TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK SZIGETELÉSE

Átírás

1 TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK SZIGETELÉSE

2 Nedvességhatások Az épületet érő nedvesség forrásai: gyártási, építési (keverő, technológiai) víz, építés közbeni csapadékhatás; meteorológiai hatásokból (eső, csapóeső, hó, pára); talajból; üzemeltetésből, használatból; épületgépészeti vezetékek, berendezések, közművek meghibásodásából. Az épületszerkezetek átnedvesedése kihatással van: az ember közérzetére, egészségére; az épület használatára, üzemeltetésére (anyagok, technológia, stb.); az épület állagára (anyagai, szerkezetei, berendezései állapotára); az épület esztétikai megjelenésére. A talajból származó nedvességhatások: talajpára talajnedvesség szivárgó-, réteg- és torlaszvíz, talajvíz.

3

4 A talajvíz: nem vízáteresztő rétegek felett és/vagy között összegyűlt, a talajszemcsék üregeit kitöltő szabad víz; hidrosztatikai nyomással rendelkezik, felhajtóerőt fejt ki; szintje változó, általában késő tavasszal a legmagasabb; a geotechnikai vizsgálat során észlelt szintje a megütött talajvízszint; a korábbi mérésekre alapozottan megadható a pl. 100 éves gyakorisággal várható maximális szintje; maximális szintje fölött 50 cm-rel jelölhető ki mértékadó szintje, mely az épületszerkezeti tervezés kiinduló adata;

5 A talajvíz kémiai összetétele A talajvízben oldott sók, savak a betonra és habarcsra nézve agresszív hatásúak lehetnek, ilyenek: a szulfáttartalom, mely mint vízben oldott só a beton mészhidrát és trikálciumaluminát tartalmával reakcióba lép, a kristályosodáskor kalcium-szulfo-aluminát képződik, a bekövetkező térfogat-növekedés repesztő hatású (ez a cementbacilus); ha az SO4-tartalom kisebb mint 300 mg/liter, és a ph érték >7,5-nél, nincs szükség védekezésre; 300 mg/liter fölötti SO4-tartalom esetén különleges védő- és szigetelő szerkezetek beépítésére van szükség; a szénsavas lágy víz kioldja a betonból a Ca(OH)2 -t, a kioldott mész a szerkezet felületén mint cseppkő rakódik ki, s a beton szilárdsága csökken; az ipari szennyeződések egyedi vizsgálódást igényelnek; +20 C -ot meghaladó hőmérséklet a veszélyességet fokozza.

6 Az utólag visszatöltött munkagödörben összegyűlt torlaszvíz, a lejtős felületen szivárgó víz, a vízzáró talajrétegen áramló rétegvíz az épület mellett felduzzadva, időlegesen, hidrosztatikai nyomással jelentkezhet.

7 A talajnedvesség: felszíni vizekből leszivárgó, talajvízből felszívódó, tehát gravitációs illetve hajszálcsöves erők hatása alatt álló, a talajszemcsék felületéhez tapadó víz, mely nem fejt ki hidrosztatikai nyomást. A talajpára: a szemcsés talaj hézagait gőz formájában kitöltő nedvesség, mely az épületszerkezetek felületén lecsapódik, s így talajnedvességként hat. A nedvesség útját minden irányból el kell zárni.

8 Az épület és a talajvíz viszonya: az épület teljes pincéje talajvízbe merül; a pince egy lemélyített része talajvízbe merül; az egész épület (pince) a talajvíz szintje fölött van.

9 Építmények szárazsági igényei Teljes szárazság (porszárazság): a szerkezeten annyi nedvesség sem juthat át, amennyi a védett tér relatív páratartalmát megemelné; ez a követelmény állandó emberi tartózkodásra szolgáló terek, nedvességre érzékeny technológiák esetén. Viszonylagos szárazság: a szerkezeten annyi nedvesség juthat át, amennyi a belső felületen azonos idő alatt el tud párologni; megengedhető nedvességre nem érzékeny anyagokat, technológiákat befogadó terek pl. zöldségtárolók, borospincék - esetén. Korlátozott szárazság: a víz bejutása a térbe az építtető által tudomásul vett évszakban, korlátozott időtartamban és magasságban megengedett; ilyen terek pl. az ártéri létesítmények pincéi.

10 A szigetelések teljesítményfokozatai Vízhatlan szigetelés: meghatározott nyomáson (adott vastagságban és rétegszámban, kialakításban stb.) vizet nem enged át. Vízzáró szigetelés: meghatározott nyomáson annyi vizet enged át, amennyi a védett oldalon, a helyiség üzemi hőmérsékletén, mesterséges szárítás nélkül képes elpárologni; számszerűsítve: ez 0,2 l/m2, nap vízmennyiséget jelent. Az összefüggés az építmények szárazsági igénye és a szigetelőképesség között: a teljes (por-) szárazság követelményét csakis a vízhatlan szigetelések elégítik ki; a viszonylagos szárazság követelményének a vízzáró szigetelések is megfelelnek.

11 Összefüggés a nedvességokozók és a szigetelések között: nedvességokozó szigetelés talajpára esetén talajnedvesség esetén szivárgó és rétegvíz esetén talajvíz esetén kötött talajban szivárgóval szivárgó nélkül pára elleni védelem nedvesség elleni szigetelés víznyomás elleni szigetelés

12 A szigetelés története Sok ezer éve a Tigris és az Eufrátesz vidékén már ismerték a bitument, a fürdőket, partvédő-műveket bitumen-habarccsal, burkolattal védték. Alkalmazása később évszázadokra feledésbe merült, s csak 1600 körül, Trinidad, Bermudez természetes aszfalttavainak felfedezése után kezdenek ismét foglalkozni az anyaggal. Szigetelési szerkezetként a 19. század végén jelenik meg újra, s az I. világháború után válik általánossá. A közbeeső évszázadokban az épületek nedvességvédelmére az alábbi módszereket alkalmazták: a kiemelt fontosságú épületeket templomokat, kastélyokat magaslatokra építették, kiemelték; a talajjal érintkező szerkezeteknél a kapilláris és párolgási viszonyok kedvező arányainak megteremtésére törekedtek, szellőző-szivárgó aknákkal, átszellőztetett padlókkal stb.; a nedvességfelvétel mérséklése érdekében vízzáró anyagokat (kő, agyag, pala, üveg, sőt marhavérrel átitatott pallók) építettek be.

13

14

15 A szigetelés aljzata: szilárd, térfogatálló, fagyálló; a talajvíz vegyi hatásainak ellenálló; száraz, pormentes; megfelelő hőmérsékletű kell legyen. Ezen túlmenően a vízszintes (beton, vasalt beton) aljzat: talajnedvesség esetén 6 cm, talajvíz esetén 10 cm vastagságú; sima felületű (léccel lehúzott, egyenletes, kavicsfészkektől, kiálló szemektől mentes) legyen; a függőleges aljzat: sima felületű (vakolt, simított, dörzsölt); alaktartó (szükség esetén merevített) a fal készítésekor, a szigetelés készítésekor, élettartama során; A szigetelés aljzatának kritikus részei az élek, hajlatok, síktörések. Itt megoldandó: az elmozdulás-mentesség; a bedolgozhatóság; a kritikus igénybevételek (törés, szakadás, élnyomás, stb.) elkerülése; a lekerekítés, hajlatképzés; a szigetelés megerősítése (hajlaterősítés).

16 a támadás felöli oldalon vannak: a védett oldalon vannak: a talajnedvesség elleni lemezszigetelések a talajnedvesség és talajvíz elleni bevonat-, habarcsszigetelések a talajvíz elleni, ellenszerkezettel készülő szigetelések a talajvíz elleni hátrahorgonyzott acéllemez szigetelés réteg- és torlaszvíz elleni szigetelések

17 A szigetelés anyagai és módszerei Követelmények A szigeteléssel szemben támasztott követelmények: Szárazsági követelmény A szárazság (vízhatlanság, vízzáróság) függ az anyagtól, vastagságtól, rétegszámtól. Szilárdsági követelmény A szigetelésnek a várható mechanikai igénybevételekkel szemben elegendő szilárdsággal kell rendelkeznie: ha a szigetelésre csak nyomó-igénybevétel felvételére képes, folyamatos megtámasztására van szükség, az igénybevétel közel egyenletes és merőleges irányú kell legyen; a régi, korhadó papírbetétes vékony bitumenes lemezeknél a minimális beszorítást >10 kn/m2-ben írták elő ; ha a szigetelés képes húzó és hajlító igénybevételek felvételére, nem igényel folyamatos megtámasztást (pl. acéllemez).

18 A megengedett nyomó-igénybevételek A szigetelés anyaga Oxidált bitumenes lemezek (ragasztott vékony, hegesztett vastag) Modifikált bitumenes lemezek (APP hegesztett, vastag) Öntapadó bitumenes lemezek Műanyag lemezek (PVC, EPDM, BK, PIB) Nyomószilárdság MPa (MN/m 2 ) 0,7 1,0 0,4 40 Alakváltozási követelmény Az épületszerkezetek terhelés és hőmérsékletváltozások hatására bekövetkező a tervezés során meghatározható nagyságú és irányú - elmozdulásainak helyén dilatációs hézagot kell kialakítani. A szigetelés dilatációs hézagai a várható igénybevételeket károsodás nélkül kell elviseljék. Tartóssági követelmény A szerkezettel takart szigetelés utólag nem javítható, ezért várható élettartamát az épületével megegyezően kell megállapítani. A szigetelés az építmény fennállásának időtartamáig kell kielégítse a szárazsági követelményt.

19

20 A szigetelések változatai: a) bevonat-szigetelések b) lemezszigetelések b.1.) bitumenes, b.2.) műanyag, b.3.) acéllemez c) duzzadó szigetelések d) Tömegszigetelés Bevonat-szigetelések Általános jellemzésük: száraz, szemcsés talaj esetén alkalmazhatók; talajnedvesség és talajvíz esetén, vízzáró szigetelésként készíthetők; a támadott és a védett oldalon egyaránt készíthetők; homogén bevonatot képeznek, toldások nélkül; repedésmentes aljzatot igényelnek; a mechanikai hatások ellen védelmet igényelnek; nem terhelhetők, ezért vízszintes falszigetelésként nem építhetők be (ott lemezszigetelés készül); padló- és függőleges falszigetelés céljára használatosak;

21 A bitumenmázak 2 rétegben, ~ 1 mm-es vastagsággal készülnek: oldószeres változatban és vizes emulzió formájában. A bitumenes masszák, habarcsok általában 1 rétegben, készülnek: talajpára ellen 2 mm, talajnedvesség ellen 3 mm vastagsággal. A vakolat-szigetelések: a hagyományos cementvakolat-szigetelés (talajnedvesség ellen 4 rétegben, 2-3 cm vastagsággal, talajvíz ellen 5-78 rétegben 2,5-5 cm vastagsággal, koptatóréteggel ellátva készül: ; Vakolat-szigeteléseket készítenek torkrét-technológiával is. A száraz cementhomok keveréket vízzel, nyomás alatt a felületre lövik, a habarcsképződés a felületen történik. A szigetelés 3-4 rétegben készül, 1 réteg vastagsága 1,5 cm. egy-, vagy kétkomponensű, cement- és műgyanta bázisú vizes anyagok: felhordásuk 2-3 rétegben történik, a kész szigetelés vastagsága 4-6 mm; a védendő felületre jól tapadnak, de repedésáthidaló képessége csak a rugalmas anyagoknak van; a hajlatok, élek, munkahézagok, csőátvezetések erősítésére a szigetelés két rétege közé üvegszövet erősítő sávot fektetnek.

22 Lemezszigetelések Változatai: bitumenes, műanyag és acéllemez szigetelések. Bitumenes lemezszigetelések A változatok: oxidbitumenes vékonylemez szigetelés; oxidbitumenes vastaglemez szigetelés; modifikált bitumenes lemezszigetelés. Oxidbitumenes vékonylemez szigetelések A bitumen ragasztó és szigetelő szerepet tölt be. Származása szerint: természetes és mesterséges alapú. Előállítási módja szerint: vákuum-bitumen vagy fújt bitumen.

23 A vékonylemez hordozórétege lehet korhadó: papír (jutaszövet), illetve nem korhadó: üvegfátyol, üvegszövet. (A korhadó betétes lemezeket 10 kn/m2 beszorítással kell beépíteni, ez előzi meg a vízfelvétellel járó korhadást.) A lemezek felülete: csupasz, vagy homokolt. A szigetelés készítése : hideg bitumenmáz kellősítéssel ellátott felületre; a lemezeket hézagcserében fektetve, talajnedvesség esetén 10 cm, talajvíz esetén 15 cm széles átlapolással; a lemezeket - lépcső, ollós vagy lépcsős-ollós módon - toldva; a teljes felületen forró ( C ) bitumenes ragasztással (bevonó és ragasztó kenéssel); hólyag, ránc és gyűrődés-mentesen lesimítva; talajnedvesség ellen 2 rétegben, 5 kg/m2 bitumenmennyiséget felhordva; talajvíz ellen 4 rétegben, kg/m2 bitumenmennyiséggel, minden réteget felragasztása után lángpisztollyal felmelegítve és összesimítva, forrasztva.

24

25

26 Oxidbitumenes vastaglemez szigetelés Anyaga: 3 4 mm vastag, hegeszthető oxidbitumenes lemez, mely magával hozza a szükséges bitumen-mennyiséget. Hordozórétege: üvegfátyol, üvegszövet, poliészter-fátyol, poliészter-szövet. Felülete: homokolt, illetve PE-fólia kasírozású. Beépítése: a lemezek PB-gázos lángpisztollyal történő megolvasztásával, teljes felületű ragasztásával; talajnedvesség ellen 1 (2) rétegben (+ védőréteg); talajvíz esetén (maximum 10 m vízoszlop-magasságig) 3 rétegben (+ védőréteg); a szigetelés védőrétege 1 réteg bitumenes vékonylemez, vagy PE-fólia.

27 Modifikált bitumenes lemezszigetelések A modifikálás: a hagyományos bitumenes lemezek tulajdonságainak (feszültség-alakváltozási viszonyaik, rugalmasságuk, bedolgozhatóságuk) javítása műanyagokkal. Változatok és tulajdonságok: anyag oxidbitumenes lemezek APP (plasztomer) ataktikus polipropilén SBS (elasztomer) sztirol-butadién-sztirol lágyuláspont C hideg hajlíthatóság C

28 A hordozóréteg és tulajdonságai: üvegfátyol kis szakítószilárdság; üvegszövet nagyobb szakítószilárdság; poliészter fátyol nagy szakítószilárdság, nagy nyúlóképesség; kettős hordozóréteg. A felület: homokhintésű, PE-fólia kasírozású. A lemezvastagság: mm. A beépítés módja: lángolvasztással hegesztve, vagy öntapadó módon; talajnedvesség esetén 1 rétegben, talajvíznyomás esetén 2 rétegben, mindig védőréteggel; a lemezek fektetése és toldása valamint védelme a hegeszthető vastaglemezekével azonos. Az öntapadó lemezek: egyik oldalára tartósan képlékeny, elasztomer-bitumen masszát hordanak fel, amit a beépítésig impregnált papír véd; kellősített felületre 8 cm-es toldásokkal, 15 cm-es átfedésekkel építik be; fektetésük nagy figyelmet igényel, mert helyzetük utólag nem módosítható; előnyeik különösen zárt térben történő szigeteléskor érvényesülnek.

29

30 Műanyag lemezszigetelések A szerves óriásmolekulájú anyagok rugalmasságuk, nyújthatóságuk alapján két csoportba oszthatók: plasztomerek (műanyagok): kevésbé nyúlnak, maradó alakváltozást szenvednek; elasztomerek (műkaucsukok): jól nyújthatók, visszanyerik eredeti alakjukat, viszont a helyszínen alig formálhatók, a csomópontokat ezért üzemben alakítják ki. A szigeteléshez használt műanyagok polimerizációs, illetve poliaddíciós folyamatok eredményei: a polimerizációs anyagok hőre lágyulóak, beépítésükkor ezt a tulajdonságot használják ki. a poliaddíciós anyagok (pl. a PUR hab) megszilárdulás után tovább nem alakíthatók. Plasztomer lemezek: PVC (pl. TROCAL), összeépítés hegesztéssel; ECB: etilén-kopolimer bitumen, (pl. CARBOFOL), összeépítés forrólevegős hegesztéssel; PIB: poliizobutilén (pl. a régi NEOACID), összeépítés oldószeres hegesztéssel. Elasztomer lemezek: EPDM: etilén-propilén-dién-monomer, műgumi; makro-molekuláris anyagok, melyeknél l=2 l; a lemezek felület-folytonosítása belső tömítő csíkkal erősített, vulkanizáló ragasztással és él-tömítéssel történik.

31 A műanyag szigetelőlemezeket 1 rétegben építik be, ez fokozott gondosságot és a lemezek védelmét követeli meg. Az egyik leggyakrabban alkalmazott szigetelőanyag a lágy PVC lemez. A lemezek toldása: min. 50 mm-es átlapolással és >30 mm-es hegesztéssel, (a biztonság növelésére a lemezszél él-tömítésével), vagy kettős hegesztési varrattal, közötte ellenőrző csatornával. A hegesztés történhet: forró levegővel, oldószerrel, hegesztő ékekkel, elemekkel (kézi vagy gépi módszerrel), mikrohullámmal (csak üzemben). A hegesztés ellenőrzése: mechanikusan, folyadékkal, vagy vákuum eljárással történhet.

32

33

34 A lemezek beépítése: a szigetelőlemez aljzatkiegyenlítő rétegre kerül, anyaga: 200 gr/m2 felülettömegű műanyag filc, műanyaglemez; a szigetelőlemez egy rétegben, az igénybevételhez (nedvesség, talajvíz) igazodó vastagsággal épül be; fölötte védőréteg készül, anyaga 1 mm vastag, félkemény PVC lemez (PIB esetén bitumenes lemez); a sarkok kialakítása előre formázott elemek segítségével történik; a beépítéshez használt segédanyagok: fóliabádog, műanyagszalagok, rögzítő elemek. a PVC, ECB lemezeket szabadon fektetik, függesztik, (a PIB lemezeket ragasztják) függőleges felületen a szigetelőlemezt 3-5 m-ként mechanikusan rögzített fóliabádog szalaghoz, vagy előre bebetonozott PVC profilhoz - rögzíteni kell. Nedvesség-hatás Minimális vastagság (mm) PVC ECB PIB EPDM talajpára 0, talajnedvesség 1, Talajvíznyomás 4 m-ig 4m fölött 1,5 >2,0 2,0 2,5 1,5 2,0 1,5 1.5

35 Acéllemez szigetelések Acéllemez szigetelés alkalmazására kizárólag talajvíznyomás esetén kerül sor. Készülhet: lágy lemezszigetelések nagy igénybevételű szakaszain (pl. alap és pillér csatlakozások, csőáttörések) és önálló szigetelésként. Ez utóbbi esetben anyaga: 2-4 mm vastag acéllemez, ha a hidrosztatikai nyomás felvételére vasbeton ellenszerkezettel megtámasztva készül; 4-7 mm vastag acéllemez, ha a víznyomást a szerkezethez való hátrahorgonyozás veszi fel. Rögzítésére vezetősínek, bekötőkarmok, kihorgonyzó acélok szolgálnak. Felület-folytonosítása vízhatlan hegesztéssel történik; a varratellenőrzés az építés nagyon fontos része. A korrózióvédelem: a külső oldalon injektálással, a belső oldalon vb. szerkezettel, lőtt cementhabarccsal, vagy mázolással oldható meg.

36

37

38 Nedvességre duzzadó szigetelés A fokozottan vízzáró szigetelés anyaga nátriumbentonit, mely nedvességhatásra kiterjed, s kitölti a rendelkezésére álló teret, ezzel megakadályozva a víz áthatolását. Kizárólag talajvíznyomás esetén alkalmazzák. Az anyagot hullámkarton-lemez bordái közé töltik, a táblaméret 1,22 1,22 m, vastagsága 5 mm (WOLCLAY szigetelés). Beépítése: a lemezek fektetése min. 4 cm-es átlapolással, rögzítése a fogadószerkezethez szegekkel, tűzőgéppel történik; az építés közbeni védelmet - a reakció idő előtti beindulásának elkerülésére - PE fóliával oldják meg; a nedvességvédelmet kiegészítő segédanyagok, nedvességre duzzadó anyagú rudak, paszták szolgálják.

39 Tömegszigetelés A tömegszigetelés vízzáró betonszerkezetet jelent; a szerkezet egyúttal ellátja a szigetelés feladatát is. A vízzáróságot ( 30 cm-es) vastagsága és (a pórusmennyiség és nagyság korlátozásával meghatározott) anyagminősége biztosítja. A vízzáró beton előírt szemszerkezettel, technológiával, speciális adalékokkal készül. Előírás a repedésmentes szerkezet. A munkahézagok távolsága maximum m, lezárásuk műanyag-szalagokkal, nedvességre duzzadó profilokkal oldható meg. Alkalmazása talajnedvesség és talajvíz ellen vízzáró szigetelésként; egyszerű keresztmetszet és geometria esetén jön szóba.