Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej

Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej - cz.1
strona 1
________________________________________________________________
Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej
cz. 1
Pewien - z kilkuletnim już stażem - wykonawca tarasów i posadzek wpadł w konflikt
z nieszczęsnym wręcz właścicielem domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej.
Nieszczęsnym, gdyż taras, który dotąd zachowywał się jako tako, po dokonanych
modernizacjach, nagle stał się uciążliwym do tego stopnia, że właściciel domu przystał do grupy osób bojących się tarasów jak ognia. Wykonawca, chcąc utrzymać
swoją renomę i mając rzeczywiście dobre intencje wobec inwestora, poprosił mnie o
pomoc w rozwiązaniu problemu z tym tarasem - a właściwie z trzema problemami.
Ale, po kolei ...
B
D
B
Historia prac przy tarasie
Taras zostały zbudowany dość dawno, bo w roku 1978, jako łączne przykrycie na
stropie garażu o wymiarach 4 x 10 m oraz werandy o wymiarach 2,5 x 2,5 m. Strop
został wykonany jako monolityczna płyta żelbetowa wylewana na miejscu budowy z
jednoczesną nadlewką betonową - nadającą spadek dla odpływu wody opadowej w
zakresie 1 do 2 %. Nadlewka została pokryta 2-krotnie papą bitumiczną układaną
na lepiku na gorąco. Przed układaniem izolacji z papy, w płycie stropowej i nadlewce zostały zakotwione słupki balustradowe z kwadratowych kształtowników stalowych walcowanych na zimno, które następnie pomalowano antykorozyjną farbą
podkładową.
W związku z zamiarem ogrzewania garażu i werandy oraz zamiarem użytkowania
tarasu, latem 1997 roku, został on docieplony w ten sposób, że:
· Na tejże papie położono folię budowlaną PE o grubości 0,2 mm - jako oddzielenie od warstwy ocieplenia.
· Na folii ułożono - na sucho - dwie warstwy izolacji cieplnej ze styropianu ekstrudowanego grubości 3 cm każda oraz na wniosek inwestora, dodatkowo jedną
warstwę ze styropianu ekspandowanego FS-20 grubości 2 cm.
· Na styropianach położono jedną warstwę papy termozgrzewalnej.
· Jako warstwę dociskową wykonano płytę z betonu klasy B-20 zbrojonego włóknem polipropylenowym długości 19 mm w dawce 1 kg/m3 betonu - jako zabezpieczenie przed rysami skurczowymi. W płycie dociskowej powtórzono spadek
podłoża w kierunku odpływu wody opadowej do okalających rynien. Grubość
warstwy dociskowej wyniosła od 7 do 8 cm.
· W geometrycznym środku płyty dociskowej wykonano poprzeczne nacięcie tarczą diamentową na głębokość 1/2 jej grubości - traktując to jako szczelina
przeciwskurczowa.
· Podczas wylewania warstwy dociskowej, wzdłuż linii cokołu (na styku płyty ze
ścianą zewnętrzną budynku) umieszczono taśmę dylatacyjną grubości 6 mm z
pianki PE. Tą samą taśmą oddzielono po obwodzie także styki płyty ze słupkami
balustradowymi.
W związku z tym, że po 3 - 4 tygodniach od wylania płyty, na całej jej powierzchni,
stwierdzono bardzo liczne rysy skurczowe, wykonawca tarasu postanowił płytę dociskową niezwłocznie zdemontować. Istnienie rys, uznano jako efekt wylewania płyty
w gorącym okresie lata (lipiec) - spowodowany zbyt szybkim odparowaniem wody.
W rezultacie, nową płytę dociskową o identycznych parametrach i w identyczny
sposób ponownie wykonano, ale tym razem jesienią tego samego roku. Do wyłożenia tarasu płytkami gres pozyskano nowego już wykonawcę.
Po odczekaniu ok. miesiąca od wylania nowej płyty, przystąpił on do prac okładzinowych. Inwestor wybrał i zakupił płytki o wymiarach 30 x 30 cm, które wykonawca
BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB
Poland
www.bdb.com.pl
Wszystkie prawa zastrzeżone
All rights reserved
Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej - cz.1
strona 2
________________________________________________________________
przyklejał bezpośrednio na betonową płytę dociskową za pomocą klasycznego kleju
do płytek ceramicznych.
Do spoinowania wszystkich fug (także w pachwinie pomiędzy cokolikiem a płytą)
zastosowano klasyczną masę do spoinowania glazury i terakoty - wiążącą hydraulicznie. Na powierzchniach czołowych tak skonstruowanego tarasu jednakże widać
było wszystkie wcześniejsze i nowe warstwy. Postanowiono więc, pokryć je w całości masą szpachlową przeznaczoną do ociepleń metodą lekką-mokrą (BSO) z jednoczesnym zbrojeniem siatką z włókna szklanego 5 x 5 mm. Na takie podłoże przyklejono płytki gres, co miało także zastąpić obróbkę blacharską nadrynnową, bowiem
płytki zakończono tuż nad rynnami. Płytkami
wykończono także cokoły na ścianach na
wysokość ok. 15 cm - przyklejając je
bezpośrednio na istniejący tzw. nakrapiany
tynk cementowy.
B
Objawy usterek
Wiosną następnego roku wystąpiły pierwsze
niepokojące inwestora i nowego wykonawcę
objawy wadliwego zachowania się tarasu, zaś
latem (na przełomie czerwca i lipca), nastąpiło
ich apogeum - polegające na:
1. Odpadnięciu wszystkich płytek z czoła
tarasu - na całym jego obwodzie.
2. Pękaniu płytek na środku powierzchni
tarasu w linii prostopadłej do dłuższego
boku (w okolicy wykonanego w płycie
nacięcia przeciwskurczowego).
3. Masowych pękaniach fug między płytkami.
B
D
Wykonawca wezwany przez inwestora, reklamację uznał bez sprzeciwu, po czym
przystąpił do analizowania usterek. Nie mógł jednakże dojść do żadnych rozsądnych
wniosków zwłaszcza, że na powierzchni tarasu po ostukaniu wszystkich płytek,
stwierdzono „głuche” miejsca nie tylko wzdłuż powstałego poprzecznego pęknięcia,
ale także w kilkunastu innych płytkach. Po sprawdzeniu opakowań, wykluczono wersję o przeterminowanym kleju czy masie fugowej do płytek.
W przemyśleniach nie pomogli także dwaj zaprzyjaźnieni inżynierowie, pracujący na
co dzień jako inspektorzy nadzoru. Wprawdzie nie wyjaśnili przyczyn usterek, ale
doszli do jednakowego wniosku, że na czołach tarasu trzeba ponownie ułożyć płytki
gres w tej samej technologii. Na popękane fugi zaś, zaproponowali rozwiązanie polegające na wycięciu spoin tarczą diamentową i wypełnieniu ich ponowne tą samą
masą fugową.
Wykonawcę to nie satysfakcjonowało, gdyż dobrze wiedział, że bez wyjaśnienia
przyczyn odpadania płytek i pękania spoin, nie ma sensu zabierać się za powtórkę
prac i ponosić koszty związane z kolejną
reklamacją tarasu - zwłaszcza, że inwestor
żądał gwarancji na naprawy. Tymczasem,
wspólnie z inwestorem postanowiono, że nie
czekając na ustalenie technologii usunięcia
usterek, czoła tarasu tymczasowo pokryje się
pasami z blachy ocynkowanej, bowiem po
odpadnięciu płytek woda opadowa spływała z
tarasu po ścianach garażu i werandy z
pominięciem rynien - zalewając ściany domu.
BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB
Poland
www.bdb.com.pl
Wszystkie prawa zastrzeżone
All rights reserved
Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej - cz.1
strona 3
________________________________________________________________
Ocena przebiegu prac
Omawiany przypadek nie jest odosobniony, gdyż często zachodzi potrzeba jeśli nie
poprawy wizerunku tarasów budowanych przed kilkudziesięcioma laty, to poprawy
własności cieplnych i energetycznych całego domu.
B
D
B
Biorąc pod uwagę technologie dotychczas wykonanych prac przy tym tarasie, należy
stwierdzić, że:
1. Wykonawca docieplenia tarasu (świadomie lub nie) przyjął poprawne założenie,
że leżąca na stropie hydroizolacja z podwójnej papy bitumicznej może spełniać
funkcję paroizolacji (zwłaszcza, że zarówno w pomieszczeniu garażowym, jak i
werandzie nie będzie występować duża zawartość wilgoci w powietrzu ani wysoka temperatura powietrza, tj. w pomieszczeniach tych nie wystąpi duża różnica
ciśnień cząstkowych pary wodnej w stosunku do warunków zewnętrznych zimą).
Takie założenie było możliwe z tego powodu, że na papie położono folię PE grubości 0,2 mm celem oddzielenia warstw ocieplenia i zabezpieczenia przez to styropianu przed wnikaniem ew. par rozpuszczalników z pap i lepiku. Dzięki temu
folia zwiększa barierę parze wodnej dyfundującej z pomieszczeń leżących pod
tarasem do otoczenia.
2. Zastosowano ocieplenie o łącznej grubości 8 cm, co jest wartością zbyt małą dla
uzyskania wymaganej wartości współczynnika przenikania ciepła U przez
strop. Przy tym popełniono błąd wykonania niejednorodnej warstwy ocieplenia.
3. Położoną na styropianie warstwę papy
termozgrzewalnej
potraktowano
jako
hydroizolacja tarasu, co przy zastosowaniu warstwy dociskowej z betonu jest
błędem.
4. Zastosowana płyta dociskowa z betonu
ma grubość poprawną.
5. Zastosowane włókna przeciwskurczowe i
ich dawkowanie nie budzą zastrzeżeń.
6. Wykonawca płyty dociskowej poprawnie
zlokalizował i wykonał szczelinę przeciwskurczową w środku płyty nad garażem.
7. Na stykach płyty dociskowej ze ścianami
zewnętrznymi oraz wokół słupków balustradowych
poprawnie
wykonano
dylatacje obwodowe z pianki PE 6 mm.
8. Przyklejanie płytek gres na czołowych
powierzchniach tarasu było błędem.
9. Wypełnienie fug w pachwinach (na styku tarasu z cokolikiem) mineralną masą
fugową było błędem.
10. Zastosowanie zwykłego kleju mineralnego oraz masy fugowej było błędem.
11. Przyklejanie płytek gres bezpośrednio na płytę dociskową było także błędem.
Odspajanie płytek od czoła tarasu
Przy budowie, a właściwie rozbudowie tego tarasu popełniono kilka błędów, z których trudno wymienić najważniejszy, gdyż każdy z nich ma swój udział w powstałych usterkach. Część z nich obarcza bezpośrednio obu wykonawców, ale część leży
też po stronie inwestora. W celu oszacowania roli poszczególnych błędów, przyjrzyjmy się bliżej zjawiskom zachodzącym w tym tarasie od chwili jego ukończenia
jesienią roku 1997 do lata roku następnego.
BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB
Poland
www.bdb.com.pl
Wszystkie prawa zastrzeżone
All rights reserved
Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej - cz.1
strona 4
________________________________________________________________
B
D
B
Taras składa się z następujących warstw:
płyty stropowej z nadlewką, pap na lepiku,
folii PE, styropianu, papy termozgrzewalnej,
płyty dociskowej, kleju mineralnego oraz
płytek gres i masy fugowej. Warstwy leżące
ponad ociepleniem mają charakter pływający
względem stropu, bowiem styropian je
oddzielający jest materiałem sprężystym i
łatwo odkształcalnym przy istnieniu sił
zewnętrznych. Każda z tych warstw posiada
jednak różny współczynnik rozszerzalności
termicznej, który wynosi odpowiednio:
- płyta stropowa
0,012 mm/mK
- papa bitumiczna
0,190 mm/mK
- styropian
0,070 mm/mK
- warstwa dociskowa
0,012 mm/mK
- płytki gres
0,007 mm/mK.
Jeśli przyjmiemy, że prace przy układaniu
płytek zakończono jesienią przy temperaturze
otoczenia wynoszącej ok. +5 oC. Jeżeli w najbliższej zimie temperatura otoczenia obniżyła się do -20 oC, to w wyniku przenikania
ciepła przez strop i warstwy tarasu, uzyskuje
się, średnie wartości temperatur w poszczególnych warstwach tarasu:
- w styropianie
0 oC
- warstwie dociskowej -15 oC
- płytkach gres
-20 oC.
Wiedząc, że długość tarasu wynosi 12,5 m oraz traktując, że w połowie jego długości występuje linia odniesienia ruchów termicznych (linia nacięcia przeciwskurczowego), uzyskuje się zimą następujące prze-mieszczenia na każdym skraju tarasu w
płaszczyźnie płytek brzegowych (względem
okresu wykonania prac):
- styropian δ = -2,2 mm
- warstwa dociskowa δ = -1,5 mm
- płytki gres δ = -1,1 mm.
Traktując, że położenie płyty stropowej jest
niezmienne (ze względu na jej prawie
jednakową średnią temperaturę w ciągu roku
oraz zakotwienie w wieńcach na ścianach
nośnych), widzimy że na skutek ujemnego
przemieszczenia zimą, występują siły odrywające w płaszczyźnie kleju pod płytkami
gres (rysunek).
W płaszczyźnie oznaczonej przerywaną linią
niebieską - w okresie pierwszej zimy musiało więc nastąpić całkowite lub częściowe
zerwanie w warstwie klejowej pod płytkami
czołowymi. I nie miało znaczenia miejsce,
gdzie występuje to odspojenie: w warstwie
szpachlowej czy warstwie kleju pod płytką.
Zupełnie inne zjawiska mamy w okresie wiosny i lata. Teraz warstwy leżące ponad
styropianem będą uzyskiwać przemieszczenie odwrotne - ze względu na rozszerzalBAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB
Poland
www.bdb.com.pl
Wszystkie prawa zastrzeżone
All rights reserved
Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej - cz.1
strona 5
________________________________________________________________
ność termiczną wywołaną powstaniem dodatniej tym razem różnicy temperatur. Jeżeli w najbliższe lato temperatura otoczenia podniosła się do wartości np. +25 oC, to
korzystając z obliczeń cieplnych rozkładu temperatur w tych warstwach, uzyskujemy średnie wartości w poszczególnych warstwach:
- styropian
+5 oC
- warstwa dociskowa
+10 oC
- płytki gres
+25 oC.
W wyniku działania dodatniej różnicy temperatur względem okresu odniesienia (jesieni) uzyskuje się następujące przemieszczenia rozszerzalnościowe w tej samej
płaszczyźnie płytek brzegowych:
- styropian δ = 0 mm
- warstwa dociskowa δ = +1,1 mm
- płytki gres δ = +0,9 mm.
B
D
B
Przyjmując, podobnie jak zimą, że położenie płyty stropowej jest niezmienne, widzimy, że na skutek istnienia przemieszczenia dodatniego latem, wystąpiły siły odrywające - tym razem w dolnej płaszczyźnie kleju pod płytkami gres (rysunek). W
płaszczyźnie oznaczonej przerywaną linią czerwoną - w okresie wiosny i lata - musiało nastąpić całkowite już zerwanie w warstwie klejowej pod płytkami czołowymi.
Nie ma także i
tym razem znaczenia, w jakiej
płaszczyźnie występuje zerwanie: w warstwie
szpachlowej czy
warstwie
kleju
pod płytką. Dlatego w tym okresie nastąpiło
całkowite oderwanie płytek od
czoła tarasu na całym obwodzie.
Stało się tak,
gdyż płytki gres
(będące ciałem
sztywnym) nie
mogły przenieść
zmiennych naprężeń odrywających latem i
zimą - powstających na skutek kurczenia się warstwy dociskowej zimą, a następnie rozszerzania
się tej warstwy latem. Widać zatem, że przyklejanie płytek do czoła tego tarasu było błędem, który obciąża jednak wykonawcę. Powinien przed pracami zasięgnąć porady u specjalisty fizyki budowli. Niby drobny element - przyklejanie płytek, ale jakże ważny i drogi, bo wymagający pokrycia kosztów napraw reklamacyjnych.
Zauważmy, że zastosowanie ekspandowanego styropianu EPS 80 (FS-20) w warstwie ocieplenia tylko „dolało oliwy do ognia” w procesie odspajania płytek czołowych. Otóż, styropian ten posiada niewielką wytrzymałość na ściskanie, bo aż 3,8
razy mniejszą niż styropian ekstrudowany XPS, który powinien być tu zastosowany.
Każde obciążenie tarasu (ustawienie mebli czy skrzynek z kwiatami, wejście osób,
BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB
Poland
www.bdb.com.pl
Wszystkie prawa zastrzeżone
All rights reserved
Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej - cz.1
strona 6
________________________________________________________________
opady śniegu itp.), powodowało ugięcie się termoizolacji i obniżenie warstwy dociskowej. Każdy taki ruch warstwy dociskowej - nawet o ułamek milimetra - prowadził
do powstania znacznych sił ścinających w płaszczyźnie kleju pod płytkami czołowymi, co wspomagało ich odrywanie i spadanie.
Z tej analizy wysnuwa się podstawowy wniosek: należało czoło tego tarasu pokryć
np. obróbką blacharską mocowaną wyłącznie do warstwy dociskowej, a nie oklejać
ich płytkami.
Pękanie płytek gres
Ruchy termiczne tarasu, a właściwie brak wiedzy o nich przez wykonawcę, legły u
podstaw kolejnej usterki: pękania płytek w środkowej strefie tarasu. W okresie lata
warstwa dociskowa rozszerzała się o ok. +1,1 mm w każdą stronę wzdłuż dłuższego
boku tarasu względem stanu podczas wykonywania robót jesienią. W pewnym stopniu, przeciwdziałały temu płytki przykrywające linię nacięcia płyty. Niestety, płytki
mając małą wytrzymałość na rozciąganie, wobec znacznych sił rozciągających, musiały pęknąć - w linii zbliżonej do nacięcia płyty. Przykrycie szczeliny przeciwskurczowej płytkami było ewidentnym błędem wykonawcy. Należało rozpocząć przyklejanie płytek właśnie od linii nacięcia, wzdłuż której trzeba było najpierw przykleić listwę dylatacyjną, a potem płytki w obu kierunkach.
B
D
B
Odspajanie się płytek gres
Brak wiedzy o podstawach fizyki budowli, tj. istnieniu ruchów termicznych w warstwach tarasu, stał się przyczyną dalszych usterek: odspajania się płytek od podłoża
oraz pękania masy fugowej wypełniającej szczeliny między płytkami. Do robót okładzinowych zastosowano tzw. sztywne zaprawy mineralne: klejową i fugową. Ich
stosowanie jest dopuszczalne tylko w obszarach, gdzie nie ma wyraźnych zmian
temperatury otoczenia i podłoża np. w niektórych wnętrzach obiektów. Zastosowanie tych materiałów do tarasu, gdzie należało spodziewać się wahań temperatury
otoczenia od -20 oC do +25 oC (różnica 45 deg i więcej), było poważnym błędem
wykonawcy. Nie usprawiedliwia tego nawet fakt, iż produkty te zakupił inwestor i
postawił wykonawcę przed faktem dokonanym. Należało albo odmówić wykonywania prac tymi produktami, albo wymusić od inwestora ich zamiany na typu „flex”. W
rezultacie, w wyniku działania sił ścinających, wystąpiło nie tylko odspajanie płytek
od warstwy dociskowej, ale także pękanie fug, co wywołało potem łatwe wnikanie
wody opadowej pod płytki. Woda ta w okresie zimowym zamarzała i prowadziła do
szkód w wyniku rozszerzania się lodu.
Niezależnie od zabezpieczenia się przed pękaniem „sztywnej” masy fugowej, wykonawca powinien zabezpieczyć się też przed wnikaniem wody pod płytki - z jednoczesnym zapewnieniem swobodnych ruchów termicznych warstw tarasu. Jak zatem,
powinna wyglądać poprawna technologia dla tego tarasu?
O tym w części 2 opisu tego przypadku.
mgr inż. Jerzy B. Zembrowski
Biuro Doradztwa Budowlanego
www.bdb.com.pl
Białystok
06.05.2007 r.
aktualizacja 18.05.2010 r.
Rysunek autora
Fotografie wykonawcy
BAZA DORADZTWA BUDOWLANEGO BDB
Poland
www.bdb.com.pl
Wszystkie prawa zastrzeżone
All rights reserved