Lakó-, iroda- és üzlethelyiségekben, de másutt is gyakori az úsztatott esztrichpadozatok építése. Modern életvitelünknek megfelelően egyfelől növekednek a teherbírási, szilárdsági követelmények a padozatokkal szemben, másfelől a hőszigetelés, ill. a lépéshanggátlás követelményei is. Az esztrichpadozat egy teherátadó szerkezeti egység, tartja a burkolatot és a hasznos terhelést, valamint az önsúlyával együtt mindezt átadja az alátámasztó rétegnek, az aljzatnak, amire épült (1. ábra). Amíg a használati terhelési igények növeksznek, ami egyre merevebb, teherbíróbb alátámasztást igényel mindamellett, hogy magának a padozat szilárdságának is növekednie kell, az úsztató rétegnek kellően hő- és hangszigetelőnek, lépéshanggátlónak és minél kevésbé összenyomhatónak kell lennie.
1. ábra: Az úsztatott esztrichek általános szerkezeti rajza
A túlzott mértékű összenyomódás a lemez süllyedését eredményezi, ami használati hátrányt okozhat. Nyilván nem kellemes, ha egy padlóburkolat kvázi hullámzik, ha végigmegyünk rajta, ha pl. végigtolnak rajta egy kézitargoncát („békát”), vagy pl. oktatási, sporttermekben a gyerekek szaladgálása, a sporttevékenység dinamikus hatása miatt az alátámasztás merevségének, puhaságának függvényében mozog a padozati rendszer a burkolattal együtt. Több esetben, főleg a hidegburkolat, nem is tudja követni ezen mozgásokat, alakváltozásokat, ezért megreped, de maga az esztrichpadozat is csak a hajlító-húzószilárdságának kimerüléséig tudja felvenni ezeket a lemezlehajlásból származó nyomatékokat. Mindegyik szempont fontos, mind hő- és hangszigetelés, mind a teherbírás, mind a minél kisebb süllyedés, a szerkezeti alakváltozás, éppen ezért a tervező és a kivitelező együttes munkája lehet az optimalizálás legjobb útja az építtetővel való egyeztetés során.
Elsőként a követelményeket szükséges tisztázni. A beruházó, üzemeltető feladata, hogy a tervezőt tájékoztassa a tervezett funkcióról, az esetlegesen előforduló szélsőséges terhelésekről, igénybevételekről. Egy üzletközpont esetében nem mindegy, hogy csak egy általános, szokásos terhelést veszünk alapul, vagy számítani lehet esetleg extrém terhelésre is (pl. konditerem). A tervező segítségére van a vonatkozó Eurocode 1, azaz az MSZ EN 1991-1-1 szabvány (Sűrűségek, önsúly és az épületek hasznos terhei) Nemzeti Melléklete, ami a födémek és tetők hasznos mechanikai terheinek nagyságát tartalmazza ajánlásszinten (vízszintes felületre vonatkozó függőlegesen lefelé ható erők, egyenletesen megoszló és pontszerű teherként megadva). Nem kötelező ezen ajánlási számok használata, nagyobb értékeket fel lehet venni, de kisebbeket csak akkor, ha a beruházó ezt kifejezetten kéri, előírja. A szabványrész táblázatban rögzíti, hogy lakás, iroda, kiskereskedelmi üzlethelyiség, tornaterem, előadóterem stb. esetén milyen nagyságú megoszló és pontszerű terheléssel kell számolni. Például lakásokban elegendő 2 kN/m² (200 kg/ m² tömegnek megfelelő) megoszló és 2 kN pontszerű teherrel számolni, kiskereskedelmi helyiségek esetén 4 kN/m² és 4 kN az ajánlott terhelés, áruházaknál már 5 kN/m² és 5 kN, tornaterem, táncterem esetén 4 kN/m² megoszló és 7 kN koncentrált terhelés felvétele ajánlott. A tornaterem, táncterem esetén a nagyobb pontszerű teher már a dinamikus hatás figyelembevételét is jelenti.
2. ábra: Úsztatórétegek összenyomódási fokozatai
A mechanikai terhelések tisztázása után a hőszigetelési és akusztikus igényeket szükséges pontosítani. Ezek együttesen meghatározzák, hogy milyen vastagságú, hővezetésű és hangelnyelő képességű úsztatórétegre van szükség. Kissé leegyszerűsítve írom, hogy általában (kivételek lehetnek) minél merevebb, minél nagyobb nyomószilárdságú a szigetelőanyag, annál jobban vezeti a hőt és a hangot (annál kevésbé szigetel), viszont kevésbé érzékeny az összenyomódásra, azaz stabilabb alátámasztást ad az esztrichpadozatnak és a burkolatnak. Az extrudált polisztirol (XPS) zárt cellás, merevebb, nagyobb nyomószilárdságú, alacsonyabb szintű vízfelvételű szigetelőanyag, mint az expandált polisztirol (EPS), ennek megfelelően hő- és hangszigetelő képessége kissé alulmarad az EPS-anyagokhoz képest. A szálas hőszigetelés (pl. kőzet-, üveggyapot) puhább, érzékenyebb az összenyomódásra, kevésbé lépésálló, magasabb vízfelvételi szintű, mint a polisztirol anyagok, ugyanakkor a tűzállósági képességük jobb.
Látható ezek alapján, hogy mindig szükséges az optimalizálás az adott körülmények, követelmények, terhelés, hang- és hőátadásgátlási igény stb. függvényében. Az anyagválasztáson kívül még a vastagságokat is lehet variálni és a különböző hőszigetelő anyagokat is lehet egymással kombinálni, egymásra teríteni. A túlzott összenyomódási hajlam leginkább a szálas hőszigetelő anyagokra jellemző. Figyelni kell arra, hogy minél nagyobb a várható terhelés, annál kisebb összenyomhatósági fokozatú szigetelőanyagot kell használni, hogy elkerüljük a túlzott mértékű süllyedést.
Az 1_2023. ÉPMI (v1_2023. I. 18.) Esztrich-padozatok tervezése műszaki irányelv útmutatása szerint pl. egy CP2 összenyomódási fokozatú (ahol a szigetelőanyag ös – szenyomódása nem nagyobb, mint 2 mm), megengedhető a max. 5 kN/m² terhelés (hasznos teher és az esztrich önsúlya együtt), de egy nagyobb, pl. CP4 összenyomódási fokozatú (ahol a szigetelőanyag összenyomódása nem nagyobb, mint 4 mm) már csak 3 kN/m² lehet a legnagyobb terhelés a biztonságos használathoz. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy lakásokban még használhatunk biztonságosan CP4-es fokozatú szálas hőszigetelést, de nagyobb terhelésű területen már nem. Az esztrich testsűrűsége kb. 2 000 kg/ m³, egy 5 cm vtg. esztrich önsúlya kb. 1 kN/ m², ehhez még a hasznos teher a fent jelzett Eurocode 1 szabvány szerint 2 kN/m², így adódik ki összesen 3 kN/m²-es megengedett legnagyobb összterhelés (2. ábra).
Tehát az optimálisan megtervezett (megfelelő anyag a megfelelő vastagságban) úsztatórétegtől sem lehet azonban elvárni, hogy teljesen merev legyen, 0,5–2,0 mm-es összenyomódások lehetségesek lesznek, főleg ha szálas hőszigetelést választunk a teljes vagy részleges úsztatóréteg keresztmetszetben. Ezért nem hibás a kivitelezési munka, ha ilyen kismértékű alakváltozások bekövetkeznek az esztrichpadozatban. A padozatra rákerülő burkolat, főleg ha hidegburkolat, jelentősen csökkentheti a süllyedésérzékenységet, azaz gyakran nem is lehet észrevenni a padozati mozgásokat a használatkor.
Az alakváltozás az esztrichpadozatoknál nemcsak az alátámasztás merevségétől függ, hanem attól is, hogy az esztrichtáblák mennyit zsugorodnak, emiatt mennyire tálasodik a lemez, milyen mértékben hajlik fel a tábla széle, sarka. A zsugorodás örökzöld téma minden cementkötésű anyagnál, így az esztrichpadozatoknál is. Azon felül, hogy törekedni kell az alacsony víztartalomra, a megfelelő, minél kisebb zsugorodású cementek használatára, az úsztatórétegre való kellően vastag fóliaterítésre, az építési környezet optimalizálására, a huzatosság elkerülésére és az utókezelésre, nem lehet kizárni, hogy ne legyenek táblaszélfelhajlások. Az úsztatórétegre feltétlenül polietilén fóliát szükséges teríteni, és arra ráépíteni az esztrichet. A fóliaterítés megakadályozza a hőszigetelő réteg átnedvesedését, és biztosítja az alacsony súrlódási tényezőt, ami miatt lehetővé válik a cementkötésű esztrich zsugorodásból származó kényszeralakváltozása, így lecsökken a repedési kockázat.
Ahol felhajlik a tábla széle, ott a padozat alsó síkja nem érintkezik az alátámasztással, az úsztatóréteggel, a levegőben van, ezért ha rálépünk vagy áttolunk rajta egy kézitargoncát, akkor meg is mozdul. Ezzel kapcsolatban gyakori a reklamáció, de ez a jelenség önmagában nem hiba, mert természetes, elkerülhetetlen része a technológiának. Hiba akkor keletkezik, ha ennek a használatra vagy a szerkezet tartósságára nézve káros hatása van. A felhajlás és a fentebb elemzett összenyomódás miatt fontos, hogy az esztrichpadozat elegendően szilárd legyen. Az úsztatott esztricheknél a hajlító-húzószilárdság a leglényegesebb megfelelőségi követelmény, a nyomószilárdság kevésbé, mert hajlításra hamarabb megy tönkre a lemez, mint nyomásra. Természetesen a nagyobb hajlító-húzószilárdság nagyobb nyomószilárdságot is jelent.
3. ábra: Az esztrichpadozatok névleges vastagsága a terhelés és az úsztatóréteg összenyomódásának függvényében
A fentebb említett műszaki irányelv értekezik arról az MSZ EN 13813 (Esztrichek és padozati anyagok) szabványra hivatkozva, hogy a különböző terheléshez különböző összenyomódású úsztatórétegeknél minimálisan milyen vastag padozat szükséges az egyes hajlító-húzószilárdságú esztrichek esetén (3. ábra). Nagyobb terhelésnél célszerű kisebb összenyomódású szigetelést használni, de lehet növelni a vastagságot és nagyobb hajlító-húzószilárdságú eszrichet beépíteni. Pl. 4 kN/m²-es megoszló és 3 kN pontszerű teher esetén, ha CP3-as összenyomódási fokozatú hőszigetelést választunk (max. összenyomódás 3 mm) és F4 hajlító-húzószilárdsági osztályú esztrichhel dolgoznánk, akkor min. 70 mm vtg. padozati vastagság lenne szükséges, de F7 hajlító-húzószilárdsági osztályú esztrich esetén elég lenne 55 mm. A példaként említett esetben tehát vagy 70 mm vtg. CT-C20-F4, vagy CT-C30-F7 a megfelelő cementesztrich jele. Amennyiben a terhek meghaladják az 5 kN/m² megoszló, vagy a 4 kN pontszerű értékeket, akkor egyedi statikai ellenőrzés szükséges még akkor is, ha max. 2 mm összenyomódású szigetelőanyagot választunk.
Ábrák forrása: 1_2023. ÉPMI (v1_2023. I. 18.) Esztrich-padozatok tervezése műszaki irányelv https://www.emi.hu/EMI/web.nsf/ Pub/8GJ4SQ/$FILE/Esztrich_padozatok_ iranyelv_20230126.pdf