Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej

Pewien - z kilkuletnim juŜ staŜem - wykonawca tarasów i posadzek wpadł w konflikt z nieszczęsnym właścicielem domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej. Nieszczęsnym, gdyŜ taras, który dotąd zachowywał się jako tako, po dokonanych modernizacjach, nagle stał się uciąŜliwym do tego stopnia, Ŝe właściciel domu przystał do grupy osób bojących się tarasów jak ognia. Wykonawca zaś, 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 ... Historia prac przy tarasie Omawiany taras zostały zbudowany w roku 1978 jako przykrycie stropowe garaŜu o wymiarach 4 x 10 m oraz werandy o wymiarach 2,5 x 2,5 m. Strop został wykonany jako monolityczna płyta Ŝelbetowa wylewana na miejscu budowy z jednoczesną nadlewką betonową nadającą spadek dla odpływu wody opadowej ok. 1 - 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 pomalowane antykorozyjną farbą podkładową. W roku 1997 w związku z zamiarem ogrzewania garaŜu i werandy oraz chęcią uŜytkowania tarasu, został on docieplony w ten sposób, Ŝe: • Na pokrycie z papy ułoŜono folię budowlaną PE o grubości 0,2 mm - jako oddzielenie od warstwy ocieplenia. • Na tej folii ułoŜono na sucho dwie warstwy izolacji cieplnej ze styropianu ekstrudowanego grubości 3 cm kaŜda oraz na wniosek inwestora dodatkowo jedną warstwę ze styropianu ekspandowanego FS-20 grubości 2 cm. • Na izolacji termicznej połoŜono 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. Płycie dociskowej nadano istniejący spadek 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, wzdłuŜ linii cokołu (na styku płyty ze ścianą zewnętrzną budynku) umieszczono taśmę dylatacyjną grubości 6 mm z pianki PE. Tą samą taśmą oddzielono po obwodzie takŜe styki płyty ze słupkami balustradowymi. W związku ze stwierdzeniem po 3 - 4 tygodniach od wylania płyty bardzo licznych rys skurczowych na całej płycie, wykonawca docieplenia tarasu postanowił całą płytę dociskową zdemontować. Istnienie rys uznano jako skutek wylewania płyty w gorącym okresie lata (lipiec), co skutkowało zbyt szybkim odparowaniem wody i doprowadziło do masowego powstania rys skurczowych. Nową płytę dociskową o identycznych parametrach i w identyczny sposób wykonano tym razem jesienią roku 1997. Do obłoŜenia tarasu płytkami gres pozyskano nowego wykonawcę. Po odczekaniu ok. miesiąca od wylania nowej płyty, przystąpił on do prac okładzinowych. Inwestor wybrał i zakupił płytki gres o wymiarach 30 x 30 cm, które wykonawca przyklejał

Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej

strona 2

________________________________________________________________ bezpośrednio na płytę dociskową za pomocą klasycznego kleju do płytek ceramicznych - takŜe zakupionego przez inwestora. Do spoinowania wszystkich fug (takŜe w pachwinie cokołowej pomiędzy cokolikiem a płytą) zastosowano klasyczną masę do spoinowania glazury i terakoty wiąŜącą hydraulicznie. Na wszystkich powierzchniach czołowych tak skonstruowanego tarasu widać było (jak pod lupą) wszystkie wcześniejsze i nowe warstwy tarasu. Postanowiono zatem, pokryć je w całości warstwą szpachlową przeznaczoną do ociepleń metodą lekkąmokrą (BSO) - z jednoczesnym zbrojeniem siatką z włókna szklanego 5 x 5 mm. Na takie podłoŜe postanowiono przykleić płytki gres. Oklejenie czoła tarasu płytkami gres miało zastąpić takŜe obróbkę blacharską nadrynnową, bowiem płytki zakończono tuŜ nad rynnami. Płytkami tymi wykończono takŜe cokoły na ścianach na wysokość ok. 15 cm - przyklejając płytki bezpośrednio na istniejący tzw. nakrapiany tynk cementowo-wapienny. Objawy usterek Na wiosnę 1998 roku wystąpiły pierwsze niepokojące wszystkich (inwestora i wykonawcę) objawy wadliwego zachowania się tarasu, zaś latem (na przełomie czerwca i lipca 1998 r.) nastąpiło apogeum szkód - polegające na: 1. Odpadnięciu wszystkich płytek z czoła tarasu - na całym jego obwodzie. 2. Pękaniu płytek na środku powierzchni tarasu w linii prostopadłej do dłuŜszego boku (w okolicy wykonanego w płycie nacięcia przeciwskurczowego). 3. Masowych pęknięciach wypełnień spoin między płytkami. Wezwany przez inwestora wykonawca reklamację uznał bez sprzeciwu, po czym przystąpił do analizy stwierdzonych usterek. Długo szukał ich przyczyny. Nie mógł jednakŜe dojść do Ŝadnych rozsądnych wniosków zwłaszcza, Ŝe na powierzchni tarasu po ostukaniu wszystkich płytek, stwierdzono „głuche” miejsca nie tylko wzdłuŜ powstałego pęknięcia, ale takŜe w kilkunastu innych płytkach. Po sprawdzeniu opakowań, wykluczono wersję o przeterminowanym kleju czy masie fugowej do płytek. Nie pomogli wykonawcy takŜe dwaj zaprzyjaźnieni inspektorzy nadzoru. Mimo przemyśleń, nie wyjaśnili przyczyn wystąpienia wad, ale doszli do jednakowego wniosku: na czołach tarasu trzeba ponownie ułoŜyć płytki gres w tej samej technologii. Na spękane fugi zaś, proponowali rozwiązanie polegające na wycięciu spękanych spoin tarczą diamentową i wypełnienie ich ponowne tą samą masą fugową. Wykonawcę to nie satysfakcjonowało, gdyŜ dobrze wiedział, Ŝe bez wyjaśnienia przyczyn odpadania płytek, nie ma sensu zabierać się za powtórkę prac i ponosić koszty związane z reklamacją tarasu - zwłaszcza, Ŝe inwestor Ŝądał gwarancji na naprawy. Tymczasem, wspólnie z inwestorem postanowiono, Ŝe 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 garaŜu i werandy - z pominięciem rynien. Ocena przebiegu prac Omawiany przypadek nie jest odosobniony, gdyŜ obecnie często zachodzi potrzeba poprawy tarasów budowanych przed kilkudziesięciu laty - pod względem uŜytkowym czy energetycznym.

Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej

strona 3

________________________________________________________________ 1.

2.

3.

4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Biorąc pod uwagę technologię prac wykonanych przy tym tarasie, naleŜy stwierdzić, Ŝe: Wykonawca docieplenia tarasu (świadomie lub nie) przyjął poprawne załoŜenie, Ŝe leŜąca na stropie hydroizolacja z podwójnej papy bitumicznej na lepiku moŜe spełniać funkcję paroizolacji (zwłaszcza, Ŝe zarówno w pomieszczeniu garaŜowym, jak i werandzie nie będzie występować duŜa zawartość wilgoci w powietrzu ani wysoka temperatura powietrza, tj. w pomieszczeniach tych nie wystąpi duŜa róŜnica ciśnień cząstkowych pary wodnej w stosunku do warunków zewnętrznych zimą). Takie załoŜenie było moŜliwe i z tego powodu, Ŝe na papie połoŜono folię PE grubości 0,2 mm celem oddzielenia warstw ocieplenia i zabezpieczenia przez to styropianów przed wnikaniem par rozpuszczalników z papy na lepiku. Dzięki temu folia ta stanowi dodatkową barierę parze wodnej dyfundującej z pomieszczeń leŜących pod tarasem. Zastosowano ocieplenie o łącznej grubości 8 cm, co jest wartością zbyt małą dla uzyskania wymaganej wartości współczynnika przenikania ciepła U. Zastosowanie niejednorodnej warstwy ocieplenia, tj. styropianu ekspandowanego FS-20 było błędem - o czym poniŜej. PołoŜoną na ociepleniu 1-krotną warstwę papy termozgrzewalnej potraktowano jako hydroizolację tarasu, co przy istnieniu warstwy dociskowej z betonu jest błędem - o czym poniŜej. Zastosowana płyta dociskowa z betonu ma grubość poprawną. Zastosowane włókna przeciwskurczowe i ich dawkowanie nie budzą zastrzeŜeń. Wykonawca płyty dociskowej poprawnie zlokalizował i wykonał szczelinę przeciwskurczową w środku płyty nad garaŜem. Na stykach płyty dociskowej ze ścianami zewnętrznymi oraz wokół słupków balustradowych poprawnie wykonano dylatacje z pianki PE grubości 6 mm. Przyklejanie płytek gres na czołowych powierzchniach tarasu było błędem - o czym poniŜej. Wypełnienie fug w pachwinach (na styku tarasu z cokolikiem) sztywną masą fugową było błędem - o czym poniŜej. Zastosowanie klasycznego kleju mineralnego oraz klasycznej masy fugowej było błędem - o czym poniŜej. Przyklejanie płytek gres bezpośrednio na płytę dociskową było takŜe błędem - o czym poniŜej.

Przyczyny usterek Przy budowie, a właściwie rozbudowie tego tarasu popełniono kilka błędów, z których trudno wymienić najwaŜniejszy, gdyŜ kaŜdy z nich ma swój udział w powstałych usterkach. Część z nich obarcza bezpośrednio obu wykonawców, ale i część leŜy po stronie inwestora. W celu oszacowania roli poszczególnych błędów, przyjrzyjmy się bliŜej zjawiskom zachodzącym w tarasie od chwili jego ukończenia jesienią roku 1997 do lata roku następnego. Taras ten składa się z następujących warstw: płyty stropowej z nadlewką, papy na lepiku, folii PE, styropianów, papy termozgrzewalnej, płyty dociskowej, kleju mineralnego oraz płytek gres. Warstwy leŜące ponad ociepleniem mają charakter pływających względem stropu, bowiem styropian je oddzielający jest materiałem spręŜystym i łatwo odkształcalnym przy istnieniu sił zewnętrznych. KaŜda z tych warstw posiada inny współczynnik rozszerzalności termicznej, który wynosi odpowiednio: 1) - 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.

Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej

strona 4

________________________________________________________________ Przyjmijmy z duŜym prawdopodobieństwem, Ŝe prace przy układaniu płytek zakończono jesienią przy temperaturze otoczenia wynoszącej +5 oC. JeŜeli w najbliŜszą zimę temperatura otoczenia obniŜyła się do wartości -20 oC, to w wyniku przenikania ciepła przez strop i warstwy tarasu uzyskujemy średnie wartości temperatur w poszczególnych warstwach: - styropian 0 oC - warstwa dociskowa -15 oC - płytki gres -20 oC. Wiedząc, Ŝe długość tarasu wynosi 12,5 m oraz traktując, Ŝe w połowie jego długości występuje linia odniesienia ruchów termicznych (linia nacięcia przeciwskurczowego), uzyskuje się zimą następujące przemieszczenia skurczowe na kaŜdym skraju tarasu w płaszczyźnie płytek brzegowych (względem okresu jesieni): - styropian -2,2 mm - warstwa dociskowa -1,5 mm - płytki gres -1,1 mm. Traktując, Ŝe połoŜenie płyty stropowej jest niezmienne (ze względu na jej jednakową średnią temperaturę w ciągu całego roku oraz zakotwienie jej wieńcami na ścianach nośnych) widzimy, Ŝe na skutek ujemnego przemieszczenia zimą występują siły odrywające w górnej płaszczyźnie kleju pod płytkami gres (patrz rysunek poniŜej). W płaszczyźnie oznaczonej przerywaną linią niebieską - w okresie pierwszej zimy - musi nastąpić całkowite lub częściowe zerwanie w warstwie klejowej pod płytkami czołowymi. I nie ma znaczenia gdzie występuje to odspojenie: w warstwie szpachlowej czy warstwie kleju pod płytką. Zupełnie inny obraz mamy w okresie wiosny i lata. Teraz warstwy leŜące ponad styropianem będą uzyskiwać przemieszczenie odwrotne - ze względu na rozszerzalność termiczną wywołaną

Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej

strona 5

________________________________________________________________ powstaniem dodatniej róŜnicy temperatur. JeŜeli przykładowo w najbliŜsze lato temperatura otoczenia podniosła się do wartości +25 oC, to korzystając z obliczeń rozkładu temperatur w warstwach tarasu uzyskujemy średnie ich wartości w poszczególnych warstwach: - styropian +5 oC - warstwa dociskowa +10 oC - płytki gres +25 oC. W wyniku działania dodatniej róŜnicy temperatur względem okresu odniesienia (jesieni) uzyskuje się następujące przemieszczenia rozszerzalnościowe w płaszczyźnie płytek brzegowych: - styropian 0 mm - warstwa dociskowa +1,1 mm - płytki gres +0,9 mm. Przyjmując jak zimą, Ŝe połoŜenie płyty stropowej jest niezmienne widzimy, Ŝe na skutek istnienia przemieszczenia dodatniego latem, występują siły odrywające tym razem w dolnej płaszczyźnie kleju pod płytkami gres (patrz rysunek powyŜej). W płaszczyźnie oznaczonej przerywaną linią czerwoną - w okresie wiosny i lata - musi nastąpić całkowite juŜ zerwanie w warstwie klejowej pod płytkami czołowymi. Nie ma takŜe i teraz 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 jego obwodzie. Stało się tak, gdyŜ płytka gres (będąca ciałem sztywnym) nie mogła przenieść zmiennych napręŜeń: odrywających zimą i naciskających latem - powstających na skutek najpierw kurczenia się warstwy dociskowej zimą, a następnie rozszerzania się tej warstwy latem. Widać wyraźnie, Ŝe przyklejanie płytek do czoła tarasu było błędem, który obciąŜa wykonawcę. Trzeba jeszcze zauwaŜyć, Ŝe zastosowanie styropianu FS-20 w warstwie ocieplenia tylko „dolało oliwy do ognia” w procesie odspajania płytek czołowych. OtóŜ, styropian ten posiada niewielką wytrzymałość na ściskanie, bo aŜ 3,8 razy mniejszą niŜ styropian ekstrudowany. Zatem, kaŜde obciąŜenie tarasu (ustawienie mebli czy skrzynek z kwiatami, wejście osób, opady śniegu itp.) powodowało obniŜenie się warstwy dociskowej - nawet o ułamek milimetra. KaŜdy taki ruch warstwy dociskowej prowadził do powstania znacznych sił ścinających w płaszczyźnie kleju pod płytkami czołowymi. Z tej analizy trzeba wysnuć jeden wniosek: naleŜało czoła tarasu pokryć np. obróbką blacharską mocowaną tylko do warstwy dociskowej, a nie oklejać płytkami. Ruchy termiczne tarasu, a właściwie brak ich przewidywania przez wykonawcę, legły u podstaw następnej usterki: pękania płytek w środkowej linii tarasu. ZauwaŜmy, Ŝe w okresie lata warstwa dociskowa musi przemieścić się o ok. +1,1 mm w kaŜdą stronę tarasu (wzdłuŜ dłuŜszego boku) względem stanu ustalonego jesienią. Przeciwdziałają temu płytki gres przykrywające linię nacięcia płyty. Niestety, płytki mają małą wytrzymałość na rozciąganie i wobec sił rozciągających, musiały pęknąć - w linii zbliŜonej do nacięcia płyty. Przykrycie szczeliny przeciwskurczowej płytkami jest ewidentnym błędem wykonawcy, gdyŜ naleŜało rozpocząć przyklejanie płytek właśnie od linii nacięcia, wzdłuŜ której trzeba było najpierw przykleić listwę dylatacyjną, a potem płytki w obu kierunkach. Brak u wykonawcy świadomości istnienia ruchów termicznych w warstwach tarasu stał się przyczyną powstania dalszych usterek: odspajania się od podłoŜa płytek gres oraz pękania masy fugowej wypełniającej szczeliny pomiędzy płytkami. Do robót okładzinowych zastosowano tzw. sztywne zaprawy: klejową i fugową. Ich stosowanie jest dopuszczalne tylko w obszarach, gdzie nie ma zmian temperatury otoczenia i podłoŜa tj. we wnętrzach domów. Zastosowanie takich materiałów do tarasu, gdzie występują wahania temperatury otoczenia od -20 oC do +25 oC, tj. róŜnica 45 deg i więcej, jest powaŜnym błędem wykonawcy - nawet, jeśli produkty te zakupił inwestor i postawił wykonawcę przed faktem dokonanym. NaleŜało albo odmówić wykonywania prac tymi produktami, albo wymusić od inwestora ich zamianę na inne - typu „flex”. W rezultacie, mamy do czynienia nie tylko z odspajaniem płytek od warstwy dociskowej, ale takŜe ze spękaniem fug, co powoduje łatwe wnikanie wody opadowej pod płytki. Woda ta w okresie zimowym zamarza i prowadzi do szkód w wyniku rozszerzania się lodu. 2) NiezaleŜnie od moŜliwości pękania „sztywnej” masy fugowej, wykonawca powinien całkowicie zabezpieczyć się przed wnikaniem wody pod płytki z jednoczesnym zapewnieniem swobodnych ruchów termicznych warstw tarasu.

Taras domu jednorodzinnego w Suchej Beskidzkiej

strona 6

________________________________________________________________ Jak zatem, powinna wyglądać poprawna technologia dla tego tarasu? Powinno się wykonać podpłytkową hydroizolację dyfuzyjną typu flex oraz z tej samej rodziny masę klejową i fugową. Dyfuzyjność tych produktów jest niezbędna z uwagi na konieczność odparowania do otoczenia wilgoci z warstwy dociskowej. Technologia prac powinna być następująca: 1) Na płytę dociskową przykleić za pomocą Ŝywicy epoksydowej pas nadrynnowy. 2) Całą powierzchnię płyty dociskowej pokryć 2-warstwową hydroizolacją mineralną typu flex. W pierwszej warstwie na całym tarasie zatopić tkaninę z włókna szklanego - z uwagi na występowanie rys skurczowych. 3) W linii nacięcia przeciwskurczowego oraz wzdłuŜ pachwiny na styku płyty i ścian zewnętrznych (w linii cokolika) w pierwszej warstwie hydroizolacji zatopić taśmę z kauczuku syntetycznego. 4) W linii naciętej szczeliny przeciwskurczowej obsadzić za pomocą kleju mineralnego typu flex listwę dylatacyjną o zdolności kompensacji nie mniejszej niŜ 10 mm. 5) W strefie cokołów hydroizolację tarasu wynieść na wysokość 15 cm bezpośrednio na mur ściany (po skuciu na tę wysokość tynku). 6) Płytki gres przyklejać za pomocą mineralnego kleju typu flex metodą całopowierzchniową. 7) Do spoinowania płytek stosować takŜe masę fugową typu flex. 8) Spoinę pachwinową na styku z cokolikiem wypełnić elastyczną masą silikonową odporną na wodę i promieniowanie UV - po uprzednim gruntowaniu reaktywnym. Identycznie wypełnić spoiny wokół słupków balustrad.

mgr inŜ. Jerzy B. Zembrowski Biuro Doradztwa Budowlanego Białystok Fotografie wykonawcy (nazwisko znane autorowi). Rysunek autora.

_____________________________________ 1) Patrz: Rozszerzalność termiczna materiałów 2) Patrz: Destrukcja materiałów przez lód