Beton drenarski
i zjawisko odparzania gresu na tarasach
Analiza fizyczna uwięzionej wody zarobowej pod okładziną wielkoformatową.
Skupmy się na konkretnej objętości: masz taras 10 m² wykonany z betonu drenarskiego o średniej grubości warstwy 10cm. To jest ok 70 -100 litrów wody zarobowej uwięzionej pod szczelną powierzchnią 10 m² (czyli średnio 10 litrów na każdy metr kwadratowy tarasu).
Przy formacie płytek np. 90x90 cm, matematyka ucieczki tej wody wygląda następująco:
Odległość: Cząsteczka pary ze środka płyty ma do pokonania labirynt między kamieniami o długości 45 cm. To nie jest prosta rura, tylko kręta droga, która stawia ogromny opór (dyfuzja oporowa).
Ciśnienie zwrotne: Ponieważ pory są wypełnione powietrzem, para wodna musi je wypchnąć lub się z nim wymieszać.
Kondensacja: To jest największy hamulec. W dzień słońce paruje wodę, ciśnienie rośnie, odrobina pary ucieka fugą. Ale gdy tylko słońce zachodzi, gres stygnie błyskawicznie. Para, która nie zdążyła uciec, skrapla się na spodzie płytki i opada z powrotem w kierunku betonu.
Nie chodzi o to, że woda „wrze”, ale o to, że gwałtownie rośnie jej prężność pary. W 20°C (cień) prężność pary to ok. 23 hPa. W 60°C (pełne słońce) wzrasta do ok. 200 hPa. To prawie dziesięciokrotny wzrost parcia wewnętrznego. Ta siła próbuje rozsadzić układ od środka, tworząc zjawisko poduszki parowej, która działa jak lewarek hydrauliczny pod płytką.
Przy 60°C woda paruje intensywnie, ale powoli, nasycając pory betonu. Zanim zdąży dotrzeć do fugi, słońce zachodzi, temperatura spada, a para skrapla się (kondensacja) pod płytką. Woda wykonuje pracę mechaniczną (pcha płytkę do góry), ale fizycznie nie opuszcza układu, osłabiając wiązania kleju aż do odparzenia. Objętość gazu jest gigantyczna w stosunku do przepustowości fug.
Zanim te 10 litrów ucieknie, słońce będzie regularnie podgrzewać taras. Matematycznie: przy każdym nagrzaniu do 60°C, te 10 litrów wody generuje wspomniane wcześniej ciśnienie 2 ton/m².
Jeśli klej ( lub inny rodzaj warstwy szczepnej ale na bazie cementu ), nie jest jeszcze w pełni dojrzały (ma mniej niż 28 dni) lub jeśli powierzchnia styku z betonem jamistym jest mała, to ciśnienie fizycznie zerwie wiązanie kleju zanim woda zdąży odparować. Poza tym nawet jeśli osiągnie te 28 dni to proces trwa dalej.
Podsumowanie danych
Pary wodnej na m²
Parcia przy 60°C
Cykl osuszania
czas ewakuacji pary wodnej z pod gresu na tarasie
Ile dni słonecznych potrzebuje system, aby pozbyć się 100% wody zarobowej?
| Format Płytki (cm) | Grubość Betonu | Ilość Wody (L/10m²) | Czas Osuszania (Dni Słońca) | Realny Czas (Lata) |
|---|---|---|---|---|
| 60 x 60 | 10 cm | 70 L | ~90 dni | 1 sezon |
| 15 cm | 80 L | ~130 dni | 1.5 sezonu | |
| 80 x 80 | 15 cm | 80 L | ~180 dni | 2 sezony |
| 20 cm | 90 L | ~240 dni | 2.5 sezonu | |
| 60 x 120 | 20 cm | 90 L | ~320 dni | 2.5 - 3 sezony |
| 25 cm | 100 L | ~410 dni | 3+ kolejne sezony |
Uwaga techniczna: Powyższe wyliczenia zakładają fugę o szerokości 3mm. "Dzień słońca" to doba o niskiej wilgotności powietrza i temperaturze powyżej 20°C. W warunkach deszczowych lub zimowych proces dyfuzji zostaje niemal całkowicie wstrzymany, co sprawia, że w polskim klimacie proces ten rozciąga się na lata, generując ryzyko uszkodzeń mrozowych niewyschniętego betonu. Nie uwzględniamy tutaj dodatkowego zwiększenia nasyceniem wody pochodzącej z gruntu lub z opadów. Tabela przedstawia jedynie teoretyczną ilość dni w warunkach laboratoryjnych, czyli idealnych, które nie mogą się wydarzyć w naszym klimacie. Innymi słowy nawet w przybliżeniu nie wykazuje jak dużej i szybkiej degradacji okładziny poddawany jest ten układ mokre na mokre w ciągu jednego roku. Żeby lepiej sobie wyobrazić to zjawisko należy przyjąć jakiś konkretny miesiąc w roku oraz powyższe parametry z tabeli.
Podsumowanie analizy: Bilans sił w cyklu rocznym
fizyka budowli dla systemu "mokre na mokre" pod gresem
Wniosek: Sam proces pozbywania się wyłącznie wody startowej zająłby od 4 do 6 lat. W naturze ten czas nie istnieje.
Wniosek: System przechodzi w stan permanentnego zawilgocenia.
Wniosek: To 45 cykli rocznie, podczas których "lewarek hydrauliczny" zmęczeniowo osłabia strukturę kleju w wyniku wysokich temperatur.
Wzrost objętości lodu
W systemie "mokre na mokre" pod szczelnym gresem płytka znajduje się pod permanentnym działaniem sił : latem rozsadzana ciśnieniem pary (2 tony/m²), a zimą rozrywana przez klin lodowy z uwięzionej wody. Fizyka nie daje szans na osuszenie tego układu przez fugi w cyklu rocznym. Bez min. 28 dni sezonowania betonu budujesz "bombę zegarową".
Przeczytaj także / powiązane analizy
GRES NA GRYSIE:
PUŁAPKA "TANIEGO" MONTAŻU
Dlaczego większość tarasów na sypkim podłożu w Polsce wymaga poprawek już po pierwszym sezonie użytkowania.
Analiza Metody →Analiza Warstw Szczepnych tarasu z gresu 2cm
Poniższy materiał stanowi szczegółowe zestawienie fizyki budowli w kontekście łączenia betonu drenażowego (jamistego) z okładziną ceramiczną.
Sprawdź Proces →GRES 3CM na taras z grysu
W przeciwieństwie do standardowych rozwiązań opartych na płytach 2 cm, gres o grubości 3 cm redefiniuje pojęcie trwałości tarasu układanego na grysie.
Rozwiązania →BETON
WODOPRZEPUSZCZALNY
Beton wodoprzepuszczalny to materiał o porowatej strukturze, który umożliwia przepływ wody opadowej przez nawierzchnię do podłoża.
Raport Porównawczy →