Vízhatlan és vízzáró szigetelésekről általában
A vízhatlan és vízzáró szigetelőszerkezetek csoportosítása történhetik a szigetelés: a) rendeltetése, b) szerkezeti jellege és c) anyaga alapján.
Rendeltetésből kifolyólag a szigetelésnek:
- Vízhatlannak kell lennie teljes szárazság igénye esetén.
- Csak vízzárónak kell lennie viszonylagos szárazság kívánalma esetén.
Szerkezeti jellegéből, illetőleg anyagából kifolyólag a szigetelés lehet:
Vízhatlan, ez a követelmény elérhető:
- többrétegű ragasztott szigeteléssel,
- egyrétegű, fémlemez anyagú szigeteléssel,
- homogén máz-, illetőleg tapaszbevonattal (pl. nedvességet magukba nem sűrítő homokos és kavicsos talajban),
- műanyag szigeteléssel.
Csak vízzáró, ez a követelmény elérhető:
- tömeges betonszigeteléssel,
- habarcs (vagy más néven cement-) szigeteléssel.
A vízhatlan és vízzáró szigetelőrétegekkel szembeni követelmények a következők:
- Kellő húzó- és hajlító szilárdság, felületfolytonosság, rugalmasság.
- A várható kémiai jellegű hatásokkal (az agresszív talajvizekkel, savakkal, lúgokkal) szemben minél nagyobb mértékű ellenállás.
- Hőhatással szemben kellő ellenállás.
- Tartósság.
Az elsorolt tulajdonságokat a vízhatlan szigeteléseknél nagyobb, a csak vízzáróaknál kisebb mértékben követeljük meg.
Megjegyzés: A szigetelések anyagát és szerkezeti jellegét egymástól elvonatkoztatni nem lehet, azok szorosan összetartoznak, ezért a következőkben az anyagbeli és szerkezeti sajátosságokat mindig együtt tárgyaljuk.
Szigetelési módok:
- Nedvesség a talajban
- Vízszigetelés szakszerűen
- A bitumen, mint vízszigetelő anyag
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
a) Pórustömítő szigetelések
- Betonszigetelés
- Habarcsszigetelés
b) Hártyaszerű szigetelések
- Lemezbetétes ragasztott szigetelés
- Lemezbetét nélküli ragacsszigetelés
- Fémszigetelés
- Műanyag szigetelés
c) Mázszigetelések
- Sötét (bitumen vagy szurok anyagú) mázszigetelés
- Színtelen mázszigetelés
a) Pórustömítő szigetelések
1. Tömeges betonszigetelés
A tömeges betonszigetelés esetében a betonszerkezet (a pincefal és a pince ellenfödém) egész tömege vagy számottevő vastagságú rétege van vízzáró módon kialakítva.
A vízzáró beton fogalma
A vízzáróság mibenlétére vonatkozó korábbi megállapításunk értelmében vízzárónak nevezzük az olyan betont, amelyen, ha a víz kismértékben át is hatol, a felület másik oldalán azonnal el is párolog. Ennek következtében a vízzáró beton a viszonylagos szárazság követelményét hiánytalanul kielégíti.
Tökéletesen vízzáró betont nem lehet előállítani. A vízzáróság csak az előbb vázolt mértékig, csak bizonyos víznyomásig és csak bizonyos ideig kívánható meg. Gyakorlatilag vízzárónak minősíthető az olyan beton, amely a várható legnagyobb víznyomást átgyöngyözés nélkül huzamosabb ideig, de legalább 48 óráig bírja.
A beton víz át nem bocsátó képességét bizonyos mértékben tömörsége, vagyis a benne levő hézagok mennyisége, de főleg a hézagok milyensége és megoszlása határozza meg. A betonban levő hézagok durva, közepes vagy kicsiny méretűek lehetnek; utóbbiakat mikro-hézagoknak nevezzük. A hézagok eloszlása a beton bedolgozásától, tömörítésének megfelelő voltától függ.
Ugyanekkor azt is meg kell állapítani, hogy a beton vízálló képessége az adalék tömörségétől, az adalék közét kitöltő habarcs vízzáró képességétől függ. A vízzáró cementhabarcs anyagtani és szerkezeti sajátosságait a hasonló című korábbi részben tárgyaltuk. Az ottani megállapítások mindenben érvényesek a vízzáró beton adalékanyagát közrefogó cementkittre vonatkozólag is.
A vízzáró (tömeges) beton előfeltételei
Számos kísérlet és a gyakorlat is azt mutatja, hogy minden különleges adalékanyag alkalmazása nélkül is lehet vízzáró betont készíteni. Feltétlenül be kell tartani azonban bizonyos anyagtani, szerkezeti és technológiai követelményeket.
Ilyen vonatkozásban fontosak az alábbi körülmények:
- A szerkezet megjelelő falvastagsága, amit a víznyomás nagysága határoz meg.
- Az adalékanyag kis hézagtérfogata, ebből kifolyólag az adalék 50 %-a 0-5 mm szemnagyságú homok, 50 %-a pedig 5-30 mm szemnagyságú, folytonos szemszerkezetű kavics legyen (általában a dunakavics megfelelő).
- A megfelelő cementminőség és mennyiség. A cement finom őrlésű legyen; kívánatos, hogy a cement tröszt tartalmazzon, mert ennek következtében kisebb lesz a kötési hőfejlődés.
- A vízzáró betonnak a kívánatos szilárdság eléréséhez szükséges cementmennyiségen felül kell bizonyos cementtöbbletet tartalmaznia. Általában 300-320 kg/m3 cementet kell alkalmazni. A szükséges cementmennyiség és minőség egyébként a talajvíz és a talaj agresszivitásától is függ.
- A helyes vízmennyiség. A földnedves beton nem megfelelő az elkerülhetetlen kavicsfészkek és üregek miatt. A tapasztalat azt mutatta, hogy legalkalmasabb a mérsékelt vízfelesleggel készült beton, habár a gyengén plasztikus (0,60 vízcement-tényezős) konzisztencia a szilárdságot csökkenti; de esetünkben nem a szilárdságon, hanem a vízzáróságon van a hangsúly. Nyilvánvaló, hogy a kémiailag le nem kötött víztöbblet elpárolgása után a betonban lyukacsok maradnak hátra, tehát a plasztikus konzisztenciát eredményező túlságos sok víz sem megfelelő.
- A kellő tömörség. A víz át nem eresztő beton tömörsége a finomabb homoktartalom következtében kisebb, mint a nagy szilárdságú betonoké. Ettől függetlenül azonban törekedni kell az elérhető legnagyobb tömörségre, mégpedig a következő lehetőségekkel:
a) A kézi tömörítés 20-30 cm-es rétegekben – az izzadó víz megjelenéséig -végrehajtva megfelelő.
b) A gépi tömörítés (vibrálás) jobb, ugyanis a rázó kezeléssel – mint tudjuk – eltávolítjuk a felesleges víz- és levegőmennyiséget; óvakodni kell azonban a túlvibrálástól.
c) A betonágyús (torkrét) eljárás még a vibrálásnál is megfelelőbb, azonban csak vékony szerkezeteknél használatos.
d) A sajtolás volna legmegfelelőbb, azonban ez a helyszínen nem valósítható meg, legfeljebb csak a gyárilag, üzemekben készülő vízzáró tulajdonságú. betonáruknál. - A beton nedvességtartására a zsugorodási repedések elkerülése végett van szükség, hiszen tudjuk, hogy a száraz próbatestek tele vannak hajszálrepedésekkel.
- Repedésmentesség. Fontos és alapvető, hogy ne keletkezzenek a szerkezeten ülepedési, törési (szóval szerkezeti jellegű) repedések, amit a helyes erőtani méretezéssel érhetünk el. A vízzáró betonnak sztatikái szempontból teljesítenie kell a fokozott repedésmentesség feltételét.
Veszélyesek azonkívül a munka megszakítási hézagok is, ezért a vízzáró betonok készítésénél lényeges, hogy a munka váltott műszakokban, folyamatosan végeztessék el.
A vízzáró betont óvni kell a jelentős hőmérsékletingadozástól, mert nem térfogatálló, összerepedezik, kiszárad, és ezáltal vízáteresztővé válik. A vízzáró beton csak akkor jó és tartós, ha nem szárad ki teljesen, ha nedves. Ez a körülmény általában a szigetelés rendeltetéséből kifolyólag ki van elégítve.
Vízzáró adalékanyagokkal készült vízzáró beton. A beton vízzáróságát fokozhatjuk azzal, hogy habarcsának javítására valamilyen vízzáró tulajdonságú, különleges (tömítő vagy plasztifikáló) adalékanyagot használunk. Vízzáró adalékanyag esetén kisebb, de ≥ 15 cm-es falvastagságra van szükség. A vízzárás tökéletesebbé tétele végett gyakran alkalmazunk a tömeges vízzáró betonra víztaszító jellegű szigetelő cementhabarcs vakolatot is.
2. Szigetelő cementhabarcs
A szigetelő cementhabarcs vakolatot és padlóburkolatot ritkábban a fal külső, leginkább a fal belső oldalán, illetőleg az ellenlemez felső felületén alkalmazzuk, ebből kifolyólag csak viszonylagos szárazság igénye esetén, és csak vízzáró követelmények kielégítésére felelnek meg.
A tömeges beton és a vakolatszigetelések jelentőségét anyaggazdálkodási szempontok kielégítésében találjuk meg. Velük a lemez- és ragacsanyagban – a népgazdaság részére számottevő megtakarítás érhető el.
b) Hártyaszerű szigetelések
1. Ragasztott szigetelés
A ragasztott szigetelések egy vagy több réteg csupaszlemez vagy fedéllemez betéttel készülnek. A lemezek egyrészt hordozói a szigetelő anyagoknak, másrészt a lemezek révén érjük el a ragasztott szigetelő rétegek rugalmas viselkedését.
A lemezeket szívóképességük alkalmassá teszi arra, hogy olvasztott bitumennel vagy szurokkal ragaszthatók és bevonhatók legyenek. A szigetelés aljzatát képező vízszintes vagy függőleges felületre elsőnek egy ragacsréteget kennek fel, és erre helyezik el a lemezeket. A lemez felső felületére, valamint több réteg esetén a lemezek közé is ragacsréteget kennek. Tehát a kenések száma mindig eggyel több, mint a lemezeké.
Az anyagtanból tudjuk, hogy a lemezeket kátrány vagy bitumenes itatással és esetleg bevonattal állítják elő. Ugyancsak az anyagtanból ismeretes, hogy építészeti célokra a bitumenféleségek jobban megfelelnek, mint a kátrány-, illetőleg szurokféleségek. A ragacs anyagának mindig meg kell egyeznie a lemezek itató, illetve bevonó anyagával. A ragasztóanyag általában megolvasztva, forró állapotban kerül alkalmazásra.
A forrón alkalmazott ragacsok és mázak hátránya, hogy a) túlhevítve elkokszosodnak, rideggé válnak, szigetelő képességük csökken, és b) bedolgozásuk hideg időben korlátozott.
Lufsky a lemezbetétes ragasztott szigetelés szerkezeti elveit öt pontban foglalja össze:
- A szigetelő réteget mindkét oldalról szilárd anyagú épületszerkezetekkel kell közrefogni. Erre azért van szükség, mert a ragasztóanyag a fellepő igénybevételekkel, valamint a hőmérséklethatásokkal kapcsolatban nem tekinthető szilárd, hanem csak nehezen folyó anyagnak. Éppen ezért szorosan be kell fogni szilárd szerkezetek közé, hogy el ne mozduljon (meg ne folyjon).
- A szigetelés csak a síkjára merőleges erőket tud átadni. A ragasztóanyag csúszó képessége folytán a síkjával párhuzamos erőhatásokkal szemben gyakorlatilag súrlódásmentesen viselkedik. Mivel a szigetelés síkjára nem merőleges erőnek a szigeteléssel párhuzamos komponense mozgást idézne elő, ezért gondoskodni kell ennek az erőnek a felvételéről. Ebből a célból a lejtős helyzetű szigetelő rétegeknél ellenesésű lépcsőzettel kell a szigetelést kialakítani.
- Gondoskodni kell a szigetelésre ható erők egyenletes elosztásáról, illetőleg a tehernek folyamatos csökkentéséről. Ha a terhelés ugrásszerűen változik, a ragasztóanyag az erősen terhelt részből a gyengén terhelt részbe folyik át. Minél nagyobb a nyomáskülönbség, annál gyorsabb az anyag vándorlása. Ezért 5 kgjcm2-nél nagyobb nyomással nem szabad a szigetelést igénybe venni.
- A szigetelés legfeljebb + 30 C° hőmérsékletnek tehető ki. Tudjuk azt, hogy a hőmérséklet milyen jelentős hatást gyakorol a ragasztóanyag folyás szempontjából való viselkedésére, ezért a szükséges biztonság figyelembevételével megállapított fenti hőfokhatárt a szigetelés tervezésénél be kell tartani. A szigetelő réteget hőszigeteléssel (légréteggel, égetett kovaföld téglaréteggel stb.) kell megvédeni a + 30 C°-nál nagyobb hőhatástól. Kazánházak padlóinál, valamint rókatorkoknál, fűtővezetékek csatornáinál, esőalagutaknál jelentős ez a kérdés.
- A víznyomás elleni szigetelés legalább 0.1 kg/cm2 felületi nyomással legyen állandóan besajtolva két szilárd test közé. Erre azért van szükség, hogy – az összenyomott szivacs analógiájára – csökkenthessük a szigetelő lemezek vízfelvevő képességét. A szerves anyagokból készült csupaszlemez ugyanis vízfelvétel következtében rothad, szakító szilárdsága csökken, nem csúszik többé a ragacsanyagban ; a duzzadó papírlemez taszítóan hat a ragasztóanyagra, a ragyacs- és mázrétegek lehámlanak, a szigetelés elveszti hatékonyságát. A vonatkozó kísérletek azt mutatják, hogy a lemezek 0,1 kg/cm2-es összesajtolás esetén veszik fel a legkisebb vízmennyiséget. Ezt a szabályt a hazai építőgyakorlat mind ez ideig nem tartotta alapvető feltételnek,
A besajtoló erőhatást leginkább az aktív földnyomás segítségével tudjuk elérni. Egyébként a besajtolás szerkezeti módozataival a megfelelő helyen foglalkozunk. Az elsorolt öt pont közül az 1-4. az összes lemezbetétes szigetelésre érvényes, az 5. azonban csak a víznyomás elleni lemezbetétes szigetelésekre vonatkozik.
2. Lemezbetét nélküli falaszfalt-szigetelés
A lemezbetét nélküli falaszfalt-szigetelés semleges talajoknál szurokból, agresszív talajoknál bitumenből készül. A forró állapotban felhordott falaszfalt szigetelés a vizet kevésbé magukba sűrítő homoktalajoknál felel meg. A függőleges felületre felhordott aszfaltréteg esetleges lecsúszását huzalháló betéttel lehet megakadályozni. Az 1,5-2 cm vastag aszfaltmasszát vízszintes felületek esetében az aljzatra öntik és elsimítják, a függőleges felületekre pedig felspatulyázzák.
3. Fémlemez-szigetelések
A fémlemez-szigetelések a legnagyobb fokú biztonságot nyújtják; költséges voltuk miatt azonban csak igen indokolt esetben kerülnek alkalmazásra. Az ólomanyagú szigetelőlemezek 1 mm, az alumínium anyagúak 0,5 mm vastagok; a cementes mésztartalmú építőanyagok korróziós hatása ellen kétoldalt 120-as sz. bitumenes csupasz lemezzel vannak borítva.
4. Polivinil-korid (PVC) műanyag szigetelés
A ragasztott szigetelésekhez szükséges bitumen és lemezek beszerzése és gyártása terén nemcsak nálunk, hanem sok helyen másutt is korlátolt lehetőségek vannak. Ez vezetett arra a gondolatra, hogy PVC műanyagból készült fóliákat2 alkalmazzanak szigetelési célokra. Kelet-Németországban az erre vonatkozó kísérletek eredménnyel is jártak.
Az 1,8-2 mm vastagságú PVC fóliákkal készített talajnedvesség elleni, valamint a terasz-szigetelések megfelelőnek bizonyultak. Ha az anyag öregedésére vonatkozó további kísérletek is eredményesek lesznek, a jövőben el lehet tekinteni a bitumennek szigetelésekkel kapcsolatos felhasználásától, és így ez az értékes anyag felszabadul olyan célokra, ahol az nem nélkülözhető.
A PVC szigetelés különösen megfelel ott, ahol: a) agresszív vizekkel kell számolni, b) a szigetelést még nedves épületfelületekre kell elhelyezni, o) alacsony hőmérsékleten kell a szigetelési munkálatokat elvégezni.
c) Mázszigetelések
1. A sötét mázszigetelések
A sötét mázszigetelések lemezbetét nélkül készülnek ; nedvességet magukba nem sűrítő, nagy szemcséjű (homok és kavics) talajok esetén talaj-pára elleni függőleges fal- és padlószigetelések létesítésére alkalmasak. Abból kifolyólag, hogy nem kell hozzájuk lemezbetét, a ragasztott szigeteléseknél lényegesen olcsóbbak.
A hideg szigetelő mázakat rendszerint három rétegben (egy előmázolással és két fedőmázolással) hordják fel a sima és tökéletesen pormentes aljzatra, ahol víztaszító réteget képeznek. Hátrányuk, hogy könnyen megsérülhetnek.
Az Ekin 149 elnevezéssel forgalomba kerülő bitumenmáz +5 C°-on felüli hőmérsékleten, az Ekin 100 elnevezésű szurokmáz pedig +15 C°-on felüli hőmérsékleten ecsettel vagy kefével mázolható fel a szigetelendő felületre. A hideg folyós mázak felhordására jól beváltak külföldön a sűrített levegővel működő szóró berendezések. (Vannak olyan szóró berendezések is, amelyekkel meleg ragacs-, illetőleg mázanyagokat lehet felhordani.)
2. Színtelen mázszigetelések
A színtelen mázszigetelések anyagai: a lenolaj, a parafinoldatok és -emulziók, a viasz, kalciumsztearat és egyéb emulziók stb. Ezeket mázolás, permetezés vagy szórópisztolyozás útján hordják fel a bevonandó felületekre, ahol a vízbeszívódást csökkentik, más esetben pedig tartósan víztaszító bevonatot képeznek. Kőfelületek konzerválására, vasbeton folyadéktartályok szigetelésére használatosak.
Bizonyos mértékig ebbe a kategóriába tartoznak az olaj festék- és a lakkmázolások is, amelyeknek egyik lényeges rendeltetése a fa-, acél- és vakolatfelületek nedvesség elleni védelme.