Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építészmérnöki Kar Épületszerkezettani Tanszék TALAJJAL ÉRINTKEZŐ ÉPÜLETSZERKEZETEK okl. építészmérnök, okl. épületszigetelő szakmérnök Budapest 2011. 02. 24. Épülethatároló szerkezetek FŐBB CSOPORTJAI TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK pincefalak talajon fekvő padlók földszint pince LAPOS TETŐK HOMLOKZATOK BELSŐ FÖDÉMEK, FALAK TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK 1
A talajjal érintkező szerkezetek szigetelése függ: Az épület formai kialakításától A szárazsági követelménytől A terep adottságoktól A nedvesség hatásoktól Az épület alapozási módjától A szigetelés anyagától FÜGG: Az épület kialakítása - alápincézés nélküli, - alápincézett, - részben alápincézett. Terep és talaj adottságok: - sík terep (kötött v. szemcsés talaj) - lejtős terep. A szárazsági követelmények típusai - teljes szárazság - viszonylagos szárazság. A talajból származó nedvességhatások - talajpára talajnedvesség - szivárgó-, réteg- és torlaszvíz, - talajvíz. Az alapozások fajtái: - síkalap (sáv, pont, lemez.) - mélyalap (kút, cölöp, résfal). 2
Szerkezetcsoport Használati, környezeti, szerkezeti hatások, igénybevételek, követelmények: az épület helye, használata Általános felületek Rétegfelépítések Részlettervek Beépítési feltételek A SZIGETELÉS MEGOLDÁSA CSAK A TELJES SZERKEZET ISMERETÉBEN ÉRTELMEZHETŐ Az egyes épületszerkezetek nedvesség elleni szigetelésének kialakításakor minden esetben az alábbi lépéseket kell követnünk: 1 Az épület szigetelési rendszerének kialakításakor. meghatározott, adott nedvességokozó ellen szigetelni kívánt felület lehatárolása 2 Az épület tartószerkezeti rendszerének. ismeretében a szigetelési rendszer kidolgozása (vízelvezetés) 3 Az. alkalmazott anyagok, technológia jellemzői alapján a nedvesség ellen is szigetelt térelhatároló szerkezet általános 4 rétegfelépítésének kialakítása.. Az eltérő szerkezetek csatlakoztatásának, csomópontjainak kialakítása A SZAKSZERŰ KIVITELEZÉS ALAPFELTÉTELE A TERV ISMERETE 3
Az épületek nedvesség elleni szigetelésének használati követelményei - a belső terek szárazsági igényeinek kielégítése - az épületszerkezetek állagvédelme (megóvása a nedvesség okozta károktól) Belső terek szárazsági követelményei - teljes szárazságot igénylő használat (vízhatlan szerkezet) - viszonylagos szárazságú térben végezhető tevékenység (vízzáró szerkezet) Vízzáró az a szerkezet, esetleg vakolt szerkezet, amelynek 1 m2 felületén, a legnagyobb üzemi víznyomás hatására, 24 óra alatt legfeljebb 0,2 liter víz szivárog át. Szabadban vagy jól szellőzött helyiségben ez a vízmennyiség általában elpárolog felületről (azaz átnedvesedés nem észlelhető). A nedvesség elleni szigetelések másik feladata az állagvédelem, mert a nedvesség csökkentheti a szerkezetek - szilárdságát - korróziós károkat okozhat - kifagyáshoz vezethet - csökkenti a hőszigetelő képességet stb. ÉPÍTÉSZETI KIALAKÍTÁS, NEDVESSÉGHATÁSOK Talajnedvesség Talajvíz Szivárgó talajvíz Alápincézés nélküli Alápincézett 4
ALAPOZÁSI MÓDOK Sávalap Falak alatti folyamatos alaptest Alápincézetlen épületnél alsó síkja a terepszint alatt legalább 80 cm-rel legyen Szélessége tegye lehetővé a fal alatti és a padló alatti szigetelés csatlakoztatását ALAPOZÁSI MÓDOK Pontalap A pillérek alatti alaptest A falak terhét alapgerendák adják át a pontalapoknak Alápincézetlen épületnél az alaptest alsó síkja a terepszint alatt legalább 80 cm-rel legyen Szélessége tegye lehetővé a fal alatti és a padló alatti szigetelés csatlakoztatását 5
ALAPOZÁSI MÓDOK Lemezalap Az épület teljes alapterülete alatti összefüggő alaptest Rossz talajviszonyok és talajvíz esetén Alápincézetlen épületnél az alaptest alsó síkja a terepszint alatt legalább 80 cm-rel legyen Szélessége tegye lehetővé a fal alatti és a padló alatti szigetelés csatlakoztatását ALAPOZÁSI MÓDOK Kútalap Alapgerendák alatti mélyalap 6
ALAPOZÁSI MÓDOK Cölöpalap Alapgerendák alatti mélyalap TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK SZIGETELÉSE ALAPOZÁSI MÓDOK Résfal 7
A TALAJBÓL SZÁRMAZÓ NEDVESSÉGHATÁSOK A talajnedvesség: felszíni vizekből leszivárgó, talajvízből felszívódó, tehát gravitációs illetve hajszálcsöves erők hatása alatt álló, a talajszemcsék felületéhez tapadó víz, amely 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 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; Az utólag visszatöltött munkagödörben összegyűlt torlaszvíz, a lejtős felületen szivárgó víz, a vízzáró talajrétegen áramló rétegvíz az épület mellett felduzzadva, időlegesen, hidrosztatikai nyomással jelentkezhet. ÖSSZEFÜGGÉS A NEDVESSÉGOKOZÓK ÉS A SZIGETELÉSEK KÖZÖTT Épületszigetelési Kézikönyv 8
A VÍZSZIGETELÉSSEL 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/m 2 -ben írták elő ; ha a szigetelés képes húzó és hajlító igénybevételek felvételére, nem igényel folyamatos megtámasztást (pl. acéllemez). 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. A VÍZSZIGETELÉS ANYAGAI bevonat-szigetelések lemezszigetelések bitumenes, műanyag, acéllemez duzzadó szigetelések tömegszigetelés 9
Bevonat-szigetelések 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; 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 cement-homok 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 Fülöp fektetnek. Zsuzsanna okl. építészmérnök adjunktus BME Építészmérnöki Kar Épület szerkezettani Tanszék 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. 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 (160 180 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, 10 11 kg/m2 bitumenmennyiséggel, minden réteget felragasztása után lángpisztollyal felmelegítve és összesimítva, forrasztva. 10
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 vízoszlopmagasságig) 3 rétegben (+ védőréteg); a szigetelés védőrétege 1 réteg bitumenes vékonylemez, vagy PE-fólia. TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK SZIGETELÉSE 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-butadiénsztirol lágyuláspont C +80 +150 +120 hideg hajlíthatóság C -5-15 -30 A termékkínálatban szerepel EPM (etilén-propilén-laucsuk) modifikálású anyag is. Az anyagok össze- és beépítésekor a határos anyagokkal való összeférhetőséget ellenőrizni kell. 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: 3 4 5 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. 11
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; makromolekuláris anyagok, melyeknél l=2*l; a lemezek felületfolytonosítása belső tömítő csíkkal erősített, vulkanizáló ragasztással és él-tömítéssel történik. 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. 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. 12
A VÍZSZIGETELÉS ANYAGAI A megengedett nyomó-igénybevételek A szigetelés anyaga Nyomószilárdság MPa (MN/m 2 ) Oxidált bitumenes lemezek (ragasztott vékony, hegesztett vastag) 0,7 Modifikált bitumenes lemezek (APP hegesztett, vastag) 1,0 Öntapadó bitumenes lemezek Műanyag lemezek (PVC, EPDM, BK, PIB) 0,4 40 A VÍZSZIGETELÉS ANYAGAI Műanyaglemezek vastagsága Nedvességhatás Minimális vastagság (mm) PVC ECB PIB EPDM talajpára 0,4 - - - talajnedvesség 1,0 - - - Talajvíz nyomás 4 m-ig 4m fölött 1,5 2,0 2,0 2,5 1,5 2,0 1,5 1.5 13
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. TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK SZIGETELÉSE 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 10-12 m, lezárásuk műanyag-szalagokkal, nedvességre duzzadó profilokkal oldható meg. Alkalmazása talajnedvesség és talajvíz ellen vízzáró szigetelésként; egyszerű keresztmetszet és geometria esetén jön szóba. 14
Talajnedvesség elleni szigetelés - példák Talajnedvesség elleni szigetelés - példák 15
Talajnedvesség elleni szigetelés - példák Talajnedvesség elleni szigetelés - példák 16
Talajvíznyomás elleni szigetelés - példák Talajvíznyomás elleni szigetelés - példák 17
Szivárgó víz elleni szigetelés - példák TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK SZIGETELÉSE Szivárgó talajvíz elleni szigetelés 18
TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK Szivárgó talajvíz elleni szigetelés TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK SZIGETELÉSE PINCEPADLÓ a hőszigetelés minősége a padló használatától, a rétegrendi kialakítástól függ 19
TALAJJAL ÉRINTKEZŐ SZERKEZETEK SZIGETELÉSE PINCEPADLÓ KÖSZÖNÖM A FIGYELMET 20