Magasépítészet

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:

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:

  1. A szerkezet megjelelő falvastagsága, amit a víznyomás nagysága határoz meg.
  2. 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).
  3. A megfelelő cementminőség és mennyiség. A cement finom őrlésű legyen; kívánatos, hogy a cement tröszt tartalmazzon, mert ennek követ­keztében kisebb lesz a kötési hőfejlődés.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. A beton nedvességtartására a zsugorodási repedések elkerülése végett van szükség, hiszen tudjuk, hogy a száraz próbatestek tele vannak hajszálrepedésekkel.
  8. 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:

  1. 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).
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.