Prieskum príčin vlhnutia muriva a metodika návrhu sanácie

Prieskumu v teréne predchádza zhromažďovanie všetkých dostupných podkladov a informácií, ktoré sa viažu na daný objekt a na najbližšie okolie. Dôležité informácie vždy poskytne pôvodná plánová dokumentácia, prípadne stavebno-historický prieskum, ak ide o pamiatkovo chránenú stavbu. Ďalšie údaje sa získajú zo súvisiacich prieskumov (napr. statický prieskum, kominársky prieskum, prieskum biologického napadnutia, radónový prieskum). Veľmi dôležité sú prieskumy stavu inžinierskych sietí (kanalizácie, vodovodných rozvodov, ústredného vykurovania), pretože ich poruchy zvyčajne tvoria väčšinu všetkých porúch. Orientačne treba poznať inžinierskogeologické a hydrogeologické pomery, najmä vlastnosti podložia vrátane priepustnosti jednotlivých vrstiev, úrovne a charakteru spodnej vody a jej kolísania v čase (napr. v súvislosti so zrážkami). Ďalej je nutné zistiť, ako bola konkrétna stavba pôvodne chrá­nená proti vlhkosti, ako bola udržiavaná a vetraná, ako sa zmenili podmienky pôsobenia vlhkosti, resp. prečo ochranný systém zlyhal. Vlhkostný prieskum teda neznamená len meranie vlhkosti muriva, ale meranie pomôže objektivizovať informácie získané iným spôsobom.

Prieskum v teréne

Počas prác sa vychádza zo zhromaždených podkladov, ktoré sa overujú a dopĺňajú. Rozsah prieskumu vždy závisí od veľkosti stavby a príčin porúch. Prehliadka objektu by mala zahŕňať zisťovanie stavu muriva, skúmanie tepelno-vlhkostných parametrov a prieskum okolia budovy vrátane posúdenia vplyvu susediacej zástavby. Vždy sa overuje druh a hrúbka muriva, spôsob murovania a kompaktnosť murovacieho materiálu. Vlhkostné poruchy v interiéroch bývajú často maskované asfaltovými nátermi, cementovou omietkou alebo primurovkami, na fasádach krycími disperznými nátermi. Z tohto dôvodu je nevyhnutné preskúmať povrchy stien aj z hľadiska materiálovej skladby. Stav izolácií sa overuje sondami. Z hľadiska bežnej stavebnej praxe je nutné zaoberať sa aj plášťom budovy – soklami fasád, stavom strechy alebo klampiarskymi prvkami.

Vlhkostné prejavy majú väčšinou charakteristický vzhľad aj obsah vlhkosti. Podľa priebehu zavlhnutia v konštrukcii a tiež ohraničenia alebo časového kolísania vlhkostnej mapy možno často zreteľne rozlíšiť príčiny porúch. Vizuálny prieskum sa upresňuje meraním hodnôt vlhkosti a salinity muriva, prípadne ďalších potrebných veličín (napr. pórovitosti a nasiakavosti materiálu, pH).

Obr. 1 Zámok Karlov – hájovňa (r. 2004) a) Vzlínanie vlhkosti z podložia súvisí so zrážkovou vodou zadržiavanou na ílovitých zeminách. b) Vlhkostný stav muriva v interiéri korešponduje s vonkajším priečelím.

Vlhkosť muriva a jej bilancia

Vlhkosť muriva možno opisovať napr. hmotnosťou vody, ktorá má súvis s hmotnosťou skúmaného materiálu. Táto veličina sa nazýva hmotnostnou vlhkosťou um. Obyčajne sa vzťahuje na suchý materiál a je vyjadrená v percentách.

Ak treba vlhkosť muriva rozoberať podrobnejšie, vykoná sa tzv. vlhkostná bilancia. Ide o porovnávanie jednotlivých nameraných hodnôt hmotnostnej vlhkosti stavebných materiálov po výške a do hĺbky konštrukcie s vlhkosťou materiálu celkom nasýteného vodou, resp. nasiakavosťou. Pomer oboch veličín vyjadruje tzv. stupeň nasýtenia vodou Ψ a stanovuje sa v percentách. Príklad: Ak pri skúmanom tehlovom murive je hmotnostná vlhkosť 12 % a nasiakavosť tehly 20 %, potom stupeň nasýtenia vodou je 60 %.

Stavebné materiály obsahujú vždy určité množstvo vody, ktoré sa adsorbuje a chemicky viaže na stenách pórov. Vďaka chemickým zmenám v murive, usadzovaniu solí, zmenšovaniu pórov, chemickým aj mechanickým usadeninám a súvisiacemu rastu kapilárnej nasiakavosti sa postupne zvyšuje schopnosť muriva prijať a viazať vodu. Preto sa murivo skúma aj z hľadiska tzv. rovnovážnej vlhkosti v konkrétnych podmienkach teploty a relatívnej vlhkosti vzduchu. Zároveň býva účelné aj určovanie sorpčnej – hygroskopickej vlhkosti muriva, resp. stupňa nasýtenia muriva hygroskopickou vlhkosťou.

Spôsoby merania vlhkosti

Metód merania je celý rad, známych je viac ako 30 princípov. V bežnej praxi sa však používa iba niekoľko spôsobov. Za univerzálnu sa považuje gravimetrická metóda. Spočíva v tom, že v meranom mieste sa pomocou sekáča alebo vŕtačky odoberie vzorka, ktorá sa v laboratóriu odváži, vysuší a potom opäť odváži. Rozdiel predstavuje hmotnosť vody, ktorá bola vo vzorke obsiahnutá. Ak má meranie dobre odrážať sku­točnosť, nesmie sa materiál pri odbere ohrievať (nesmú sa používať vysokorýchlostné vŕtačky).

Vzorky je nutné ihneď vložiť do tesne uzatvorených nádob a rýchlo odovzdať do laboratória na spracovanie. Vysušenie sa vykonáva v otvorených nádobách pri teplote minimálne 105 °C opakovane, dokiaľ vlhkosť kolíše. Pomerne spoľahlivá je tiež metóda karbidu vápnika, ktorú možno jednoducho vykonať aj na stavbe. Je založená na chemickej reakcii karbidu s vodou, pri ktorej vzniká plyn – acetylén. Vyžaduje však špeciálne prístrojové vybavenie – tlakovú nádobu s manometrom a váhami. Do tlakovej nádoby sa vloží presne odvážená rozdrvená vzorka, oceľové guľôčky a sklenená ampulka s karbidom. Po uzatvorení nádoby dôjde potriasaním k rozdrveniu ampulky a k okamžitej chemickej reakcii. Tlak vzniknutého plynu možno odčítať na manometri a pomocou tabuliek previesť na vlhkosť. Nevýhodou oboch metód je deštruktívny charakter, a tým nemožnosť opakovať merania.

Medzi nepriame spôsoby merania vlhkosti patria tzv. elektrické metódy. Odporové prístroje sú založené na princípe, že voda vytvára elektrolyty, a tým mení elektrickú vodivosť (odpor) materiálu, ktorý je za suchého stavu nevodičom. Tieto vlhkomery sú však menej spoľahlivé, značne závisiace od okolitej teploty a obsahu solí. Používajú sa skôr na drevo. Kapacitné vlhkomery využívajú skutočnosť, že voda ovplyvňuje elektrickú permitivitu skúmaného materiálu, ktorý ako dielektrikum kondenzátora ovplyvní jeho kapacitu. Vplyv teploty a solí na funkciu kapacitného vlhkomera nie je taký výrazný, nevyhnutná je však kalibrácia pre každý materiál. Takisto dosah bežne dostupných kapacitných prístrojov je pomerne nízky, približne 3 cm do hĺbky muriva. Už dlhší čas sa v zahraničí používajú tzv. mikrovlnné vlhkomery, ktoré umožňujú určiť vlhkosť aj v hĺbke 30 cm. Pri tomto spôsobe sa využíva schopnosť vody tlmiť elektromagnetické vlnenie a zisťuje sa útlm vĺn centimetrových dĺžok.

Rozmiestnenie vzoriek

Spôsob merania vlhkosti a určenie miest odberu treba zvoliť s ohľadom na požadovanú presnosť výsledkov a ich vypovedaciu schopnosť. Dôležité je uvedomiť si, že na celkovom zavlhnutí stavby sa podieľa viacero príčin (obr. 3), ktorých prejavy sa často prekrývajú. Na diagnostiku jednotlivých príčin je vhodné vylúčiť z meraní tie miesta, kde je dôvod zavlhnutia zrejmý (napr. zatekanie z porušených dažďových zvodov), a predstaviť si, ako by objekt vyzeral, keby boli zjavné dôvody porúch odstránené. Vlhkosť muriva sa teda meria v rôznych lokalitách, výškových úrovniach a hĺbkach. Referenčné vzorky sa odoberajú aj nad hranicou zavlhnutia. Pri určovaní vplyvu vlhkosti vzlínajúcej z podložia je vhodné skúmať pomer vlhkosti medzi obvodovými a strednými stenami v nepodpivničenej časti prízemia a v suteréne. Na obmedzenie vplyvu povrchovej kondenzácie treba vzorky odoberať v hĺbke muriva asi 5 až 10 cm.

Obr. 3 Možné príčiny vlhkostných porúch suterénneho muriva

Salinita muriva

Spolu s vlhkosťou sa v murive pohybujú rozpustné soli. Najviac murivo po­škodzujú sírany, chloridy a dusičnany. Soli reagujú s niektorými zložkami sta­vebného materiálu, napr. s nedohaseným vápnom, čo má za následok chemické rozrušovanie. Väčšie problémy však predstavuje korózia muriva spôsobená hydratačnými a kryštalizačnými tlakmi pri zmene kryštalickej formy solí, pričom ide predovšetkým o sírany. Dusičnany a chloridy sú silno hygroskopické a zvyšujú celkové zavlhnutie muriva.

Z druhu a množstva solí možno niekedy určiť aj spôsob migrácie vody do muriva (dážď, splašky, zatekanie z chodníka, vzlínanie mineralizovanej spodnej vody a pod.). Na určenie obsahu solí v murive existuje niekoľko metód. Pri chemickej analýze sa obyčajne určujú anióny uvedených solí. Katióny sa stanovujú iba výnimočne. Používajú sa gravimetrické metódy (anión sa vo výluhu zmení na nerozpustnú soľ a jej množstvo sa zváži), postupy využívajúce iónové selektív­ne elektródy alebo spektrálne metódy. Analýza väčšieho množstva vzoriek býva finančne nákladná. Odporúča sa preto vyu­žiť všetky dostupné informácie o pôvodnom využívaní objektu (zvyčajný je napr. výskyt dusičnanov v murive stajní alebo chlievov) a miesta odberu zvoliť tak, aby boli vzorky dostatočne reprezenta­tívne. Podľa typu prieskumu sa odoberajú vzorky v rôznych výškach a hĺbkach, v exponovaných i menej exponovaných polohách. Možno urobiť iba odbery solí z povrchov zotretím, čo poslúži na dokumentáciu druhu solí, alebo možno skúmať murivo s ohľadom na predpoklada­nú technológiu sanácie, čistenia fasád a pod. Osvedčilo sa skúmať soli v hĺbke 0 až 2 cm (omietka), prípadne 0 až 0,5 cm (štuková vrstva) a 5 až 10 cm (murivo).

Tab. 1 Hodnotenie stupňa zasolenia podľa ČSN P 73 0610

Orientačne sa dá ur­čiť rozsah zasolenia aj vizuálne podľa vlhkostných máp, prípadne pomocou vlhkomerov indikujúcich zavlhnutie povrchových vrstiev muriva. Hra­nica zavlhnutia však obyčajne nekorešponduje s hranicou zasolenia a koncentrácia solí býva v murive vysoká ešte asi 0,5 až 1 m nad vlhkostnou mapou. Takisto hodnotenie obsahu solí je trochu problematické, pretože závisí nielen od hĺbky odberu vzorky, ale aj od druhu solí a rezistencie materiálu (danej väčšinou jeho pórovitosťou). Na orientačné posúdenie možno použiť smernicu WTA E-2-6-99 alebo návrh ČSN P 73 0610 (tab. 1).

Analýza zistených skutočností

S pomocou výsledkov všetkých častí prieskumu vrátane laboratórnych rozborov treba určiť hlavné príčiny ovplyvňujúce vlhkostný režim objektu a odhadnúť ich vzájomný podiel. Táto časť prieskumu je najťažšia, pretože vyžaduje skúsenosti spracovateľa prieskumu. Zmeranú vlhkosť muriva vyhodnocujeme podľa tab. 2.

Rozdelenie vlhkosti v návrhu normy je orientačné a platí pre tehlové murivo alebo vápennú maltu. V miestnostiach s normálnym tepelno-vlhkostným režimom má byť vlhkosť tehlového muriva okolo 2 %, čo možno charakterizovať ako murivo suché. Miestnosti, ktorých murivo má hmotnostný obsah vlhkosti 6 a viac percent, sú pre pobyt osôb nevhodné. Ako hygienické kritérium sa odporúčajú hodnoty okolo 4 %. Vlhkosť muriva vždy závisí od vlhkosti prostredia a naopak.

Podľa relatívnej vlhkosti vzduchu delí uvedená ČSN miestnosti do štyroch skupín (tab. 3). Pri vysokej vlhkosti vzduchu je prirodzená vlhkosť materiálov s vysokým obsahom malých pórov už taká vysoká, že pomocou klasických stavebných opatrení nemožno prakticky zabezpečiť hygienické požiadavky na využitie priestoru. Tie možno dosiahnuť iba úpravou vnútorného vzduchu (napr. odvetraním alebo osadením vysúšacích zariadení).

Návrh sanácie

Spôsob sanácie vlhkej stavby by mal byť vždy určený na základe prieskumu a analýzy príčin vlhkostných porúch. Najskôr sa odstránia zjavné príčiny zavlhnutia muriva a až potom sa riešia ich dôsledky. Pretože obyčajne ide o celý súhrn problémov, v praxi nepostačí iba jediná metóda sanácie, metódy sa musia vhodným spôsobom kombinovať. Optimálne riešenie veľakrát nemožno realizovať. V týchto prípadoch je nevyhnutné vopred informovať investora, aby sme zabránili prehnaným očakávaniam a neskorším sporom.

Podmienky sanácie

Sanácia vlhkého muriva spočíva v odvedení vlhkosti od konštrukcie alebo v izolácii konštrukcie od zdroja vlhkosti. Ak to nemožno splniť, treba separovať vnútorné priestory budovy od vlhkého muriva a vytvoriť hygienicky bezchybné prostredie.

Základnou podmienkou všetkých sanačných zásahov je odstrániť zatekanie vody do objektu. V prípade zapustených stien je nevyhnutné realizovať proti prenikaniu vlhkosti z priľahlej zeminy zvislé izolácie, štrkové zásypy alebo iné podobné opatrenia. Vhodným riešením tepelno-vlhkostného režimu budovy, zateplením obvodového plášťa alebo povrchovými úpravami interiéru možno obmedziť aj kondenzáciu vzdušnej vlhkosti. Vo všetkých prípadoch je dôležité eliminovať pôsobenie hygroskopických solí. Zo skúseností vyplýva, že uvedené vplyvy predstavujú až 70 % všetkých zvyčajných vlhkostných porúch.

Ak zavlhnutie muriva súvisí so vzlínaním vlhkosti z podložia alebo zdroj vlhkosti pod terénom nemožno odstrániť či aspoň znížiť na prijateľnú mieru (napr. vzduchovými systémami alebo drenážou), býva zväčša nutné steny budovy podrezať a do škáry vložiť kvalitnú izoláciu, prípadne túto vodorovnú bariéru proti vode vytvoriť injektážou. V takomto prípade sa pomocou vrtov dopraví do stien izolačný roztok. Ak je rekonštrukcia staršieho domu spojená aj so zateplením obvodového plášťa, dodatočná izolácia muriva je nevyhnutná. Inak by došlo k nadmernému vlhnutiu vnútorného líca muriva a následnému rozširovaniu plesní, pretože zateplený plášť zvyčajne bráni odparovaniu vlhkosti do exteriéru.

Primeranosť sanačného zásahu možno v konkrétnom prípade ešte konfrontovať s významom priestoru alebo konštrukcie, ktoré majú byť pred vlhkosťou chránené. Ako pomocné kritérium môže slúžiť aj vzájomný pomer vlhkého muriva a kubatúry miestností. Zjednodušene možno povedať, že väčší priestor znesie vlhšie murivo. Z tohto pohľadu je napr. absurdné vykonávať sanáciu kostola, čiže halovej stavby s občasným pobytom osôb, podrezaním stien s vložením hydroizolácie. Primeranejšie je upraviť okolitý terén, aby k päte muriva nezatekala voda, a tiež obnoviť či prečistiť vetracie otvory v stenách a klenbe, ktoré odvedú vlhkosť z priestoru.

V prípade stavebných pamiatok sa musí rešpektovať požadovaná úroveň ochrany pôvodných stavebných materiálov alebo konštrukcií. Ak sa nájde dobové riešenie izolácie stavby, mala by sa posúdiť účinnosť tohto opatrenia v súčasných podmienkach, prípadne by sa malo doplniť alebo rehabilitovať.

Ochrana stavieb v minulosti Ochrana budov proti vlhkosti sa v minulosti riešila predovšetkým vhodným situovaním stavieb do polôh, v ktorých bolo možné ovplyvniť vlh­kostné pomery umelými úpravami využívajúcimi jednoduché „prírodné“ po­stupy. Na murivo sa používali menej nasiakavé materiály ako hutný kameň na ílovú maltu alebo ostro pálené tehly. Dôraz sa kládol aj na riešenie detai­lov tvaroslovia fasád, spádovanie vodorovných predsadených prvkov ríms a soklov. Členité plochy fasád predstavovali spoľahlivú ochranu proti hnanému dažďu. Na významných stavbách sa na vonkajšie omietky používali kvalitné malty s vysokým obsahom spojiva, často s hydraulickými prísadami. Nevyhnutnou súčasťou ochrany stavieb proti vlhkosti bola vždy priebežná stavebná údržba. Dômyselne býval riešený aj odvod dažďových a spodných vôd. V okolí objektov sa často zriaďo­vali drenáže alebo šachty na zber podzemnej vody. Separácia zapusteného muriva od terénu sa riešila obvodovými vzduchovými kanálmi alebo otvorenými dvorčekmi. Výskyt „vzduchových izolácií“ je pri starších stavbách pomerne častý, možno ich nájsť už v barokových stavbách. Používali sa aj na izoláciu podláh, napr. sýpok. V niektorých horských oblastiach možno vidieť rad vetracích otvorov v sokloch chalúp, ktoré slúžia na odvádzanie vlhkosti z priestoru pod podlahou v období s výskytom zrážok alebo pri topení snehu. Od 19. storočia sa odvetrávané medzery s hrúbkou asi 15 cm používali ako systémové opatrenie separácie muriva od vlhkej zeminy.

Projekt sanácie

Ako sme už spomenuli v úvode, pri výbere príslušnej sanačnej metódy je nevyhnutné v rámci prieskumu posúdiť celý komplex príčin, ktoré ovplyvňujú vlhkostný režim, a odhadnúť ich vzájomný podiel. Voľba nesprávnej metódy a chybné stavebné úpravy môžu stupeň zavlhnutia muriva ešte zhoršiť. Určité komplikácie nastávajú v prípadoch, keď stavebný objekt vôbec nemal ­navrhnutú izoláciu. Pri náhlej zmene vlhkostného režimu počas vysušovania muriva môže dôjsť k zníženiu väznosti malty, a tým aj jej pevnosti, až k následným statickým poruchám.

Dodržanie technologického postupu konkrétneho spôsobu sanácie je vecou realizačnej firmy. Úloha projektanta spočíva predovšetkým v správnom návrhu súvisiacich detailov. Ak je izolácia umiestnená príliš nízko nad terénom alebo ak nie je doriešené napojenie rozdielnych výškových úrovní izolácií či oddelenie izolovaných a neizolovaných úsekov muriva vo zvislom smere, môže vlhkosť preniknúť aj nad úroveň vodorovnej izolácie, kde dochádza k jej kumulácii. Problémy vznikajú zvlášť v prípade zle riešených detailov fasád alebo v styku s terénom.

Projektový návrh je teda zväčša nevyhnutný. Spracováva sa buď samostatne, alebo ako súčasť projektu rekonštrukcie celej stavby. V projekte by mali byť zdôvodnené zvolené metódy, a to s ohľadom na využitie vnútorných priestorov. Obsahovať by mal tiež predpis opatrení priebežnej údržby po sanácii.

Rozdelenie sanačných metód

Veľmi podrobné členenie sanačných metód uvádza česká norma ČSN P 73 0610 Sanácie vlhkého muriva (na Slovensku táto norma nie je v platnosti). Zjedno­dušene možno spôsoby sanácie rozdeliť podľa toho, či zasahujú do zdroja vlhkosti, alebo do konštrukcií, a tiež podľa umiestnenia dodatočnej izolácie.

Do metód, ktoré obmedzujú zdroj vlhkosti, sa zahŕňajú:

• úpravy vnútorného prostredia budovy (vetranie a klimatizácia),
• úpravy vonkajšieho prostredia budovy (spádovanie a odvodnenie terénu),
• odvedenie spodnej vody (drenáže, šachty).

Medzi metódy zasahujúce do stavebných konštrukcií patria:

• vzduchové systémy (pozdĺž stien a pod podlahami),
• vkladanie izolácií do prerezanej škáry (tzv. mechanické metódy),
• injektážne metódy (tzv. chemické metódy),
• metódy využívajúce elektrokinetické javy (aktívna elektroosmóza),
• povrchové úpravy (sanačné omietky, hydrofóbne nátery).

Podľa umiestnenia dodatočnej hydroizolácie sa delia na:

• zvislé hydroizolácie (vonkajšie a vnútorné),
• vodorovné hydroizolácie (plôch a stenových konštrukcií),
• doplňujúce sanačné opatrenia.

Kombinácia najvhodnejších metód sa volí tak, aby spôsob sanácie zodpovedal príčinám a stupňu zavlhnutia, charakteru muriva, prípadne statickému narušeniu. Investor by sa mal tiež zaujímať o vzájomný pomer spoľahlivosti metódy k jej cene. Sanačný zásah by mal byť komplexný a zahŕňať aj povrchové úpravy za­soleného muriva. Dôležité je aj využitie priestoru, t. j. či sú sanované miestnosti určené na dlho­dobý pobyt osôb, alebo na uskladnenie predmetov citlivých na vlhkosť. Inú metódu možno zvoliť pri odstraňovaní vlhkosti pivničných priestorov, inú v prípade obytných miestností, skladu alebo archívu písomností. V špeciálnych prípadoch treba pred vlhkosťou samostatne chrániť cenné povr­chové úpravy (maľby, fresky a pod.) alebo kamenné prvky.

Text: Ing. Pavel Fára
Foto a obrázky: archív firmy CUBUS, s. r. o.

Autor po ukončení štúdia na Fakulte stavebnej ČVUT v Prahe, odbor tepelno-vlhkostná analýza konštrukcií, pracoval v Štátnom ústave pre rekonštrukciu pamiatkových objektov (SÚRPMO) Praha ako projektant. V roku 1992 založil ateliér CUBUS. Je miestopredsedom Spoločnosti pre technológie ochrany stavieb – STOP. Špecializuje sa na problematiku sanácie objektov z hľadiska vlhkosti a povrchovej ochrany stavieb. Je autorizovaným inžinierom pre odbor pozemné stavby.

Literatúra:
(1)    Weber, H.: Mauerfeuchtigkeit, Ursachen und Gegenmassnahmen, Expert Verlag, Renningen, 1988.
(2)    Semerák, P.: Metódy merania vlhkosti staveb­ných materiálov, STOP, Praha, 1998.
(3)    Fára, P.: Sanácia vlhkého muriva, STOP, Praha, 2003.
(4)    Fára, P.: Vlhkostné prieskumy muriva stavebných objektov, Materiály pre stavbu 3, Springer Media CZ, Praha, 2005.
(5)    ČSN P 73 0610: Hydroizolácia muriva, Sanácia vlhkých stavieb, Základné ustanovenia.