niezbędne obliczenia). Dla pomieszczeń bez ogrzewania podłogowego długość niezdylatowanego boku nie powinna przekraczać 20 m – gdy stosuje się jastrych upłynniony, oraz 15 m w pozostałych przypadkach. Wykonstruowanie dylatacji musi zawsze uwzględniać właściwości materiału warstwy wierzchniej. Może się okazać, że w odniesieniu do konkretnych warunków użytkowania i konkretnego materiału warstwy wierzchniej podane wymogi ulegną zaostrzeniu – chodzi tu przede wszystkim o rozstaw i szerokość dylatacji. Uwaga: zmiana szerokości szczeliny dylatacyjnej ma wpływ na dobór materiału do jej wypełnienia – zastosowany materiał musi umożliwić przeniesienie (elastyczne) zmian jej szerokości. Dlatego gdy stosuje się płyty wielkoformatowe – zwłaszcza przy relatywnie dużych, niezdylatowanych powierzchniach – konieczne może być obliczeniowe określenie szerokości dylatacji.
Dodatkowe zalecenia
Zastosowanie płyt wielkoformatowych w pewnych sytuacjach wymaga przeanalizowania przegrody pod kątem cieplno-wilgotnościowym. Nie tyle chodzi tu o wartości współczynnika przenikania ciepła UC[max] czy o kondensację powierzchniową, ile o warunek, że we wnętrzu przegrody nie może występować narastające w kolejnych latach zawilgocenie na skutek kondensacji pary wodnej [19]. Bezwzględnie należy wykonać taką analizę, gdy wykładzina wykonywana jest na stropach nad przejazdami czy nad pomieszczeniami o wysokiej wilgotności względnej powietrza lub na przegrodach między pomieszczeniem nieogrzewanym i ogrzewanym. Dyfuzyjność tak wykonanej okładziny/wykładziny zależy w zasadzie od udziału spoin w ogólnej powierzchni (można przyjąć, że płytki są paroszczelne). Także wykonanie ocieplenia od wewnątrz wymusza bezwzględne wykonanie analizy cieplno-wilgotnościowej. Do wykonania paroizolacji posadzki najczęściej się stosuje paroizolacyjne wyroby rolowe, np. membrany samoprzylepne (z dopuszczeniem higienicznym do stosowania w pomieszczeniach) lub folie z tworzyw sztucznych. Nie wolno stosować jako paroizolacji zwykłych folii z tworzyw sztucznych grubości 0,2 mm. Na powierzchniach pionowych i w położeniu sufitowym, jeżeli to konieczne, stosuje się zazwyczaj płynne dyspersje tworzyw sztucznych lub materiały rolowe (w zależności od konstrukcji przegrody). Wszystkie materiały muszą mieć zadeklarowane właściwości paroizolacyjne (określony względny współczynnik oporu dyfuzyjnego |j lub równoważną dyfuzyjną grubość powietrza Sd), wynikające z obliczeń cieplno-wilgotnościowych.
mgr inż. Maciej Rokiel
1 Numeracja ilustracji jest kontynuacją numeracji z cz. I artykułu.
Literatura
1. Merkblatt: Verlegung von grossformatigen Keramikplatten im Innenbereich. Schweizerischer Plattenverband, 2014.
2. Merkblatt SMGV SPV, VHP VTH, SVGG: Untergrunde fur Wandbelage aus Keramik, Natur- und Kunststein (Fliesen und Platten) im Innenbereich, 2009.
3. Fachinformation 03 Grossformatige keramische Fliesen und Platten, ZDB, 2010.
4. GroBformatige keramische Belagselemente sowie Belagselemente mit rektifizierten Kanten. Osterreichischer Fliesenverband, 2010.
5. PN-EN 14411:2016-09 Płytki ceramiczne – Definicja, klasyfikacja, właściwości, ocena i weryfikacja stałości właściwości użytkowych i znakowanie.
6. BGR 181 FuBbóden in Arbeitsraumen und Arbeitsbereichen mit Rutschgefahr. Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften, 2003.
7. PN-EN 12004:2008 Kleje do płytek – Wymagania, ocena zgodności, klasyfikacja i oznaczenie.
8. A. Król, P Lisiński, Duży format – duże wymagania. „Wokół płytek ceramicznych”, 3/2014.
9. PN-EN 13888:2010 Zaprawy do spoinowania płytek – Wymagania, ocena zgodności, klasyfikacja i oznaczenie.
10. DIN 18560-4:2012-06 Estriche im Bauwesen. Teil 4: Estriche auf Trennschicht.
11. DIN 18560-2:2009-09, Berichtigung 1:2012-05 Estriche im Bauwesen.
12. Teil 2. Estriche und Heizestriche auf Dammschichten (schwimmende Estriche).
13. PN-EN 13163+A1:2015-03 Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie – Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie – Specyfikacja.
14. PN-B-20132:2005 Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie – Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie. Zastosowania.
15. Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych – część B: Roboty wykończeniowe, zeszyt 5 Okładziny i posadzki z płytek ceramicznych, ITB, 2014.
16. DIN 18157-1:1979-07 Ausfuhrung keramischer Bekleidungen im Dunnbettverfahren; Hydraulisch erhartende Dunnbettmórtel.
17. Belage auf Zementestrich. Fliesen und Platten aus Keramik, Naturwerkstein und Betonwerkstein auf beheizten und unbeheizten Zementgebundenen Fußbodenkonstruktionen, ZDB, 2007.
18. Belage auf Calziumsulfatestrich. Keramische Fliesen und Platten, Naturwerkstein und Betonwerkstein auf calziumsulfatgebundenen Estrichen, ZDB, 2005.
19. Planungs- und Ausfuhrungsrichtlinien fur Fliessestrich auf Calciumsulfatbasis, Wien, 2004.
20. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 marca 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm.).
21. M. Rokiel, Projektowanie i wykonywanie okładzin ceramicznych. Warunki techniczne wykonania i odbioru robót, Grupa Medium, Warszawa 2016.
22. Materiały firmy Agrob Buchta.
23. Materiały firmy Sopro.
24. Materiały firmy Atlas.
