KAPITOLA 11: ASFALTY Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Institute of Technology And Business In České Budějovice
Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/29.0019. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
KAPITOLA 11: ASFALTY KLÍČOVÉ POJMY: dehet, asfalt, oxidovaný asfalt, modifikovaný asfalt, asfaltové stěrky, asfaltové pásy, výrobky z asfaltů Cíle kapitoly: seznámit se s vlastnostmi asfaltu, jeho úpravami pro použití jako hydroizolačního materiálu, podat přehled výrobků z asfaltu a jejich vlastnostmi a použitelností.
KAPITOLA 11: ASFALTY Živice neboli bitumen je souhrnné označení pro organické kapaliny, které jsou vysoce viskózní, černé barvy a zcela rozpustné v sirouhlíku. Jeho nejčastější formy - Asfalt a dehet Asfalt se získává z ropy jako zbytek po vakuové destilaci, je to nejhustší složka ropy s nejvyšším bodem varu. Nejčastěji se využívá při stavbě silnic. Dehet se získává z organických materiálů, obvykle z uhlí při koksování. Lze z něho získat řadu chemických látek a výrobků, jako benzen, naftalen, barviva, léčiva, dezinfekční prostředky, čistící a mycí prostředky, voňavky, umělá hnojiva atd. Dnes se s dehty setkáváme jen při opravách starých střech.
KAPITOLA 11: ASFALTY Proč ne dehty? Zdravotní riziko při práci Dehty obsahují karcinogenní aromatické uhlovodíky a jedovaté fenoly. Dehty jsou tekutější než asfalty a při ochlazování rychleji tuhnou Bod vzplanutí bývá nižší než u asfaltů Při zahřátí dehtů je cítit charakteristický zápach Dehty jsou méně trvanlivé než asfalty a obecně mají menší bod měknutí i menší rozmezí plastičnosti Při přímém kontaktu narušují polystyren
11.1 ASFALT Složení směs uhlovodíků. Vlastnosti černá lesklá látka. Mez výbušnosti v % nestanovena. Bod vzplanutí ve 260 C. Bod varu nad 500 C Hustota vyšší cca 1000kg/m 3. Roste s tvrdostí asfaltu. Nepodléhají bobtnání a odolávají mrazu Teplota samovznícení nad 400 C. Podléhají stárnutí tvrdnou a křehnou Odolávají vodě a většině kyselin, zásad a solí
11.2 ASFALT ROZDĚLENÍ DLE VZNIKU Asfalt přírodní je nerost skupenství pevného nebo kapalného, černý nebo černohnědý, zapáchá po živici, taje asi při 100 C., snadno se zapálí a hoří plamenem svítivým a silně čmoudícím. Asfalty přírodní mají všeobecně lepší vlastnosti nežli asfalty umělé. Asfalty umělé vznikají jako druhotná surovina při destilaci ropy. Asfalty se také mohou získávat v průběhu krakovacích procesů, extrakčních procesů. Vlastnosti takto získaných asfaltů je možné dále upravovat navazujícími procesy a technologiemi jako je oxidace, modifikace polymery, emulgování, rozpouštění, atd.
11.3 ASFALT ROZDĚLENÍ DLE TEPLOTY ZPRACOVÁNÍ Asfaltové výrobky zpracované za tepla Tyto výrobky se musí před použitím roztavit při teplotě 150-200 C. Asfaltové výrobky zpracované za studena Lze je aplikovat při běžných teplotách. Jejich použití je bezpečnější a pohodlnější. Podle způsobu ztekucení asfaltů za studena dělíme výrobky na: Asfalty ředěné organickými rozpouštědly Asfalty ředitelné vodou
11.4 ASFALT ROZDĚLENÍ DLE ZUŠLECHTĚNÍ Oxidované - Výroba zaváděním vzduchu do horkého ropného destilačního zbytku. Dosahuje se natolik zvýšené koncentrace asfaltenů, že z nich vzniká souvislá gelová kostra. Jsou prakticky neporézní, ve vodě nebobtnají a jsou mrazuvzdorné. Odolávají roztokům většiny anorganických sloučenin včetně kyselin a zásad. Hořlavé (všechny asfalty) Modifikované - vlastnosti jsou řádově lepší než vlastnosti samotného asfaltu. Vlastnosti asfaltů lze upravovat pomocí přísad (zlepšení přilnavosti, zvýšení bodu měknutí atd.) Modifikace: SBS styrén-butadien-styrén elastomery APP ataktický polypropylén - plastomer
11.5 ZKOUŠENÍ ASFALTŮ penetrace měří se hloubka vniku jehly zatížené 100 g do vrstvy asfaltu při teplotě 25 ºC. Hodnota se odečítá po 5 s a udává se v desetinách milimetru. bod měknutí asfalt nemá teplotu tání, mění se pozvolna z pevné látky na kapalnou. Zjišťuje se metodou kroužek, kulička (KK). Do kroužku je nalit asfalt a na něj je umístěna kulička. V kapalné lázni (glycerín) se zahřívá rychlostí 5ºC za minutu. Teplota, při které dojde k zaboření kuličky do hloubky 25,4 mm je bodem měknutí. Bod měknutí a penetrace se používají k označování asfaltů, např. AOSI 95/35.
11.5 ZKOUŠENÍ ASFALTŮ duktilita je tažnost asfaltu za teploty 25ºC. Odlitek tvaru osmičky se vytahuje ve vodní lázni, délka vlákna v cm při přetržení je duktilita bod lámavosti podle Fraassea je nejvyšší teplota, při které vrstvička tlustá 0,5 mm, nanesená na kovový plíšek praskne. přilnavost ke kamenivu u silničních staveb stálost za tepla zkouší se při teplotě 70ºC po dobu 2 hodin
11.6 VÝROBKY Z ASFALTŮ Asfaltové izolační pasy - skládají se z výztužné vložky, asfaltu, spalitelné fólie a posypu Nasákavé vložky byly z juty, hadrové lepenky a lepenky ve vlhku hnijí a jsou napadány mikroorganismy. Proto dnes raději používáme vložky nenasákavé, neboť jsou odolnější. Nenasákavé lepenky jsou netkaná a tkaná skelná rohož, polyesterové rouno, hliníková a měděná fólie. Vložky zásadně určují vlastnosti izolačního pásu, jako je tažnost, pevnost a životnost. Jako popisná vlastnost se uvádí plošná hmotnost vložky, která se většinou pohybuje mezi 50-350 g/cm 2.
11.6 VÝROBKY Z ASFALTŮ Asfalt spolu s plnivy dodává pásu potřebnou izolační schopnost a na jeho vlastnostech závisí kvalita, místo určení, technologie pokládky a životnost. Tloušťka asfaltové vrstvy bývá 2-5 mm. Pásy z oxidovaných asfaltů jsou levnější, mají však horší zpracovatelnost, nelze je pokládat za nižších teplot. Vlivem povětrnosti a UV záření rychle křehnou a praskají. Pásy z modifikovaného asfaltu se lepší pokládají a mají i lepší životnost, s vložkou z polyesterového rouna mají i dobrou tažnost. Spodek pásu bývá opatřen lehce tavitelnou fólií, pro snazší natavování.
11.6 VÝROBKY Z ASFALTŮ Na vrchní straně je pás opatřen posypem. Ten má funkci ochrannou (mechanicky) u vrchních pásů určených na střechy slouží i jako ochrana před UV zářením posyp z barevné břidlice Izolační pásy se natavují na penetrovaný podklad (penetral) a to buď celoplošně, nebo bodově. Sousední pásy se spojují překryvem (alespoň 10 cm). Při vícevrstvé skladbě se spojují vzájemně (celoplošně), aby mezi vrstvami nemohla zůstat vlhkost, tvořily by se boule. A- pásy s impregnovanou vložkou (bez krycí vrstvy) R- pásy určené k volné pokládce (krycí vrstva < 1mm) S- pásy určené k lepení za horka (krycí vrstva > 1mm)
11.6 VÝROBKY Z ASFALTŮ Asfaltové šindele jsou vyrobeny z asfaltových pásů typu S, většinou z oxidovaného asfaltu, na povrchu jsou opatřeny barevným posypem. Na podkladní vrstvu (většinou pás typu R) se přibíjejí hliníkovými hřebíky, k přilepení dochází teplem od sluníčka. Vyrábějí se v různých tvarech vln. Asfaltové nátěry, stěrky a tmely: dělí se na zpracovávané za horka (do 180 C) a za studena. Nanášejí se nátěrem, stříkáním, stěrkováním, namáčením a poléváním. Po zaschnutí jsou již vodě odolné. Používají se jako horší izolace, bezesparé izolace a regenerační nátěry na povětrností degradované asfaltové pásy. Asfaltové tmely se užívají na doplnění detailů.
OTÁZKY A ÚKOLY Co je to dehet? Jaké vlastnosti má přírodní asfalt? Jak se upravují vlastnosti asfaltu pro použití na hydroizolace? Z čeho se skládá asfaltový izolační pás? Co je to modifikace SBS? Co je to modifikace APP? Jaké znáte zkoušky asfaltů? Jaké znáte asfaltové nátěry?