Uszczelnienie fundamentów bentonitami

Uszczelnienie fundamentów przy użyciu bentonitów to metoda hydroizolacji, która wykorzystuje unikalne właściwości naturalnej gliny bentonitowej. Bentonit sodowy, stosowany w tego typu izolacjach, ma zdolność intensywnego pęcznienia po kontakcie z wodą, co pozwala na naturalne uszczelnianie ewentualnych szczelin oraz przerw roboczych. Dzięki temu, materiał ten doskonale sprawdza się zarówno jako izolacja pozioma, stosowana np. pod płytą fundamentową, jak i element w systemach uszczelniających przy przejściach instalacyjnych czy dylatacjach.

W praktyce stosuje się kilka rozwiązań opartych o bentonit:

Maty bentonitowe – składają się zwykle z warstwy bentonitu umieszczonego pomiędzy geowłókninami lub geotkaninami. Takie maty, montowane na starannie przygotowanym, wyrównanym podkładzie, wymagają odpowiedniego zachodzenia (często około 10 cm, z przesunięciem kolejnych rolek o około 30 cm), co gwarantuje ciągłość izolacji. W problematycznych miejscach, takich jak narożniki czy styk z oczepem pala, stosuje się specjalne szpachle bentonitowe lub fasety – dzięki nim izolacja utrzymuje ciągłość nawet w miejscach zwiększonego ryzyka przecieku.
Taśmy bentonitowe pęczniejące i systemy iniekcyjne – produkty te bazują na mechanizmie podobnym do mat bentonitowych. Taśmy uszczelniające, wykonane m.in. z mieszanek bentonitu, kauczuku i innych dodatków, pod wpływem wody pęcznieją, wypełniając szczeliny powstałe np. przy dylatacjach lub przerwach roboczych. Systemy iniekcyjne natomiast umożliwiają wprowadzenie materiału uszczelniającego bezpośrednio w miejsce przecieku, co jest szczególnie użyteczne przy skomplikowanych geometriach czy trudno dostępnych obszarach fundamentów.

Zaletą uszczelnienia fundamentów przy użyciu bentonitów jest nie tylko efektywna bariera przed wodą gruntową, opadową czy kapilarną, ale także zdolność do samouszczelniania w przypadku drobnych uszkodzeń mechanicznych. Bentonite reaguje na obecność wody, zwiększając swoją objętość, co minimalizuje ryzyko powstawania nowych nieszczelności i przedłuża żywotność zabezpieczenia fundamentu.

Należy jednak pamiętać, że systemy izolacji bentonitowej wymagają starannego przygotowania podłoża oraz precyzyjnego wykonania, szczególnie przy miejscach styku różnych elementów konstrukcyjnych – tu bardzo ważne jest, aby powierzchnia była wolna od ostrych kamieni, korzeni i innych elementów mogących uszkodzić membranę. W razie potrzeby stosuje się dodatkowe zabezpieczenia, jak zacierki czy specjalne taśmy uszczelniające. Ostateczny sukces izolacji zależy również od właściwego zaprojektowania całego systemu hydroizolacyjnego, który często łączy w sobie kilka różnych materiałów i technologii zabezpieczających.

W dzisiejszym budownictwie niezawodna hydroizolacja części podziemnych obiektów stanowi kluczowy element zapewniający ich trwałość i bezproblemową eksploatację. Materiały bentonitowe, dzięki swoim unikalnym właściwościom samouszczelniającym, znajdują szerokie zastosowanie w ochronie fundamentów przed wodą gruntową. Produkty firmy Cetco, takie jak mata bentonitowa VOLTEX oraz taśmy bentonitowe Waterstop RX, oferują kompleksowe i efektywne rozwiązania w tym zakresie.

Charakterystyka i zasada działania hydroizolacji bentonitowej

Podstawą działania hydroizolacji bentonitowych jest naturalny minerał – bentonit sodowy. W kontakcie z wodą bentonit pęcznieje, zwiększając swoją objętość nawet piętnastokrotnie w stosunku do objętości suchej. W warunkach ograniczonej przestrzeni, na przykład po zasypaniu fundamentu lub przykryciu warstwą betonu, ekspansja ta prowadzi do wytworzenia gęstej, nieprzepuszczalnej membrany hydroizolacyjnej. Istotną zaletą bentonitu jest jego zdolność do samouszczelniania niewielkich uszkodzeń mechanicznych czy rys w betonie, które mogą powstać w trakcie osiadania budynku lub skurczu betonu.

Mata bentonitowa VOLTEX w systemach hydroizolacyjnych

Voltex

Mata bentonitowa VOLTEX jest kompozytem hydroizolacyjnym składającym się z warstwy granulowanego bentonitu sodowego (standardowo $4.8 kg/m^{2}$ ) umieszczonej pomiędzy dwiema geowłókninami – tkaną i nietkaną. Geowłókniny są ze sobą połączone poprzez proces igłowania, co zapewnia równomierne rozmieszczenie bentonitu i chroni go przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz warunkami atmosferycznymi przed pełnym zamknięciem w konstrukcji. VOLTEX tworzy silne mechaniczne połączenie z betonem wylewanym bezpośrednio na matę, dzięki czemu włókna geowłókniny zostają zakotwione w jego strukturze.

Rodzaje maty VOLTEX

Mata bentonitowa VOLTEX i VOLTEX DS

Zastosowania maty VOLTEX

Mata VOLTEX przeznaczona jest do hydroizolacji pionowych i poziomych powierzchni konstrukcji fundamentowych. Typowe zastosowania obejmują:

Ściany fundamentowe zasypywane.
Płyty fundamentowe.
Dachy zielone (konstrukcje ziemno-kryte).
Tunele.
Konstrukcje na granicy działki, takie jak ściany szczelinowe, ścianki Larsena, ściany z pali CFA czy torkretowane.

Mata VOLTEX może być stosowana w warunkach stałego lub okresowego parcia hydrostatycznego. W przypadku występowania wody gruntowej o wysokiej zawartości zanieczyszczeń chemicznych (np. azotanów, fosforanów, chlorków, siarczanów, wapna) lub zasolenia, zaleca się stosowanie maty VOLTEX CR, zawierającej bentonit odporny na takie warunki.

Instalacja maty VOLTEX

Przed przystąpieniem do instalacji maty VOLTEX, podłoże musi być odpowiednio przygotowane.

Pod płyty fundamentowe: Podłoże gruntowe lub z kruszywa powinno być zagęszczone do minimum 85% według zmodyfikowanej metody Proctora i wyrównane. Kruszywo nie powinno być większe niż $19 mm$ . Mata VOLTEX układana jest ciemnoszarą geowłókniną (tkaną) do góry. Zakłady podłużne i poprzeczne powinny wynosić minimum $100 mm$ , a połączenia arkuszy powinny być przesunięte względem siebie o minimum $300 mm$ . Brzegi zakładów należy zabezpieczyć przed przesunięciem. W przypadku płyt o grubości poniżej $100 mm$ na zagęszczonym podłożu gruntowym/kruszywowym lub poniżej $150 mm$ na chudym betonie, mata VOLTEX nie jest zalecana.
Na ściany fundamentowe zasypywane: Powierzchnia betonu powinna być gładka, bez ubytków i ostrych występów. Ewentualne raki, ubytki czy otwory po ściągach szalunkowych należy wypełnić masą bentonitową BENTOSEAL lub zaprawą bezskurczową (otwory po ściągach dodatkowo zabezpiecza się fragmentem taśmy Waterstop RX w środku grubości ściany). Matę VOLTEX instaluje się ciemnoszarą geowłókniną (tkaną) w kierunku izolowanej ściany betonowej. W narożach wewnętrznych stosuje się fasetę z masy BENTOSEAL o grubości $20 mm$ . W przejściu ściana/ława fundamentowa układa się wałki bentonitowe HYDROBAR TUBES. Matę mocuje się mechanicznie za pomocą łączników z podkładkami w rozstawie maksymalnie $600 mm$ . Zasypkę należy wykonać możliwie szybko po ułożeniu maty, używając materiału zagęszczalnego, pozbawionego ostrych krawędzi i gruzu.
Konstrukcje na granicy działki: W przypadku ścian oporowych (np. ściany z pali i opinki drewnianej) stosowanych jako zewnętrzny szalunek, powierzchnia musi być odpowiednio przygotowana. Szczeliny w opince szersze niż $25 mm$ należy wypełnić. Matę VOLTEX instaluje się ciemnoszarą geowłókniną (tkaną) w kierunku przyszłej ściany betonowej (stroną do instalatora). Połączenie hydroizolacji poziomej z pionową wymaga wykonania zakładu przejściowego z maty VOLTEX wyprowadzonego na podłoże poziome na co najmniej $300 mm$ i na ścianę oporową na wysokość co najmniej $300 mm$ powyżej projektowanego poziomu płyty.

Detale i produkty uzupełniające:

Przejścia rur i innych instalacji: Matę VOLTEX należy dociąć jak najbliżej przejścia. Na styku maty z elementem przechodzącym stosuje się masę BENTOSEAL, formując fasetę o grubości minimum $20 mm$ . W przypadku ścian, dodatkowo wokół przejścia instaluje się taśmę Waterstop RX.
Głowice pali i belek fundamentowych: Wokół głowic pali i belek fundamentowych (w warunkach bez parcia hydrostatycznego) stosuje się fasetę z BENTOSEAL o grubości minimum $19 mm$ na styku dociętej maty VOLTEX z elementem konstrukcyjnym. Dodatkowo pod krawędzią dociętej maty VOLTEX stosuje się granulat bentonitowy WATERSTOPPAGE.
Narożniki: W narożach wewnętrznych ścian stosuje się fasetę z BENTOSEAL. W narożach zewnętrznych (ściana/ława, naroża ścian) matę odpowiednio docina się i układa na zakład, uszczelniając połączenia masą BENTOSEAL.
Zakończenie hydroizolacji przy poziomie terenu: Hydroizolację VOLTEX kończy się około $300 mm$ poniżej poziomu terenu, mocując ją mechanicznie i uszczelniając górną krawędź masą CETSEAL. Powyżej stosuje się membranę samoprzylepną ENVIROSHEET, mocowaną listwą dociskową.

Taśma bentonitowa Waterstop RX do uszczelniania przerw roboczych

Taśma bentonitowa Waterstop RX jest aktywną bentonitowo-butylową taśmą pęczniejącą, przeznaczoną do uszczelniania przerw roboczych w konstrukcjach żelbetowych. W kontakcie z wodą taśma pęcznieje, tworząc szczelne wypełnienie przerw i rys w betonie. Stanowi alternatywę dla pasywnych taśm PVC/gumowych, eliminując konieczność stosowania specjalnych kształtek, dzielonego szalunku czy zgrzewania. Została przetestowana pod ciśnieniem hydrostatycznym przekraczającym $60 metr o ˊ w$ słupa wody.

Rodzaje i zastosowania taśm Waterstop RX:

WATERSTOP-RX 101: Prostokątna taśma o wymiarach $25 mm \times 20 mm$ . Przeznaczona do betonu o grubości $200 mm$ lub większej, z dwoma rzędami zbrojenia.
WATERSTOP-RX 101T: Trapezoidalna taśma o wymiarach $31 mm \times 12 mm$ , wzmocniona siatką polimerową na górnej powierzchni. Trapezoidalny kształt lepiej rozprowadza siły pęcznienia i ułatwia przepływ betonu podczas układania mieszanki. Przeznaczona do betonu o grubości $200 mm$ lub większej, z dwoma rzędami zbrojenia.
WATERSTOP-RX 102: Półokrągła taśma o wymiarach $19 mm \times 9 mm$ . Przeznaczona do pionowych elementów betonowych o grubości $150 mm$ lub większej oraz poziomych o grubości nie mniejszej niż $100 mm$ . Stosowana w elementach z jednym rzędem zbrojenia, murkach, donicach, fontannach.

Taśmy Waterstop RX stosuje się w poziomych i pionowych przerwach roboczych, połączeniach nowych elementów betonowych z istniejącymi, na nieregularnych powierzchniach oraz wokół przejść rurowych i instalacyjnych.

Instalacja taśm Waterstop RX:

Przygotowanie podłoża: Powierzchnia betonu musi być czysta, sucha i pozbawiona luźnych fragmentów, rdzy czy innych zanieczyszczeń. Nie należy instalować taśmy w stojącej wodzie lub na oblodzonym podłożu.
Aplikacja kleju: Na przygotowane podłoże nanosi się ciągłą ścieżkę kleju CETSEAL.
Montaż taśmy: Po zdjęciu papieru ochronnego, taśmę Waterstop RX dociska się mocno do warstwy kleju. W przypadku aplikacji pionowych i sufitowych, docisk powinien trwać minimum $15 sekund$ . Najlepiej aplikować taśmę w ciągu $15 minut$ od nałożenia kleju. Końce rolek taśmy należy łączyć na styk, bez zakładów.
Otulina betonowa: Należy zapewnić minimalną otulinę betonową: $75 mm$ dla RX-101 i RX-101T oraz $50 mm$ dla RX-102. Taśmę należy umieszczać wewnątrz zewnętrznego rzędu prętów zbrojeniowych.
Zabezpieczenie mechaniczne: W przypadku taśmy RX-101 można stosować siatkę mocującą REVO-FIX z dedykowanymi łącznikami.

Ograniczenia:

Waterstop RX nie jest produktem samoprzylepnym; do montażu wymagany jest klej CETSEAL lub system REVO-FIX.
Nie należy stosować innych klejów niż CETSEAL.
Taśmy Waterstop RX nie są przeznaczone do uszczelniania dylatacji.
Produkt nie powinien być nawodniony przed zabetonowaniem; jeśli dojdzie do znacznego spęcznienia, należy go wymienić na nowy materiał.
Przeznaczone do betonu konstrukcyjnego o minimalnej wytrzymałości na ściskanie $20 N/mm^{2}$ .

Rozwiązywanie problemów budowlanych

Połączenie maty bentonitowej VOLTEX z taśmami Waterstop RX pozwala na stworzenie ciągłego i niezawodnego systemu hydroizolacji, nawet w skomplikowanych warunkach gruntowo-wodnych i przy złożonej geometrii fundamentów. Przykładowo, w przypadku uszczelniania przerw roboczych w płytach fundamentowych, na których układana jest mata VOLTEX, taśma Waterstop RX zapewnia szczelność samej przerwy, a mata VOLTEX stanowi główną barierę hydroizolacyjną na całej powierzchni płyty, z odpowiednimi zakładami przechodzącymi przez linię przerwy roboczej. Podobnie, przy uszczelnianiu przejść instalacyjnych, taśma Waterstop RX zapewnia szczelność styku rury z betonem, a mata VOLTEX jest precyzyjnie docinana i uszczelniana wokół przejścia masą BENTOSEAL, tworząc drugą linię obrony.

Zastosowanie systemu AQUADRAIN w połączeniu z VOLTEX na ścianach oporowych pozwala na efektywne odprowadzenie wody i zmniejszenie parcia hydrostatycznego na konstrukcję, co jest szczególnie istotne w przypadku konstrukcji na granicy działki. Użycie specjalnych osłon TB-BOOT na głowice kotew gruntowych, w połączeniu z matą VOLTEX i masą BENTOSEAL, umożliwia skuteczne uszczelnienie tych krytycznych punktów.

Staranne przygotowanie podłoża, prawidłowy montaż zgodnie z wytycznymi producenta oraz dbałość o detale wykonawcze są gwarancją skuteczności i długowieczności systemów hydroizolacyjnych opartych na produktach Cetco.