Bentonitové hydroizolace pro památky a moderní stavby

Hledáte optimální řešení pro hydroizolaci staveb? Díky svým unikátním vlastnostem zajišťují těsnící systémy založené na bentonitu perfektní ochranu před průnikem vody, včetně tlakové. Společnost MEDIUM International I. s.r.o. nabízí široký sortiment bentonitových těsnících produktů vhodných pro použití v pozemních, inženýrských i vodních stavbách.

Bentonit je přírodní jílovitý minerál s dominantním podílem montmorillonitu, který mu propůjčuje unikátní fyzikálně-chemické vlastnosti. Hornina vzniká zvětráváním mateční horniny z čediče s velmi dobrými sorpčními a elastickými vlastnostmi. Jeho hlavní předností je extrémní schopnost absorpce vody a následná bobtnavost, díky níž dokáže mnohonásobně zvětšit svůj objem a vytvořit stabilní gelovou strukturu.

Princip fungování bentonitových systémů

Bentonitové těsnící systémy využívají schopnosti horniny bentonit zvětšovat svůj objem při kontaktu s vodou. Výrazná molekulární expanze až o 300 % objemu a zvýšeného tlaku zajistí zcela spolehlivé utěsnění vůči vodě. Bentonitový jíl je uspořádán vrstevnatě, z extrémně malých šupinatých částic s iontovým nábojem. Těsnící účinek vzniká silným bobtnáním tak, že se molekuly vody uloží mezi šupinky materiálu, a bentonit tím může zvětšit svůj objem 15 až 20 krát.

Mezi částicemi působí síly kladných a záporných nábojů. Molekuly vody jsou přitahovány do této struktury interakcí s kladnými a zápornými náboji. Jakmile se voda dostane do styku s materiálem, její molekuly se vklíní mezi částice bentonitu a oddělí je, čímž dojde k roztažení. Hydratované částice bentonitu nepropustí žádnou další tekutinu. Působením hydrostatického tlaku na bentonit se částice ještě více semknou a fungují jako kulový ventil (čím větší tlak, tím větší a účinnější utěsnění).

Historie a moderní vývoj bentonitových izolací

Materiál je již delší dobu používán, protože jeho hlavní složkou je jíl. Historii bentonitových izolací předcházely přírodní izolace využívající malou propustnost jílů. Tyto jíly se odedávna používaly na izolace nádrží, rybníků a posléze také na izolace podsklepených staveb, kde se jíl hutnil do mezery mezi dvě konstrukce nebo se vytvářel kompletní nepropustný jílový obal stavby při jejím zásypu. Jeden z nejznámějších a již zastaralých druhů materiálu nalezeného pod názvem „hliněný hrad“. Jedná se o vraženou surovinu, která byla vtlačena do desky, jejíž tloušťka byla 30-40 cm.

Čtěte také: Použití bentonitu a cementu PC 42,5 ve stavebnictví

S rozvojem výrobních technologií se začaly zejména ve Spojených státech a Evropě používat pro vytváření plošných bentonitových izolací bentonity ať už přírodní nebo chemicky upravované. Tyto bentonitové materiály se začaly používat nejdříve při izolacích nádrží a skládek odpadů. Dnes se technologie posunula vpřed a začleňuje to nejlepší ze starých technologií a moderního vývoje. Takové vodotěsné materiály se často nazývají bentonitové rohože, protože mají vizuální podobnost s tímto přírodním materiálem. Z technického hlediska tato technologie významně prodloužila životnost té části konstrukce, která je pod nulou.

Moderní technologie tento materiál poněkud zmodernizovaly, což mu umožnilo zvýšit a zlepšit vlastnosti „hliněného hradu“, což usnadňuje pokládání. Betony jsou horniny hlinky (vysoce dispergované), ve které je obsah montmorillonitu vyšší než 60 % a hustota se pohybuje v rozmezí od 2 do 3 g/cm3.

Druhy bentonitových izolačních systémů

U bentonitových výrobků je hlavním znakem, jakým způsobem je bentonitový granulát nebo prášek uchycen nebo sevřen v rámci plošného prvku. Z tohoto hlediska se nejčastěji setkáváme s bentonitovými rohožemi, bentonitovými kompozity nebo bentonitovými panely.

• Bentonitové rohože: Jsou tvořeny většinou dvěma geotextiliemi se vzájemným projehlováním nebo prošitím, které vytváří prostorovou strukturu samotné bentonitové rohože a zabezpečuje sevření bentonitových granulí nebo prášku tak, aby nedocházelo k jeho vysypávání z výrobku (např. bentonitové rohože VOLTEX, BENTOFIX, CEMTOBENT apod.).
• Bentonitové kompozity: Jsou materiály, kde je bentonit určitým způsobem (laminací nebo spojovací emulzí) přichycen k základnímu nosnému materiálu, většinou na bázi PE fólie. Tímto se vytváří izolační prvek, který obsahuje fólii jako primární izolační zábranu a bentonit jako pojistný a spojovací prvek. Tyto bentonitové kompozity v základním provedení neobsahují geotextilie (DUAL SEAL, SWELLTITE apod.).
• Bentonitové panely: Jsou například kartonové panely, kde je ve struktuře kartonu nasypán bentonitový granulát nebo prášek.

Bentonitová destička je umístěna v suchém stavu a když se navlhčí, nabobtná a zcela blokuje přístup k vodě. Parotěsná zábrana však netrpí vůbec a je dobře zachována. Při požití vlhkosti tyto desky zvyšují svůj objem v přímém poměru k množství vlhkosti, obvykle se však tato hodnota pohybuje od 12 do 15 %. Je naplněn vodou po zásypu základu, protože pro úplné prasknutí desky potřebují vlhkost i uzavřený prostor bez kontaktu s kyslíkem.

Výhody bentonitových hydroizolací

Mezi hlavní výhody bentonitových hydroizolačních systémů patří:

Čtěte také: Materiály pro sokl

• Vysoká těsnost: Výrazná molekulární expanze až o 300 % objemu zajistí dokonalé a spolehlivé utěsnění vůči vodě.
• Samozacelovací schopnost: Při průrazu se bentonit vlivem bobtnání sám zacelí.
• Dlouhá životnost: Očekávaná životnost je přes 100 let, neomezený cyklus příchodu a poklesu vlhkosti.
• Ekologická šetrnost: Bentonit je netoxický a šetrný vůči životnímu prostředí, vyhovuje zdravotní nezávadnosti.
• Odolnost: Vůči hydrostatickému tlaku, mikroorganizmům, a mechanickému poškození. Zachovává pružnost až do -35 stupňů Celsia.
• Snadná a rychlá instalace: Nevyžaduje speciální nástroje ani vybavení, lze pokládat na vlhké, zmrzlé nebo čerstvé plochy, bez základního nátěru a svařování. Počasí neovlivňuje rychlost pokládky ani kvalitu materiálu.
• Flexibilita: Možnost pokládání při záporných teplotách, snadné stykování pomocí přesahu.
• Ochrana proti radonu: Bentonitové membrány dokážou izolovat stavbu i proti radonu.

Aplikace bentonitových hydroizolací

Bentonit nachází uplatnění všude tam, kde je třeba účinná hydroizolace, zachycení vlhkosti, ale například i zúrodnění půdy či zahuštění materiálů. Používá se ve všech pracovních spárách v betonu, je odolný vůči lehkým kyselinám nebo louhům, bobtná i ve slané nebo odpadní vodě, a tak se hodí i pro sanaci nádrží a izolaci vodních děl.

Hlavním odvětvím, ve kterém se bentonitová membránová hydroizolace používá, je produkce ropy. Princip membrány se zde používá při stavbě a hydroizolaci nádrží - skladovacích zařízení, kalových nádrží, při stavbě materiálních a technických plošin i dálnic. Dále se používá při výstavbě skládek odpadů, včetně jaderné, chemické, a také při výstavbě skládek, chemických osadníků, jaderných osadníků a v občanské společnosti - při stavbě hnoje a pohřebišť pro dobytek.

Těžební průmysl používá tuto metodu nejčastěji v energetickém sektoru. Samozřejmě to platí při výstavbě hydraulických konstrukcí, nádrží - umělých, požárních, zavlažovacích, hydroizolace a při výstavbě nádrží, bazénů. Používá se při tvorbě pobřežních opevnění.

V průmyslové a občanské výstavbě se používá k hydroizolaci suterénů, základů, podzemních staveb (podzemní garáže, parkování, sklady zeleniny, podzemní přechody pro chodce), tunelů a hydroizolace železobetonových konstrukcí pod zemí. Dále také v dopravních stavbách a přilehlých prostorech.

Použití v restaurátorské a výtvarné praxi:

• Stabilizátor a zahušťovadlo: V malířských barvách a omítkových směsích působí jako účinné plnivo a stabilizátor. Zabraňuje sedimentaci pigmentů a zlepšuje plasticitu (tvarovatelnost) materiálů, aniž by negativně ovlivnil jejich barevnost.
• Šetrné čištění (Obklady): Díky své obrovské vnitřní ploše je ideální pro tvorbu čisticích zábalů a kompresí. Dokáže z porézních materiálů (kámen, cihla, štuk) „vytahovat“ nečistoty, soli a mastnotu, aniž by došlo k mechanickému poškození povrchu.
• Pojivo a plastifikátor: V keramice zvyšuje plasticitu chudých hmot a zlepšuje soudržnost glazur před výpalem.
• Hydroizolace a těsnění: V historických stavbách se využívá k vytváření nepropustných jílových bariér, které chrání základy před vzlínající vlhkostí.

Speciální bentonitové produkty

Kromě dalších produktů z řady těsnících systémů nabízíme také granulovaný bentonit Ekobent. Bentonitové desky jsou široce používány ve stavebnictví, například při hydroizolaci. Kvalitní výrobky jsou vyráběny značkami Voltex a Bentofix NSP 4900.

Čtěte také: Demontáž cihel při opravě hydroizolace komína

• Bentonitové těsnící pásky: Určeny k utěsnění pracovních spár mezi různými materiály i betonovými prvky, případně těsnící plechy se speciální izolační vrstvou z bentonitu.
• Bentonitový těsnící tmel: Vhodný pro zajištění dokonalého kontaktu těsnících prvků s betonovým nebo jiným podkladem a drobná utěsnění.
• Granulovaný bentonit: Pro zpracování švů, smícháním na konzistenci zakysané smetany.

Systém DUAL SEAL®

V roce 2001 se začal dovážet do ČR a SR nový „dvojitý“ hydroizolační systém DUAL SEAL®. Ochranná a současně nosná vrstva je tvořena vysokopevnostní polyetylenovou folií HDPE, na kterou je laminována vrstva sodného bentonitu, jako vrstva pojistná.

Od klasických hydroizolací se systém DUAL SEAL® odlišuje především samoopravnou vlastností - voda vnikne do poškozené membrány HDPE, sodný bentonit okamžitě začne reagovat s vodou (bobtnání) a začne proces utěsňování, během krátké doby (několik vteřin) je celá poškozená plocha pokryta expandovaným sodným bentonitem a vytvoří se 100% vodotěsný uzávěr. Zabraňuje pronikání vody mezi membránu a betonový povrch.

Hydroizolační membrána DUAL SEAL® spojuje pevnost, chemickou odolnost polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE) a jeho odolnost vůči proražení s rozšířenými samotěsnícími vlastnostmi přírodní sodné bentonitové hlinky. HDPE folie a sodný bentonit jsou spolu laminovány tak, že vytváří tuhou membránu. Je určena pro plošné izolace svislých i vodorovných konstrukcí.

Dodává se ve třech různých typech:

• STANDARDNÍ: Pro podmínky v ČR.
• SLANOVODNÍ: Používá se v podmínkách slané nebo brakické vody.
• DUAL SEAL® LG: Třívrstvá, navržená speciálně pro pokládku na jakýkoliv zapažovací systém, nebo tam, kde se má beton nanášet přímo na bentonitový povrch membrány.

Celková tloušťka membrány je 3,5 - 4,5 mm a je dodávána v rolích 1,22 x 7,32 m.

Hydroizolační systém DUAL SEAL® tvoří: DUAL SEAL® - hydroizolační membrána, SUPERSTOP® - hydroizolační ucpávka, DUAL SEAL® GRANULAR - granulovaný sodný bentonit, DUAL SEAL® Mastic - bentonitový samoexpandující tmel, DUAL SEAL® Term Bar - hliníková ukončovací lišta.

Systém Voltex

Voltex je vysoce účinný vícevrstvý těsnící materiál, který se skládá ze sodného bentonitu Volclay, který je mezi dvěmi polypropylenovými geotextiliemi. Obě geotextilie se zpevňují pomocí patentovaného způsobu šití, který spojuje a uzavírá bentonit. Jednoduché pokládání Pohotovostní míry Voltex rolí umožňují rychlou a jednoduchou montáž. Pokládání je nezávislé na povětrnostních podmínkách.

Přírodní bentonit sodný zabudovaný v rohožích Voltex je vysoce bobtnavý. Materiál nepodléhá únavě. Voltex se pokládá s přesahy cca 10 cm. Těsnost přesahů zabezpečuje bobtnavý proces. Volná vlákna Voltex rohože se spojí s čerstvým betonem. Díky vysoké pevnosti v tahu a odolnosti Voltexu může být výztuž pokládána přímo na rohože. Průběh stavby se tím urychlí a ušetří se náklady za ochrannou vrstvu.

Voltex se výborně hodí pro hydroizolaci podzemních vodorovných a svislých ploch železobetonových konstrukcí, jako např. hydroizolace základových desek, podzemních svislých konstrukcí, ocelových štětových stěn, vrtaných pilotových stěn a stavebních částí ze stříkaného betonu. Rohože Voltex jsou díky své konstrukci méně náchylné na poškození než povlakové hydroizolace.

Instalace bentonitových hydroizolací

Instalace hydroizolačních materiálů, zejména bentonitových rohoží, je velmi jednoduchá. Pro jejich instalaci je třeba co nejvíce vyčistit betonový povrch před nečistotami a odštěpením samotného betonu. Je žádoucí, aby během instalace pracovníci sami neinterferovali na místě.

Takovou práci zpravidla provádí brigáda pěti lidí se samostatným vůdcem, který řídí proces vykonávání práce zvenčí. Hlavní čelo práce tohoto týmu je omezeno na přípravu betonového podkladu, stejně jako na stěny, protože je nutné provést určité překrytí, aby se zlepšily vlastnosti hydroizolačního materiálu. Když je povrch připraven, rohože se položí na vyrovnávací potěr. Současně pro nejlepší postup hydroizolace se provádí překrytí, ale ne pevně. Švy bentonitových desek se zpracují s bentonitovými granulemi, ale tyto momenty se často kropí granulemi.

Na stejném svislém povrchu jsou tyto rohože připevněny ke zdi speciálními kovovými hmoždinkami, které se překrývají. Poté se bentonitové granule smísí na konzistenci zakysané smetany a zpracují švy. V případě tohoto typu hydroizolace je nutné jej vyplnit betonem nebo provést jejich plnění.

Je důležité, aby s hydroizolací s bentonitovými deskami nebylo nutné čekat 28 dní, než se beton usadí, ale na tuto záležitost by mělo být vynaloženo 10 až 12 dnů.

Nejčastější chyby a jak se jim vyhnout

Nejčastější příčiny nekvalitní práce na jakékoliv hydroizolaci jsou nesprávně zvolené materiály: nejlevnější a vzájemně nekompatibilní. Jedním z důvodů může být špatné utěsnění švů. Hlavním důvodem je však i nesprávné načasování, které často vede po nejnižších dočasných hranicích, ale také se stává, že se zákazník rozhoduje navzdory SnIPu zkrátit podmínky dle přání, což je porušení technologie.

Kromě zákazníka často konstrukční oddělení nesprávně vypočítává mnoho faktorů, jako je bobtnání bentonitové směsi samotné: nezanechávají dutiny pro expanzi materiálu, což vede k jeho deformaci a ztrátě jeho vlastností. Někdy se stává, že dutina je příliš velká a to také způsobuje závadu, protože volné dutiny, kde bentonitový materiál nepronikne ani po bobtnání, zůstávají bez hydroizolace, což vede k určitým důsledkům.

Existují určité běžné chyby v konstrukci a výrobě děl. Někdy není dostatek informací o úrovni podzemních vod, jejich zvyšování a snižování, což je důležitá skutečnost, protože výška této hydroizolace je vypočítána na základě této hodnoty. Další běžnou chybou jsou speciální vyrovnávací malty nebo betonové potěry, které filtrují vodu. Hotová deska hydroizolace má nedostatečnou výztuž a překrytí na stěně, a proto je ztráta pevnosti a technologie je rozbitá, což vede ke špatné hydroizolaci.

Doporučení pro navrhování izolačních systémů

Je nutné zdůraznit, že bentonitové izolační systémy jsou vhodné pro použití s ŽB konstrukcemi. Základním principem navrhování jakéhokoliv izolačního systému by mělo být jeho spolupůsobení s konstrukcí, kterou chceme izolovat.

U klasických izolací jsou typickým příkladem pro tento princip asfaltové pásy, které se výborně hodí na izolace hotových konstrukcí, kde se plnoplošně natavují na tyto konstrukce a tím zamezují v případě poškození migraci vody mezi izolačním systémem a konstrukcí. Pro tento typ izolačního systému jsou vhodné bentonitové rohože z důvodu jejich odolnosti vůči srážkám a vodě v montážním stavu před betonáží ŽB konstrukce. Pro tento izolační systém by se zásadně měly používat bentonitové kompozity, které jsou orientovány „čistou“ bentonitovou vrstvou směrem k ŽB konstrukci.

Bentonitové izolační systémy se zpravidla navrhují tam, kde hrozí namáhání izolačního systému tlakovou vodou dlouhodobého nebo krátkodobého charakteru. Vzhledem ke klimatickým změnám z posledních let je nutné počítat s krátkodobým namáháním tlakovou vodou prakticky u všech podsklepených objektů s výjimkou těch, které jsou situovány na velmi propustném podloží bez podzemní vody nebo mají navržený dostatečně dimenzovaný a spolehlivý drenážní systém. Dalším neméně důležitým faktorem je i účel objektu, resp. jeho podsklepené části.

Izolační systémy pro jednoduché stavby, kde není vadou občasný úkap skrz ŽB konstrukci nebo vlhké místo (např. Pro tento typ izolačního systému navrhujeme vícevrstvé, vzájemně spolupůsobící materiály. Primární HDPE fólie doplněná o bentonitový kompozit. Primární tlaková izolace z PVC-P fólie se signální vrstvou tl. Navrhování izolací spodních staveb doporučujeme provádět komplexně po zhodnocení všech vnějších parametrů a požadavků na izolační systém.

Srovnání hydroizolačních systémů pro spodní stavby

Pro přehledné srovnání uvádíme tabulku s běžně používanými a doporučenými technologiemi pro hydroizolaci spodních staveb, zejména proti tlakové vodě.

Hydroizolace staveb, zejména proti tlakové vodě, patří k nejobtížnějším úkolům, které se v rámci výstavby budov pozemního i dopravního stavitelství musí řešit. Obtížnost tohoto úkolu spočívá jednak v tom, že v hydroizolační technice se vyžaduje absolutní spolehlivost řešení související s tím, že případné nedostatky, chyby a poruchy zkracují životnost stavby a způsobují technicky obtížná řešení a značné škody. Tato disciplína je náročná také z důvodu obtížného zjištění hydrogeologických poměrů a konkrétní interakce stavby s okolím v důsledku hydrofyzikálního, mechanického a korozního namáhání hydroizolační soustavy.

tags: #bentonit #hydroizolace #pamatky #informace

Oblíbené příspěvky:

• Vlastnosti a výroba betonových dlaždic
• jak ochránit koupelnu epoxidovým nátěrem
• Tipy pro správnou údržbu dlažby v chodbách
• Vše o betonových poklopech na studny
• Invazní jelen sika Dybowského a jeho dopady