Hidroizolacioni materijali – osnovne podele i vrste

Ukratko, hidroizolacija treba da zaštiti objekat od vode i vlage iz dva osnovna razloga: dugotrajnosti objekta i zdravlja ljudi koji borave u njemu. Smatra se da su voda i vlaga tihe ubice objekata. Ukoliko se ne predvidi odgovarajuća hidroizolacija, ne odaberu odgovarajući hidroizolacioni materijali, posledice su daleko skuplje i komplikovanije.

Primena hidroizolacije u građevinarstvu je mnogostruka i deli se na primenu u hidrogradnji (objekti ili delovi objekata koji su u direktnom kontaktu sa vodom), kod podzemnih delova objekata visokogradnje (temelji i podrumi), kod delova objekata koji su u izloženi atmosferskim vodama (krov, fasada, terasa…), kod pojedinih prostorija objekata (kuhinja, kupatilo) i kod posebnih objekata (bazeni).

Zahtevi hidroizolacije

Hidroizolacioni materijali moraju da ispune stroge zahteve u pogledu kvaliteta. To su materijali koji se ne smatraju za konstrukcione, niti nosive, ali su odgovorni za upotrebljivost i stanje konstrukcije. U pogledu fizičko-mehaničkih osobina hidroizolacija treba da zadovolji bar neke od opštih zahteva kao što su:

• vodonepropustljivost;
• jednostavnost primene;
• postojanost u kombinaciji sa vodom i drugim materijalima;
• bez štetnog uticaja na materijale sa kojima se kombinuje;
• bez štetnog uticaja na zdravlje ljudi prilikom ugrađivanja, kao i kasnije u toku eksploatacije;
• zadovoljavajuća plastičnost na niskim temperaturama i postojanost na visokim temperaturama;
• sposobnost da prate dilatacije podložnih konstrukcija;
• sposobnost samih materijala ili u kombinaciji sa drugim da „premoste“ manje prsline u podložnim konstrukcijama;
• otpornost na deformacije pod pritiskom;
• samogasivost;
• i slično.

Pored opštih zahteva koje treba da ispuni hidroizolacija postoje i posebni zahtevi koji su u tesnoj vezi sa vrstom objekta, projektnim rešenjem, eksploatacionim uslovima kao i uslovima održavanja objekta. Ovi zahtevi se odnose na promene hiroizolacionih svojstava (starenje) ugrađene hidroizolacije usled različitih faktora. Faktori se mogu podeliti u dve grupe i to u: prirodne faktore (zračenje, temperatura, voda, vazduh) i uticaje (biološki, mehanički, fizički i agresivni). Hidroizolacioni materijal ne može biti istovremeno pod uticajem svih navedenih faktora. Stoga je kod izbora materijala i sistema hidroizolacije neophodno obratiti pažnju na mesto ugradnje, vrstu objekta i eksploatacione uslove uzimajući u obzir i ekonomske mogućnosti investitora.

Osnovne podele hidroizolacionih materijala

U oblasti hidroizolacionih materijala prisutne su različite podele:

Prema sirovinskoj osnovi

U okviru ove podele razlikuju se tri osnova tipa hidroizolacionih materijala i to:

• Materijali od bitumena i polimerbitumena koji se na tržištu javljaju u obliku: premaza, namaza mastiksa i traka.
• Materijali od sintetičkih smola mogu biti u obliku: membrana i debeloslojnih premaza (bezšavne membrane).
• Materijali na bazi cementne kompozicije mogu biti u obliku: premaza, vodonepropustljivih maltera i injekcionih masa.

Prema konzistenciji

Hidroizolacioni materijali prema konzistenciji mogu se podeliti u dve grupe i to:

1. Fleksibilni sistemi (plastični, plastoelastični i elastični) – ovi sistemi su na bazi bitumenskih, polimerbitumenskih i sintetičkih sirovina.
2. Kruti sistemi – na bazi cementne kompozicije, ovi sistemi sa podlogom ostvaruju fizičku vezu koja je posledica prianjanja materijala za podlogu ili penetriranja u podlogu.

Prema načinu ugrađivanja

Način ugrađivanja hidroizolacije može biti različit i on najviše zavisi od vrste materijala. Stoga razlikuju se sledeći načini:

1. Višeslojni fleksibilni sistemi od bitumenskih i polimerbitumenskih traka koji se izvode međusobnim lepljenjem traka po vrućem postupku ili varenjem plamenikom;
2. Bitumenski premazi, namazi, paste, bitumenske samolepljive trake – način ugradnje ovih sistema ostvaruje se primenom hladnog postupka.
3. Sistemi od sintetičkih i elastomernih traka izvode se kao jednoslojni sistemi. Razlika između ove dve vrste traka je u obradi spojeva. Kod sintetičkih traka spojeve je moguće izvoditi u sledećim postupcima – hladno varenje, varenje toplim vazduhom, upotrebom zaptivnih i pokrivnih traka, upotrebom specijalnih lepkova, i sl. Dok kod elastomernih traka izvodi se vulkanizacijom na toplo, kontaktnim lepkom, i sl.
4. Tečne sintetičke bezšavne membrane izvode se primenom hladnog postupka, premazivanjem ili prskanjem.
5. Kruti sistemi se izvode u više slojeva pri hladnom postupku preko vlažne podloge premazivanjem četkom, prskanjem, malterisanjem, injektiranjem, torketiranjem.

Hidroizolacioni materijali i njihove vrste

Na tržištu postoji veliki izbor materijala za hidroizolaciju. Koju će investitor izabrati zavisi od analize projektanta koja obuhvata više materijala i parametara: opšti i specifični zahtevi koje treba da ispuni hidroizolacija, dodatne garancije, brzina izvođenja radova, cena, itd.

Ugljovodonični hidroizolacioni materijali

U ovu grupu materijala za hidroizolaciju ubrajaju se oni materijali čija je osnovna komponenta bitumen. Ovi materijali mogu se primenjivati kao namaz bez modifikacije ili mogu biti fabrički prerađeni (u vidu premaza, namaza i traka).

Bitumenski i polimerbitumenski premazi, namazi i paste

• Hidroizolacioni materijali na osnovu organskih rastvarača za hladni postupak – bitumen i polimerni bitumeni kao vezivo je određenih standardnih kvaliteta i otapa se pomoću odgovarajućeg rastvarača. Primenjuje se kao: premaz maksimalne debljine sloja 1 mm i kao namaz debljine sloja od 1-5 mm.
• Hidroizolacioni materjali za topli postupak – sastav ovih materijala je duvani bitumen i neka vrsta bitumena za kolovozni zastor (sa ili bez ovi materijali se koriste kao namazi za podzemne, nadzemne radove i za lepljenje spojeva kod višeslojnih hidroizolacija.
• Hidroizolacioni materijali od mastiksa – industrijski razrađene mešavine od bitumena za kolovoze, filera i peska standardnog kvaliteta. Postoje dve vrste: izolacioni i zaštitni.

Bitumenske i polimerbitumenske trake

• Neposuti bitumenom impregnisani krovni karton – kao što ime kaže ovaj proizvod sastoji se od sirovog kartona koji je impregniran bitumenom.
• Bitumenska traka sa uloškom od sirovog krovnog kartona – krovni karton impregnisan bitumenom za kolovoz, a sa obe strane je obložen bitumenskom masom koja je na bazi duvanog bitumena. Ove trake mogu se zaštiti mineralnim posipom.
• Bitumenska traka sa uloškom od staklenog voala – stakleni voal je obložen bitumenskom masom (duvani bitumen ili bitumen za kolovoz sa dodatkom polimera), zaštićen odgovarajućim posipom.
• Bitumenska traka sa uloškom od staklene tkanine – tkanina je obložena bitumenskom masom i zaštićena je isto kao i u slučaju uloška od staklenog voala.
• Bitumenska traka za varenje – izrađuje se sa uloškom od staklene tkanine, staklenog voala i poliesterskog filca.
• Aluminijumska folija – dezenirana aluminijumska folija sa jedne strane je obložena bitumenskom masom debljine 0.1mm. Sa donje strane se štiti posipom od sitnog peska.
• Bitumenska traka sa uloškom od aluminijumske folije za parnu branu i izjednačavanje pritiska – aluminijumska folija je obložena bitumenskom masom (duvani ili bitumen za kolovoz sa dodatkom polimera) a zaštićena je mineralnim posipom sa jedne strane dok se sa druge nalazi pogodni materijal.
• Bitumenska traka za izjednačavanje parnog pritiska – izrađuje se od staklenog voala ili staklene tkanine obložena bitumenskom masom koja sa jedne strane minimum ima posip od 70% minimalnog prečnika od 1.5 mm.
• Bitumenizirani krovni karton – sirovi karton impregrisan bitumenom za kolovoze, sa obe strane obložen bitumenskom masom koja je na bazi duvanog bitumena i zaštićen je sa obe strane mineralnim (ili pogodnim) posipom.

Hidroizolacione membrane

Prethodno pomenuti bitumenski materijali su proizvodi oksidiranog bitumena. Mana traka na bazi oksidiranog bitumena ogleda se u lošim fizičko – mehaničkim i reološkim svojstvima (plastičnosti i elastičnosti). Primenom savremene tehnologije proizvodnje izolacije ovi nedostaci hidroizolacionih materijala mogu se prevazići, odnosno primenom polimernih i elastomernih bitumena. Polimerni bitumeni nastaju kada se u bitumen dodaju polimeri APP, elastomerni nastaju dodatkom elastomera SBS ili olefina. Stoga, povećavanjem tačke plastičnosti trake omogućava se proizvodnja membrana debljina do 5 mm čijom upotrebom se smanjuje ukupan broj traka u sistemu hidoizolacije.

• APP membrane – ove membrane nastaju dodavanjem plastomernog polimera (ataktički prolipropilen), elastomernih polimera (ataktički polipropilen i co-polimer) i elastopoliolefinomena (ataktički polipropilen i odabrani co-polimer) u bitumen. Glavna prednost ovog hidroizolacionog materijala ogleda se u plastičnosti zahvaljujući kojoj se može koristiti za sva područja primene, a naročito na mestima gde je potrebna otpornost na toplotu i UV zrake. Granica prosečne plastičnosti je od -10˚C do +130˚C. Membranu je moguće zaštiti mineralnim posipom ili specijalnim premazima.
• SBS membrane – u bitumen se dodaje elastomerni polimer (stiren butadien stiren). Ova hidroizolaciona membrana za razliku od APP membrane odlikuje visokom elastičnom komponentom. Elastična komponenta omogućava široku primenu, a naročito kad su prisutna znatna pomeranja konstrukcije. SBS membrane imju dobre karakteristike pri niskim temperaturama, ali usled nezasićenosti polimerom imaju nisku otpornost na UV zrake. Granica prosečne plastičnosti je od -35˚C do 90˚C.
• APA0 membrane – u bitumen se dodaje terpolimeramorfni poli-alfa-olefinm. Može se reći da kvalitet ove hidroizolacione membrane predstavlja kombinaciju APP i SBS membrane. Odnosno karakteriše ih: otpornost na toplotu, UV zrake, ekstremna fleksibilnost, lako se radi sa njima na niskim temperaturama kao i velika otpornost na temperaturne uticaje.

Metalne trake

Kao materijal za hidroizlociju koriste se aluminijumske i bakarne folije u kombinaciji sa bitumenskim trakama. Folije su debljine do 0.2 mm. Prilikom postavljanja alumiijumske folije neophodno je betonsku podlogu premazati bitumenskim premazom. Bakarne trake imaju primenu prilikom zaptivanja dilatacionih razdelnica.

Sintetički hidroizolacioni materijali

Sintetičke i elastomerne trake

U ovu grupu materijala za hidroizolaciju ubrajaju se trake (membrane) debljine 1-3 mm, folije debljine do 1 mm, kao i razni premazi, namazi i paste. Fleksibilni hidroizolacioni materijali nastaju od: sintetičkih materijala, elastomera i termoplastičnih elastomera.

Najpoznatiji sintetički materijali od kojih se prave trake su: PVC (Polivinihlorid), PP (Polipropilen), PE (Polietilen), PE-C (Hlorisani polietilen), PIB (Poliizobutilen)… Sintetičke trake u zavisnosti od namene mogu biti napravljene: bez ojačanja, sa ojačanjem i kao kaširane. Prilikom ugrađivanja ovih traka neophodno je voditi računa da se ne oštete pri temperaturama od -20˚C kao i da se ne deformišu na toploti do 80˚C.

Najpoznatiji elastomeri: BR (Butadien kaučuk), CR (Hloropren kaučuk), IIR (Butil kaučuk), NBR (Nitril kaučuk), …

Termoplastični elastomeri: EA (elastomerna mešavina), TPE (Termoplastični neumreženi elastomeri), TPE-V (Termoplastični umreženi elastomeri)…

• EPDM membrane – savremen hidroizolacioni materijal koji nalazi primenu kod izolacije krovova, proizvodnih hala, benzinskih stanica i sl. Komponente EPDM membrane su: etilen propilen dien monomer pomešan sa gasnom čađi, uljima kao i dodacima za očvršćivanje i stabilizaciju. Membrana se može dodatno ojačati poliesterskom mrežom, ili sa gornje strane membrane uraditi protivpožarna obrada. Ovaj hidroizolacioni sistem ima širok dijapazon načina ugradnje i to: ugradnja sa balastom sa šljunkom ili pločama, lepljenjem membrane za podlogu kao i mehaničko fiksiranje različitim sredstvima. Široka primena je posledica prednosti EPDM membrane: dugotrajnost, izdržljivost pri temperaturnim promenama, elastičnost i preko 300 %, nema negativnih ekoloških aspekata, i sl.
• TPO (FPO) membrane – osnovna sirovina za ovaj hidroizolacioni materijal je kvalitetna termoplastična legura fleksibilnih polilefina. Smatra se da ispunjava ekološke uslove zato što ne sadrži halogene, plastifikatore i teške metale. Membrane odlikuje dugotrajnost, otpornost na UV zrake i toplotu, laka i jednostavna reciklaža.

Sintetički premazi i paste

Proizvodnja ovih hidroizolacionih materijala bazirana je na primeni bitumena, bitula, lateksa, silikona i sl. sa hemijskim i/ili mineralnim dodacima. Pre upotrebe mešaju se u odgovarajućim očvršćivačem i nanose se u dva ili više sloja. Slojevi se često armiraju pomoću staklenih ili sintetičkim vlaknima, tkanine i mreže. Takođe, u okviru ove grupe ubrajaju se hidroizolacioni materijali na bazi poliuretana koji se na tržištu mogu naći u različitim oblicima (tečne hidroizolacione membrane, premazi, zaptivne mase, prajmeri). Bez obzira o kom obliku je reč ove materijale karakteriše visoka otpornost na UV zrake, vremenske uslove i otpornost na starenje. Shodno svojim karakteristikama imaju primenu prilikom sprečavanja prodiranja vode i vlage ravnih krovova, terasa, balkona, javnih površina poput parkinga i javnih tuševa.

Neorganski hidroizolacioni materijali

Malterne kompozicije na bazi cementa

Cementna hidroizolacija u široj upotrebi je poslednjih 20-30 godina. Od davnina poznato je da malter može da zadržu vodu, ali pronalaskom odgovarajućih polimernih aditiva ovi hidroizolacioni materijali mogu se posmatrati kao konkurenti bitumenskim. Ovi materijali su sačinjeni od cementa, mineralnih materijala i hidrofobnih aditiva. Ukoliko se pored ovih sastojaka ubaci i polimerna emulzija dobija se polimer-cementna kompozicija.

Prednost upotrebe cementnih kompozicija ogleda se u tome što se može koristiti prilikom izolovanja mineralnih i metalnih konstrukcija. Takođe, površina na koju se nanosi može biti vlažna, zato što unutrašnja vlažnost konstrukcije ne utiče na stanje hidroizolacionog sloja.

Na našem tržištu postoje hidroizolaciona sredstva koja se dodaju mešavini cementa i sitnog agregata kao aditiv ili se nanose u vidu premaza koji penentiraju u beton – penetrati (penetriajući materijali). Kako deluju ova sredstva? Nakon prodiranja u pore sa površine betona, ova hidroizolaciona sredstva reaguju sa kalcijumom i na taj način stvaraju se produkti koji se ne rastvaraju u vodi, koji ekspandiraju unutar pora i prslina, i na taj način sprečen je put vode kroz betonski element kao i kapilarno kretanje vode.

Vrste maltera

U zavisnosti od veze koju ostvari prvi sloj hidroizolacije sa podlogom razlikuju se sledeći tipovi:

• Zaštitni premazi koji se vezuju za podlogu površinski debljine oko 3 mm. Primena: protiv vlage i vode (koja nije pod hidrostatičkim pritiskom), kao i kod objekata koji su izloženi manjim hidrostatičkim pritiscima.
• Zaštitni premazi koji penetiraju u materijal podloge 10-15 cm nakon ekspanzije zaptivaju kapilarne pore u podlozi. Primena: u svim slučajevima kao i prilikom delovanja vode pod hidrostatičkim pritiskom (pozitivnim i negativnim).
• Zaštitni malteri koji se vezuju za podlogu površinski debljine oko 3 cm. Primena: u svim slučajevima kao i prilikom pozitivnih i negativnih pritisaka (hidroizolacioni malterski sloj svojom masom se odupire).

Pored ovih hidroizolacionih materijala postoje i brzovezujuća sredstva: malteri za zatvaranje vode pod pritskom, injekciona sredstva za presecanje kapilarne vlage iz terena, poliuretanske mase (zaptivni materijali koji u kontaktu sa vodom bubre), materijali za obradu detalja.

U nastavku će se objasniti postupak zaštite zidova od kapilarne vode koja može imati razarajuće dejstvo na objektima koji nisu hidro izolovani. Da bi se sprečio prodor vlage iz podruma čiji su zidovi izgrađeni od opeke i ćerpiča u gornje slojeve objekta kroz zidove i tavaničnu konstrukciju presecaju se podrumski zidovi. Za presecanje podrumskih zidova koriste se (najčešće) dve metode:

1. Mehaničko presecanje zida – podrazumeva otvaranje horizontalnih otvora pri čemu se vodi računa o konstruktivnosti objekta i u otvore se ugrađuje hidroizolaciona membrana.
2. Bušenje rupa – koje su rapoređene u položaju cik-cak, na dole pod uglom od 45˚, u dva ili tri reda po horizontali. Nakon bušenja rupe se ispunjavaju penetratima u tečnom stanju.

Proizvodi na bazi bentonita

I za kraj najstariji hidroizolacioni materijal je natrijum bentonit, odnosno specijalna glina vulkanskog porekla. Čestice gline su sitne (hiljaditi deo milimetra) koje u kontaktu sa vodom (i vlagom) bubre i time se stvara izvanredan nepropusan materijal za hidroizolaciju. Da bi se dobio materijal sa odgovarajućim karakteristikama u sastavu gline ne bi trebalo da ima više od 15% peska. Takođe, neophodno je glinu natopiti vodom i ostaviti na vazduhu nekoliko meseci pre upotrebe. Hidroizolacija od ovog prirodnog materijala ima veliki životni vek. Ukoliko je pravilno upotrebljena on može biti isti koliko i životni vek same konstrukcije koja se izoluje. Postoje hidroizolacioni materijali od ove sirovine u dva različita oblika:

• Bentonit membrane sačinjene su od dva propilenska geotekstila između kojih se nalazi natrijum bentonit. Prilikom bubrenja (usled kontakta sa vodom ili vlagom) stvara se neka vrsta nepropusnog gela. U stanju je da čak do 16 puta poveća zapreminu u odnosu na početnu. Da bi se obezbedila potpuna hidroizolaciona zaštita neophodno je da se u fazi betoniranja ostvari mehanička veza između geotekstila i betonske konstrukcije (vlakna geotekstila se mehanički vezuju za beton). Membrane se koriste kod konstrukcija koje su stalno ili privremeno u kontaktu sa podzemnom vodom.
• Injekcione bentonit kompozicije – koriste se za saniranje hidroizolacije podzemnih konstrukcija. Pumpanjem se neposredno nanose na spoljnu površinu konstrukcije, gde u kontaktu sa vodom ekspandira i tako stvara vodonepropustljivu membranu. Razlika bentonitne i cementne injekcione kompozicije ogleda se u tome što se bentonitna nanosi sa spoljne strane pumpanjem ili iznutra kroz probušene rupe (u zidu ili podu), a na bazi cementa se nanose samo sa unutrašnje strane. Ova hidroizolaciona masa ima svojstvo samozaptivanja i prilikom sleganja konstrukcije, tako da njena delotvornost nije uslovljena mikroputinama u betonu.

Zaključak o hidroizlacionim materijalima

Na osnovu prethodnog teksta primećuje se širok asortiman hidroizolacionih materijala. Međutim, bitumenski i polimerbitumenski materijali i dalje su najzastupljniji materijal za hidroizolaciju prilikom izgradnje novih objekata, dok cementne i polimercementne kompozicije su odabir prilikom sanacije hidroizolacija od vlage i vode iz terena.

Ukoliko je neophodno izvesti hidroizolaciju kod ukopanih delova objekata primenjuju se bitumenske i polimerbitumenske trake, kao i sintetičke, plastične i elastomerne kompozicije. Pored ovih materijala veliku primenu imaju i samolepljive bitumenske trake i bentonit membrane.

Više o hidroizolaciji objekata pročitajte u našem odeljku o hidroizolaciji.

Aleksandra Andrić, d.i.g.