Systemy renowacji budynków
Badania schematów niszczenia materiałów budowalnych pod wpływem wilgoci i rozmaitych wodnych roztworów soli prowadzone na przestrzeni ostatnich 50 lat pozwoliły precyzyjnie określić mechanizmy zjawisk korozyjnych oraz sposoby ich ograniczenia lub eliminacji. W oparciu o uzyskaną wiedzę i doświadczenie opracowano systemy izolacji i renowacji zawilgoconych obiektów.
Właściwa diagnostyka i ocena przyczyn występowania korozji mają kluczowe znaczenie dla wyboru najlepszego rozwiązania technicznego. Takiego rodzaju podejście nie tylko umożliwi dalszą eksploatację budynku, ale też zminimalizuje wydatki na naprawy, pozwalając efektywnie zaplanować i obliczyć nakład pracy i jej koszt oraz koszty materiałów.
Zjawiska korozyjne pogłębiają się z upływem czasu. Wykonywanie jedynie powierzchownych i „kosmetycznych” napraw skutkuje znacznym wzrostem kosztów. Może zaistnieć konieczność wymiany elementów, które początkowo wymian nie wymagały. Z tego względu na pierwszym etap powinniśmy skupić się na identyfikacji rodzaju i stopnia nasilenia zawilgoceń oraz zjawisk korozyjnych. Może to wymagać np. określenia poziomu wód gruntowych i kierunku napływu wód, wykonania badań wilgotności strukturalnej i powierzchniowej murów na różnych poziomach czy oceny poziomu zasolenia murów i tynków w badanym obiekcie.
Wilgotność strukturalna muru na poziomie posadzki piwnicy jest wysoka, zaś w wyższych partiach spada, osiągając na pewnej wysokości wilgotność właściwą dla suchego muru. Tego rodzaju sytuacja wskazuje na występowanie podciągania kapilarnego wilgoci w strukturze muru oraz pozwala określić zasięg i intensywność tego procesu.
Wilgotność strukturalna muru jest stosunkowo niska, właściwa dla suchego muru, zaś na wysokości poniżej poziomu terenu wokół budynku gwałtownie wzrasta. Wskazuje to na lokalną migrację wód w strukturę muru, np. poprzez uszkodzone powłoki izolacji pionowej.
- Uszkodzenie powłoki malarskiej
- Uszkodzenie tynku
- Uszkodzenia cegły
Zalecenia, zakres i sposób naprawy (m.in. reprofilacja terenu wokół budynku, sposób odprowadzenia wód opadowych i napływowych) powinny zostać określone w oparciu o analizę przyczyn powstania zawilgoceń. Kolejny krok to ustalenie zakresu i sposób naprawy uszkodzonych elementów budynku oraz zidentyfikowanie tych podlegających wymianie.
Następnie powinien zostać opracowany zakres i sposób wykonania izolacji pionowych oraz renowacji budynku, w tym także ewentualne odtworzenie przepony poziomej w strukturze murów.
Przyjęte rozwiązania powinny wskazać usytuowanie przepony i jej powiązanie z innymi typami izolacji, wewnątrz lub na zewnątrz obiektu. Dopiero na tym etapie można przejść do doboru materiałów w celu skutecznego przeprowadzenia prac renowacyjnych.
Zawilgocenie strukturalne murów wynika przede wszystkim z oddziaływania wód opadowych, napływowych i gruntowych obecnych w glebie. W wyniku braku odpowiedniej izolacji lub uszkodzenia powłok izolacyjnych mogą one wnikać w strukturę muru. Podjęcie działań względem procesów korozyjnych zachodzących w strukturze zawilgoconych murów wymaga wzięcia pod uwagę składu chemicznego wód oddziałujących na budynek.
Wody zaskórne – pochodzące przede wszystkim z wód opadowych, napływowych oraz zużytych – zawierają w składzie związki chemiczne biorące się z zanieczyszczeń powietrza (zwłaszcza na terenach przemysłowych), wymywane przez deszcze (np. związki siarki, węgla itp.) oraz z warstw wierzchnich gleby (np. związki azotu).
Na części podziemne budynków oddziałują również wody gruntowe, które podlegają silnym wahaniom poziomu, zależnie od pór roku, opadów atmosferycznych itp. Wody te są z reguły znacznie mniej agresywne od wód zaskórnych. Na oba wymienione rodzaje wód mogą dodatkowo wpływać ścieki, które zmieniają ich skład chemiczny i zwiększają potencjał korozyjny względem powłok izolacyjnych. Na etapie diagnostyki wskazana jest analiza zawartości rożnych rodzajów soli w tynkach lub spoinach w celu identyfikacji źródeł zawilgocenia obiektu. Zdecydowanie łatwiej jednak wskazać jego skutki: plamy i zacieki, zasolenie i zagrzybienie murów czy uszkodzenia elementów konstrukcyjnych.
Zależność pomiędzy wysokością zawilgocenia ścian zewnętrznych i wewnętrznych budynku w wyniku oddziaływania wód opadowych i napływowych. Bezpośredni napływ wody jest kierowany na ściany zewnętrzne, co skutkuje wyższym poziomem zawilgocenia.
Zależność pomiędzy wysokością zawilgocenia ścian zewnętrznych i wewnętrznych budynku w wyniku oddziaływania wód gruntowych. Ściany zewnętrzne mają większą wydajność odparowania dyfuzyjnego wilgoci, co skutkuje niższym poziomem zawilgocenia.
Wody wnikające w strukturę murów są stopniowo transportowane w coraz wyższe partie poprzez sieć porów kapilarnych występujących w elementach murowych i spoinach. Na parametry transportu kapilarnego wilgoci, takie jak wysokość, na którą może być transportowana, szybkość przepływu itp., wpływają rozmaite czynniki:
a) rodzaj i układ warstw gruntu oraz ukształtowanie terenu;
b) wydajność poboru wilgoci przez ścianę, zależna od stanu technicznego izolacji, poziomu wód gruntowych i zaskórnych oraz współczynnika filtracji przyległego gruntu;
c) parametry muru, takie jak: porowatość, nasiąkliwość, sorpcja, higroskopijność, kapilarność i średnica kapilar;
d) skład chemiczny wód transportowanych kapilarnie,
e) wydajność odparowania dyfuzyjnego muru powyżej poziomu zawilgoceń, w zależności od warunków pogodowych i dyfuzyjności pary wodnej przez powierzchnie ściany.
O zawilgoceniu muru decyduje również grunt, na którym się on znajduje. Grunty, podobnie jak materiały budowlane, cechuje różna wysokość podciągania kapilarnego wilgoci. Może zatem dość do sytuacji, gdy budynek posadowiony powyżej poziomu wód gruntowych będzie podlegał wpływom wilgoci poprzez podciąganie kapilarne z gruntu. Wysokość podciągania kapilarnego zależy również od rodzaju muru.
W przypadku muru ceglanego podciąganie występuje w całym przekroju, a w przypadku kamiennego, zwłaszcza kamienia nisko nasiąkliwego, podciąganie będzie występować jedynie przez zaprawę.
Materiały o małych średnicach porów cechują się większą szczelnością wobec wody oddziałującej pod ciśnieniem hydrostatycznym.
Materiały posiadające pory kapilarne (o średnicy od ok. 80 nm do ok. 20 μm) uczestniczą w procesie kapilarnego transportu wilgoci.
Materiały o większej średnicy porów są przepuszczalne dla wody pod ciśnieniem, ale nie transportują kapilarnie wilgoci. Cegły, ze względu na swoją otwartoporową strukturę, efektywnie transportują wilgoć w strukturze kapilar, podobnie jak zaprawa wykonana na bazie wapna i gliny.
O intensywności zjawiska podciągania wody w kapilarach muru decyduje zależność:
wydajność pochłaniania wody = wydajność parowania dyfuzyjnego
Zakłada się, że mur ma możliwość stałego poboru wody (z wód zaskórnych i gruntowych), zaś odparowanie transportowanej kapilarnie wilgoci następuje w strefie cokołowej. Powyższa zależność pokazuje, że jakakolwiek zmiana parametrów, np. przy korzystnych warunkach pogodowych (wysoka temperatura, wiatr, nasłonecznienie przegrody) wpływa na przepływ wilgoci w murze. Odparowana ilość wilgoci będzie natychmiast uzupełniana poprzez część zagłębioną w gruncie. Odparowanie wilgoci latem będzie następowało intensywniej przez zewnętrzną płaszczyznę muru, zimą – przez wewnętrzną.
W takim przypadku zawilgocenie strukturalne ściany, będące następstwem występowania transportu kapilarnego, wynika z oddziaływania wód zaskórnych, napływowych oraz gruntowych. Zawilgocenie powierzchniowe wynika z kolei z kondensacji wilgoci na powierzchni muru oraz higroskopijnego poboru wilgoci.
Zależność pomiędzy wydajnością pochłaniania wody przez mur w strefie bezpośredniego oddziaływania wilgoci a wydajnością jej dyfuzyjnego odparowania, która decyduje o występowaniu, intensywności, sezonowości oraz wysokości transportu kapilarnego.
1 - strefa pochłaniania wody
2 - strefa transportu wilgoci
3 - strefa parowania
Powierzchniowe i strukturalne źródła zawilgacania murów
Zawilgocenia powierzchownie
1 - strefa kondensacji pary w budynku, niska izolacyjność budynku lub towarzyszące zjawiska lokalne (np. mostki termiczne)
2 - obszar higroskopijnego poboru wilgoci przez materiały budowlane lub związki soli nagromadzone na powierzchni muru
Źródła podciągania kapilarnego
3 - wilgoć pobierana z wód opadowych i zaskórnych
4 - wilgoć pobierana ze zwierciadła wód gruntowych
Zależność pomiędzy wydajnością odparowania dyfuzyjnego a wydajnością poboru wody przez fundament pokazuje, że wysokość podciągania wilgoci w dwóch murach wykonanych z tego samego materiału, ale o różnej grubości, będzie różna. Cieńszy mur osiągnie określony poziom zawilgocenia przy zachowaniu stanu równowagi pomiędzy wydajnością poboru wody i jej odparowania. Poziom zawilgoceń będzie nieco niższy od strony zewnętrznej względem wewnętrznej (wydajność odparowania dyfuzyjnego latem).
Z kolei w grubszym murze poziom zawilgoceń będzie istotnie wyższy, co wynika z większej wydajności poboru wody przez fundament (większa powierzchnia), której musi odpowiadać proporcjonalnie większa powierzchnia odparowania. Okładziny (ceramiczne, kamienne itp.), powłoki malarskie (np. lamperia) czy też ograniczające dyfuzję pary wodnej wyprawy tynkarskie (np. cementowa), zmniejszając wydajność odparowania dyfuzyjnego, powodują podwyższenie wysokości zawilgocenia strukturalnego muru.
Ograniczenie dyfuzji, np. w strefie cokołowej, będzie skutkowało przeniesieniem strefy odparowania wyżej, podnosząc poziom zawilgocenia muru. Z takim zjawiskiem spotykamy się również w przypadku wykonania napraw tynków w części cokołowej np. z użyciem tradycyjnych tynków cementowych.
Wysokość zawilgocenia murów w zależności od lokalizacji strefy odparowania dyfuzyjnego oraz jej wymaganej powierzchni. Zależność dla murów o różnych grubościach i właściwościach dyfuzyjnych powłok zewnętrznych, przy zapewnieniu możliwości stałego poboru wód przez ławę fundamentową.
Zawilgocenie przegród budowlanych nie może być analizowane miejscowo. Pomiary powinny zostać przeprowadzone według następujących zasad:
a) wskazanie najistotniejszych punktów, w których widoczne są przebarwienia wypraw tynkarskich oraz mury pod wpływem zawilgocenia, naloty soli, korozja wypraw, spoin w murze itp.;
b) w każdym ze wskazanych punktów należy wykonać pomiar wilgotności muru na różnych wysokościach (np. 0,5 m, 1 m, 1,5 m i 2 m nad posadzką), co pozwoli ocenić skalę podciągania kapilarnego wilgoci w murach;
c) dodatkowo w punktach o znacznej wilgotności należy wykonać pomiary wilgotności muru na różnej jego grubości, w tym: na powierzchni, w strefie przypowierzchniowej i np. w połowie grubości.
Wyniki pomiarów stopnia zawilgocenia murów wraz z pomiarami dodatkowymi wilgotności posadzek pozwalają stworzyć kompleksową mapę zawilgoceń na rzucie analizowanej kondygnacji. Tak przygotowana dokumentacja pozwala wybrać odpowiednie rozwiązania projektowe, w tym rodzaje izolacji i umiejscowienie wtórnych przepon strukturalnych w murze.
Chętnie odpowiemy na wszelkie pytania dotyczące naszych produktów, miejsca zakupu lub właściwego rozwiązania dla danego projektu.
