WYKŁAD – BITUMY, HYDROIZOLACJE Asfalt jest uŜywany jako materiał konserwujący, izolacyjny i wiąŜący juŜ od 5000 lat. Babiloń- czycy stosowali go do us...
12 downloads
44 Views
520KB Size
WYKŁAD – BITUMY, HYDROIZOLACJE
Asfalt jest uŜywany jako materiał konserwujący, izolacyjny i wiąŜący juŜ od 5000 lat. Babilończycy stosowali go do uszczelniania wanien i w konstrukcjach drogowych. Egipcjanie stosowali go do balsamowania zwłok. W Egipcie, Syrii i Babilonie asfalt był stosowany jako materiał wiąŜący (spoiwo) w budownictwie. Przez średniowiecze asfalt był w ciągłym stosowaniu. Wtedy źródłem asfaltu był asfalt naturalny - skała osadowa organogeniczna zbudowana z substancji bitumicznych z domieszkami kwarcu, minerałów ilastych, czasem kalcytu.
Jednym z największych pokładów asfaltu naturalnego były złoŜa odkryte przez Kolumba w 1498 r na wyspie Trynidad (jez. La Brea) podczas jego trzeciej wyprawy. Inne duŜe złoŜa znajdują się na obszarze Morza Martwego, w Wenezueli (jez. Bermudez) i w USA (stan UTAH). Budowa Asfalt jest mieszaniną wielkocząsteczkowych węglowodorów o róŜnej budowie i charakterze chemicznym. Dotąd zidentyfikowano w asfalcie, stosując róŜne metody analizy chemicznej, blisko 300 związków chemicznych o bardzo skomplikowanej budowie.
Rys. 1 Węglowodory typu naftenowego (cykloparafiny) a), b) i aromatycznego c) Asfalty to lepiszcza organiczne wiąŜące, które dzięki zjawiskom fizycznym (adhezji i kohezji) zmieniają konsystencję. Fakt ten odróŜnia je od spoiw, w których zasadniczą rolę przy wiązaniu odgrywają reakcje chemiczne.
Skomplikowana budowa chemiczna asfaltu utrudnia poznanie jego struktury. DuŜym ułatwieniem w poznaniu budowy asfaltów było wyodrębnienie z nich podstawowych grup o zbliŜonych właściwościach, takich jak: oleje, Ŝywice i asfalteny. Grupy te róŜnią się przede wszystkim wielkością cząsteczek, z których są zbudowane od niskocząsteczkowych olejów do wysokocząsteczkowych asfaltenów. Dotychczas najlepiej poznanym składnikiem grupowym są oleje (malteny), mające mniej skomplikowaną budowę niŜ Ŝywice i asfalteny. Te ostatnie składniki spełniają najwaŜniejszą rolę w układzie koloidalnym asfaltu i wpływają na jego właściwości uŜytkowe. Dotychczasowy stan badań nad budową składników olejowych, Ŝywic i asfaltenów pozwala je scharakteryzować następująco: •
Składniki olejowe, stanowiące gęste ciecze koloru jasno brązowego, które nadają asfaltom plastyczność. Zawartość olejów wynosi od 30% do 48% w asfaltach ponaftowych o penetracji od 20 do 360. Średni cięŜar cząsteczek wchodzących w skład olejów wynosi 350 do 750. Oleje są mieszaniną węglowodorów parafinowonaftenowych i aromatycznych.
•
śywice asfaltowe, stanowiące ciemnobrunatne plastyczne masy o średnim cięŜarze cząsteczkowym 600 ÷ 1300. Procentowa zawartość Ŝywic w asfaltach ponaftowych wynosi od 30% do 40% niezaleŜnie od penetracji asfaltu i procesu utleniania. śywice zwiększają ciągliwość i plastyczność asfaltu.
•
Asfalteny, stanowiące twarde nietopliwe substancje o średnim cięŜarze cząsteczkowym 1600 do 2100. Procentowa zawartość asfaltenów w asfaltach ponaftowych moŜe wynosić od około 6% do 30%, zaleŜnie od rodzaju ropy i sposobu przeróbki. Asfalty zawierające większe ilości asfaltenów są twarde, mało ciągliwe i trudniej rozpuszczalne. Najnowsze badania wskazują, Ŝe istnieje pewna optymalna zawartość asfaltenów, przy której asfalt ma najwyŜszą trwałość zmęczeniową.
Struktura asfaltu zaleŜy między innymi od ilościowego stosunku olejów do asfaltenów, składu chemicznego olejów, ilości Ŝywic i asfaltenów.
Współcześnie otrzymuje się asfalty praktycznie z przerobu ropy naftowej (zwane ponaftowymi). Nowoczesne technologie pozwalają na otrzymanie bardzo dobrego lepiszcza z róŜnych rodzajów rop. Głównym surowcem do produkcji asfaltów są bardzo cięŜkie frakcje ropy uzyskiwane po dwóch destylacjach ropy. Stosowane są takŜe asfalty naturalne rodzaju Trinidad, które zawierają w swym składzie duŜo substancji mineralnych (zawierają średnio 44% w stosunku do masy bardzo drobnego popiołu wulkanicznego), nie mogą być stosowane do wytwarzania drogowych mas nawierzchniowych, jako samodzielne lepiszcza. Na przeszkodzie temu stoi wysoka temperatura pompowania (160÷180oC) oraz mała ciągliwość i wysoka temperatura łamliwości. Dlatego teŜ asfalty tego rodzaju są uŜywane jako dodatki utwardzające i stabilizujące podstawowe lepiszcze asfaltowe (od 5% do 15%), stosowane do wytwarzania odpowiedniego typu masy asfaltowej. Własności asfaltu ponaftowego: -
topi się w temperaturze powyŜej 50οC;
-
otrzymuje się go z ropy naftowej;
-
o jego jakości decyduje temperatura mięknienia, ciągliwość, stopień penetracji, łamliwość.
-
asfalt jest stosowany do budowy nawierzchni dróg, do produkcji papy, lakierów (bitumicznych) oraz jako materiał izolacyjny;
Własności asfaltu naturalnego: -
asfalt naturalny, osadowa skała organiczna, zawierająca jako domieszki: kwarc, materiały ilaste, czasem kalcyt;
-
odznacza się duŜą kruchością, jest czarny lub brunatny, o szklistym połysku i temperaturze topnienia 50-60οC. Powstaje w wyniku wietrzenia ropy naftowej (utrata składników lotnych,
częściowe utlenianie pozostałych składników). Wypełnia wolne przestrzenie w wapieniach, piaskowcach, marglach.
Z wielu własności asfaltu określanych normowo oraz wymagań technicznych przedstawianych przez producentów asfaltów trzy własności asfaltu zasługują na szczególną uwagę. Są to: stopień penetracji asfaltu, temperatura mięknienia asfaltu (PiK) oraz temperatura łamliwości.
•
Stopień penetracji asfaltu to pomiar konsystencji asfaltu w warunkach normowych. Miarą penetracji jest głębokość zanurzenia znormalizowanej igły w badany asfalt, w określonym czasie i przy określonym obciąŜeniu.
•
Temperatura mięknienia określa nam temperaturę, powyŜej której asfalt w mieszance mineralno-asfaltowej przechodzi ze stanu lepkospręŜystego w stan lepki. Nawierzchnia drogowa staje się podatna na odkształcenia.
•
Temperatura łamliwości określa najniŜszą temperaturę, poniŜej której asfalt w mieszance mineralno-asfaltowej staje się kruchy. Nawierzchnia drogowa staje się podatna na spękania. Przedział pomiędzy temperaturą łamliwości a temperaturą mięknienia moŜemy określić jako zakres w którym asfalt zachowuje cechy ciała lepkospręŜystego. Staje się oczywiste, Ŝe im niŜsza temperatura łamliwości i jednocześnie wyŜsza temperatura mięknienia tym nawierzchnia jest bardziej odporna na roczne zmiany temperatury i dobowe wahania temperatury.
Praktycznie równolegle z pierwszymi próbami wykonania nawierzchni asfaltowych od początku XIX w. próbowano modyfikować lepiszcza asfaltowe i smołowe. Jako modyfikatorów uŜywano: siarkę, kauczuk naturalny, gumę, polimery, kauczuki syntetyczne. Rozwój syntezy chemicznej w XX w. umoŜliwił zastosowanie na szerszą skalę polimerów i kauczuku syntetycznego do modyfikacji asfaltów drogowych. Najczęściej stosowanym polimerem
jest kopolimer blokowy styren-butadien-styren (SBS). Kauczuk ten dodany do gorącego asfaltu wbudowuje się w strukturę asfaltu. Domeny styrenowe otaczają asfalteny i Ŝywice natomiast olej przyłącza się do spiral butadienu. W temperaturach poniŜej 100oC makrocząsteczki SBS-u łączą się tworząc przestrzenną sieć. Pierwszym łatwo zauwaŜalnym efektem modyfikacji SBS-em jest wzrost temperatury mięknienia asfaltu wyjściowego. W zaleŜności od rodzaju asfaltu oraz rodzaju SBS-u asfalt typu D 70 o temperaturze mięknienia PiK 37oC po wbudowaniu 4% SBS-u osiąga PiK około 65oC. Zwiększenie zawartości SBS-u podnosi temperaturę mięknienia. Po wyŜej 10% SBS-u praktycznie nie moŜna oznaczyć temperatury mięknienia asfaltu. Z jednej strony wysokie PiK po wyŜej 90oC a z drugiej rozpadanie się sieci SBS-u uniemoŜliwia oznaczenie. Praktycznie w drogownictwie stosowane są dwa rodzaje asfaltów modyfikowanych SBS-em. Średniomodyfikowany o zawartości 4% i wysokomodyfikowany o zawartości ok. 8%.
Struktura przestrzenna SBS-u w asfalcie
CHARAKTERYSTYKA ASFALTÓW DROGOWYCH
Normy Podstawą klasyfikacji asfaltów drogowych w Polsce i innych krajach europejskich jest penetracja tj. miara konsystencji asfaltu, określana w temperaturze 25 oC. W przypadku krajów UE a teraz takŜe Polski (2002 rok - wprowadzenie normy PN - EN metodą notyfikacji), mówi się dokładnie o klasyfikacji wg przedziałów penetracji. Oprócz wymagań co do właściwości asfaltów, nowa norma (w tym min. PN-EN 12591) wprowadza nowe wymagania dotyczące doboru lepiszczy asfaltowych do mieszanek mineralno - asfaltowych. W tabeli nr 1 zawarte są obligatoryjne badania asfaltów wg norm, natomiast w tabeli nr 2 wymagania dla asfaltów drogowych o zakresie penetracji 20 [0,1mm] do 330 [0,1mm]
PN-65/C-96170
Tabela nr 1. Obligatoryjne badania asfaltów wg norm PN-EN-1259-1
•
penetracja
•
penetracja
•
temperatura mięknienia
•
•
temperatura zapłonu
temperatura mięknienia przed i po odparowaniu
•
temperatura łamliwości przed i po odparowaniu
•
temperatura zapłonu
•
zawartość składników rozpuszczalnych
•
zmiana masy po starzeniu
•
penetracja pozostała po starzeniu
•
ciągliwość przed i po odparowaniu
•
odparowalność
•
spadek penetracji po odparowaniu
•
zawartość parafin, składników nierozpuszczalnych w benzenie oraz wody
Właściwości specjalne krajowe •
zawartość parafiny
•
wzrost temperatury mięknienia po starzeniu
•
temperatura łamliwości
Tabela nr 2. Wymagania dla asfaltów drogowych o zakresie penetracji 20 [0,1mm] do 330 [0,1mm] Rodzaj asfaltu Metoda Lp. Właściwość J.m. badania 20/30 35/50 50/70 70/100 100/150 160/220 250/330 Właściwości obligatoryjne 1. 2. 3. 4.
5.
6.
7.
Penetracja w 25°C 0,1mm Temperatura mięk°C nienia Temperatura zapło°C nu, nie mniej niŜ Zawartość składników rozpuszczalnych, %m/m nie mniej niŜ Zmiana masy po starzeniu (ubytek lub %m/m przyrost), nie więcej niŜ Pozostała penetracja % po starzeniu, nie mniej niŜ Temperatura mięk°C nienia po starzeniu, nie mniej niŜ
Zawartość parafiny, nie więcej niŜ Wzrost temperatury 9. mięknienia po starzeniu, nie więcej niŜ Temperatura łamli10. wości, nie więcej niŜ 8.
%
PN-EN 1426 PN-EN 1427 PN-EN 22592
20-30 35-50 50-70 70-100 100-150 160-220 250-330 55-63 50-58 46-54
43-51
39-47
35-43
30-38
240
240
230
230
230
220
220
PN-EN 12592
99
99
99
99
99
99
99
PN-EN 12607-1
0,5
0,5
0,5
0,8
0,8
1,0
1,0
PN-EN 1426
55
53
50
46
43
37
35
PN-EN 1427
57
52
48
45
41
37
32
2,2
2,2
2,2
Właściwości specjalne krajowe PN-EN 2,2 2,2 2,2 2,2 12606-1
°C
PN-EN 1427
8
8
9
9
10
11
11
°C
PN-EN 12593
-
-5
-8
-10
-12
-15
-16
ASFALTY MODYFIKOWANE Modyfikacja asfaltów elastomerem termoplastycznym zapewnia poprawę właściwości uŜytkowych asfaltu w porównaniu z konwencjonalnym asfaltem drogowym. Asfalty tego typu przeznaczone są do budowy nawierzchni szczególnie naraŜonych na duŜe obciąŜenia, tj. autostrad i mostów. Stosowanie ich szczególnie zaleca się do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych typu: mastyks grysowy (SMA), beton asfaltowy do wszystkich warstw nawierzchni, asfalt lany, asfalt twardolany, cienkie warstwy ścieralne na gorąco, beton asfaltowy porowaty.
Asfalty produkowane przez Orlen Asfalt (największego w Polsce producenta asfaltów) są oznaczone jako Orbiton 30A, Orbiton 30B, Orbiton 30C, Orbiton 80A, Orbiton 80B, Orbiton 80C.
SKŁAD I INFORMACJA O SKŁADNIKACH •
Charakterystyka chemiczna produktu Pozostałość po destylacji próŜniowej ropy naftowej będąca mieszaniną wysoko cząsteczkowych węglowodorów o dominującej zawartości atomów węgla powyŜej C25 zawierającą niewielkie ilości pierwiastków (S, N, O, metali) poddana utlenianiu za pomocą powietrza.
IDENTYFIKACJA ZAGROśEŃ •
ZagroŜenie poŜarowe Palne ciało stałe, w obrocie zwykle w stanie stopionym.
•
ZagroŜenie toksyczne Substancja charakteryzująca się niską toksycznością. Pary stopionego asfaltu działają draŜniąco na drogi oddechowe i oczy. Bezpośredni kontakt ze stopionym asfaltem powoduje oparzenia termiczne.
•
ZagroŜenie ekotoksyczne. Mało szkodliwa dla organizmów wodnych. Nie rozpuszcza się w wodzie.
WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE stopione ciało stałe o duŜej lepkości Stan fizyczny: ciemnobrązowa do czarnej Barwa: charakterystyczny Zapach: 38-150°C Temperatura mięknienia: nie oznacza się Temperatura wrzenia: powyŜej 200°C Temperatura zapłonu: rozpuszcza się w większości rozpuszczalników organicznych. Rozpuszczalność:
STABILNOŚĆ I REAKTYWNOŚĆ
•
Stabilność W normalnych warunkach temperatury i ciśnienia asfalty drogowe są stabilne.
•
Reaktywność W normalnych warunkach nie reaguje niebezpiecznie z innymi substancjami.
•
Działanie na tworzywa konstrukcyjne Nie działa korodująco na metale.
•
Warunki, których naleŜy unikać Źródła zapłonu. Bardzo wysokie temperatury, mogące powodować destrukcję składników asfaltu.
•
Materiały, których naleŜy unikać Silne utleniacze. W przypadku asfaltu w stanie stopionym - zimna woda.
INFORMACJE TOKSYKOLOGICZNE •
Działanie DraŜniące, parzące.
•
Drogi wnikania do organizmu Drogi oddechowe, skóra.
•
Objawy zatrucia ostrego Zatrucia ostre asfaltem w praktyce nie zdarzają się. NaraŜenie na działanie par moŜe powodować podraŜnienie dróg oddechowych i oczu. SkaŜenie skóry stopionym asfaltem moŜe powodować zaczerwienienie skóry, pieczenie, oparzenia termiczne.
•
Objawy zatrucia przewlekłego Długotrwałe naraŜenie na działanie asfaltu moŜe powodować trądzikowate zmiany na
skórze, jej nadmierne rogowacenie i czarne przebarwienie skóry, moŜe działać uczulająco, szczególnie pod wpływem światła. INFORMACJE EKOLOGICZNE Asfalt nie rozpuszcza się w wodzie, nie przenika do gleby, a tym samym nie stwarza zagroŜenia dla środowiska.
CHARAKTERYSTYKA ASFALTÓW PRZEMYSŁOWYCH
Asfalt przemysłowy izolacyjny jest otrzymywany z pozostałości destylacyjnej z zachowawczej przeróbki ropy naftowej. SKŁAD I INFORMACJA O SKŁADNIKACH •
Charakterystyka chemiczna produktu Pozostałość po destylacji próŜniowej ropy naftowej będąca mieszaniną wysoko cząsteczkowych węglowodorów o dominującej zawartości atomów węgla powyŜej C25 zawierającą niewielkie ilości pierwiastków (S, N, O, metali) poddana utlenianiu za pomocą powietrza.
OZNACZENIA ASFALTÓW PRZEMYSŁOWYCH •
Oznaczenia asfaltów przemysłowych: PS 85/25, PS 105/15, PS 95/35, PS 40/175. Pierwsza liczba oznacza średnią temperaturę mięknienia, druga średnią wartość penetracji w temperaturze 25oC.
Zastosowanie: •
Asfalt przemysłowy izolacyjny PS 40/175 stosowany jest głównie w przemyśle materiałów budowlanych, jako masy powłokowe i impregnacyjne do produkcji papy i innych materiałów izolacyjnych, jako materiał bazowy do produkcji lepików,
kitów i innych materiałów wiąŜąco-uszczelniających oraz jako materiał izolacyjny do pokrywania rurociągów. •
Asfalt przemysłowy izolacyjny PS 85/25 stosowany jest głównie w przemyśle materiałów budowlanych, jako masy powłokowe i impregnacyjne do produkcji papy i innych materiałów izolacyjnych, jako materiał bazowy do produkcji lepików, kitów i innych materiałów wiąŜąco-uszczelniających oraz jako materiał izolacyjny do pokrywania rurociągów a takŜe w przemyśle elektroenergetycznym jako zalewy kablowe.
•
Asfalt przemysłowy izolacyjny PS 95/35 stosowany jest do produkcji róŜnego rodzaju materiałów izolacyjnych a w szczególności do produkcji pap na wkładkach nie tekturowych o pogrubionej warstwie masy asfaltowej, które charakteryzują się polepszonymi własnościami eksploatacyjnymi.
•
Asfalt przemysłowy izolacyjny PS 105/15 stosowany jest głównie w przemyśle hutniczym, jako masa izolacyjna do pokrywania rurociągów. MoŜe być stosowany jako materiał bazowy do produkcji lepików i kitów oraz innych materiałów wiąŜąco-uszczelniających, jak równieŜ do produkcji róŜnego rodzaju materiałów izolacyjnych.
•
Klasyfikacja Produkt nie jest zaklasyfikowany jako niebezpieczny.
IDENTYFIKACJA ZAGROśEŃ •
ZagroŜenie poŜarowe Palne ciało stałe, w obrocie zwykle w stanie stopionym.
•
ZagroŜenie toksyczne Substancja charakteryzująca się niską toksycznością. Pary stopionego asfaltu działają
draŜniąco na drogi oddechowe i oczy. Bezpośredni kontakt ze stopionym asfaltem powoduje oparzenia termiczne. •
ZagroŜenie ekotoksyczne Mało szkodliwa dla organizmów wodnych. Nie rozpuszcza się w wodzie.
WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE Stan fizyczny: Barwa: Zapach: Temperatura mięknienia: Temperatura wrzenia: Temperatura zapłonu: Temperatura samozapłonu: Gęstość w temp. 25°C: Rozpuszczalność:
stopione ciało stałe o duŜej lepkości ciemnobrązowa do czarnej charakterystyczny 25-70°C nie oznacza się powyŜej 230°C powyŜej 320°C 1,0 - 1,1 g/cm³ w wodzie nie rozpuszcza się; rozpuszcza się w większości powszechnie stosowanych rozpuszczalników organicznych.
STABILNOŚĆ I REAKTYWNOŚĆ •
Stabilność W normalnych warunkach temperatury i ciśnienia asfalty drogowe są stabilne.
•
Reaktywność W normalnych warunkach nie reaguje niebezpiecznie z innymi substancjami.
•
Działanie na tworzywa konstrukcyjne Nie działa korodująco na metale.
•
Warunki, których naleŜy unikać Źródła zapłonu. Bardzo wysokie temperatury, mogące powodować destrukcję składników asfaltu.
•
Materiały, których naleŜy unikać Silne utleniacze. W przypadku asfaltu w stanie stopionym - zimna woda.
INFORMACJE TOKSYKOLOGICZNE •
Działanie DraŜniące, parzące.
•
Drogi wnikania do organizmu Drogi oddechowe, skóra
•
Objawy zatrucia ostrego Zatrucia ostre asfaltem w praktyce nie zdarzają się. NaraŜenie na działanie par moŜe powodować podraŜnienie dróg oddechowych i oczu. SkaŜenie skóry stopionym asfaltem moŜe powodować zaczerwienienie skóry, pieczenie, oparzenia termiczne.
•
Objawy zatrucia przewlekłego Długotrwałe naraŜenie na działanie asfaltu moŜe powodować trądzikowate zmiany na skórze, jej nadmierne rogowacenie i czarne przebarwienie skóry, moŜe działać uczulająco, szczególnie pod wpływem światła.
•
Dawki i stęŜenia toksyczne dla zwierząt doświadczalnych Brak danych.
INFORMACJE EKOLOGICZNE Asfalt nie rozpuszcza się w wodzie, nie przenika do gleby, a tym samym nie stwarza zagroŜenia dla środowiska.
WYROBY NA BAZIE ASFALTÓW Masy bitumiczne •
roztwory asfaltowe - słuŜą głównie do gruntowania podłoŜa przed nałoŜeniem właści-
wej masy izolacyjnej lub do sklejania papy. Niektóre nadają się teŜ do wykonywania samodzielnych powłok izolacyjnych. Zawierają rozpuszczalniki i są łatwo palne;
•
emulsje asfaltowe - są to zawiesiny cząstek asfaltu w wodzie. Jest ich kilka rodzajów:
- anionowe - mają długi czas wiązania i moŜna je stosować tylko przy dobrej pogodzie, mogą być uŜywane do mocowania styropianu; - kationowe - szybkowiąŜące i odporne na niską temperaturę, ale w trakcie wiązania wykazujące duŜy skurcz; - lateksowe - o długim czasie wiązania i duŜej odporności na wodę, kwasy i ługi, tworzące warstwę trwale elastyczną. Nie niszczą styropianu, więc mogą być uŜyte do jego przyklejania. Mogą być stosowane wewnątrz i na zewnątrz. MoŜna je nanosić na suche i lekko wilgotne podłoŜe; •
masy asfaltowo-Ŝywiczne, asfaltowo-gumowe, asfaltowo-kauczukowe, asfal-
towo-polimerowe, asfaltowo-aluminiowe - nadają się do wykonywania izolacji przeciwwilgociowych, a po nałoŜeniu więcej niŜ 3-5 warstw takŜe do cięŜszych izolacji przeciwwodnych. Niektóre z nich mogą być fabrycznie zmieszane z włóknami, które wzmacniają powłokę izolacyjną. Masy bitumiczne mogą być jedno- lub dwuskładnikowe. Część z nich ma w swoim składzie rozpuszczalniki, a część jest ich pozbawiona; •
lepiki asfaltowe - są mieszanką asfaltów, wypełniaczy i substancji uplastyczniających.
Najczęściej nanoszone są na zimno, lecz w sklepach i składach spotkać moŜna jeszcze takie, które są gotowe do nakładania dopiero po podgrzaniu. Lepiki moŜna stosować jako samodzielną izolację przeciwwilgociową. UŜywane są równieŜ do klejenia papy i wypełniania nieszczelności w powłokach izolacyjnych.
Papy
Papa zbudowana jest: •
z osnowy (nośnika) - tkanina poliestrowa, tkanina z włókien szklanych, tkanina w 50% poliester i 50%
włóko
szklane, tektura budowlana, tkaniny techniczne z włókien roślinnych (juta, bawełna, konopie,len itp.); •
masy bitumicznej – powłoka nanoszona na obie strony nośnika;
•
posypki mineralnej - do produkcji posypek papowych oraz mączek i pyłów stosuje się łupek chlorytowo-serycytowy i fyllitowy, bazalt.
W zaleŜności od rodzaju osnowy, sposobu wykonania warstwy wierzchniej lub metody modyfikacji asfaltu papy mogą mieć róŜne przeznaczenie. Są stosowane jako: •
papy izolacyjne (I) - są grube, mocne i odporne na rozdarcie, dlatego wykorzystuje się
je głównie do wykonywania izolacji przeciwwodnych fundamentów i ścian piwnicznych oraz podłóg, stropów i tarasów; •
papy podkładowe (P) - są cieńsze od pap izolacyjnych, a ich osnowy mają mniejszą
gramaturę. Stosowane są jako niezbędne warstwy podkładowe pod papę wierzchniego krycia lub pod dachówki bitumiczne, rzadziej pod blachodachówki, dachówki ceramiczne i cementowe. UŜywa się ich równieŜ do wykonywania izolacji przeciwwilgociowych w fundamentach;
•
papy wierzchniego krycia (W) - stosowane są jako pokrycie dachowe. Mają mocne
osnowy o duŜej gramaturze. Ich warstwa wierzchnia pokryta jest posypką z łupka, bazaltu lub grysu ceramicznego. Ma ona zabezpieczyć papę przed szkodliwym działaniem promieni UV i nagrzewaniem; •
papy wentylacyjne - uŜywa się ich jako dodatkową warstwę, gdy podłoŜe musi być
wentylowane. Papy takie słuŜą wyrównaniu ciśnienia pod warstwami papy i zapobiegają powstawaniu pęcherzy na pokryciu dachowym. Ich osnową jest welon szklany. Cechą charakterystyczną takich pap są wycięte w nich otwory średnicy 4 cm, które stanowią około 15% powierzchni. Czasami zamiast otworów papy wentylacyjne mają podłuŜne kanaliki odprowadzające wodę. Wierzchnią warstwę tych pap stanowi posypka, spód pokryty jest folią; •
papy paroszczelne - są to dachowe papy podkładowe, których spód powleczony jest
folią aluminiową. WyróŜnia się takŜe papy o wyjątkowych cechach i specjalnym przeznaczeniu tj.: jednowarstwowe papy wierzchniego krycia, do których nie jest wymagane stosowanie pap podkładowych, papy wierzchniego krycia do dachów zielonych lub papy przeznaczone specjalnie do renowacji starych bitumicznych pokryć dachowych. Papy modyfikowane APP
Modyfikatory Asfalt uznaje się za modyfikowany, kiedy następuje wymieszanie i równomierne rozłoŜenie cząstek polimeru i asfaltu, niezaleŜnie od procentowej zawartości uŜytego polimeru. WyróŜniamy: •
Papy modyfikowane APP mające duŜą odporność na wysoką temperaturę (do 150oC), jednak stają się dosyć sztywne w temperaturze poniŜej 0oC, co utrudnia ich układanie w okresie jesienno-zimowym. Stosując papy modyfikowane APP, niezastąpione przy budowie dróg, naleŜy pamiętać o ich wadach: złej przyczepności do wyrobów nie modyfiko-
wanych APP oraz braku moŜliwości stosowania w sąsiedztwie wyrobów modyfikowanych SBS. Papy polimerowe modyfikowane SBS spełniające wszystkie istotne wymagania, jakie stawia się materiałom pokryciowym (odporność na temperaturę od -40 do 120oC; odporność na starzenie). UmoŜliwia to wykonywanie pokryć dachowych prawie przez cały rok. Papy układa się na dachach o nachyleniu połaci 3o-17o (przy spadku około 2o układa się trzy warstwy), na stropach z desek, betonu lub blachy trapezowej. Papy termozgrzewalne mogą być połoŜone na dachu o spadku 90o, co rzadko stosuje się w praktyce, poniewaŜ wymaga to specjalnych metod mocowania podkładu. Przy prawidłowym montaŜu pap trzeba uwzględnić wiele problemów, występujących na dachach płaskich. Jednym z podstawowych jest siła ssąca wiatru zaleŜna od wysokości budynku i jego usytuowania oraz od miejsca na dachu. Największa siła zrywająca działa na naroŜach i krawędziach dachu i jest tym większa, im budynek wyŜszy. Równie waŜny jest problem gromadzenia się pary wodnej pod pokryciem bitumicznym w dachu nie wentylowanym. W dachu wentylowanym wilgoć usuwana jest z przestrzeni między termoizolacją a stropem dzięki cyrkulacji powietrza. W dachu nie wentylowanym, przy zastosowaniu tradycyjnych pap bitumicznych, łączonych z podłoŜem na całej powierzchni lepikiem, powstawało zjawisko punktowego gromadzenia się pary wodnej, co w konsekwencji powodowało tworzenie pęcherzy i uszkodzenia mechaniczne powłoki. PodwyŜszona wytrzymałość pap polimerobitumicznych umoŜliwia montaŜ punktowy (zgrzewanie, mechaniczne łączenie) lub liniowy (klejenie). Pozwala to usunąć parę wodną dzięki na wysoką temperaturę. Dachówka bitumiczna (gont bitumiczny) jest odmianą pap bitumicznych przyciętych w pasma o róŜnych kształtach. Dachówki wykonuje się z bitumów oksydowanych lub modyfikowa-
nych z dodatkiem wypełniaczy i plastyfikatorów, na osnowie kartonowej lub z włókien szklanych. Wierzchnia strona gontu pokryta jest posypką z bazaltu, grysu ceramicznego lub łupka. Ten rodzaj dachówek stanowi niewielkie obciąŜenie dla konstrukcji dachu (w zaleŜności od typu wynosi ono 11-15 kg/m2). Gonty bitumiczne najczęściej stosuje się na dachach o spadku od 12-15o do 75o. DuŜa elastyczność dachówek bitumicznych oraz znaczna tolerancja rozstawu przy układaniu powoduje, Ŝe są one pokryciem najczęściej wykorzystywanym na dachach o złoŜonych kształtach - z krzywiznami, stoŜkami i spadkami o wielu płaszczyznach. Gonty bitumiczne (papy cięte) mocuje się za pomocą gwoździ oraz paska lepiszcza samowulkanizującego się pod wpływem promieni słonecznych. Ten rodzaj pokrycia wymaga jednak sztywnego podłoŜa, umoŜliwiającego wbijanie gwoździ. Mogą to być deski łączone na wpust i pióro, sklejka wodoodporna lub płyty OSB. Sklejkę lub OSB powinno łączyć się między arkuszami specjalnymi spinkami w kształcie litery H. UłoŜenie pasm papy trzeba poprzedzić warstwą papy podkładowej dobrego gatunku. Jednak konieczność uŜycia na podłoŜe desek łączonych na wpust lub sklejki wodoodpornej oraz konieczność wykonania dachu wentylowanego, znacznie podnoszą koszt 1 m2 pokrycia. Bitumiczne płyty faliste to nasycone bitumem włókna celulozowe. Pełne nasycenie warstwy nośnej odbywa się w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Powstaje w ten sposób lekki materiał pokryciowy, na który dla uzyskania większej trwałości nanosi się farbę akrylową. Bitumiczne płyty faliste układa się na dachach o pochyleniu od 5-10o do 90o. Przy małym pochyleniu (do 10o) naleŜy układać je na podłoŜu sztywnym. Na ołatowaniu pełnym odstępy między łatami ustala się w zaleŜności od strefy klimatycznej. W strefie silnych wiatrów (góry, pas nadbrzeŜa) rozstaw łat powinien być niewielki. Płyty przybija się do łat gwoździami ocynkowanymi, ze specjalną uszczelką, w grzbiet fali. Wielkość zakładów zaleŜy od stopnia pochylenia połaci dachowej. Na dachach o niewielkim stopniu nachylenia połaci konieczny jest większy zakład niŜ na dachu stromym.
Powłoki bezspoinowe Powłoki bezspoinowe są to płynne, chemoutwardzalne masy o róŜnym składzie, które rozprowadza się na zimno na całej powierzchni dachu. Płynna masa po kilku godzinach zastyga, tworząc jednolitą powłokę o gładkim wyglądzie. Brak łączeń eliminuje moŜliwość powstawania przecieków na skutek niedokładności wykonania. Gotowa powłoka składa się najczęściej z kilku (najczęściej pięciu) oddzielnie nanoszonych warstw. Jedną z nich jest wzmacniająca pokrycie tkanina techniczna wykonana z włókien szklanych lub poliestrowych. Zastygłe powłoki są niepalne, odporne na warunki atmosferyczne i promienie ultrafioletowe. Przepuszczają parę wodną i są elastyczne (50-100% rozciągliwości) w szerokim zakresie temperatur (od -60 do 100oC). Stosowanie tych powłok eliminuje większość robót blacharskich. Pokrycia bezspoinowe sprawdzają się na dachach wentylowanych o nieduŜej powierzchni i nieskomplikowanym kształcie, z małą liczbą świetlików, kominów, włazów (ogrniczone są wtedy przejścia z płaszczyzn poziomych na pionowe, na których trudno jest uzyskać ciągłość powłoki bezspoinowej). Tego rodzaju pokrycia dachowe wymagają wysokiej jakości materiałów i fachowego, bardzo starannego wykonawstwa. NajwaŜniejsze jest jednak to, aby
warunki atmosferyczne w trakcie układania były sprzyjające D nie moŜe padać, a temperatura nie powinna być niska (najlepiej powyŜej 10oC). Folie dachowe (nie mylić z foliami wstępnego krycia) są to tworzywa sztuczne grubości 1,2-3,0 mm,
wykonane z
kopolimerów
bitumu, modyfikowanego
PCV lub z
innych
polimerów,
wzmacniane
wkładkami z
włóknin lub
tkanin
szklanych i
poliestrowych. Poszczególne pasma folii łączone są ze sobą na zakład i zgrzewane gorącym gazem (powietrzem) lub klejone na zasadzie spajania spęczniającego. Zgrzewanie odbywa się na połaci dachowej za pomocą wytwarzających gorące powietrze małych agregatów na kółkach. W miejscach wymagających wywinięcia (na kominach, attykach, świetlikach) folie klei się lub łączy za pomocą małych nagrzewnic ręcznych. Materiał mocowany jest do podłoŜa mechanicznie na zakładach (kołkami przykrytymi następnym pasmem folii) lub klejony pasmami, albo teŜ rzadziej na całej powierzchni. Folie dachowe w porównaniu z pokryciami bitumicznymi są materiałami o mniejszej oporności dyfuzyjnej dla pary wodnej i mniej wraŜliwymi na niskie temperatury w czasie montaŜu (szczególnie przy mechanicznym mocowaniu do podłoŜa). Układa się je jednowarstwowo i dlatego są bardziej naraŜone na uszkodzenia mechaniczne niŜ pokrycia bitumiczne, wymagają więc starannego i fachowego łączenia przy kominach i świetlikach. Obróbki blacharskie muszą być powleczone materiałem tego samego typu, co folie dachowe w taki sposób, aby mogły być szczelnie połączone z całą powierzchnią.
HYDROIZOLACJE Przeciwwilgociowa czy przeciwwodna W zaleŜności od funkcji, jaką ma spełniać, wykonuje się lekką izolację przeciwwilgociową lub średnią albo cięŜką izolację przeciwwodną.
Izolacje lekkie - przeciwwilgociowe
Lekką izolację przeciwwilgociową wykonuje się wtedy, gdy: a - dom posadowiony jest w gruntach przepuszczalnych - piaskach lub Ŝwirach, b - pod warstwą gruntów nieprzepuszczalnych występują grunty przepuszczalne – wykop trzeba wtedy wypełnić gruntem dobrze filtrującym wodę. MoŜna teŜ zastosować płyty lub folie drenaŜowe ułatwiające spływanie wody poniŜej fundamentu.
Izolacje przeciwwilgociowe chronią podziemne części budynków przed wilgotnym gruntem. Stosuje się je wtedy, gdy budynek jest posadowiony w gruntach przepuszczalnych (piaskach i Ŝwirach) powyŜej poziomu zwierciadła wody gruntowej. Izolacje średnie i cięŜkie - przeciwwodne
Izolacje przeciwwodne wykonuje się wtedy, gdy: a - na dnie wykopu znajduje się grunt spoisty i nie ma odpływu wody opadowej - istnieje wtedy moŜliwość okresowego spiętrzania się wody, b - dom jest posadowiony w gruntach spoistych (gliny, pyły, iły) z przewarstwieniami piaszczystymi
Izolacje przeciwwodne stosuje się, gdy mamy do czynienia z gruntem spoistym, w którym woda moŜe zalegać w pobliŜu konstrukcji. Są równieŜ niezbędne w domach posadowionych poniŜej zwierciadła wody gruntowej, a takŜe gdy istnieje niebezpieczeństwo okresowego podnoszenia się poziomu wody gruntowej powyŜej poziomu podłogi piwnicy. Na terenach o wysokim poziomie wód gruntowych lepiej jednak po prostu nie projektować budynków podpiwniczonych. Niezbędna w nich cięŜka izolacja przeciw-
wodna, czyli szczelna wanna odporna na napór wody gruntowej, jest bardzo kosztowna. Jej wykonanie musi być nadzwyczaj staranne, inaczej w piwnicach prędzej czy później będzie mokro. Jednak nawet solidna izolacja moŜe okazać się niewystarczająca. Jeśli parcie wody gruntowej jest bardzo duŜe, w piwnicy trzeba zrobić specjalną podłogę. Wykonuje się w tym celu odpowiednio grubą płytę betonową, tak by swoją masą równowaŜyła parcie wody: na kaŜde 10 centymetrów słupa wody musi przypadać 5 cm betonu. Jeśli grubość warstwy betonu w piwnicy musiałaby być bardzo duŜa, lepiej wykonać cieńszą, ale bardziej wytrzymałą płytę Ŝelbetową zakotwioną w ścianach piwnic. Z Ŝelbetu moŜna teŜ wykonać całą piwnicę (ściany i podłogę) jako jedną monolityczną konstrukcję. Wilgoć niejedno ma imię W zaleŜności od budowy geologicznej podłoŜa i warunków hydrogeologicznych moŜemy mieć do czynienia z: wilgocią gruntową, którą stanowi woda powierzchniowa przesiąkająca w głąb poprzez grunty piaszczyste. Wilgoć taka stanowi niewielkie obciąŜenie i zabezpieczeniem przed nią jest izolacja przeciwwilgociowa; wodą statyczną, która nie wywołuje parcia hydrostatycznego na ściany, a pochodzi z gruntów słabo przepuszczalnych i lokalnych tymczasowych zastoisk wody. W takim przypadku naleŜy zrobić izolację przeciwwilgociową ścian oraz drenaŜ opaskowy, obsypując budynek zasypką filtracyjną z grubego piasku i Ŝwiru; wodą napierającą wywołującą parcie hydrostatyczne, którego przyczyną jest obecność wysokiej wody gruntowej. W takim przypadku niezbędny jest drenaŜ oraz izolacja przeciwwodna, której układ uzaleŜniony jest od wielkości ciśnienia hydrostatycznego.
Przepona przeciwwilgociowa powinna być tak zrobiona, aby zapobiegać zarówno pionowemu podciąganiu kapilarnemu (izolacja pozioma), jak i naporowi na płaszczyznę pionową ściany (izolacja pionowa). śelazną zasadą wykonania tych izolacji jest ich wzajemne szczelne połączenie.
Wyroby hydroizolacyjne MoŜna je podzielić na dwie podstawowe grupy: wyroby rolowe i powłokowe. Do pierwszej naleŜą wyroby rolowe bitumiczne, a więc wszelkiego rodzaju papy asfaltowe lub smołowe oraz oraz z tworzyw sztucznych, np. folie z PCV. W ostatnich latach coraz większym powodzeniem cieszą się wyroby rolowe z tworzyw sztucznych. Drugą grupę wyrobów hydroizolacyjnych stanowią wyroby powłokowe wykonywane na mokro. NaleŜą do nich preparaty powłokowe bitumiczne - lepiki i emulsje modyfikowane - oraz wodoszczelne zaprawy mineralne. Przykłady wyrobów hydroizolacyjnych 1. na bazie z tworzyw sztucznych:
−folie z miękkiego PCV (izofol, bifol); poliizobutylenowe (oppanolowe); polipropylenowe, politereftalowe, polietylenowe (polietylen wzmocniony siatką polipropylenową lub z włókna szklanego);
EPDM
(termoplast) - membrana modyfikowana APP (ataktyczny polipropylen);
Folie płaskie z PCV lub polietylenu naleŜy układać dwuwarstwowo, przyklejając klejem lub lepikiem zalecanym przez producenta folii. Membrany z kauczuku syntetycznego EPDM są jednowarstwowe i mogą być przyklejane do oczyszczonych ścian lub mocowane do nich mechanicznie. Folie tłoczone, drenaŜowe, robione z polietylenu duŜej gęstości HDPE, a ich budowa - przetłoczenia w kształcie stoŜków - umoŜliwia odprowadzanie wilgoci, która moŜe przenikać z wnętrza budynku.
−Ŝywice poliestrowe lub epoksydowe( mogą być wzmacniane tkaniną szklaną). −proszek hydrofobowy, Ŝywice silikonowe
2. na bazie bitumów
−papa
podkładowa na włókninie przeszywanej; termozgrzewalne papy polimerowo-asfaltowe
podkładowe(POLBIT,
ZDUNBIT);
papa asfaltowa na welonie z włókien szklanych np.: P/100/1200;
papa asf. zgrzewalna podkładowa na osnowie zdwojonej przeszywanej :
PZ/3000
-
MATIZOL;
pa-
pa asf. zgrzew. podkładowa na osnowie z włókniny poliestrowej; papa obustronnie piaskowana na osnowie z tkaniny poliestrowej:
SICORAL PF
wzmocniona włókniną szklaną(AWAPLAST
2700; elastomerowo-bitumiczna papa podkładowa
US4);
zgrzewalna papa paroizolacyjna :
AL-HR S4;
papa
asf. na tekturze : P/400/1200; membrana bitumiczna modyfikowana Ŝywicą APP (bituline H.P.); membrana spodnia termozgrzewalna -
BITULINE GLASS, RESIDEK
- pokrycie dachowe modyfikowane
APP (wzmocnienie zew. warstwy włóknami szklanymi);
−roztwory asf. do gruntowania: ABIZOL R, ASFALTINA, BITIZOL R, emulsje asf. anionowe, kationowe; lepiki asf. (bez wypełniaczy lub z wypełniaczami) na gorąco; lepiki asf. na zimno (BITIZOL P, D, G,; ABIZOL D, G,;AZBETOL);
lepiki smołowe; masy konserwacyjne smołowe -
masy zalewowe,; kity asf. -
TEREX, BIPOST;'
BITIZOL KF, SB, ABIZOL KF
proszek hydrofobowy - pyły mineralne zhydrofobizowane substancjami bitumicznymi.
kity i
Powłoki izolacyjne z tych materiałów robione są na dokładnie oczyszczonych powierzchniach (pionowych lub poziomych) metodą natrysku, nanoszone szczotkami lub pacami.
Rodzaje folii do fundamentów Jeszcze nie tak dawno do zabezpieczenia fundamentów przed wilgocią z gruntu uŜywano papy i lepiku. Dziś częściej stosowana jest folia - z powodu prostoty jej układania i łączenia. Producenci oferują dwa rodzaje folii do izolowania fundamentów, ścian fundamentowych i podłóg na gruncie - płaskie i wytłaczane.
•
Folie płaskie Produkowane są z polichlorku winylu (PCW) i polietylenu (PE), nieco mocniejsze są wykonane z polietylenu o duŜej gęstości (PE-HD). Niektóre folie mają dodatkowe warstwy kauczukowo-bitumiczne. Folie płaskie wykorzystuje się zarówno na izolacje przeciwwilgociowe, jak i przeciwwodne. W zaleŜności od rodzaju izolacji dobiera się tylko inną grubość folii i stosuje inne sposoby łączenia. Nie powinno się stosować folii polietylenowych cieńszych niŜ 0,2 mm. Jeśli będą miały 0,4-0,5 mm, wtedy izolacja będzie sztywniejsza i mniej podatna na przypadkowe przebicie. Folie z PCW są grubsze - od 0,6 do 2,0 mm. Są folie samoprzylepne, których łączenie nie wymaga dodatkowych materiałów i specjalnych narzędzi, oraz folie zgrzewalne, łączone przy uŜyciu nagrzewnicy.
Samoprzylepna folia płaska
•
Membrana kubełkowa
Membrany wytłaczane (kubełkowe) Wytwarzane są z polietylenu o duŜej gęstości (PE-HD). Mogą być wzmocnione siatką z włókna szklanego, polipropylenu lub poliestru. Są teŜ membrany połączone z geowłókniną. Grubość membran wynosi zwykle 0,5 lub 0,6 mm (nawet 0,85 mm), a wysokość wytłoczenia - od 3 do 12 mm. Z membran pionowych nie wykonuje się samodzielnych izolacji, lecz osłania się nimi od zewnętrznej strony warstwy izolacji przeciwwodnych, Ŝeby zabezpieczyć je przed uszkodzeniami mechanicznymi. Regularnie rozmieszczone wytłoczenia umoŜliwiają zaś odwad-
nianie zaizolowanej powierzchni. Membran wzmocnionych siatką z włókna szklanego uŜywa się zaś do wykonywania izolacji przeciwwilgociowych ścian piwnic od wewnątrz. Siatka zapewnia dobrą przyczepność do tynku, a wytłoczenia umoŜliwiają wentylację i osuszanie ściany. Membrany z geowłókniną wykorzystuje się do zabezpieczania izolacji pionowej fundamentów, ścian fundamentowych i piwnicznych, wzdłuŜ których ułoŜony jest drenaŜ. Membrana EPDM "Giscolene" Konstrukcja membrany EPDM oparta została na zwulkanizowanym, syntetycznym kauczuku (etyleno-propyleno-dienowy-monomer). Membrany EPDM moŜna stosować przy konstrukcji i budowie: dróg, tuneli, mostów, składowisk odpadów, zbiorników wodnych, pokryć dachowych. Materiał jest jednolity w całym przekroju, nie zawiera dodatków i plastyfikatorów, które z czasem mogłyby ulec utlenieniu czy wypłukaniu. Posiada w pełni usieciowaną strukturę chemiczną, która sprawia Ŝe materiał nie ulega rozkładowi i deformacjom termicznym. Producent oferuje membrany grubości od 1,0 mm do 2,0 mm. Dobór optymalnej grubości membrany oraz optymalnego systemu montaŜu powinien być uzaleŜniony od: . rodzaju i lokalizacji obiektu,
. konstrukcji budynku (w systemie balastowym będą to dodatkowe obciąŜenia), . wysokości obiektu, . kąta nachylenia powierzchni izolowanej, . obciąŜeń wiatrowych, . kształtu powierzchni izolowanej (skomplikowany kształt wymaga klejenia na całej powierzchni). ilustracje Suprabit
Rozwiązaniem zasługującym na szczególną uwagę są hydroizolacje z modyfikowanych zapraw mineralnych. Ich zaletą jest moŜliwość obłoŜenia cokołu dowolną okładziną, np. płytkami ceramicznymi.
WYBRANE BADANIA TECHNICZNE LEPISZCZY BITUMICZNYCH 1. Badanie penetracji 2. Oznaczenie temperatury mięknienia metodą „Pierścień i Kula”
3. Oznaczenie ciągliwości 4. Oznaczenie temperatury łamliwości Ad.1.PENETRACJA - pomiar konsystencji asfaltu w warunkach normowych (rys. 1.) Miarą penetracji jest głębokość zanurzenia znormalizowanej igły w badany asfalt, w określonym czasie i przy określonym obciąŜeniu. • cięŜar części ruchomej penetrometru + igła = 100 ± 1g • czas zagłębiania igły - 5 sek. • 1ο Pen = 0.1 mm (1ο Penetracji) Wynik badania - średnia arytmetyczna z 3 pomiarów. Ad.2.TEMPERATURA MIĘKNIENIA metodą „Pierścień i Kula” (rys.2.) Temperatura mięknienia - temp. przy której badany asfalt umieszczony w znormalizowanym pierścieniu dotknie dna podstawy aparatu pod wpływem cięŜary znormalizowanej kulki stalowej. • pierścień mosięŜny o średnicy 15.8 mm i h = 6.4 mm • kulka stalowa o średnicy 9.5 mm i masie 3.5 G. a) próbkę podgrzać w suszarce a następnie wlać w nadmiarze do dwóch pierścieni umieszczonych na metalowej lub szklanej płytce, pokrytej mieszaniną gliceryny i dekstryny lub gliceryny z talkiem; pierścienie z asfaltem pozostawić na ok. 30 min. w temp. 20 ± 5
ο
C; nadmiar asfaltu
ściąć gorącym noŜem b) umieścić pierścienie w odpowiednich otworach płyty aparatu; w trzecim otworze umieścić termometr c) aparat z pierścieniami umieścić w naczyniu szklanym o średnicy nie mniejszej niŜ 85 mm i wysokości nie mniejszej niŜ 120 mm; napełnić naczynie woda destylowaną tak, Ŝe wysokość słupa wody nad górną powierzchnią pierścienia wynosi 50 mm d) całość ustawić nad palnikiem i podgrzewać tak, aby przyrost temperatury wynosił 5 minutę
ο
C na
Ogrzewanie trwa do momentu, gdy mięknący asfalt dotknie dolnej płytki aparatu. Wówczas odczytuje się z termometru temperaturę mięknienia asfaltu - T”P i K”. Wynik badania - średnia arytmetyczna z 2 pomiarów. Ad.3. OZNACZENIE CIĄGLIWOŚCI (rys.3) Ciągliwość określa właściwości plastyczne asfaltu - mierzy się ją długością do jakiej daje się rozciągnąć próbka badanego asfaltu o ustalonym kształcie i wymiarach oraz określonych warunkach (szybkość rozciągania i temperatura pomiaru). • Vroz. = 5 cm w ciągu 1 min. przy temp. wody = 25 ο C i 50 ο C • Vroz. = 0.5 cm w ciągu 1 min. przy temp. wody = 0 ο C Wynik badania - średnia arytmetyczna z 2 pomiarów. Ad.4. OZNACZENIE TEMPERATURY ŁAMLIWOŚCI (rys. 4) Temperaturę łamliwości oznacza się w przyrządzie zwanym aparatem Frassa - jest to najwyŜsza temperatura, w której warstwa asfaltu nałoŜona na płytkę stalową oziębianą ze stałą prędkością pęka lub zarysowuje się po jej wygięciu. Temperatura łamliwości - zwana temperaturą Frassa - charakteryzuje zachowanie się asfaltów w niskich temperaturach, co jest szczególnie waŜne dla asfaltów twardych, skłonnych do pękania w okresie zimy.
Izolacje wodochronne w budynkach – artykuł dr inŜ. Jerzego Karysia
Izolacje wodochronne stanowią jeden z podstawowych elementów technicznych budynku i w duŜej mierze decydują o moŜliwości eksploatacji obiektu.
Hydroizolacje stosowane są w tych częściach budynków, które naraŜone są na bezpośrednie działanie wody opadowej lub wód gruntowych. Izolacje podzielić moŜemy na przeciwwil-
gociowe i przeciwwodne. 1. Izolacje przeciwwilgociowe typu lekkiego słuŜą do zabezpieczenia przegród budowlanych przed działaniem wody kondensacyjnej w gruncie lub przed parą wodną. 2. Izolacje przeciwwodne typu średniego to izolacje chroniące przed bezpośrednim działaniem wody opadowej, lub wody pojawiającej się sporadycznie, a będącej w kontakcie z przegrodą budowlaną (ścianą, stropem, stropodachem, dachem budynku). 3. Izolacje przeciwwodne typu cięŜkiego to izolacje chroniące przed działaniem wody działającej pod ciśnieniem hydrostatycznym (wody naporowej) - przede wszystkim wody gruntowej a takŜe wody w basenach kąpielowych lub przeciwpoŜarowych. Ze względu na ułoŜenie i spełniane funkcje izolacje dzielimy na poziome, pionowe i płaszczowe (usytuowane pod kątem większym od 0 stopni, a mniejszym od 90 stopni względem poziomu).
Izolacje pionowe mają długą historię - wykonywano juŜ je w obiektach o znaczącej funkcji staroŜytnego Rzymu (za przeponę słuŜyła glina), w Mezopotamii (izolację pionową stanowiły bitumy). Natomiast izolacje poziome wykonywane były tylko okazjonalnie i właściwie do końca lat 20 - tych XX wieku, w powszechnym budownictwie mieszkaniowym pojawiały się bardzo rzadko. Dopiero w latach 30 - tych XX wieku opisano mechanizm kapilarnego ruchu wody w przegrodach murowanych - od tego czasu izolację poziomą zaczęto stosować powszechnie.
IZOLACJE PRZECIWWODNE W POLSKIM BUDOWNICTWIE PoniewaŜ budynki sprzed II wojny światowej stanowią w Polsce przeszło 60 % infrastruktury budowlanej, problem izolacji pionowej, a takŜe uszkodzeń (do których doszło m.in. w wyniku działań wojennych w latach 1939-1945) izolacji poziomej - w tym drenaŜu opaskowego, stanowi bardzo powaŜne zagadnienie techniczne w krajowym budownictwie. Tym bardziej, Ŝe w wyniku
uszkodzeń drenaŜy, poziom wód gruntowych w wielu miastach nadrzecznych ( takich jak Wrocław, Szczecin, Warszawa, Gdańsk) podniósł się, znacznie zwiększając wysokość podciągania kapilarnego w murach piwnicznych. Okres 1945 - 1980 nie sprzyjał wyeliminowaniu tego zjawiska - wpływały na to nikłe nakłady finansowe przeznaczane na renowację starej zabudowy, a takŜe brak dobrych technik uzupełniania izolacji poziomej. Niedostateczne środki finansowe uniemoŜliwiały teŜ wykonywanie trwałych pokryć dachowych (izolacji dachowych) wiekowych budynków. Dodatkowymi niesprzyjającymi czynnikami były: słaba jakość materiałów izolacyjnych i niski poziom robót izolacyjnych. W efekcie mamy dziś do czynienia z bardzo niską jakością i małą skutecznością istniejących izolacji wodochronnych w budynkach starych, tak jeśli chodzi o ściany piwniczne jak i fundamenty i izolacje pokrywcze dachów. Problemy z izolacjami wodochronnymi w budownictwie trwały równieŜ po wojnie. W budynkach nowych, pochodzących z lat 1945 - 1989 ( do czasu transformacji ustrojowej), powszechnie stosowane były materiały o stosunkowo niskiej jakości, często popełniane były takŜe błędy wykonawcze, szczególnie przy wykonywaniu połączeń izolacji z kominami, ściankami kolankowymi i kominkami wentylacyjnymi. Sytuację potęgowały zniszczenia dokonywane przez lokatorów budynków lub zarządców budynków ( np. podczas mocowania anten). Dopiero w latach 90 - tych XX wieku jakość materiałów izolacyjnych uległa znacznej poprawie. Zaczęto stosować nowoczesne, znacznie lepsze technologicznie materiały i systemy izolacji budowlanych o wyŜszych parametrach wytrzymałościowych. Niestety - poziom wykonawstwa robót izolacyjnych w dalszym ciągu budzi wiele zastrzeŜeń. Wykonanie skutecznych hydroizolacji łączy się nie tylko z uŜyciem odpowiedniej jakości materiałów. W ramach wspomagania systemów odwodnienia budynków istnieje równieŜ potrzeba powrotu do funkcjonalnych elementów architektonicznych w postaci gzymsów, podokienników, koryt odpływowych z rur spustowych czy opasek na poziomie terenu. Skąd się bierze WILGOĆ W BUDYNKACH Jeśli w przegrodzie budowlanej brakuje izolacji wodochronnej, albo uległa ona uszkodzeniu, następuje w niej zwiększenie ilości pary wodnej lub wody. Skutkuje ono pojawieniem się wilgoci
- materiałowej lub eksploatacyjnej - w zaleŜności od jej źródła. Wilgoć materiałową podzielić moŜna na wilgoć technologiczną (powstającą w wyniku zawilgocenia wbudowanych materiałów i prowadzenia robót mokrych), oraz wilgoć kondensacyjną i kapilarną. Wilgoć kondensacyjna pojawia się w przegrodach w wyniku nagromadzenia pary wodnej ( wydzielanej przez człowieka, powstającej podczas procesów gotowania, suszenia itp). Wilgoć kapilarna pojawia się w przegrodach budowlanych w wyniku transportu wody (o róŜnym pochodzeniu) która przedostała się w strukturę muru. Ruch wody odbywa się w kierunku poziomym, i przede wszystkim w kierunku pionowym na wysokość, która w murach ceglanych sięga około 2 m ponad poziom wody gruntowej. Zawilgocenia typu kapilarnego mogą sięgać, w skrajnych przypadkach nawet pierwszego piętra budynków. Natomiast wilgoć eksploatacyjna to wilgoć powstająca na skutek nieprawidłowego uŜytkowania obiektu, np: w wyniku braku wentylacji lub złej wentylacji budynku, albo teŜ w wyniku wprowadzenia do budynku procesów mokrych takich jak eksploatacja łaźni, pralni itp.
SKUTKI BRAKU IZOLACJI I NADMIERNEJ WILGOTNOŚCI PRZEGRÓD BUDOWLANYCH Negatywne działanie wilgoci występującej w budynku ma podwójny charakter. Z jednej strony działa bezpośrednio na materiał budowlany, z drugiej - na wszystkie znajdujące się pod jej wpływem organizmy Ŝywe - przede wszystkim człowieka. Zawilgocony materiał ma znacznie większy współczynnik przewodności cieplnej, co powoduje duŜe straty ciepła w budynku. Materiały o duŜym współczynniku rozmiękania ( gips, anhydryt) zmniejszają swoja wytrzymałość mechaniczną co objawia się destrukcja płyt gipsowokartonowych, tynków i podkładów gipsowych oraz anhydrytowych. Woda gruntowa powoduje równieŜ korozję chemiczną tynków, ścian murowanych i betonowych. Największy wpływ wywiera jednak wilgoć na zdrowie mieszkańców zawilgoconych obiektów. MoŜe to być wpływ bezpośredni - mówimy o nim, kiedy czynnikiem niekorzystnie oddziałującym na organizm jest po-
wietrze o zwiększonej wilgotności względnej, lub pośredni - wywołany przez czynniki biologiczne ( grzyby domowe, grzyby pleśniowe, bakterie, owady - ksylofagi, mchy, porosty, glony), których rozwój zainicjowany został poprzez nadmierną wilgoć. Wewnątrz pomieszczeń najczęściej rozwijają się grzyby pleśniowe, bakterie, i jeśli występują tam materiały drewniane lub drewnopochodne - grzyby domowe i owady - ksylofagi. Na zewnątrz rozwijają się natomiast mchy, porosty i glony, a niekiedy równieŜ grzyby domowe i pleśniowe. JuŜ tylko bezpośrednie działanie wilgoci ( przy przekroczeniu normy wilgotności powietrza) wywoływać moŜe u ludzi choroby układu oddechowego oraz choroby reumatyczne. Skutki działań pośrednich związane są z rozwojem grzybów, które powodować mogą alergie, grzybice oraz choroby nowotworowe. Przyczyniają się one takŜe do ogólnego złego samopoczucia mieszkańców, kwalifikując objawy do syndromu chorego budynku - tzw.SBS (od angielskiego: sick building syndroms). W odniesieniu do zagadnień wilgotnościowych, syndrom ten dotyczy wczesnego i bardzo późnego Ŝycia budynku, a takŜe, po przekroczeniu progowych wartości NDS. Szczególnie inwazyjne dla zdrowia człowieka sa grzyby pleśniowe z podgromady Ascomycotina i Deuteromycotina. W budynkach najczęściej rozwija się grzyb pleśniowy Aspergillus Niger. A oto przykładowe negatywne działania niektórych rodzajów grzybów pleśniowych na organizm człowieka: Mucor sp.- wywołuje alergię dróg oddechowych Rhizopus - grzyb patogenny Acremonium - wywołuje grzybice paznokci i skaŜenie rogówki Penicillum - wywołuje alergie i jest grzybem patogennym Aspergillus flavus - wywołuje aspergilozy dróg oddechowych i jest czynnikiem stymulującym białaczkę, Aspergillus fumigatus - stymuluje gruźlicę płuc Aspergillus niger - wywołuje aspergilozę dróg oddechowych, oka, ucha, jest takŜe alergenem.
SPOSOBY OCHRONY PRZEGRÓD PRZED WILGOCIĄ I USUWANIA WILGOCI JUś WYSTĘPUJĄCEJ W PRZEGRODACH Do technicznych sposobów pozwalających na uniknięcie zawilgocenia przegród budowlanych zalicza się:
♦ wykonywanie izolacji pierwotnych - czyli tych na etapie wznoszenia budynku ♦ chowanie wilgoci i soli ♦ stałe obniŜanie wilgotności ♦ wykonywanie izolacji wtórnych, tzw. przepon izolacyjnych ♦ wykonywanie izolacji o charakterze konstrukcyjnym ♦ ocieplanie przegród budowlanych - eliminacja powstawania stref lub płaszczyzn kondensacji ♦ osuszanie przegród sposobem naturalnym lub sztucznym
ROZWIĄZANIA TECHNOLOGICZNE W ZAKRESIE OCHRONY PRZED WILGOCIĄ
Izolacje pierwotne Jako izolacje stosowane w momencie wznoszenia budynku stosuje się: ♦ układy powłokowe np. asfaltowe lub polimerowo - asfaltowe (obecnie szeroko stosowane) , mineralne, polimerowo- mineralne, polimerowe (np. polipropylenowe lub poliuretanowe); wykorzystuje się je jako izolacje typu średniego lub cięŜkiego z moŜliwością przesklepiania rys, ♦ układy zbrojone wkładkami - np.laminaty asfaltowe, polimerowo - asfaltowe, polimerowo cementowe, posiadające wkładkę (lub wkładki) z maty lub tkaniny szklanej albo polimerowej; wykorzystuje się je do wykonywania izolacji typu cięŜkiego w przypadku potrzeby przesklepienia rys,
♦ układy rolowe, rozkładane w formie pasów materiałów, łączone na zakład albo styk - takie jak papy asfaltowe zgrzewalne i samoprzylepne najczęściej jednak polimerowo - asfaltowe o grubości do 6 mm; stosowane są do wykonywania izolacji typu cięŜkiego (nawet przy jednej warstwie papy) z moŜliwością przesklepiania rys ♦ geowłókniny stosowane jako materiał utrudniający blokowanie (zamulanie) drenaŜu opaskowego lub pośredniego albo jako samodzielne izolacje typu cięŜkiego w obiektach hydrotechnicznych ♦ powłoki mineralne z wykorzystaniem spoiw mineralnych modyfikowanych domieszkami mineralnymi; słuŜą jako powłoki - izolacje typu lekkiego i średniego ♦ powłoki polimerowo - cementowe posiadają w swoim składzie domieszkę akrylanową umoŜliwiającą zwiększenie przyczepności do podłoŜa, a takŜe stworzenia takiego systemu kapilar, który umoŜliwia transport pary wodnej; mogą być stosowane jako izolacja typu średniego lub cięŜkiego, ♦ folie polimerowe, głównie z PCW, a w warunkach korozyjnych równieŜ z polietylenu, polipropylenu, kauczuku butadienowo - styrenowego i poliizobutylen, które słuŜą do wykonywania izolacji - pokryć dachowych w dachach płaskich przemysłowych, dachach - ogrodach i dachach balastowych. Chowanie wilgoci i soli Jeśli zaistnieje potrzeba wykonania szybkiego remontu w pomieszczeniach piwnicznych, często stosuje się tynki renowacyjne lub zaporowe. Pierwsze z nich, dzięki pojemnej strukturze porów przyjmują i magazynują wilgoć i sole. Drugie, dzięki duŜej przyczepności do podłoŜa oraz szczelności, zamykają wilgoć i sole w przegrodzie budowlanej. Rozwiązania te mają jednak charakter rozwiązań czasowych. W pierwszym przypadku - jeśli porowatość tynku wynosi poniŜej 40 %, skuteczność tynku renowacyjnego ograniczona jest od kilku do najwyŜej kilkunastu lat. W drugim - pojawiające się kryształy soli na granicy między murem a tynkiem zaporowym, po pewnym czasie powodują destrukcję tynku i utratę jego szczelności.
Stałe obniŜanie wilgotności przegrody budowlanej i wilgotności powietrza w pomieszczeniach Rozwiązania powodujące stałe obniŜanie wilgotności mogą działać według róŜnych mechanizmów, takich jak: ♦ wykorzystanie związków chemicznych o duŜej absorpcji wilgoci (najczęściej stosuje się chlorki wapniowe i sodowe) zamkniętych w perforowanych woreczkach, które wkłada się do wcześniej nawierconych otworów w przegrodzie budowlanej- wymiana woreczków następuje po pełnym wchłonięciu wilgoci ( najczęściej po okresie jednego miesiąca), ♦ wykonanie otworów Knappena zwykłych, lub z bruzdą grzejną, - odwiertów, zwiększających powierzchnię odparowania wilgoci ♦ wykonaniu galerii wewnętrznej lub zewnętrznej - w odległości od zawilgoconej przegrody buduje się ściankę równoległą, odgradzającą od źródła wilgoci. Następnie (np. przy pomocy urządzeń wentylacyjnych) wymusza się ruch powietrza w tunelu powstałym pomiędzy nową i starą przegrodą ♦ wykonaniu rowu odwadniającego, umoŜliwiającego odprowadzenie wody opadowej do kanalizacji - rozwiązanie to bywa łączone z wykonaniem galerii. Wykonanie drenaŜu opaskowego i pośredniego z odprowadzeniem wody gruntowej i zaskórnej do kanalizacji ( z tzw. wyczystką) lub cieku wodnego; rozwiązanie to bywa zawodne w przypadku wystąpienia podciągania kapilarnego Rozwiązania a) i b) nie są obecnie stosowane Izolacje wtórne - przepony izolacyjne Izolacje te wykonywane są w przypadku braku izolacji pierwotnych lub w momencie, kiedy przestają one być skuteczne. Izolacje (przepony) wprowadzane mogą być w przegrodę mechanicznie lub poprzez iniekcję. Istnieje kilka technik mechanicznego wprowadzania przepony. Wśród nich wymienić naleŜy:
♦ wprowadzenie przepony po poziomym podcięciu murów ( ręcznym lub mechanicznym). Podcięcia dokonuje się do grubości 60 cm przy technice ręcznej i 250 cm - przy technice mechanicznej ♦ podmurowywanie ław fundamentowych od spodu - technika ta jest jednak bardzo trudna i wymaga bardzo duŜej znajomości mechaniki gruntów ♦ siłowe ( albo po nacięciu mechanicznym) wciskanie profilowanych blach chromowoniklowych z zamkiem o duŜej odporności korozyjnej Techniki iniekcyjne polegają na wprowadzeniu do przegród (wywierconymi otworami) płynu iniekcyjnego, który ma za zadanie albo zamknięcie kapilar albo ich hydrofobizację. Przy tej technice moŜemy wyróŜnić: ♦ iniekcję grawitacyjną - otwory przez które wprowadza się preparat do iniekcji wywiercone są w dół, pod katem, dzięki czemu płyn samoistnie, pod wpływem grawitacji i podciągania kapilarnego migruje w głąb tynku. ♦ iniekcję niskociśnieniową z cieplnym opróŜnianiem porów, lub wykorzystaniem łatwo penetrujących w pory iniektów tzw. mikroemulsji; płyn wprowadza się do przegrody pod ciśnieniem nie przekraczającym 1.5 MPa ♦ iniekcja wysokociśnieniowa, stosowana w przegrodach o duŜej wytrzymałości mechanicznej; płyn wprowadza się pod ciśnieniem dochodzącym do 20 MPa; Najpopularniejsze są techniki niskociśnieniowe, a w przypadku wstępnego osuszania porów kapilarnych wykorzystuje się obróbkę termowentylatorową, mikrofalową i opornościową. Najczęściej stosuje się iniekty krzemianowe, krzemoorganiczne i stosunkowo rzadko bitumiczne lub parafinowe Rozwiązania konstrukcyjne Rozwiązania te stosowane są w przypadku konieczności wykonywania izolacji od wewnątrz przy duŜym ciśnieniu pochodzącej z gruntu wody naporowej. Rodzaj izolacji typu powłokowego stosuje się zaleŜnie od poziomu wody gruntowej ( a więc od wartości ciśnienia hydrostatycznego) i
agresywności korozyjnej wody gruntowej. Stosowane są izolacje asfaltowe( powłoki, laminaty), polimerowo - asfaltowe i polimerowe ( powłoki epoksydowe, poliuretanowe) lub folie PCW, polizobutelenowe, polipropylenowe, polietylenowe. Większość materiałów izolacyjnych charakteryzuje się zbyt niską przywieralnością do podłoŜa, aby sprostać negatywnemu naporowi wody od strony podłoŜa. Dlatego stosuje się warstwę dociskową - odpowiednio usztywnioną i zakotwioną wannę Ŝelbetową, polimerową lub stalową. Alternatywnie, przy ciśnieniu wody gruntowej nie przekraczającej 1,0 MPa, moŜna stosować izolacje polimerowo - cementowe.
POLEPSZANIE WARUNKÓW CIEPLNO - WILGOTNOŚCIOWYCH Działanie to eliminuje powstawanie wody kondensacyjnej w przegrodzie. Materiałem, który stosuje się w tym celu w części fundamentowej budynku jest spieniony polistyren np. styropian albo polistyren ekstrudowany. Styropian profilowany w przekroju umoŜliwia jednoczesne odparowanie wody z muru i wyprowadzenie jej na zewnątrz. W innych miejscach budynku stosować moŜna całą gamę materiałów izolacji cieplnej zaleŜnie od ich parametrów cieplnych, a takŜe rozwiązań przegrody budowlanej. W szczególny sposób dotyczy to pomieszczeń mokrych oraz dachu budynku.
OSUSZANIE PRZEGRÓD BUDOWLANYCH PO ODCIĘCIU DOPŁYWU WILGOCI Po wykonaniu w zawilgoconych murach izolacji wtórnych lub po powodzi, powstaje konieczność usunięcia nagromadzonej wody z przegród budowlanych. Ilość wody, którą naleŜy usunąć moŜe dochodzić nawet do 400 litrów w jednym metrze sześciennym muru ceglanego. Mamy wiec do czynienia z ogromną ilością wody, której trudno się pozbyć zdając się jedynie na osuszanie naturalne. Za przykład posłuŜyć mogą piwnice, w których nie ma centralnego ogrzewania, a poziom gruntu sięga stropu nad piwnicą - w takiej sytuacji wody nagromadzonej poprzez podciąganie kapilarne w murze (powodującej wilgotność masową do 20 %), nie da się usunąć poprzez osuszanie naturalne. Konieczne jest więc zastosowanie osuszania sztucznego.
Najbardziej skuteczne jest suszenie absorpcyjne lub kondensacyjne w pomieszczeniach przy uchylonym oknie lub przy dobrej wentylacji. Do szybkiego suszenia stosuje się technikę mikrofalową.
WAśNE SZCZEGÓLY WYKONAWCZE NajwaŜniejszym wymaganiem względem izolacji wodochronnych jest ich szczelność i ciągłość. Dotyczy to szczególnie miejsc w których izolacja (arkusze papy, folii) łączą się. Wprawdzie nie istnieje obecnie potrzeba wykonywania ścianek dociskowych we wszystkich izolacjach typu cięŜkiego, ale ścianki te mają równieŜ funkcję ochronną, dlatego teŜ dla izolacji odpowiedzialnych lub trudnych do naprawy wykonanie ścianki ochronnej jest konieczne. W tym aspekcie waŜną rolę odgrywa takŜe szczelność dylatacji. W miejscach ich przebiegu koniecznie stosować trzeba materiały o zwiększonej elastyczności i wytrzymałości na rozciąganie, a więc papy, laminaty, folie oraz kity trwale plastyczne.
Dr inŜ. Jerzy Karyś Instytut Budownictwa Politechniki Wrocławskiej Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa
Podział paroizolacji
Paroizolacja jest niezbędnym składnikiem izolacji dachu. Jej rola polega na blokowaniu pary wodnej stale napierającej na izolacje termiczne z wnętrza pomieszczeń.
Układ materiałów osłonowych w konstrukcji dachu powinien zapewnić zrównowaŜenie bilansu przepływu pary wodnej przez dach. Jest to podstawowy warunek, który musi być spełniony, aby dach nie gromadził wilgoci.
Para wodna unoszona przez ciepłe powietrze pochodzi z kilku źródeł: z atmosfery, z technologii budowlanych oraz od mieszkańców budynku. Najgroźniejsze ilości pary wodnej pochodzą z okresu budowy. JeŜeli dach (a najbardziej jego termoizolacja) w czasie budowy uległ zawilgoceniu, to pewna część tej wilgoci musi być uwzględniona we wspomnianym bilansie.
Paroprzepuszczalność;
RównowaŜna dyfuzyjnie
[ g/ m2 /24h ]
grubość powietrza; Sd w [ m ]
do 0,01
100 - 1000
0,2 - 0,5
20 - 80
4 - 700
1-5
Rodzaj paroizolacji
Bariery dla pary (z metalem lub bitumem)
Opóźniacze pary (folie PE o gr. 0,15 - 0,2 mm)
Regulatory pary (nośnik z włókniny PP)
Z konieczności zbilansowania się pary wodnej wchodzącej i wychodzącej wynika bardzo
rys.1
rys.2
oczywista zasada - im większy opór dla pary stanowi zewnętrzna warstwa dachu (pokrycie z warstwą wstępnego krycia), tym większy opór powinna stawiać paroizolacja. O wielkości oporu warstw zewnętrznych w dachach wentylowanych decydują własności warstwy wstępnego krycia. Dlatego folie wentylowane (rys.1) i papa (rys.2) wymagają zastosowania paroizolacji o większym oporze dla pary wodnej, a membrany dachowe (rys.3) o mniejszym. Szeroka oferta paroizolacji (bariery parowe, opóźniacze pary i regulatory pary) pozwala na wybór rozwiązania odpowiedniego dla danej konstrukcji dachu. Bariery parowe najczęściej stosuje się w płaskich, niewentylowanych dachach (ciepłych) oraz w tych, które mają szczelinę wentylacyjną nad termoizolacją (rys.1,2 i 4) a pod poszyciem lub pod folią wentylowaną (o niskiej paroprzepuszczalności). Najczęściej stosowanymi materiałami paroizolacyjnymi są opóźniacze pary, czyli folie polietylenowe o grubościach od 0,15 do 0,2 mm. Regulatory pary (aktywna paroizolacja) powinny być stosowane w dachu wentylowanym wyłącznie z membraną dachową. UłoŜenie membrany dachowej na termoizolacji i regulatora pary pod tą warstwą umoŜliwia rozwiązanie często występującego problemu: gromadzenia się wilgoci (nadmiaru pary wodnej) między płytami gipsowo-kartonowymi i paroizolacją. Nadmiar pary moŜe wystąpić wtedy, kiedy wentylacja pomieszczeń na poddaszu jest stale lub okresowo niewydolna. Jak pokazuje praktyka, takie sytuacje zdarzają się stosunkowo często i dlatego warto zamiast opóźniacza (lub tym bardziej bariery
rys.3
rys.4
parowej) zamontować regulator, który zapewni większy lub mniejszy przepływ pary wodnej w stronę termoizolacji. Efektem gromadzenia się wilgoci pod płytami gipsowo-kartonowymi na początku tego procesu jest ich Ŝółkniecie. Po pewnym czasie w tym miejscu pojawia się pleśń. Jeśli więc warstwa wstępnego krycia jest membraną o wysokiej paroprzepuszczalności (np. DACHOWA), warto zastosować regulator pary (np. antykondensacyjny MPF). Wtedy nadmiar pary przechodząc przez termoizolację wydostanie się na zewnątrz. Jak wynika z wieloletnich doświadczeń i badań, stosowanie barier parowych w stromych dachach nie eliminuje powstawania zawilgocenia konstrukcji i termoizolacji. Wynika to z wielości materiałów stosowanych w tego typu konstrukcjach, które (w większości przypadków) charakteryzują się własnościami umoŜliwiającymi kapilarne podciąganie wody. KaŜde połączenie tych materiałów zwiększa przenikanie pary wodnej. Badania wilgotności drewna i termoizolacji potwierdziły, Ŝe stosowanie paroizolacji o duŜym oporze dyfuzyjnym jest zabiegiem niecelowym w konstrukcjach dachów stromych. Dlatego coraz częściej jako materiały ograniczające dostęp pary wodnej od strony poddasza stosuje się regulatory pary. Uzasadnieniem stosowania takiego rozwiązania jest zjawisko odwrotnego przenikania pary, występujące najczęściej w sezonie grzewczym. W pomieszczeniach na poddaszu o kontrolowanej atmosferze (klimatyzowanych) działanie regulatora jest tym bardziej korzystne, poniewaŜ umoŜliwia on wysychanie termoizolacji i całej konstrukcji dzięki przepływowi pary do wnętrza (jest to odwrotny kierunek przenikania).