Magasépítészet

Talajvíznyomás elleni szigetelések

A talajvízzel érintkező épületrészeknél kialakítandó talajvíznyomás elleni szigetelés a legösszetettebb alépítményi szigetelés. A talajvíz a vízszint ingadozásától függően különböző mértékű, állandó vagy időszakos hidrosztatikai nyomást fejt ki az épületszerkezetekre. Ezért nem elegendő csak a megfelelő vízzárást biztosító vízszigetelés kialakítása. A talajvízzel érintkező épületszerkezeteket (és a vízszigetelést) úgy kell megépíteni, hogy a víz nyomásával szemben ellenálló legyen. Talajvíznyomás esetén csak teknőszigetelés kialakításával biztosítható a megfelelő vízzárás.

A hidrosztatikai nyomás terheléssel ellensúlyozható, vagyis a nyomás mértékét meghaladó mértékű ellenteher (ellenszerkezet) kialakítása szükséges. Az ellenszerkezet méretét, kialakítását, anyagát a mértékadó talajvízszint ismeretében méretezés alapján határozzák meg. Az egyes épületszerkezetekre – a helyzetüktől és geometriájuktól függően – kétféle hidrosztatikai nyomás hat: az oldalnyomás és a hidrosztatikai felhajtóerő.

A külső függőleges (szigetelést tartó) falakra a talajvíz oldalnyomást fejt ki, ennek mértéke a talajvízszinttől lefelé haladva arányosan nő (lineárisan). Az oldalnyomást a legtöbb esetben a pincefal tömegénél fogva képes ellensúlyozni, vagyis a függőleges szigeteléseknél a pincefalak alkotják az ellenszerkezetet (ellenfal).

A hidrosztatikai nyomás és a talpfeszültség különböző talajvízszint esetén

4.31. ábra A hidrosztatikai nyomás és a talpfeszültség különböző talajvízszint esetén

A pontos tervezésnek és méretezésnek azért is nagyon fontos a szerepe, mert a nem megfelelő tervezés (és kivitelezés) utólag olyan visszafordíthatatlan épületkárokat okozhat (pl. pincefal deformációja), amelyek a vízzáróság megszűnése mellett az épület egészének a stabilitását veszélyezteti.

A vízszintes szerkezetekre hidrosztatikai felhajtóerő hat. Ez az egyik fő oka annak, hogy a talajvíznyomás esetén az épületek alatt beton vagy vasbeton lemezalapozást készítenek, amely egyben a padlószigetelés „tartószerkezete”. A hidrosztatikai felhajtóerő ellensúlyozása leggyakrabban a padlószigetelés felett kialakított méretezett vasbeton lemezzel történik. Ez egy fordított vasbeton födémnek (ellenfödém) is tekinthető, mivel a terhelés az alulról felfelé ható felhajtóerő, míg a „támaszerőket” a függőleges teherhordó szerkezeteken keresztül maga az épület terhe adja. A vízszintes szigeteléseknél a vasbeton lemezalap, mint ellenfödém alkotja az ellenszerkezetet.

 Vasbeton lemezalap (ellenfödém) kialakítása

4.32/a. ábra Vasbeton lemezalap (ellenfödém) kialakítása

Az ellenfödém méretét, vasalását, kialakítását a felhajtóerő mértékének függvényében határozzák meg úgy, hogy az ellenfödém alsó síkján jelentkező talpfeszültség mindig és mindenhol nagyobb legyen, mint a felhajtóerőből származó víznyomás.

Mivel az ellenfödém bizonyos mértékig hajlékony, ezért a talpfeszültség nem lesz egyenletes a teljes felületen (a felmenő teherhordó szerkezetek alatt nagyobb). Az épület terhei – a kisebb időszakos terhektől eltekintve – azonban állandóak, ezért a talpfeszültség értéke az adott pontokban állandó. A felhajtóerő mértéke egyenletes, de a talajvízszint ingadozása miatt nem állandó, a vízszint ingadozásával arányosan változik.

A talpfeszültség tehát állandónak tekinthető, de nem egyenletes, míg a felhajtóerő ugyan egyenletes, de nem állandó. E kettősségből is adódik, hogy pontos számítások és gondos tervezés nélkül nem készíthetők el az ellenszerkezetek! A talpfeszültségnek mindig és mindenhol nagyobbnak kell lennie a felhajtóerőnél, ellenkező esetben a víznyomás megrongálja a vízszintes szerkezeteket, amely a vízszigetelés szakadását és a víz betörését eredményezi.

Leterhelő betonréteg kialakítása

4.32/b. ábra Leterhelő betonréteg kialakítása

Ritkán alkalmazott eljárás a hidrosztatikai felhajtóerő ellensúlyozására a leterhelő betonréteg kialakítása. Ez a vízszigetelés felett kialakított meghatározott vastagságú betonréteg, amely saját terhével ellensúlyozza a felhajtóerőt. Bár egyszerűbb és gyorsabban kivitelezhető szerkezeti megoldás, széles körben nem terjedt el, mivel csak viszonylag kismértékű felhajtóerő esetén alkalmazható gazdaságosan. Magas talajvízszint vagy mély pinceszintek esetén a nagy felhajtóerő következtében olyan nagy vastagságú betonrétegre lenne szükség, amely túl költséges és nehezen kivitelezhető.

A talajvíznyomás elleni szigetelések és a szükséges szerkezetek tervezése, kialakítása igen költséges, munka- és időigényes. A kivitelezés során elkövetett hibák utólagos javítása vagy nem megoldható, vagy szintén jelentős költségekkel jár. Csak akkor alakítsunk ki állandóan talajvízzel érintkező épületrészeket, ha az feltétlenül szükséges és elkerülhetetlen.

Talajvíznyomás, tábla

A hidrosztatikai nyomás következtében a talajvíznyomás ellen alkalmazható szigetelési típusok felhasználási köre jóval kisebb, mint a korábban tárgyalt nedvességokozók (talajpára, talajnedvesség) esetén. Talajvíznyomás elleni szigetelésként elsősorban bitumenes vagy műanyag lemezek alkalmazhatók. A folyékony alapanyagú bevonat szigetelések egyáltalán nem használhatók talajvíznyomás elleni szigetelésre. A tömegbeton szigetelések csak viszonylagos szárazsági követelményű belső tér esetén alkalmazhatók.

Bitumenes lemezszigetelések kialakítása

A talajnedvesség elleni szigetelésekhez hasonlóan a talajvíznyomás elleni szigetelések is leggyakrabban bitumenes lemezekből készülnek. A lemezek típusai és a vízoszlop magassága meghatározzák a minimálisan szükséges rétegszámot. A 4 m-nél magasabb vízoszloppal terhelt szigeteléseknél a víznyomás mértéke olyan jelentős, hogy minden lemeztípus esetén eggyel több réteget kell beépíteni.

A mai gyakorlatban elterjedt modifikált bitumenes vastag lemezekből 4 m vízmagasságig elegendő két rétegben kialakítani szigetelést. A teknőszigetelésként kialakított kétrétegű lemezszigeteléseket a talajnedvesség elleni szigeteléseknél már bemutattuk, ezért az alábbiakban a három rétegű lemezszigeteléseket tárgyaljuk részletesen. Három rétegű szigetelést elsősorban a hagyományos (oxidált) bitumenes vastaglemezekből készítenek.

Régebben a négyrétegű vékonylemezekből készített lemezszigetelések voltak a legelterjedtebbek. A ma használatos szigetelőlemezeknél kedvezőtlenebb anyagtulajdonságú lemezekből készült szigetelések megfelelő vízzárását a magasabb rétegszám biztosította. A sok réteg elhelyezése, ragasztása, a toldások megfelelő kialakítása azonban időigényes és költséges volt.

Talajvíznyomás szigetelése

Talajvíznyomás elleni szigetelés során, vízszintes felületen a lemezek mindkét irányban fektethetők (rétegenként egymásra merőlegesen). Függőleges felületen viszont a fektetés iránya csak függőleges lehet, a felhelyezett lemezek megengedett hossza max. 2 m. Az átfedések mérete (15 cm) és a toldások kialakítása megegyezik a talajnedvesség elleni szigeteléseknél leírtakkal.

A lemezszigetelések „legérzékenyebb” részei a hajlatok és sarkok. Itt a legnagyobb a sérülés veszélye, ezért a hajlatokba két lemezréteg közé erősítő sávokat (vértező sávokat) kell beépíteni, míg a sarkokat bitumenálló műanyag sarokidomokkal kell erősíteni. Toldásokat a hajlatokban és a sarkoknál tilos kialakítani!

A különböző típusú lemezek rögzítése is nagyrészt megegyezik a talajnedvesség elleni szigetelésnél leírtakkal. Mivel vékonylemezekből ma már nem készítenek talajvíznyomás elleni szigetelést, ezért ragasztásos rögzítést sem alkalmaznak. A hegesztett bitumenes vastaglemezeket és az öntapadós bitumenes lemezeket pedig teljes felületen kell rögzíteni. Különösen fontos, hogy a lemezek felülete teljesen sima legyen: kitüremkedés, gyűrődés, hólyag nem keletkezhet rajtuk!

A lemezek rögzítése után a szigetelés teljes felületén rögtön el kell helyezni a megfelelő védőréteget. Ez megakadályozza, hogy a később készülő szerkezetek építése során előforduló különböző mechanikai hatások és szennyeződések sérülést (vagy egyéb károsodást) okozzanak a szigetelésen. A védőréteg lehet több réteg PE-fólia, egy réteg bitumenes vékonylemez vagy egyéb, az egyes szigetelőanyagok gyártói által megadott védőréteg (pl. öntapadós fólia).

Műanyag lemezszigetelések kialakítása

A talajvíznyomás elleni szigetelésként kialakított műanyag lemezszigetelések általában egy rétegben készülnek. Az alkalmazott lemezvastagság 4 m vízmagasságig min. 1,5 mm, 4 m-nél nagyobb vízmagasság esetén min. 2 mm. A műanyag szigetelések védőrétegeként min. 1 mm vastag hajlékony műanyaglemez használható. (Bitumen alapanyagú védőréteg csak bitumenálló műanyag szigetelések esetén alkalmazható.)

A műanyag szigetelések egyrétegűek, ezért a szigetelés elkészülte után minden esetben ellenőrizni kell a toldásokat, sarkokat, éleket. Egy rétegű szigetelések esetén ugyanis bármilyen kis hiba a vízzáróság megszűnését eredményezi. Az ellenőrzés vizsgálótűvel, vákuumos módszerrel és túlnyomásos vizsgálati módszerrel történhet. Az észlelt hibákat javítani kell, majd újra el kell végezni az ellenőrzést. A hiba helyeit és a javítás módját az építési naplóban rögzíteni kell. A védőréteg csak hibátlan, teljesen vízzáró szigetelésre helyezhető el.