Osuszanie budowli z wilgoci gruntowej

Ogromne nasilenie tych problemów wystąpiło w Polsce na obszarach objętych powodziami. Pomocne przy osuszaniu budowli okazało się rozwiązanie dr Wojciecha Nawrota z Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie. Wynalazek, wielokrotnie nagradzany na najważniejszych światowych wystawach wynalazczości, dotyczy właśnie metody osuszania budowli, które uległy zawilgoceniu wskutek podciągania kapilarnego wód gruntowych.

Zgodnie z istotą rozwiązania warstwa izolacyjna pozioma i pionowa tworzy się przez krystalizację nierozpuszczalnych w wodzie minerałów w porach i kapilarach materiału budowlanego. Technologia iniekcji krystalicznej ma wiele zalet – jest zdecydowanie najtańszą technologią osuszania budowli stosowaną w Polsce. Jest ekologiczna, bardzo prosta w stosowaniu, do wytwarzania blokady przeciwwilgociowej stosuje mineralne preparaty całkowicie wytwarzane w Polsce i z polskich surowców, daje tym lepsze efekty, im bardziej mur jest zawilgocony.

Teoria metody iniekcji krystalicznej
Metoda iniekcji krystalicznej – wytwarzania blokady przeciwwilgociowej w murach zawilgoconych na skutek podciągania wody z gruntu – jest metodą osuszania opartą na oryginalnej koncepcji autora, polegającej na wykorzystaniu tak zwanej „mokrej ścieżki”. Metoda ta nie przewiduje w żadnym przypadku wstępnego osuszania ani odsalania murów, a nawet wręcz przeciwnie – zakłada wykorzystanie cieczy kapilarnych jako drogi do penetracji, a następnie krystalizacji uszczelniającej pory i kapilary materiału budowlanego, a w szczególności cegły ceramicznej i zaprawy wapiennej. Wieloletnie badania laboratoryjne oparte na powyższej, przewrotnej w stosunku do innych znanych metod osuszania, koncepcji wytwarzania poziomej izolacji przeciwwilgociowej w murach istniejących budowli, zostały uwieńczone powodzeniem. Zarówno badania laboratoryjne, jak i badania poligonowe na obiektach budowlanych potwierdziły techniczną skuteczność zastosowanego rozwiązania. Ogólna zasada stosowania metody iniekcji krystalicznej do osuszania budowli w pierwszej kolejności polega na wywierceniu w osuszanym murze otworów iniekcyjnych, najkorzystniej o średnicy 20 mm i długości równej grubości muru pomniejszonej o 5–10 cm. Otwory wierci się w jednej linii, równolegle do poziomu podłogi, w odstępach co 10–15 cm, najkorzystniej z jednej strony muru (jeśli pozwala na to odpowiednia długość wierteł) oraz pod kątem 15–30° do poziomu. Następnie w wywiercone otwory wlewa się około 0,5 l wody dla lepszego zwilżenia muru w strefie zamierzonej iniekcji, a potem możliwie szybko wprowadza się metodą grawitacyjną mieszaninę wody, cementu portlandzkiego i aktywatora krzemianowego w określonych proporcjach wagowych.

Blokadę przeciwwilgociową krystaliczną uzyskuje się praktycznie w czasie siedmiu dni. Uszczelniające działanie środka według wynalazku polega na tym, że jeden ze składników mieszaniny – aktywator krzemianowy, penetruje w promieniu około 7–8 cm od środka otworu iniekcyjnego w murze metodą dyfuzji, a następnie jony wapniowe, pochodzące ze specyficznej dysocjacji portlantydu (minerału będącego składnikiem cementu portlandzkiego), powodują wytrącenie w kapilarach nierozpuszczalnego w wodzie związku, najprawdopodobniej typu polikrzemianu wapniowego. Charakterystyczną cechą wytrąconych związków jest to, że ich wytrącenie na początku kapilary nie blokuje penetracji w jej głębszych częściach, tak jak ma to miejsce podczas stosowania na przykład mieszaniny szkła wodnego z różnymi dodatkami typu chlorku wapnia czy innymi, gdzie promień penetracji, a zatem i blokady przeciwwilgociowej jest bardzo mały i technicznie bez znaczenia. Podobne mankamenty występują często podczas stosowania metod polegających na utwardzaniu szkła wodnego za pomocą estrów organicznych.

Jak wykazały badania laboratoryjne podczas iniekcji przeciwwilgociowej sposobem według wynalazku, produkty krystalizacji układają się wokół otworu iniekcyjnego w postaci pierścieni odległych od siebie początkowo o kilka milimetrów, a dalej odległości te systematycznie wzrastają do około 1 cm na odcinku 6–8 cm od środka otworu iniekcyjnego w materiale budowlanym o strukturze kapilarno-porowatej. Zjawisko to przypomina mechanizm tworzenia się pierścieni Liesganga w roztworach koloidalnych. Prawdopodobnie kinetyka tej reakcji z użyciem środka według wynalazku przebiega w sposób charakterystyczny dla tego lub innego zjawiska polegającego najpierw na krystalizacji z utworzeniem bardzo drobnych kryształów w całym obszarze, w którym penetracja odbywa się na drodze dyfuzji na skutek występującej różnicy stężeń, a następnie na samorzutnym procesie tak zwanego nieliniowego starzenia kryształów. W naukowej literaturze amerykańskiej proces ten określany jest mianem „periodic precipitation processes” lub „againg sol” oraz „self organization”. Proces ten zachodzi w czasie około siedmiu dni i po tym okresie obserwuje się skuteczność blokady przeciwwilgociowej wytworzonej w zawilgoconych murach.

Od metody iniekcji krystalicznej można oczekiwać bezterminowej trwałości, jako izolacji poziomej wytworzonej w zawilgoconych murach obiektów budowlanych. Ta cecha korzystnie wyróżnia metodę iniekcji krystalicznej na tle innych stosowanych metod osuszania, w których (na przykład w metodzie elektroiniekcji) trwałość wytworzonej przepony przeciwwilgociowej uzależniona jest od rodzaju iniektu, a w tym przypadku od żywicy silikonowej, której trwałość szacuje się na 10–15 lat. O takim przedziale trwałości w czasie informują opracowania pochodzące z koncernu Wackera, najbardziej wyspecjalizowanej w świecie firmy produkującej związki silikonowe. Wymieniona trwałość w czasie jest dodatkowo obniżana w środowisku murów do około 8 lat na skutek oddziaływania soli zawartych w cieczach kapilarnych. Metody elektroosmotyczne, pomijając ich ograniczoną przydatność, stosowane w osuszaniu murów są co najmniej trzykrotnie mniej trwałe od metod elektroiniekcyjnych. Technologia iniekcji krystalicznej w okresie od 1988 do 1998 roku została poddana ostrej weryfikacji technicznej na licznych zawilgoconych budynkach w całej Polsce. Sam Instytut Budownictwa WAT wdrożył metodę na ponad trzystu obiektach, uzyskując za każdym razem pozytywne wyniki osuszenia.

Modyfikacja metody iniekcji krystalicznej
Od pierwszego wdrożenia w skali technicznej w lipcu 1987 roku w pałacu w Łowiczu technologia iniekcji krystalicznej poddana została bacznej obserwacji autorskiej oraz inwestorskiej. Wszelkie pozytywne i negatywne oceny autor technologii poddawał głębokiej analizie i wyciągał z nich wnioski mające na celu eliminacje zauważonych wad i utrwalanie pozytywów. Największą nauką było wdrażanie metody iniekcji krystalicznej przez zespół autorski, bowiem tutaj następowało sprzężenie teorii i praktyki, tutaj też można było prowadzić obszerne badania laboratoryjne. Wiele interesujących opinii o technologii przekazywali coraz liczniejsi licencjobiorcy metody, wielu z nich przyczyniło się też do autentycznego udoskonalenia technologii.

Pierwszym problemem, z którym zetknęła się technologia, były zbyt małe odległości między otworami iniekcyjnymi w wykonywanej wówczas tylko izolacji poziomej (10 cm). Wpływało to na podrożenie technologii oraz na osłabienie muru w strefie iniekcji, chociaż współczynniki bezpieczeństwa nigdy nie były, przekraczane. Drugim problemem była przedwczesna unifikacja metody, na szczęście wcześnie dostrzeżona, co pozwoliło w konsekwencji na jej optymalizacje dwóch różnych warunków budowlanych. Pierwotna wersja technologii iniekcji krystalicznej obliczona na standardowe warunki muru, to znaczy zbudowanego z cegły czerwonej ceramicznej i zaprawy przede wszystkim wapiennej. Musiała też coraz częściej uwzględniać inne materiały budowlane, a mianowicie: kamień wapienny, piaskowiec, różne rodzaje cegły, jak np. suszonej w słońcu, rudę darniową oraz wiele rodzajów spoiwa budowlanego. Pojawiły się też coraz liczniejsze rodzaje współczesnych materiałów, które również ulegały niszczącemu działaniu kapilarnego podciągania wody z gruntu. Z kolei te przypadki materiałowe murów były wewnętrznie dzielone w zależności od stopnia zasolenia oraz wstępnego zawilgocenia.

Trzecim problemem było ograniczenie stosowania technologii do wytwarzania tylko izolacji poziomej. Wobec powszechnego wprost zagospodarowania pomieszczeń piwnicznych na różne cele użytkowe, powstawało zapotrzebowanie na wykonywanie izolacji pionowych od środka pomieszczeń piwnicznych, bez odkopywania murów zewnętrznych. Czwartym problemem było tak zwane zjawisko wysalania objawiające się białymi wykwitami solnymi wokół otworów iniekcyjnych. Zjawisko to występowało nie zawsze i nie wszędzie, przy czym pojawiało się w zróżnicowanej intensywności. Oponenci technologii iniekcji krystalicznej, a w szczególności konkurencja technologiczna, nadała temu zjawisku wiodącą rolę w warunkach rynkowych. Niektórzy z nich pisują nawet powierzchowne bardzo artykuły na ten temat. Zanim problem ten został „zauważony”, autor wielokrotnie w różnych formach pisanych i referatowych podejmował ten temat w czasie licznych konferencji naukowych i spotkaniach z inwestorami.

Zjawisko wysalania nie jest adekwatne do tego, co się dzieje po iniekcji krystalicznej na powierzchni murów wokół otworów iniekcyjnych. Głównym składnikiem wykwitów solnych w tym przypadku jest węglan sodowy, a więc związek chemiczny niewystępujący w składzie iniektu, jak również w murach izolowanych budowli. Węglan sodowy tworzy się w tym przypadku wyłącznie na powierzchni muru w czasie reakcji chemicznej dyfundującego ku powierzchni muru wolnego wodorotlenku sodowego z dwutlenkiem węgla z otaczającej atmosfery. Zjawisko to w bardzo łatwy sposób można wyeliminować, uszczelniając lico otworu przed infiltracją dwutlenku węgla z atmosfery. Trzeba jednak dodać w tym miejscu, że uzyskanie w ten sposób efektu estetycznego będzie miało pewien negatywny wpływ na mechanizm opuszczania środowiska muru przez związki, które nie biorą już udziału w tworzeniu blokady przeciwwilgociowej. Powstrzymane też zostanie zjawisko korzystnej migracji soli zawartych w murze ku licu muru, bowiem wodorotlenek sodowy sprzyja temu procesowi. Stwierdzono bowiem, że wśród tzw. wykwitów solnych na licu muru wokół otworów iniekcyjnych, poza wspomnianym już węglanem sodowym, znajdują się także inne sole rozpuszczalne w wodzie niebędące w żadnym przypadku składnikami środka iniekcyjnego. Jest to dowód, że tworzenie blokady przeciwwilgociowej poprzez wykorzystanie do tego celu zjawiska samo organizacji kryształów, prowadzi także – nieoczekiwanie pozytywnie – do odsalania muru w strefie iniekcji.

W wyniku wieloletnich badań laboratoryjnych i doświadczeń poligonowych udało się uzyskać zwiększenie promienia penetracji w standardowych warunkach o 50%. Skutkiem tych osiągnięć jest zwiększenie odległości między otworami iniekcyjnymi w murach z 10 cm do 15 cm. Ponadto okazało się, że zjawiska samo organizacji kryształów nie zachodzą jednakowo skutecznie w różnych materiałach budowlanych. W technologii iniekcji krystalicznej za skuteczność w tej kwestii odpowiedzialny jest aktywator. Woda i cement portlandzki odgrywają tutaj mniejszą rolę, chociaż niektóre dodatki do cementu portlandzkiego mogą skutecznie zakłócić ten proces. Aby temu zapobiec, zaleca się stosowanie cementu portlandzkiego bez dodatków. Ze względu na duże rozpoznanie wpływu aktywatora na przebieg zjawiska samo organizacji kryształów w różnych porowatych materiałach budowlanych opracowano już osiem wersji recepturowych aktywatora dla różnych wersji materiałowych murów. Ponadto aktywator w danej grupie materiałowej może być dalej dostosowywany w zależności od stopnia zasolenia i zawilgocenia muru. Stwierdzono także, że aktywator ma swój czas ważności określany na kilkanaście dni. W związku z tym w dalszym ciągu nie będzie on występował w wolnym obrocie handlowym, a wyspecjalizowane firmy działające na podstawie udzielonej licencji muszą zastosować otrzymany wyłącznie od licencjodawcy aktywator najkorzystniej w ciągu siedmiu dni.

www.i-k.pl


CZYTAJ WIĘCEJ

Ochrona elewacji budynków narażonych na wzmożone działanie wilgoci
Osuszacze kondensacyjne
Stop wilgoci i grzybom

---