Katedra materiálového inženýrství a chemie IZOLACE PROTI VODĚ A VLHKOSTI II
Obsah přednášky o upevňování asfaltových pásů o povrchová úprava asfaltových pásů o zkoušení asfaltových pásů o praktické příklady skladeb hydroizolačních systémů na bázi asfaltu 2
Technologie upevňování asfaltových pásů o Nalepení do horkého asfaltu - nejstarší technologický postup - např. pro izolace proti zemní vlhkosti, ne pro hydroizolace střech - na připravenou podkladní plochu se rozlije horký asfalt a do něj se pokládají izolační pásy (na silikátový podklad opatřený penetračním nátěrem, na povrch tepelně-izolačních desek) - po zatuhnutí první vrstvy se zhotovuje vrstva další - minimální spotřeba pro takto vytvářené izolace je 4 kg/m 2 - vhodné např. při kladení izolace na polystyren (hořlavý materiál, teplota vzplanutí cca 370 400 C) (není možné použít běžné natavení izolačních pásů) - asfaltová hmota se rozehřeje na teplotu cca 200 C a nanáší se litím nebo asfaltérským kartáčem přesahy jsou obdobné jako u 3 natavování pásů
o Lepení za studena - lepení pomocí polyuretanových lepidel l (např. ř PARASTICK - Paramo a.s., BÖRNER PUK) - využívá se především v požárně nebezpečných prostorech - lepidla se nanášejí plošně nebo v pruzích - kvalita spoje je rovnocenná s natavováním pásů plamenem PARASTICK speciální asfaltové lepidlo homogenní roztok asfaltu, kaučuku a pryskyřice v kapalném prostředí - má vysokou lepivost a pevnost i za nízkých teplot - používá se tehdy, kdy není možné použít natavení plamenem - slouží především k lepení asfaltových izolačních pásů k penetračně adhezivním nátěrům betonu - použití také k nátěrům plastových prvků na střechách s asfaltovými krytinami - nesmí se používat na břidlici 4
Aplikace lepidel pro asfaltové pásy - asfaltové pásy není třeba před lepením nijak upravovat, zejména není nutné strhávat separační tenkou polyetylénovou fólii na rubové (lepené) straně pásu - ta se působením lepidla naleptá, rozpadne na drobné částice a rozptýlí se v něm jako dispergovaná fáze - lepidlo se v přiměřeném množství odlije na suchý nebo vlhký podklad, který je zbaven hrubých nečistot - hladkou nebo mělkým ozubením profilovanou stěrkou se lepidlo rozetře před připravenou rolí asfaltového pásu v délce několika metrů tak, aby souvisle pokrývalo lepenou plochu - pro nanesení asfaltového lepidla je možné použít i štětec, váleček nebo asfaltový kartáč, spotřeba asfaltového lepidla je cca 0,4 kg/m 2, na takto natřenou plochu se rozvinutím role položí pás, který se vlastní tíží spojí s lepidlem 5
- dobrý hydroizolační materiál, má vysokou ekvivalentní difúzní tloušťku parozábrana - zkoušení odtrhovou zkoškou, skluzová odolnost při teplotní expozici 70 C po dobu 2 hodin vyhovuje min. do sklonu střechy 30% -zachovává á si pružnost i při teplotách tá cca -30 C - používá se také pro lepení betonových dlaždic a jiných dlažebních prvků na venkovní betonové podklady tlumí mechanické napětí na rozhraní dlažby a betonu (poddajný) 6
LEPIDLO BÖRNER PUK - vhodné pro hydroizolace střech - polyuretanové lepidlo vytvrzující vzdušnou vlhkostí - použití pro asfaltové pásy, které mají na spodní straně netkanou textilii nebo s minerálním posypem, pro podkladní pásy a parozábrany - spojení materiálů se savým i nesavým podkladem, například s prostým betonem, pemzobetonem, pórobetonem, zdivem, vláknobetonem, ocelovými profily potaženými akrylátem nebo PVC, polystyrenem, polyuretanem, deskami z fenolových pryskyřic se starou izolací s minerálním posypem - hydroizolační pásy nelze lepit lepidlem Börner PUK na tepelné izolace z minerálních vláken!!! 7
LEPIDLO BÖRNER PUK - doba vytvrzení je závislá na vzdušné vlhkosti a teplotě cca 2-24 hodin - oprava polohy je možná během prvních 20 minut - spotřeba 160 g/ m² - minimální vnější teplota +5 C C, max. teplota podkladu cca. +50 C - za nižší relativní vzdušné vlhkosti a / nebo vyšších teplotách podkladu zvýšit množství lepidla a podklad lehce navlhčit (nesmí se tvořit kaluže!) - teploty pod +5 C, vlhkost, sníh, led, ostrý vítr a mráz mohou působit negativně na lepení - ideální teplota při aplikaci 20 C - tepelná stabilita -40 C 100 C - aplikace na střešní plochy do 20 8
o Samolepící pásy - silně modifikované asfalty jsou lepivé i za normálních teplot BITUTHENE, BITUSHIELD VB, DELTA THENE na penetrovaný podklad -připevňují se pouhým rozvinutím a přitlačením lepivého povrchu k podkladu - v roli je spodní povrch chráněn obvykle vrstvou silikonového papíru, který se při pokládání odtrhne -v posledním desetiletí značný nárůst výroby, modifikací a aplikací, lepidla na vázi SBS a akrylátů - mohou se lepit přímo na pěnový EPS zvýšení efektivnosti práce při provádění plochých střech - často se aplikuje tzv. dvouvrstvé provedení na samolepící modifikované asfaltové pásy se plnoplošně natavuje vrchní modifikovaný hydroizolační pás s posypem z drcené břidlice na 9 trhu jsou již také jednovrstvé samolepící pásy s posypem
1 Železobetonová stropní konstrukce 2 Penetrační asfaltový nátěr ALP 3 Parozábrana z asfaltového pásu 4 Desky nebo spádové desky EPS Rigips 5 Samolepící asfaltový modifikovaný pás (SBS) lepeno k vrstvě tepelné izolace 6 Vrchní asfaltový modifikovaný pás s posypem plnoplošně natavený Skladba ploché střechy s EPS a dvouvrstvou skladbou hydroizolace - tepelná izolace z EPS je přilepena k parozábraně ě (lepidlem, pomocí lepivých THERM pruhů parozábrany) 10
Přednosti samolepících úprav - jako přednost samolepicí technologie zdůrazňují výrobci pokládku bez plamene, opticky příjemné provedení detailů, atraktivní barvy, trvale flexibilní vlastnosti, velkou odolnost vůči stárnutí, a to že splňují i přísnější evropské požární normy - technická data samolepicích pásů bývají někdy i příznivější (ohyb za studena až 35 C, tepelná stálost až 130 C), jejich plné využití však, podobně jako u jiných špičkových modifikací, nemusí být vždy skutečností č Problémy samolepících úprav pásů -vysoké požadavky v technických listech materiálů - povrch podkladů se nesmí před nalepováním zaprášit ani nesmí zvlhnout, podklad nesmí mít ostré hrany, nerovnosti a vlhkost - povrchy betonů a zdiva je nutné opatřit penetračním nátěrem 11
- podle většiny výrobců se musí při teplotě ovzduší pod +5/+15 C pásy v kontaktní ploše nahřívat a nejnižší teplota zpracování kromě již zmíněných nejkvalitnějších pásů bývá udávána +5 C - problém ztráty lepivosti pásů -důležitá je teplota nejen v době položení - má-li dojít k inzerovanému dolepení, nesmí následovat období s teplotami pod 5 C nebo ještě nižšími - pokládání v podzimních měsících je již značně riskantní - to potvrzuje mnoho zkušeností se šindeli - ztížená manipulace vrstva, která přišla do kontaktu s podkladem se již často nedá od podkladu odtrhnout 12
Vady samolepících Therm pruhů časté u asfaltových šindelů -Skutečností zůstavá, že pokud nedojde k slepení šindelů během prvního roku po položení, neslepí se lepivost Therm pruhu se snižuje korozí, prachem, navlhnutím spodní strany krycího šindele apod. oprava přitavením za horka, asfaltový střešní tmel 13
14
o Mechanické kotvení I - mechanické kotvení izolačních pásů se používá tam, kde je to technologicky nebo cenově výhodné - použití na podkladech, kde není možné použít lepení nebo natavování: povrchově nesoudružný nebo vlhký silikátový podklad dřevěný podklad podklad z ocelových plechů tepelně izolační vrstva sanační technologie nesoudružná vrstva stávající izolace - kotvy se osazují po okraji pásu po jeho rozvinutí do žádané pozice - použití nastřelovacích hřebů, vrutů, vrutů s hmoždinkami, kotvy s talířovými podložkami - postup osazování kotvících prvků je 15 závislý na charakteru podkladu a druhu kotvícího prostředku
o Mechanické kotvení II - mechanicky kotvený hydroizolační pás leží volně na podkladu a nepodléhá jeho dilatačním změnám jako pásy celoplošně natavené k podkladu - možnost provádět izolaci i za zhoršených klimatických podmínek -při dodatečném zateplování lze s hydroizolací přikotvit i tepelnou izolaci -při kotvení vrchního pásu se musí příčné a podélné spoje natavit 16
o Jednovrstvý systém spoje nataveny o Dvouvrstvý systém vrchní pás je celoplošně nataven 17
13
o Natavování - nejčastěji používaná technologie vytváření hydroizolačních povlaků - touto technologií se upevňují asfaltové pásy oxidované i modifikované - podklad musí být soudružný, pevný, suchý a čistý - jednotlivé asfaltové pásy se spojují podélnými a příčnými přesahy v šířce 100 mm a pro pásy s hrubozrnným posypem platí, že příčný ýpřesah má být zvýšen na 150 mm - pásy se kladou tak, aby v jedné vrstvě hydroizolace nedocházelo k přesahu pásů ze čtyř rolí v jednom místě (pásy klademe tzv. na vazbu ). - pásy mohou být natavovány plošně, bodově či v pruzích -pásy se musí vzájemně ě posunout (prostřídat) o minimálně i ě 300 mm (nejlépe o polovinu délky pásu) 19
Schéma natavování pásů 20
- u vrstvy z více pásů musí být spojení pásu mezi sebou celoplošné, aby mezi nimi nezůstávala zbytková vlhkost (natavuje se PB plamenem pomocí ručního plynového hořáku) - na trhu se objevují také výrobky s rýhovitě upraveným okrajem, které umožňují vzájemné spojování pásů horkým vzduchem, jak je obvyklé při pokládání plastových hydroizolačních fólií -pásy dodávané dá v kotoučích po 10b bm se kladou na vodorovných a šikmých plochách v maximální délce 5 m, na plochách svislých v max. délce 2 m doporučená délka limitována zručností pracovníků -při návrhu skladeb izolačního souvrství by nemělo docházet k přímému kontaktu výrobků z různých druhů asfaltů 21
Povrchová úprava asfaltových pásů - starší výrobky měly jako povrchovou úpravu pouze pískování, které sloužilo pouze jako ochrana před slepováním pásu navinutého v roli - později tato pouze dočasná funkce byla nahrazena tenkou PE fólií na spodním povrchu pásu, která se při celoplošném natavování musí spálit - naopak horní povrch je u pásů, které se používají na vrchní vrstvu krytin, upravován jak z důvodu estetických tak i jako ochrana proti slunečnímu záření - povrchovou úpravou je nejčastěji břidličný posyp nebo barvený keramický granulát - posyp musí být nenasákavý, případně hydrofobizovaný a dobře přikotvený k povrchu asfaltu, aby nedošlo k jeho odplavení 22
-při vzájemném napojování pásů s povrchovou úpravou brání povrchová úprava vzájemnému napojení proto se musí po nahřátí spodního pásu odstranit nebo zatlačit do povrchu - u pásů s hrubozrnným posypem je v podélném směru posyp již z výroby na okrajovém návarovém pruhu šířky cca 100-150 mm vynecháván 23
24
25
Příklady pásů z modifikovaných asfaltů 26
Vlastnosti vybraných typů asfaltových pásů Vlastnost Jednotka Bitagit Extrasklobit Glastek Elastek Rooftek výztužná vložka skleněná rohož skleněná tkanina skleněná tkanina polyesterová rohož se skleněným polyest. rohož vláknem krycí vrstva oxidovaný asfalt oxidovaný asfalt m. asfalt SBS m. asfalt SBS m. asfalt APP tloušťka pásu mm 35 3.5 4 42 4.2 42 4.2 42 4.2 plošná hmotnost g/m 2 2750 3250 4800 4800 4800 pevnost v tahu KN/m 8 20 20 16 16 podél pevnost v th tahu KN/m 6 18 18 16 16 napříč tažnost % 2 3 5 50 40 bod měknutí krycí vrstvy C 85 85 125 125
26
26
26
Použití asfaltových izolačních pásů I - pásy do povlakových střešních krytin - pásy k izolaci spodní stavby, nádrží, jímek - pásy pro hydroizolace mostních konstrukcí specifické požadavky - pásy typu A a R s nasákavou vložkou se mohou uplatnit u podřadných a provizorních povlakových střešních krytin ve vnitřních a spodních vrstvách, případně jako pomocné a separační vrstvy - pásy typu A a R s nenasákavou vložkou mohou být u méně důležitých staveb použity i na vrchní vrstvy izolačních č íhsouvrství tí - pásy typu S s nasákavou vložkou jsou určeny pouze pro vnitřní souvrství hydroizolačních vrstev staveb 31
Použití asfaltových izolačních pásů II - pásy typu S s nenasákavou vložkou tvoří dnes rozhodující podíl v izolacích střech i spodní stavby -pásy typu S jsou přitaveny k podkladu d a aplikováno další souvrství - pouze v případě hořlavých podkladů je první vrstva lepena horkým asfaltem, případně se používají samolepící pásy -izolační souvrství je nejméně ze dvou vrstev, v případě mechanického kotvení se probitá vrstva nepočítá do celkového počtu pásů spodní pás by měl mít pevnou nehořlavou vrstvu G, horní pás vysoce roztažnou vložku PV -v případě jednovrstvého systému by měl mít pás tl. 5 mm 32
Návrh hydroizolace vychází z podmínek danými příslušnými normami: ČSN 731901 Navrhování střech ČSN 730600 Hydroizolace staveb ČSN 730606 Hydroizolace staveb povlakové hydroizolace ČSN 730601 Oh Ochrana staveb proti radonu 33
Vlastní návrh hydroizolace je ovlivňován mnoha faktory, z nichž ten základní, tj. hydrofyzikální namáhaní lze rozdělit na: 1. Namáhání vlhkostní (také zemní vlhkost) voda nevytváří spojitou fázi schopnou toku a šíří se působením kapilárních sil 2. Namáhání volně tekoucí vodou (také gravitační voda) voda v kapalném skupenství proniká stavební konstrukcí, ale na konstrukci nepůsobí žádný tlak 3. Namáhání tlakovou o vodou voda v kapalném skupenství proniká na stavební konstrukci a působí na ni definovatelným hydrostatickým, či hydrodynamickým tlakem. 4. Namáhání vodní parou pára na stavební konstrukci působí definovatelným tlakem 5. Namáhání vodou v pevném skupenství voda v pevném skupenství působí na stavební konstrukci ve formě ledu nebo sněhu voda ve stavební konstrukci mění svoje skupenství z kapalného na pevné a opačně. Z toho vyplývá i obecný návrh druhu a počtu pásů pro jednotlivé typy hydroizolací. 34
Asfaltové pásy pro izolaci mostních staveb - pro izolace mostů asfaltovými pásy platí oproti pozemním konstrukcím jisté odlišnosti - kromě ě požadavků na vodotěsnost t musí pásy odolávat posypovým solím, velkým a náhlým změnám teploty, stárnutí - vzhledem k zatížení izolačního souvrství brzdnými vodorovnými silami musí pás vykazovat také dostatečnou adhezi k podkladu, smykovou pevnost a schopnost překlenout trhliny v podkladu -přídržnost k podkladu měřená odtahovou zkouškou za normální teploty by měla být alespoň 0.4 Mpa -nutnost t schválení Ministerstvem i t dopravy ČR a ČD 35
Příklad aplikace asfaltových pásů pražský okruh Radotínský most - 88 pilířů, výška až 40m, délka 2 055mm nejdelší most v ČR - celkem izolace mostovek > 70 000m 2 36
Na stavbě byla použita následující technologie: - otryskání mostovky ocelovými broky, zbroušení a odfrézování kladných nerovností, vyplnění záporných nerovností epoxidovým tmelem, - základní nátěr mostovky nízkoviskózní bezrozpouštědlovou dvousložkovou epoxidovou pryskyřicí y Mastertop P605 (BASF) s posypem vysušeným křemičitým pískem - uzavírací nátěr Mastertop P605 (pečetící vrstva), - plnoplošně natavený asfaltový modifikovaný pás Bitumelit PR 5 tl. 5 mm, -ochrana izolace pod vozovkou litý asfalt modifikovaný tl. 40 mm, kladený strojně finišerem, - ochrana izolace pod římsami a svodidly plnoplošně natavený asfaltový pás Bitalbit S 37
Mastertop P 065 - bezrozpouštědlová, dvousložková, epoxidová penetrační pryskyřice (složka A pryskyřice, složka B tvrdidlo) - kotevně-impregnační ě č nebo pečetící č í vrstva na betonové podklady d pod asfaltové izolační pásy - pryskyřici je možné plnit v poměru až 1:10 (pojivo : písek) - vyplňuje póry a kapiláry podkladu - možní aplikace na mladý beton - odolnost vůči vodě, kyselinám, solným roztokům, minerálním olejům, mazivům a pohonným hmotám - min. teplota podkladu 3 C - pro zlepšení přilnavosti je vhodné čerstvou penetraci posypat křemenným pískem frakce 0.3 08mm 0.8mm 38
Mastertop P 065 II 39
Asfaltový pás Bitumelit PR5 složení pásu: jemnozrnný minerální posyp směs asfaltu modifikovaného plastomery s minerálními plnivy o celkové tloušťce max. 1 mm nosná vložka z polyesterového rouna impregnovaná (230 g/m2) směs asfaltu modifikovaného plastomery s minerálními plnivy o celkové tloušťce min. 2 (3*) mm lehce tavitelná fólie z plastů Vlastnosti: - bod měknutí KK krycí vrstvy 145 C -přilnavost k podkladu: při 8 C 0.8MPa, při 23 C 0.5MPa 40
37
Sklon a skladba povlakových krytin Druh izolačního povlaku Sklon povlaku Nejmenší počet vrstev povlaku asfaltové pásy typu A, R 3 a menší 4 3-10 > 10 3 2 asfaltové pásy typu S 3 a menší 3 > 3 2 asfaltové pásy typu S 1 a menší z modifikovaného asfaltu >1 z plastových fólií bez omezení 1 z plastových fólií bez omezení 1 3 2 36
32
32
Vlastnosti asfaltových izolací a jejich zkoušení Pevnost v tahu - u plošných materiálů (asfaltových pásů) se udává silou vztaženou na jednotkovou šířku pásu, tj. KNm -1 - zkoušení se provádí podle ČSN 50 3602 a získané hodnoty se označují jako tržné zatížení (síla při přetržení) v KN Tažnost (průtažnost) - udává mezní prodloužení při přetržení -měří se při tahové zkoušce - udává se v % prodloužení zkušebního vzorku šířky 50 mm v okamžiku přetržení 45
Přídržnost k podkladu - nejdůležitější vlastnost hotových izolací, která popisuje jak jakost asfaltového pásu tak i kvalitu provedených izolačních prací - požaduje se zvláště při posuzování izolací z asfaltových pásů u mostních staveb a u lepených asfaltových pásů -přídržnost k podkladu se měří odtrhovou zkouškou (na povrch pásu se syntetickým ti lepidlem nalepí čtvercový ý nebo kruhový terčík o ploše 50 cm 2, po vytvrzení lepidla se speciálním odtrhovým přístrojem (mechanický, hydraulický) změří síla potřebná k odtržení vzorku pásu od pokladu - hodnota přídržnosti v MPa se poté stanoví ze změřené síly a plochy terčíku -přídržnost je parametr, který je vysoce závislý na teplotě 46
Další důležité vlastnosti hydroizolačních materiálů Nasákavost Hořlavost Samozhášivost Rychlost šíření plamene Teplotní odolnost (stálost za tepla) - udává teplotu ve C, do které si materiál zachovává smluvně stanovené vlastnosti (např. pevnost, velikost přetvoření, apod.) Dlouhodobá stálost za tepla - popisuje p změnu vlastností při dlouhodobém působení zvýšené vnější teploty -izolační pásy se obvykle zkouší zahříváním až na 70 C po dobu 6 měsíců - poté se porovnají vlastnosti s původními 47
Odolnost proti prorůstání kořenů - má význam u materiálů, které přijdou do styku s vegetací např. pro materiály zelených střech - zjišťuje se pěstováním vybraných rostlin (Lupina bílá - Lupinus albus) ve vrstvě zeminy přesné tloušťky nasypané na zkoušeném vzorku 48
Situace na trhu s afaltovými hydroizolacemi a současná česká produkce -výrobky na bázi asfaltu zaujímají na našem trhu v segmentu hydroizolací asi 70 % -přesné statistiky dnes nejsou zpracovávány, a tak některé podklady uvádějí až 80 %, jiné naopak méně než 70 % - tento t stav v hrubých h rysech odpovídá trhům v okolních evropských státech a příliš se již po léta nemění - jsou však některé výjimky, jako například Švýcarsko - převládají jednoznačně materiály foliové na bázi měkčeného PVC, v poslední době také polyolefínů - také trh USA je poněkud jiný a zvláště v oblasti střech mají velmi silné postavení kaučukové EPDM folie (asfalty cca 40% trhu) 49
Současná česká produkce - na území České republiky v současné době produkuje asfaltové izolační pásy celkem 10 výrobních linek, z nichž po dvou ovládají firmy Parabit Technologies a Charvát, po jedné firmy VEDAG a Krkonošské papírny a čtyři výrobní linky spol. Dehtochema Bitumat - z pohledu výrobních kapacit asfaltových izolačních pásů patří naše republika v přepočtu p na počet obyvatel k velmocem zákazník má širokou možnost výběru materiálů, jejichž ceny se po mnoho let téměř nezvyšují - cenová válka a boj o zákazníka vede některé, zvláště zahraniční výrobce k dodávání dá á materiálů, které svými parametry výrazně pokulhávají za dříve certifikovanými vzorky založení Svazu výrobců hydroizolačních materiálů v ČR - zpracovány Standardy pro asfaltové izolační pásy z oxidovaných a modifikovaných asfaltů (snahu informovat zákazníky o fyzikálních parametrech, které by měl izolační č pás splňovat a umožnit jim jejich srovnání s nabízeným konkrétním výrobkem) 50