Szczególnie trudne jest wykonanie poziomych zabezpieczeń przeciwwilgociowych w grubych murach ceglanych o grubości ponad 1,0 m i bardzo grubych o grubości większej niż 2,0 m. Mury ceglane o tej grubości występują w wielu obiektach historycznych.

Metody mechaniczne
Dla większości metod mechanicznych, opisanych szczegółowo między innymi w [5, 9], podstawowym problemem jest zbyt gruby mur wymagający podcięcia. Jedynie metody podcinania murów piłami mechanicznymi „sznurowymi” i „łańcuchowymi” nadają się do stosowania w murach o grubości przekraczającej 1,0 m. W przypadku ich stosowania, aby nie doprowadzić do powstania w podcinanych ścianach uszkodzeń w postaci zarysowań i pęknięć, należy wcześniej zaprojektować sposób cięcia. Długość i kolejność cięć poszczególnych odcinków ścian należy ustalić na podstawie analizy statyczno-wytrzymałościowej. W wyciętą w murze szczelinę o wysokości kilku centymetrów wprowadza się odcinkami, na zakład, trwałą wkładkę przeciwwilgociową z tworzyw sztucznych lub bitumicznych, wypełniając ubytki muru w linii cięcia zaprawą wodoszczelną. Stosowanie metod podcinania jest bardzo problematyczne w murach warstwowych, gdyż przy piłowaniu obsypuje się zasypka lub gruz wypełniający „środek” muru. Metody podcinania piłami mechanicznymi są także mało przydatne w murach ceglanych zawierających wtrącenia „kamienne”, między innymi z uwagi na szybkie zużywanie się pił.

Metody chemiczne
Praktycznie wszystkie z wymienionych na rysunku 1 nadają się do wykonywania poziomych zabezpieczeń przeciwwilgociowych, w murach grubych i bardzo grubych. Metody te najogólniej mówiąc polegają na nawierceniu w murze nachylonych pod pewnym kątem do poziomu otworów o średnicy od 10 do 30 mm, ułożonych w jednym lub dwóch rzędach i wprowadzeniu w te otwory grawitacyjnie lub ciśnieniowo płynnego preparatu iniekcyjnego hydrofobowego lub uszczelniającego. Najczęściej stosuje się środki iniekcyjne na bazie: krzemianów alkalicznych, alkalicznych silikonów metylowych, mieszaniny alkalicznych roztworów krzemianowych i alkalicznych silikonów metylowych, krzemowodorów i silikanów oligomerycznych, krzemowodorów rozpuszczalnych w wodzie, mikroemulsji silikonowych, parafin [8, 9]. Warto wyjaśnić, że płynne preparaty hydrofobowe, wykazujące zdolność penetracji w strukturę składników muru, hydrofobizują ścianki kapilar i porów. Powodują zmianę kapilarnego kąta zwilżania i tym samym blokują transport wody. Z kolei płynne preparaty uszczelniające zawierają w swoim składzie substancje mineralne o bardzo dużym stopniu rozdrobnienia, na przykład cement, pyły krzemionkowe. Osadzające się w porach i kapilarach substraty powstałe w wyniku reakcji iniektu z wodą zawartą w kapilarach i dwutlenku węgla zawartego w powietrzu zamykają kapilary i tym samym uniemożliwiają dalszy transport wody. Chcąc uzyskać możliwie najlepszy efekt szczelnej przepony, zastosowany sposób wprowadzenia preparatu musi uwzględniać zarówno własności samego preparatu, jak też budowę muru, jego stan techniczny, porowatość i wilgotność cegły i zaprawy. Jak już wcześniej wspomniano, w murach historycznych o znacznej grubości bardzo często występują niejednorodności w budowie. W przeszłości bardzo często murowano tylko zewnętrzne fragmenty ścian, a w środek dawano wszelkiego rodzaju zasypki, gruz itp. Mury takie są najtrudniejszymi do wykonania w nich poziomej przepony przeciwwilgociowej. Nawet wtedy, gdy mur wykonany jest z cegły na całej swojej grubości należy liczyć się z występowaniem wewnętrznych kawern i pustek. Warto wcześniej wykonać wiercenia kontrolne i zastosować endoskop, za pomocą którego można ustalić rzeczywistą budowę muru. Jeżeli struktura muru zawiera dużo wolnych przestrzeni, na przykład w postaci pustych spoin pionowych, lub jest warstwowa, bezpośrednie wprowadzanie preparatów iniekcyjnych nie daje gwarancji właściwego rozchodzenia się iniektu. Dlatego też, po wykonaniu otworów iniekcyjnych, należy wprowadzić w nie niskoskurczliwe zaprawy trasowe, aplikowane ciśnieniowo, a następnie ponownie rozwiercić otwory i dopiero wtedy wprowadzić preparat iniekcyjny. W wyniku wywiercenia otworów iniekcyjnych następuje czasowe zmniejszenie nośności murów. Zmniejszenie przekroju poprzecznego muru po wykonaniu jednego lub dwóch rzędów otworów o średnicy 30 mm co 15 cm wynosi około 20-25% w zależności od długości otworów i grubości ściany. Z reguły ściany murowane mają duży zapas nośności, ale w przypadku murów zarysowanych i popękanych, wykonanych z użyciem zaprawy wapiennej, takie zmniejszenie przekroju może być niebezpieczne. W takim przypadku należy wiercić otwory i sukcesywnie wypełniać je zaprawami trasowymi. Przy wierceniach o długości przekraczającej 1,0 m (z jednej strony muru), koniecznym jest wykonywanie otworów ze specjalnych stolików. Stoliki te eliminują możliwość nierównoległego wykonywania otworów względem płaszczyzny poziomej i umożliwiają zachowanie jednakowego kąta nachylenia wszystkich otworów. Warunki te nie są możliwe do spełnienia przy tzw. „wierceniu z ręki”, ciężkimi, często górniczymi wiertłami. Trudności z wprowadzeniem niezbędnej ilości preparatu iniekcyjnego do muru, zapewniającej wykonanie szczelnej przepony poziomej pojawiają się wtedy, gdy w murze zbyt duża ilość porów i kapilar wypełniona jest wodą. Aby uzyskać szczelną przeponę, przynajmniej około 50% porów i kapilar powinno być puste, co odpowiada wilgotności masowej około 8-12%. Dlatego bardzo ważne są w tej sytuacji badania wilgotności muru. Należy zadbać o „prawidłowy” pomiar wilgotności masowej, uwzględniając uwagi podane w artykule z numeru wrześniowego Buildera. Gdy wilgotność masowa muru przekracza podany wyżej poziom warto zastosować metodę ze wstępnym podsuszaniem iniekowanej strefy muru [5, 6, 9], na przykład metodę termo iniekcji mikrofalowej (rys. 3). Temperatura podgrzewanego muru, mierzona na jego powierzchni nie powinna przekraczać 80°C. Iniekcję powinno wykonywać się od razu po zakończeniu podsuszania, gdy mur jest jeszcze ciepły. Preparat ogrzewa się wtedy w murze i zmniejsza się jego lepkość. Lepsza jest wówczas jego penetracja w kapilary i pory cegły i zaprawy. Podczas stygnięcia muru maleje również prężność pary wodnej w kapilarach, przez co tworzy się korzystny gradient ciśnień cząstkowych i wprowadzony preparat iniekcyjny jest „zasysany” do kapilar o małej średnicy. Aplikowania preparatów iniekcyjnych dokonuje się zazwyczaj sposobem bezciśnieniowego wlewania w nawiercone w murze otwory lub niskociśnieniowo, za pomocą specjalnych pomp, stosując ciśnienie w zakresie od 0,15-0,35 MPa. Należy przestrzegać zasady, aby aplikowane ciśnienie nie było większe od 1/3 wytrzymałości najsłabszego elementu muru. Należy ewidencjonować ilość dostarczanego do każdego otworu preparatu iniekcyjnego. Tylko w ten sposób można wychwycić „ucieczkę” preparatu iniekcyjnego, na przykład w niewypełnione wewnętrzne pustki i kawerny w murze, lub zlokalizować fragmenty muru „nieprzyjmujące” preparatu iniekcyjnego. W murach grubych i bardzo grubych dobre rezultaty daje stosowanie aplikatorów o boczno-czołowym wypływie iniektu i długości równej długości wywierconego otworu. Pozwala to na obniżenie ciśnienia podawanego preparatu iniekcyjnego i umożliwia bardziej równomierne jego rozchodzenie się w murze. Po wykonaniu iniekcji muru należy ponownie, w sposób ciśnieniowy, wypełniać otwory zaprawą niskoskurczową, pozostawiając u wylotu otworu „menisk” wklęsły głębokości około 1,5 cm licząc od lica ściany. Pozwala to na późniejsze uzupełnienia konserwatorskie lica. Po wykonaniu poziomych i pionowych zabezpieczeń przeciwwilgociowych w zawilgoconych murach pozostaje problem pozostałej w murze wilgoci. W przypadku murów grubych, mokrych i mocno zawilgoconych, czas ich naturalnego wysychania, po prawidłowym wykonaniu tych zabezpieczeń, może wynosić od kilku do kilkunastu lat [1]. Czas ten warunkowany jest istnieniem skutecznie działającej wentylacji w pomieszczeniach obiektu. Można go skrócić, stosując mechaniczne osuszenie [1, 2, 4, 7]. Koszt osuszenia mechanicznego może być znaczny i jest zależny od grubości i od stopnia zawilgocenia muru. Alternatywą dla przyśpieszonego mechanicznego osuszenia może być tynk charakteryzujący się wysoką przepuszczalnością pary wodnej, dużą powierzchnią rozwiniętą i dużą porowatością. Warunki te spełnia tynk renowacyjny, „wyprowadzający” wilgoć z muru do pomieszczenia i pozwalający na swobodne krystalizowanie się wewnątrz jego porów soli [3]. W ten sposób nie powstają na powierzchni muru wykwity solne szpecące wygląd ścian. Ponieważ tynki te „wyprowadzają” wilgoć z muru do pomieszczeń, w których się znajdują, ich wykonanie wiąże się z równoczesnym rozwiązaniem problemu skutecznej wentylacji tych pomieszczeń. W przeszłości przed ułożeniem tynku na silnie zasolonych murach preferowano wykonanie chemicznej „obróbki soli”. Związkami chemicznymi dokonywano neutralizacji lub przekształcenia soli z łatwo rozpuszczalnych w sole trudno rozpuszczalne albo nierozpuszczalne. Często stosowano w tym celu sześciufluorokrzemian ołowiowy albo chlorek baru lub wodorotlenek baru [2]. Ze względu na trujący charakter środków na bazie ołowiu i baru, obecnie preferowane jest przede wszystkim stosowanie tynków renowacyjnych magazynujących w swojej strukturze wykrystalizowane sole. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby ułożenie tych tynków poprzedzić mechanicznymi zabiegami, polegającymi na ręcznym usunięciu wykwitów solnych i ewentualnym zastosowaniu kompresów odsalających, zwiększającymi trwałość tynku. Jeśli ze względów konserwatorskich nie można na powierzchni ściany ułożyć tynku renowacyjnego, bo trzeba zachować lico ceglane ściany, należy wybrać istniejącą zaprawę w spoinach na głębokość 2-3 cm i wyspoinować mur zaprawą renowacyjną o dużej porowatości. Po zapełnieniu porów tej zaprawy wykrystalizowanymi solami, należy powtórzyć zabieg „wymiany” zaprawy w spoinach. Wykonanie skutecznego poziomego zabezpieczenia przeciwwilgociowego ścian murowanych w obiektach istniejących jest jednym z najtrudniejszych i najbardziej kosztownych zadań remontowych. Trudne jest też wykonanie skutecznego pionowego zabezpieczenia przeciwwilgociowego ścian w takich obiektach, zwłaszcza wtedy, gdy z różnych względów nie można odkopać zewnętrznej powierzchni ściany. Przykładowo, na rysunkach 4 i 5 pokazano poglądowe schematy kompleksowego zabezpieczenia przeciwwilgociowego ściany murowanej, w przypadku, gdy ścianę tę można odkopać od zewnątrz i gdy brak jest możliwości jej odkopania od zewnątrz. Odkopanie ścian zewnętrznych wiąże się z czasowym lub trwałym zmniejszeniem nośności fundamentów, w wyniku zmniejszenia naziomu. Aby zmniejszyć ryzyko uszkodzenia obiektu wykop należy wykonywać odcinkami, pamiętając o odpowiednim jego zabezpieczeniu. Podczas wykonywania zabezpieczeń przeciwwilgociowych w obiektach istniejących należy liczyć się także ze zmniejszeniem nośności fundamentów, w wyniku obniżenia poziomu posadzki w piwnicach. Taki przypadek występuje wtedy, gdy zmieniana jest funkcja piwnic i występuje potrzeba zwiększenia wysokości pomieszczeń piwnicznych. Należy wówczas sprawdzić nośność istniejącego fundamentu przy zmniejszonym naziomie. Przy wykonywaniu na zewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznych izolacji pionowych z mas bitumicznych lub mikrozapraw uszczelniających na bazie cementu bezwzględnie należy sprawdzić stan i nośność podłoża na odrywanie. Materiały te mogą być układane tylko na odpowiednio przygotowanym i „nośnym” podłożu.

Podsumowanie
Podczas realizacji zabezpieczeń przeciwwilgociowych ścian murowanych w obiektach istniejących napotykamy na szereg problemów, których prawidłowe rozwiązanie decyduje w dużej mierze o skuteczności działania wykonanych zabezpieczeń. W cyklu artykułów zasygnalizowano wiele takich problemów, począwszy od tych, które występują obecnie w badaniach wilgotności murów różnymi metodami. Uznano, że warto o nich wiedzieć, bo przecież na bazie rezultatów badań wilgotnościowych podejmowane są ważne decyzje w kwestii wyboru odpowiedniej metody zabezpieczenia przeciwwilgociowego. Jeśli chodzi natomiast o problemy związane bezpośrednio z wykonaniem skutecznych zabezpieczeń przeciwwilgociowych, to skupiono się przede wszystkim na poziomych zabezpieczeniach w murach grubych realizowanych obecnie najczęściej metodami iniekcyjnymi. Należy mieć nadzieję, że zapoznanie się z przedstawionymi w Builderze problemami i spostrzeżeniami przyczyni się do bardziej świadomej realizacji jednych z najtrudniejszych i najbardziej kosztownych robót remontowych.

prof. dr hab. inż. Jerzy Hoła, dr inż. Zygmunt Matkowski
Politechnika Wrocławska

źródło: miesięcznik Builder

więcej na www.ebuilder.pl

powrót

Liczba wyświetleń: 1675