Luboš Svoboda, Zdeněk Tobolka : Stavební izolace původní rukopis z roku 1997 (textová část bez obrázků)

Luboš Svoboda, Zdeněk Tobolka : Stavební izolace – původní rukopis z roku 1997 (textová část bez obrázků)

PŘEDMLUVA Slovo izolace pochází z latinského slova insula znamenajícího ostrov. Tak jako ostrov chrání své obyvatele před přímým vlivem ostatních zemí, tak i stavební izolace chrání izolovaný stavební objekt před přímým působením vody (hydroizolace), agresivních chemikálií (protichemické izolace), nepříznivé teploty (tepelné izolace) nebo hluku (akustické izolace) Izolace stavebního objektu se uskutečňuje pomocí izolačních materiálů jejichž specifické vlastnosti umožňují v relativně tenké vrstvě dostatečně účinnou ochranu vlastní stavební konstrukce. Volba vhodného izolačního materiálu a jeho správné zpracování jsou základním předpokladem pro dobrou funkci celé izolace. Následující text se proto soustřeďuje na popis vlastností jednotlivých izolačních materiálů a na vymezení hlavních zásad pro jejich aplikaci. K napsání této knihy jsme přistoupili po té co náš učební text "Materiály pro stavební izolace" vydaný na stavební fakultě ČVUT Praha byl krátce po druhém dotisku opět rozebrán. S ohledem na počet posluchačů zapsaných na příslušný předmět bylo zřejmé, že si zmíněná skripta pořizují i čtenáři mimo původně zamýšlený okruh studentů. Takto projevenému zájmu jsme se rozhodli vyjít vstříc zpracováním celé problematiky v poněkud širší podobě. Izolačních materiálů od velkého množství výrobců a ještě většího množství prodejců je dnes na trhu nepřeberné množství. Žádná publikace nemůže přinést vyčerpávajícím způsobem ani pouhý seznam těchto výrobků. Snažili jsme se proto vybrat výrobky typické pro určitou materiálovou skupinu a výrobky uživatelsky zajímavé. Relativně větší prostor jsme poskytli obvykle méně známým materiálům pro ochranu proti agresivním látkám. Stále hojnější užívání chemických materiálů v průmyslové výrobě, postupující znečištění životního prostředí a nutnost dodržovat přísné hygienické předpisy kladou na navrhování těchto izolačních systémů stále větší požadavky. Účinnnost akustických opatření je zpravidla potřebné zjišťovat pro celé konstrukční prvky (příčky, stropní desky) popřípadě i pro celý akusticky řešený objekt. Při provádění těchto akustických izolačních opatření se využívají jednak tuhé perforované deskové resonátory u kterých rozhoduje konstrukční provedení a použitý materiál ustupuje do pozadí a jednak výrobky měkké, které jsou dostatečně popsané v kapitole o tepelných izolacích. Proto jsme samostatnou kapitolu pojednávající o akustických izolačních materiálech zařadili do textu jen ve velmi stručné podobě. S ohledem na aktuálnost tématu jsme ve formě stručných informativních kapitol zpracovali i problematiku izolací proti radonu a problematiku ochrany betonu před poškozením karbonatací. Doufáme, že materiálový přístup k problematice izolací zvolený při psaní původních skript se osvědčí i v případě této publikace, která vychází v rámci nové edice „České komory autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě“. Profil této nové edice se teprve vytváří. O to více uvítáme Váš názor na celkový obsah této knihy i Vaše konkrétní připomínky k jednotlivým údajům a tvrzením.

Doc. Ing. Luboš Svoboda, CSc. Doc. Ing. Zdeněk Tobolka, CSc.

= 1 =


1 ROZDĚLENÍ STAVEBNÍCH IZOLACÍ Stavební izolace jsou konstrukční části ze speciálních materiálů, které mají za úkol chránit hlavní konstrukci před nepříznivými účinky prostředí, tj. především před vlhkostí, teplem či chladem, chemickými agresivními látkami a hlukem. Stavební izolace dělíme obvykle podle hlavní funkce izolačního systému na: a) izolace proti vodě a vlhkosti - vodotěsné izolace (hydroizolace), b) izolace proti teplu a chladu - tepelné izolace, c) izolace proti chemickým agresivním látkám, d) izolace proti zvuku a otřesům - akustické izolace. V mnohých případech však izolační systém splňuje více funkcí - např. izolační hmoty proti agresivním látkám mohou sloužit též k ochraně proti vodě a vlhkosti, nebo materiály tepelně izolující splňují i požadavky na konstrukce zvukově izolační.

= 2 =


2 IZOLACE PROTI VODĚ A VLHKOSTI 2.1 Účel a druhy vodotěsných izolací Cílem sekundární ochrany stavebních konstrukcí proti vodě a vlhkosti je buď zabránit přístupu vody, případně vodních par nebo plynů, ke konstrukci a tak ji chránit před jejími škodlivými účinky nebo naopak zabránit prostupu vody konstrukcí zevnitř ven. Toho lze dosáhnout mnoha materiály přírodními i synteticky připravenými, které se budou vyznačovat nízkým součinitelem propustnosti a nízkým součinitelem difúze. Protože však izolační materiál je sám součástí konstrukce, musí splňovat i řadu dalších podmínek, aby mohl být bez obtíží zabudován a zachovával si svoji funkčnost po dlouhou dobu životnosti konstrukce. Během své funkce je vystaven změnám namáhání od přetváření konstrukce i od měnících se teplotních a vlhkostních poměrů a od různých podmínek působení vnějšího prostředí. Vhodnost izolačního materiálu vymezují tedy i další vlastnosti, jako jsou odolnost vysoké i nízké teplotě, objemové změny, pevnost, tažnost, odolnost povětrnosti, vodě a agresivním látkám. Izolační systémy proti vodě a vlhkosti se rozdělují podle umístění v konstrukci na: - izolace staveb proti pronikání podzemní vody a vlhkosti, - izolace střech, - izolace bazénů, nádrží, jímek především proti únikům vody, - izolace tunelů a ražených podzemních staveb, - izolace mostů a speciálních konstrukcí. Izolace proti podzemní vodě se někdy vytvářejí tak, aby bránily nejen prostupu kapalné vody, ale i průchodu plynů, konkrétně radonu, z podloží do konstrukce. Naopak některé z izolačních materiálů pro střechy umožňují svým nízkým difúzním odporem odvod vodních par z konstrukce do volného prostoru při zajištění nepropustnosti pro kapalnou fázi. Podle materiálu tvořícího izolační vrstvu rozeznáváme : - izolace živičné - z dehtů, asfaltů (bitumenů) dehty - pouze ve starých konstrukcích. asfalty (bitumeny) přírodní, ropné - primární oxidované, modifikované plastomery modifikované elastomery - izolace foliové - z kaučuků a plastů, termoplasty mPVC polyolefiny (Pe, PP) PIB ECB (etylen-copolymer-bitumen) PEC (polyetylenchlorid) termoelastické elastomery - EPM (nevulkanizované) elastomery - EPDM (etylen-propylen-dien-monomer) - stěrky (tekuté folie) - nástřiky, nátěry - izolace silikátové - ze speciálních cementových tmelů, - izolace speciální - plech, chemické injektážní látky, lamináty, jíly a bentonity. 2.2 Živičné izolace Živice jsou tuhé nebo polotuhé tmavě zbarvené až černé směsi makromolekulárních uhlovodíků a jejich derivátů. S rostoucí teplotou přecházejí z tuhého nebo polotuhého stavu, charakteristického pro normální teplotu, v měkké snadno tvárné hmoty a nakonec se roztaví až na kapaliny.Vlivem záporných teplot živice naopak tuhnou až do sklovitě křehkého stavu. Pro izolační účely je důležité, aby plastický stav byl v co možná širokém rozmezí teplot. Dlouhodobým působením tlaku nebo tahu se plastický charakter živic

= 3 =


projevuje výrazným trvalým přetvořením (creep).. Mezi živice počítáme především: přírodní asfalty, ropné asfalty a dehty. 2.2.1 Asfalty Přírodní i ropné asfalty jsou tvořeny pestrou směsí netěkavých uhlovodíkových látek, které je od sebe těžké oddělit a jednoznačně identifikovat . Pro běžnou charakteristiku asfaltové hmoty proto používáme zjednodušený přístup při kterém jednotlivé přítomné látky třídíme na asfalteny nebo malteny. Asfalteny jsou tvrdé a křehké, malteny jsou olejovité nebo měkce plastické. Základem pro výrobu drtivé většiny asfaltových izolačních výrobků jsou dnes destilační zbytky vznikající při petrochemickém zpracování ropy. Pro stavebně izolační účely se zpravidla upravují provzdušňováním. Zaváděním vzduchu do horkého ropného destilačního zbytku (primárního asfaltu) se získávají asfalty oxidované (foukané). Oxidací se dosahuje natolik zvýšená koncentrace asfaltenů, že z nich vzniká souvislá gelová kostra. Přítomnost této výztužné kostry výrazně zlepšuje vlastnosti oxidovaných asfaltů. Ve srovnání s výchozí surovinou mají zvýšený bod měknutí a jsou pevnější. Zahříváním se souvislá asfaltenická kostra rozpadá a po ochlazení se opět vytváří. Oxidované asfalty jsou proto dobře tavitelné, což se využívá k výrobě tavných izolačních materiálů a výrobků. K rozpadu kostry může dojít také účinkem organických rozpouštědel a v řadě rozpouštědel se proto asfalty snadno rozpouštějí. Vzniklé roztoky nacházejí použití jako nátěrové hmoty nebo lepidla. Po odpaření rozpouštědel se asfaltenový skelet opět obnoví. Přísadou menšího množství organické kapalné přísady asfaltenová kostra nezaniká, snižuje se však její hustota. To se využívá v případě fluxovaných asfaltů (fluxidů), které se vyrábějí stejně jako foukané, ale za současného přimíšení olejů.. Mají nízký bod lámavosti a velké rozpětí plastičnosti. Asfalty jsou prakticky neporézní, ve vodě nebotnají a jsou mrazuvzdorné. Jejich hustota se pohybuje od 980 kg.m-3 do 1100 kg.m-3. Odolávají roztokům většiny anorganických sloučenin včetně kyselin a zásad. Tepelná vodivost asfaltů je malá (okolo 0,12 W.m1.K-1 ) . Součinitel teplotní roztažnosti je asi 600 .10-6 K-1. Díky svému chemickému složení jsou všechny asfalty hořlavé a velmi výhřevné. Požární nebezpečnost asfaltů ale příznivě ovlivňuje nepřítomnost těkavých látek, která zvyšuje bod vzplanutí základní asfaltové hmoty nad 200 oC a bod vznícení nad 400 oC. Vlivem světla a kyslíku asfaltové izolační materiály tvrdnou a křehnou. Zásadní změnu kvality přinesla do výroby asfaltových materiálů modifikace asfaltové hmoty polymerními přísadami. Při dostatečném obsahu modifikující složky získáváme asfalto-polymerní kompozit jehož uživatelské vlastnosti jsou řádově lepší než vlastnosti samotného asfaltu. Jedním z prvních polymerů použitým úspěšně k modifikaci asfaltu byl etylénový kopolymer LUCOBIT 1210 (firma BASF v roce 1965). Takto modifikovaný asfalt se v menším měřítku vyrábí dodnes. Označuje se jako ECB. Nejčastějšími soudobými modifikátory však jsou ataktický polypropylen (APP) a styren-butadienový kaučuk (SBS, SBR, TR). Dostatečný modifikační efekt se projevuje při obsahu APP nejméně 17 %, spodní hranice účinného obsahu SBS je 7 %. Horní hranicí pro modifikaci asfaltu pomocí SBS je 15% polymeru a v případě APP se používá k modifikaci až 25 % polymeru. Asfalt modifikovaný APP je plasticko-elastický (PYP podle DIN 52 132) a asfalt modifikovaný pomocí SBS je elastický (PYE podle DIN 52 132 ). Rozdílný modifikační účinek úzce souvisí se strukturou obou modifikujích polymerů. Ataktický (amorfní) polypropylen je tvořen dlouhými lineárními molekulami s nepravidelně rozmístěnými bočními substituenty. Jeho molekuly proto mají podobu jakýchsi nepravidelně chupatých vláken, která jsou více či méně zcuchána a jejichž vzájemná soudržnost je dána především vájemným třením či zapletením. Vzájemná soudržnost vláken tedy není fixována žádnou trvalou vazbou a při působení deformující síly dochází k nevratné plastické deformaci. Samotný APP je proto voskovitá relativně snadno tavitelná látka nevalných mechanických vlastností.

= 4 =


Oproti tomu je SBS tvořen kaučukovitou polymerní sítí vzniklou vzájemnou reakcí molekul styrenu a budatienu. Jednotlivé lineární polymerní úseky jsou v této síti navzájem spojeny pomocí chemických vazeb, které účinkují jako stálé elasticky aktivní uzly. Výrazné elastifikující vlastnosti mají zejména novější typy SBS s optimalizovanou síťovou strukturou. K výhodám modifikace APP pastří nižší cena a vyšší odolnost modifikované hmoty vůči UV záření. Modifikace APP se zvláště osvědčuje v zemích s teplejším klimatem. Tab. 2.2.1.1 Charakteristické vlastnosti základních asfaltových materiálů [1]

VLASTNOST bod měknutí KK ohebnost za chladu elasticita průtažnost

Oxidovaný asfalt cca 95 oC 0 oC

Asfalt s APP cca 135 oC -5 oC až -15 oC

Asfalt s SBS cca 120 oC až -35 oC

žádná 2-5 %

malá cca 20 %

velmi vysoká i přes 1000 %

Vývoj modifikací asfaltů polymerními přísadami ještě zdaleka není ukončen. V poslední době bylo referováno [2] o modifikaci asfaltu blíže nespecifikovaným polyolefinem připraveným s pomocí moderních metalocenních katalyzátorů. Modifikovaná asfaltová hmota PARALOY má údajně vynikající povětrnostní stálost, je vysoce flexibilní a dobře odolává zvýšeným teplotám. Nový polymer METALLOCENIC lze údajně dobře používat i v kombinaci s APP.1 Vývoj modifikačních přísad pokračuje (např. modifikační přísada ALPA) a může v budoucnu přinést další kvalitativní změny vlastností asfaltových hmot. 2.2.1.1 Asfaltové nátěrové hmoty Asfaltové laky a tmely se rozdělují na výrobky zpracovávané za horka a na výrobky zpracovávané za studena. Výrobky zpracovávané za horka se musí před použitím zahřát na teploty 150 - 200 oC. Nátěry roztaveným asfaltem, často ještě zesilované vkládáním textilních vložek, douho představovaly základ všech hydroizolačních prací. Dnes je jejich použití jen málo obvyklé. Asfaltové nátěrové hmoty zpracovávané za studena jsou formulovány buď s použitím organických ředidel nebo jako vodou ředitelné asfaltové emulze či suspenze. Největší skupinu asfaltových výrobků s organickými ředidly představují asfaltové laky. Hojně jsou používány jako penetrační laky a jako součást střešních izolací a hydroizolačních systémů vůbec. Asfaltovými laky se dříve chránily i vnitřní stěny potrubí na pitnou vodu, dnes už se jejich použití pro tento účel nepovoluje. Asfaltové laky nejsou drahé a používají se proto k povrchové úpravě lacinějších kovových plotů, litinových trub a stavebního nářadí (KONKOR 500). Ke zlepšení kvality těchto nátěrových hmot se někdy používají vysychavé oleje nebo polymerní přísady. Moderním polymerním aditivem je kopolymer vinylchloridvinylisobutyletheru, který je tažný a naprosto nezmýdelnitelný. Nejběžnější penetrační laky jsou u nás PENETRAL a PENETRAL-S označované často zkratkou ALP a ALP-S. Jako rozpouštědlo se v nich používá technický benzin. . Přítomnost organického rozpouštědla dovoluje natírání pouze na suchý podklad. Jde o látky hořlavé a požárně nebezpečné. Rychleschnoucí PENETRAL-S je dokonce hořlavinou I. třídy. Spotřeba bývá kolem 0,25 kg .m -2. Pro vlhký podklad je určen penetrační lak ALP-A, který obsahuje adhezivní přísadu zlepšující přilnavost. Pro penetrace pod modifikované asfalty se doporučuje ALP-M modifikovaný SBS kaučukem. Z cizích modifikovaných penetračních laků lze uvést např. francouzský ELASTOCOL. K údržbě starých asfaltových pásů tvořících vrchní vrstu na ploché střeše lze doporučit MOAL. Je připravován z modifikovaného kaučuku a je modernější verzí dříve oblíbených přípravků RENOLAK N a RENOLAK T označovaných též zkratkou ALN a ALT. MOAL je použitelný i jako lepidlo pro přilepení tepelných izolací z minerálních vláken.

1

Protože samotný polypropylen patří mezi polyolefiny, není vhodné hovořit o APP s přísadou polyolefinu nebo dokonce o APP bez polyolefinu, = 5 =


Stříbřitý povrch asfaltového reflexního laku REFLEXOL obsahujícího hliníkový pigment snižuje letní teplotu střechy až o 15 oC. Jeho refexní schopnost se však zejména ve městech rychle zhoršuje. Vodou ředitelné asfaltové emulze vznikají smísením teplého tekutého asfaltu s vodou v přítomnosti emulgátorů, které snižují povrchové napětí a adsorbují se na globulích asfaltu rozptýlených ve vodním prostředí. Globule mají průměr 10-3- 10-2 mm. Podle druhu použitého emulgátoru se na povrchu globulí vytváří zjevný elektrický náboj. V případě emulgátorů na bázi mýdla nese povrch globulí záporný náboj. Taková emulze se označuje jako anioaktivní. Pro stálost anionaktivní emulze je optimální pH 11-12. Kationaktivní emulze vznikají při použití alkylamoniových emulgátorů a optimální pH v tomto případě činí 6 - 7. Jílovými emulgátory je možné připravit neionogenní (elektricky neutrální) emulze. Emulze obsahují obvykle 50 - 70 % asfaltu. K zlepšení vlastností mohou současně obsahovat i emulgovaný syntetický kaučuk (kaučukový latex). Odpařením vody nebo změnou pH dochází k vyvločkování (koagulaci) asfaltových částic. Ke štěpení emulzí a vyvločkování asfaltové vrstvy dochází i při styku s kamenivem. Podle míry stabilizace a rychlosti štěpného pochodu rozeznáváme rychle štěpné a pomalu štěpné emulze. Moderním způsobem přípravy vodou ředitelných asfaltových hmot je mechanické rozptýlení roztaveného asfaltu v bentonitovém nebo kaolinitickém těstě. Vznikají tak vodou ředitelné hlinitoasfaltové suspenze, které se často obohacují přísadou 2 - 10 % kaučukového latexu. Suspenze se neštěpí a ke koagulaci dochází pozvolna odpařením vody ze systému. Suspenze pod obchodním názvem GUMOASFALT jsou dnes dodávány v druzích SA -12, SA-14, SA-22 a SA-23 nahrazujících starší výrobky SA 4, SA 10 a SA 13. Nejlepší parametry vykazuje suspenze SA-14, která se připravuje z asfaltu modifikovamého termoplastickým kaučukem a suspenze SA-22, která obsahuje zpevňující vláknité přísady. Suspenze SA-23 obsahuje čevený pigment a je určena jako konečný vrchní nátěr. Výrobcem těchto hmot je Paramo a. s. Pardubice. Spotřeba suspenzí na ochranné vrstvy je nejméně 3 kg.m-2, pro bezešvé krytiny 6 kg.m-2. Asfaltové suspenze povrchově zasychají za 6 hodin, celá vrstva proschne za normálních podmínek asi za 48 hodin. Původně byly tuzemské asfaltové suspenze formulovány jako směsi ve vodě rozptýleného asfaltu, latexu přírodního kaučuku a minerálního plniva na bázi těžených jílů. Cizorodé příměsi v jílové hmotě vytvářely hrudky ztěžující aplikaci stříkáním a způsobovaly vzhledové i funční vady nanesené izolační vrstvy. Moderní asfaltové suspenze se proto vyrábějí společnou dispergací asfaltu a práškových bentonitů. Jsou to viskózní kapaliny až kašovité hmoty. Rozptýlení vodonerozpustných částeček asfaltu ve vodě umožňuje nanášení těchto materiálů i na vlhké podklady. Jako izolační hmota začnou působit až po vysrážení dispergovaných částic a odpaření přítomné vody. Proto tyto materiály nesmějí být během skladování, zpracování a bezprostředně po nanesení vystaveny dešti, mrazu, mlze a sněhu. Při zpracování by teplota vzduchu i podkladu měla být nejméně +10 oC. Nátěry a nástřiky mohou být v izolačních vrstvách vyztužovány vložkami z juty, skleněných tkanin, rohoží apod. Suspenze se dají použít i k lepení dlaždic a pěnového polystyrénu, k provádění vrchních ochranných nátěrů či k tmelení stavebních spár. Přítomnost gelotvorného bentonitu zlepšuje odolnost nanášených materiálů vůči stékání a zvyšuje tuhost zaschlé vrstvy.

2.2.1.2 Asfaltové tmely Asfaltové tmely se připravují podobně jako asfaltové nátěrové hmoty. Vyšší obsah plniv způsobující zahuštění umožňuje použivat tyto výrobky v silnější vrstvě a na vysprávky drobných trhlin a spár. Asfaltové směsi s vysokým obsahem minerální moučky (přes 70%) se označují jako asfaltové mastixy. Tavné asfaltové hmoty jsou stále oblíbené v silničním stavitelství. Do horkého asfaltu se rozněž někdy vlepují tepelně izolační desky při provádění izolací plochých střech. Vrstva asfaltového lepidla zde pak slouží zároveň jako parotěsná zábrana. Použití tavných asfaltových materiálů je základem tzv. kompaktního způsob montáže izolačních desek z pěnového skla. Desky se pokládají do horkého asfaltu, mezideskové spáry se zalévají horkým asfaltem a = 6 =


lícní plocha desek se opatřuje souvislou vrstvou asfaltového uzavíracího nátěru na který se pak přitavuje asfaltový pás opatřený posypem. Pečlivé provedení lícní izolace s pomocí roztaveného asfaltu chrání drsný povrch pěnového skla před námrazou, která by mohla poškodit jinak dokonale vodotěsné buňky. Klasickým přípravkem zpracovatelným za studena je asfaltový tmel izolační speciální LUTEX dodávaný často pod zkratkou ATIS-S. Hustota tohoto tmelu je 1200 kg.m-3 a je hořlavinou I. třídy. Hliníkový pigment je obsažen ve tmelu ALUMATOL. Zahuštěním modifikovaného renovačního laku MOAL se vyrábí modifikovaný tmel MOAT. Pro ochranné vrstvy se spotřeba asfaltového tmelu pohybuje kolem 3 kg.m-2, což po zaschnutí vytvoří vrstvičku tloušťky asi 1,5 mm. Delším skladování tmelů dochází k výraznému usazování plniv a před použitím je proto vždy třeba asfaltové tmely řádně promíchat. Organická rozpouštědla jsou obsažena i v některých lepicích tmelech (např. pro kladení parket). Často obsahují lepidla jen malé množství výševroucích ředidel. Použité ředidlo v takovém případě slouží jako změkčující složka usnadňující tavitelnost asfaltové hmoty. Za horka se zpracovává například lepicí tmel IZOFLEX a tmel pro zalévání spár MOZAL.

2.2.2 Dehty Dehty vznikají jako tekuté až polotekuté látky při tepelném rozkladu uhlí, dříví, rašeliny a dalších rostlinných materiálů za omezeného přístupu vzduchu. Nejširší použití mají tzv. kamenouhelné (plynárenské, nebo koksárenské) dehty vznikající jako druhotná surovina při zpracování černého uhlí. Vedle dehtu vznikají při tepelném rozkladu uhlí také pevné pyrogenetické živice, nazývané kamenouhelná smola. Dehty i smoly se používají pro výrobu nátěrových hmot, impregnačních látek a k modifikaci některých reaktoplastů (epoxidehtové kompozice, polyuretandehty). Dehty jsou méně trvanlivé nežli asfalty a obecně mají menší bod měknutí i menší rozmezí plastičnosti. Rozsah použití dehtů je ve srovnání s asfalty značně menší. Stávající aplikační šíře je dále zužována stále přísnějším pohledem na zdravotní riziko při práci. Dehty obsahují karcinogenní aromatické uhlovodíky a jedovaté fenoly. Nízkoteplotní dehty vzniklé rozkladem do 900 oC jsou na fenoly zvláště bohaté. Dehty jsou tekutější než asfalty a při ochlazování rychleji tuhnou. Bod vzplanutí bývá nižší než u asfaltů. Hustota se pohybuje od 1200 kg.m-3 u dehtových olejů po 1600 kg.m-3 u dehtových smol. Při zahřátí dehtů je cítit charakteristický zápach pyridinových derivátů.

2.2.3 Zkoušení živičných hmot

Asfaltových výrobků je velké množství a jejich přesné vlastnosti jsou dány dodacími podmínkami jednotlivých výrobců. Pro srovnání jejich vlastností se provádí řada zkoušek hodnotících jak vlastnosti základní živičné hmoty přítomné v příslušném výrobku tak i vlastnosti výrobku jako celku. Vlastnosti některých základních asfaltových hmot zachycují ČSN 65 7200 - 65 7214. zahraničních norem je možné uvést DIN 1995 díl 1-5.

Z obdobných

Charakteristika základních asfaltových hmot se provádí především pomocí penetrace a bodu měknutí. Tyto veličiny jsou často uváděny přímo v typovém označení příslušné hmoty ve formě zlomku bod měknutí/penetrace. Například pro stavebně izolační účely se u nás nejvíce používaly asfalty oxidované stavebně izolační s typovým označením AO-SI 85/25 a AO-SI 85/40. Tyto asfalty jsou dnes nahrazovány typem se zvýšeným bodem měknutí AO-SI 95/35. Penetrace charakterizuje tvrdost při určité teplotě. Nejčastěji se provádí při 25 oC. Zjišťuje se se hloubkou vniknutí zatížené jehly do zkušebního vzorku. Udává se v desetinách mm. Zkouška je normalizována v ČSN 65 7062.

= 7 =


Tab. 2.2.3.1 Vlastnosti asfaltů oxidovaných stavebně izolačních Druh asfaltu

AOSI 65/40

AOSI 75/30

AOSI 85/40

AOSI 85/25

AOSI 95/35

AOSI 95/20

Bod měknutí KK(o C) Penetrace při 25 o C Bod lámavosti (oC)

60-70

71-80

81-90

81-90

91100

91100

AOSI 105/1 5 101110

30-50

20-40

30-45

20-35

25-40

15-25

10-25

< -14

< -12

< -18

< -10

< -20

< -10

< -10

Bod měknutí KK udává teplotu (oC), při které zkoušený vzorek živice měkne. Zkouší se metodou kroužek kulička (na vzorek živice zalitý do mosazného kroužku se položí ocelová kulička a celá sestava se zahřívá na teplotu při které hmotnost kuličky zdeformuje vzorek na předepsanou délku). Metoda kroužek-kulička je obsažena v ČSN 65 7060. Alternativní metodou stanovení bodu měknutí je postup podle Kramer-Sarnowa při kterém se zahřívá vzorek tvořící zátku ve spodní části svislé skleněné trubice. Tlak na vzorek živice je v tomto případě vyvozován vrstvou rtuti (DIN 52025). Mezi hodnotou získanou postupem kroužek-kulička (PRB) a hodnotou podle Kramer-Sarmowa (PKS) platí přibližně: PRB = 1,036 PKS + 7,2. Další významné normalizované zkoušky teplotně závislých mechanických vlastností jsou postupy pro zjištění bodu lámavosti a duktility. Bod lámavosti podle Fraasse udává vlastnosti asfaltu při nízkých teplotách. Stanovuje se v postupně ochlazovaném přístroji jako teplota (oC), při které dochází k praskání živice nanesené v 0,5 mm silné vrstvě na vnější straně opakovaně prohýbaného tenkého plechu podle ČSN 65 7063. Duktilita je zkouškou hodnotící tažnost živičných materiálů. Provádí se podle ČSN 65 7061. Stanovuje se jako maximální délka (cm) nepřetrženého vlákna získaného pomalým protahováním živice předem odlité do formy osmičkového tvaru 2.2.4 Asfaltované izolační pásy Asfaltované izolační pásy jsou základní výrobky pro hydroizolační systémy krytin i izolace spodní stavby. Z historického hlediska vznikly tyto výrobky začátkem 19. století jako kombinace vodotěsnícího materiálu (asfaltu, dehtu) a materiálu výztužné vložky, dodávající systému mechanickou pevnost a odolnost proti trhlinám. Od vložek z textilních jutových vláken, buničinové a hadrové lepenky se postupně přešlo k výztužným vložkám z kovových fólií a ze skleněných či syntetických vláken v podobě rohoží nebo tkanin. Současný světový trh nabízí obrovské množství izolačních pásů z různě kombinovaných materiálů vložek i krycích vrstev, které se vyznačují specifickými vlastnostmi pro jednotlivé oblasti použití. K orientaci mezi různými výrobky se používá třídění hlavně podle : - výztužné vložky, - druhu a množství krycí hmoty, - úpravy povrchu, - účelu a vhodnosti použití.

= 8 =


2.2.4.1 Výztužná vložka Výztužná vložka izolačních pásů zajišťuje jejich mechanické vlastnosti, především pevnost v tahu a výslednou tažnost. Pokud netvoří vložku kovová folie, je k přenesení mechanických napětí do vložky potřebná její penetrace příslušným asfaltem. K tomu se obvykle používají primární nebo oxidované asfalty, z technologických důvodů méně často asfalty modifikované. Výztužné vložky asfaltovaných pásů se dnes vyrábějí ze skleněných vláken (rohože, tkaniny), syntetických vláken (rohož, rouno z polyesterového vlákna), případně z jejich směsi nebo z kovových fólií (hliníkové, měděné, nerez ocel), případně kovových pletiv. V dřívějších dobách, dnes jen pro podřadné výrobky, se často užívaly vložky z organických a odpadních materiálů, které jsou nasákavé. Při poruše krycí asfaltové vrstvy pak se ale může trhlinkou k vložce dostat vlhkost a pokud je vložka organického původu a nasákavá, dojde k jejímu hnití, objemovým změnám a urychlení stárnutí asfaltovaného pásu. . Za vložky nasákavé se považují vložky ze surové lepenky, z tkanin a plstí z přírodních textilních vláken (juta) a sulfátového papíru. Z uvedených důvodů se proto pro střešní povlakové krytiny v minulých letech požadoval nejméně vrchní uzavírací pás vždy s vložkou nenasákavou. Pro správnou funkci vložky v izolačním pásu jsou rozhodující její pevnost v tahu a tažnost. Obecně platí, že vložky z tkanin jsou pevnější než vložky z rohoží, a to nejen v tahu, ale především na proražení. Výrobky s vložkou ze skleněných rohoží mají pevnost v tahu do 6 kN.m-1, z tkanin až 20 kN.m-1 při tažnosti 2 až 8 %, naopak výrobky s vložkami ze syntetického rouna dosahují jen pevností kolem 12 kN.m-1, jejich tažnost však dosahuje 30 % i více. Polyesterové materiály pro výztužné vložky bývají asi 4 x dražší než vložky skleněné, což se odráží na cenách vyrobených pásů. Vliv vložky je vidět například při srovnání dvou jinak stejných modifikovaných (SBS) pásů GLASTEK 40 a ELASTEK 40. Pás GLASTEK má vložku ze skleněné tkaniny o plošné hmotnosti 200 g.m-2, udávanou pevnost v tahu 20 kN.m-1 při tažnosti 5 %, pás ELASTEK má výztužnou vložku z polyesterové rohože a dosahuje tahové pevnosti jen 16 kN.m-1 při tažnosti až 50 %. Druh vložky bývá dnes u některých českých pásů uveden již v označení, např. ST pro skleněnou tkaninu, SR pro skleněnou rohož, Al pro hliníkovou folii a PV pro vložku z polyesterové rohože. U dovážených německých a rakouských pásů se druh vložky značí PV (Polyestervlies) nebo KV (Kunststoffvlies) pro polyesterovou rohož, GV (Glassvlies) pro skleněnou rohož a GG (Glassgewebe) pro skleněnou tkaninu.

2.2.4.2 Krycí asfaltová vrstva Hlavními materiály krycích vrstev jsou asfalty oxidované a dnes asfalty modifikované. Asfaltová vrstva zajišťuje vlastní hydroizolační schopnost pásu a bývá upravena pro určitý způsob technologického zpracování, (např. navařování, lepení ap.). Asfalty s nižší teplotou měknutí budou lépe natavitelné a pokládka bude tedy lacinější. Naopak jejich vlastnosti za vyšších teplot mohou být méně příznivé. Pro asfaltované izolační pásy se v minulých letech v České republice zavedlo třídění podle množství krycí hmoty v na : typ A - s množstvím asfaltové hmoty do 500 g.m-2, typ R - s tloušťkou asfaltové krycí hmoty do 1 mm, typ S - s tloušťkou asfaltové krycí hmoty nad 1 mm - pásy natavovací - s plošnou hmotností obvykle od 3500 do 5000 g.m-2. Pro izolační práce se dnes prakticky užívají pouze pásy typu S, proto uvedené třídění dnes ztrácí na významu, nehledě na to, že dovážené zahraniční výrobky mají značení zcela jiná. Množství asfaltu se projevuje na tloušťce pásu, která se pak někdy udává ve svém desetinásobku za názvem pásu, např. ELASTEK 40 je pás o tloušťce 4 mm. Od šedesátých let se v zahraničí a později i u nás (1988 Štúrovo) objevily na trhu tzv. modifikované asfalty, tj.asfalty, do nichž jsou za tepla rozmíchány některé makromolekulární látky, dnes hlavně elastomery (syntetické kaučuky) nebo plastomery ( plasty).

= 9 =


Elastická modifikace dává asfaltu vlastnosti blízké kaučuku. Asfalt je pak elastický i při záporných teplotách, netrhá se a neláme. Množství modifikační přísady významně ovlivňuje nejen vlastnosti asfaltu, ale i jeho cenu. Proto se výrobci u levnějších výrobků snaží obsah přísady co nejvíce snížit (např. jen do 4 %), pak je ovšem třeba počítat s tím, že částečnou chemickou degradací se postupně i vlastnosti tohoto modifikovaného asfaltu budou blížit běžným asfaltům oxidovaným. V našich klimatických podmínkách by měl obsah elestické modifikace dosahovat 12 až 15 %, neměl by klesnout pod 7 %, protože pak se asfalt za nižších teplot chová již téměř jako běžný asfalt oxidovaný. Vyšší obsah modifikační přísady dává asfaltu i samozacelující schopnosti např, při místním proražení. Vysoká elasticita umožňuje tak i vyjímečně výrobu pásů zcela bez výztužné vložky, u takových výrobků je třeba však počítat s nižší tahovou pevností. Plastická modifikace spočívá ve zvýšení konzistence výchozího, původně měkkého, asfaltu na polotuhou. Množství modifikační přísady se pohybuje od 15 do 30 %, cena přísad je však asi poloviční ve srovnání s modifikací elastickou. Zlepšení se projeví v oblasti vyšších teplot (bod měknutí KK bývá kolem 135 oC, průtažnost 20 %), lepší odolnost ultrafialovému záření. Pásy s plastickou modifikací mívají vždy výztužnou vložku, bývají lacinější než s elastickou modifikací SBS, jejich vlastnosti při nízkých teplotách (teplota lámavosti) jsou však horší a při nízkém obsahu modifikační přísady se chovají jako běžné asfalty oxidované. V současné době jsou nejvíc vyráběny asfalty s elastickou modifikací styren-butadien-styrenem (SBS 7 až 15 %) , s plastickou modifikací ataktickým polypropylenem (APP 15 až 30 %). Modifikace SBS (v Evropě nejvíce užívaný CARIFLEX od firmy Shell) je výhodnější pro výrobky určené do nízkých teplot, modifikace APP naopak pro výrobky do vyšších teplot. Modifikací se podařilo vytvořit hmoty nových vlastností materiály s vysokou pevností, tažností až 1000 % a vysokou ohebností i při záporných teplotách. V současné době již světoví výrobci vyrábějí téměř 70 % pásů z modifikovaných asfaltů, někteří (např. Icopal) již pásy z oxidovaných asfaltů nevyrábějí vůbec. Obr.2.2.4.1 Vliv obsahu SBS-Cariflexu na vlastnosti asfaltu Druh použité modifikační přísady bývá na pásech přímo uváděn (SBS nebo APP), někteří výrobci již druh modifikační přísady uvádějí v názvu (např. PARAMOELAST pro SBS, PARAMOPLAST pro APP) nebo mají svá označení jiná, například u německých a rakouských výrobků se označuje druh modifikace zkratkou PYE pro modifikaci elastickou, PYP pro modifikaci plastickou. 2.2.4.3 Povrchová úprava Krycí pásy pro střechy mívají povrchovou úpravu, která kromě toho, že chrání asfaltovou krycí vrstvu před přímými účinky slunečního zaření, má i funkci estetickou. Povrchové úpravy, tvořené převážně minerálními barevnými posypy (nejlépe šupinatého charakteru) dávají možnosti velmi příznivého působení hotových střešních plášťů. Minerální posypy by měly být z co nejméně nasákavého kameniva. Pokud tomu tak není, např. různé barevné břidlice, měl by být posyp alespoň hydrofobizován. Hydrofobizaci poznáme nalitím kapky vody na pás, v případě dobré hydrofobizace vytvoří kapka vody kuličku, v případě chybějící se vsákne do posypu. Izolační pásy, které jsou z výroby opatřeny na spodním povrchu tenkou polyetylénovou fólií (0,02 mm), se natavují vždy tak, aby se PE fólie spálila. Účelem této tenké folie není zajištění vodotěsnosti, nýbrž jde o separační vrstvu bránící slepení pásu v roli. Pásy, které se užívají k sanacím starých střešních krytin, musí umožnit odchod vlhkosti z původního izolačního souvrství. Tyto, tzv. expanzivní pásy, mají proto na spodním líci nanesenu vrstvu asfaltu se zvýšenou lepivostí, která umožní je částečné přilepení pásu k podkladu. Uspořádání lepivých a nelepivých plošek vytvoří tak systém kanálků, jimiž mohou vodní páry odcházet k okraji k odvětrávacím otvorům nebo k zabudovaných ventilačním komínkům. Někteří výrobci pásy se stejnou povrchovou úpravou označují navíc barevným proužkem tak, aby nedocházelo k záměnám pásů za výrobky podobného vzhledu, ale odlišných vlastností.

2.2.4.4 Druhy asfaltovaných izolačních pásů Přehled nejběžnějších u nás vyráběných pásů udávají tabulky 2.2.4.1 a 2.2.4.2

= 10 =


Tabulka 2.2.4.1 Některé pásy české výroby z oxidovaného asfaltu Typ

Druh vložky

Označení nebo možný název

A

lepenka

R

hliníková folie lepenka

PARARUBIT PARAIZORUBIT

skleněná tkanina skleněná rohož skleněná tkanina hliníková folie Al folie na povrchu

A 330 H A 400 H A 500 H PARAFIB ALUDOR A R 330 H R 333 R 380 H R 500 H BITAGIT R V 13 IPA 380 H Pe IPA 400 H Pe PARABIT BITAGIT S SKLOBIT E FOALBIT S 80 HŠ ALFOBIT SJ 99 Pe

skleněná rohož

PER V 13

expanzivní pás

skleněná rohož S

lepenka

PARAFIB

PARARUBIT

BITUSAN ST BITUBITAGIT, BITUMOS EXTRASKLOBIT, BITALBIT S

15 % otvorů v ploše

Tyto pásy mají vložky (s vyjímkou kovových fólií) impregnované primárním asfaltem A 200 nebo A 80, jako krycí vrstva je použit asfalt AO-SI 85/25 nebo AO-SI 85/40. Tabulka 2.2.4.2 Pásy z modifikovaných asfaltů Modifikace SBS

Druh vložky skleněná tkanina

polyesterová rohož

hliníková folie APP

skleněná rohož skleněná tkanina polyesterová rohož

Označení nebo název SKLOELAST PARAMOELAST ST GLASTEK PARAMOELAST PV PARAMOELAST PV S POLYELAST ELASTEK RADONELAST PARAMOPLAST SR PARAMOPLAST ST PARAMOPLAST PV PARAMOPLAST PV S

V tabulce 2.2.4.3 jsou porovnány vlastnosti pásů BITAGIT, EXTRASKLOBIT s pásy SKLOELAST a POLYELAST z asfaltu modifikovaného SBS. Některé novější výrobky z modifikovaných asfaltů nemají dokonce vůbec nosnou vložku. Tohoto typu je například v Holandsku vyráběný pás FLEXOPER modifikovaný SBS s tažností za běžné teploty až 1000 % a při -40 oC až 115 %. Tento pás se připevňuje natavováním horkým vzduchem. Jinou možností je kombinace vrstev z pásů s různou modifikací - např.pás AWA DUO má na spodní straně vrstvu asfaltu modifikovaného APP, na vrchní straně modifikovaného SBS. Při celkové tloušťce 5 mm je plošná hmotnost 6 kg.m-2, síla při přetržení 16 kN.m-1, tažnost pásu 40 %, teplotní odolnost shora +115 oC, zdola +130 oC, ohyb za chladu shora do -30 oC, zdola do -20 oC. Da se tak využít lepší možnost natavování asfaltu s APP a lepší odolnost asafaltu s SBS vůči povětrnosti.

= 11 =


Tabulka 2.2.4.3 Porovnání vlastností vybraných pásů z oxidovaných a modifikovaných asfaltů BITAGIT POLYELAST výztužná ložka skleněná rohož rohož krycí vrstva oxid. asfalt SBS tlouštka pásu mm 3,5 2,75 plošná hmotnost kg.m-2 pevnost v tahu podél kN.m-1 8 napříč kN.m-1 6 tažnost % 2 o C 0 ohyb na trnu ∅ 30mm bod měknutí krycí vrstvy KK oC 85

EXTRASKLOBIT

SKLOELAST

skleněná tkanina

skleněná tkanina polyest.

oxid. asfalt

modif. asf. SBS mod. asf.

4 3,25 20 18

4 4,50 20 20

3 0 85

4 4,50 12 8

3 - 15 110

25 - 15 110

Silně modifikované asfalty se stávají lepivými i za normálních teplot a jsou základem pro výrobu tzv. samolepících pásů. Tohoto typu jsou např.výrobky firmy Grace, pásy BITUTHENE a BITUSHIELD, které lze pokládat až do teplot -5 oC. Připevňují se pouhým rozvinutím a přitlačením lepivého povrchu k podkladu. Aby nedocházelo k slepování pásu v roli, je spodní povrch chráněn obvykle vrstvou silikonového papíru, která se při pokládání odtrhne. Podobně firma Vedag vyrábí samolepící střešní pás VEDASTAR v tlouštce 4 mm nebo samolepící parotěsnou zábranu VEDAGARD na ocelové profilové plechy. Samolepící pásy jsou také vhodné při kladení na pěnový polystyren a při rekonstrukcích starých krytin. Při jejich kladení se snižuje riziko požáru a zvyšuje bezpečnost obsluhy. Silně lepivé modifikované asfalty se využívají u v některých speciálních ventilačních a expansních pásech, jako jsou např.výrobky firmy Icopal VENTITHERM, ELASTOTHERM a další.. Zde je na spodním líci asfaltová hmota ze silně lepivého asfaltu nanesena pouze v podélných proužcích omezené délky. Spálením ochranné PE fólie při pokládání dojde k aktivaci lepivé vrstvy a pás se přilepí pouze na cca 50 % plochy. Vzniklý systém kanálků mezi proužky nalepeného asfaltu s možnou příčnou cirkulací vždy po 750 mm dovoluje odvětrání vodních par z podkladu. Tyto pásy jsou vhodné i na opravy starých krytin, protože v mnoha případech nevyžadují odstranění starého hydroizolačního souvrství.

2.2.4.5 Použití asfaltovaných izolačních pásů Podle předpokládaného použití se izolační pásy dělí především na pásy do povlakových střešních krytin a na pásy užívané k izolacím spodní stavby, nádrží, jímek ap. Dále pro vodotěsné izolace mostních konstrukcí se vyrábějí vyvinuty speciální pásy splňující náročné požadavky mostních staveb. Mnohé pásy však mají použití univerzální. Kromě běžných izolačních pásů se vyrábějí též pásy expanzní nebo ventilační se speciální úpravou spodního líce, která zajistí pouze bodové či pruhové přilepení pásu a umožní tak odvětrání vodních par. V podřadných a provizorních povlakových střešních krytinách se mohou uplatnit izolační pásy typu A a R s nasákavou vložkou ve vnitřních a spodních vrstvách krytin a parotěsných zábran, dále jako pomocné hydroizolační a separační vrstvy. Pásy typu A a R s nenasákavou vložkou lze navíc použít i na vrchní vrstvu hydroizolačního souvrství. Pásy se vzájemně spojují asfaltovými nátěry. Pásy typu S s nasákavou vložkou jsou určeny do vnitřních vrstev povlakových krytin, v parotěsných zábranách a pomocných hydroizolačních vrstvách. Pásy s nenasákavou vložkou tvoří dnes rozhodující podíl v izolacích střech i spodní stavby. Některé pásy mají povrchovou úpravu (speciální šupinatý posyp apod.), která omezuje jejich použití výhradně na vrchní vrstvu. Od tradičního vytváření izolačního systému kombinací asfaltových nátěrů prokládaných pásy typu A se postupně přešlo na používání pásů typu S, které se připevňují natavením asfaltové krycí hmoty hořákem a následným přitlačením k podkladu. Pouze tam, kde podklad tvoří hořlavý materiál (např.pěnový PS), je třeba první vrstvu nalepit horkým asfaltem. Natavení může být plnoplošné, v některých případech pouze částečné například tam, kde se požaduje vyrovnávání vlhkosti pod položeným pásem a omezení lokálních tlaků = 12 =


vodních par zdola na krytinu. V poslední době se na trhu objevují pásy s rýhovitě upraveným okrajem, které umožňují napojovovat vzájemně pásy nikoliv přímým plamenem, ale horkým vzduchem teploty ca 600 oC tak, jak je obvyklé při kladení plastových folií. Při napojování pásů s povrchovou úpravou (posypem) na celé ploše je třeba v místech napojení pás nahřát a posyp stahnout či zatlačit do asfaltu tak, aby mohlo dojít k dokonalému spojení obou pásů. Obecným nedostatkem všech tradičních pásů z oxidovaných asfaltů je jejich nízká tažnost. Dilatační posuny konstrukce následkem sedání, smršťování, teplotních změn a podobně vedou k namáhání pásu v místě spáry a jeho postupnému trhání. Rovněž při rozvinování pásů, zvláště za nízkých teplot, dochází k praskání krycí vrstvy, průniku vlhkosti k vložce a urychlení degradace. Proto běžné pásy z oxidovaných asfaltů se doporučuje zpracovávat jen při teplotách vyšších než +5 oC, v praxi to znamená izolační práce lze provádět pouze v teplejších obdobích roku. Širší zavádění modifikovaných pásů ve dvouvrstvých či jednovrstvých střešních krytiinách je doprovázeno i rozvojem připevňování pásů mechanickým kotvením, případně v kombinaci s vzájemným lepením jednotlivých pásů. Pokládané pásy se např. na horním okraji mechanicky kotví šroubz či hmoždinkami do podkladu, následně kladená vrstva se v pruhu natavuje tak, aby překryla místa kotvení, na svém výše položeném okraji se opět mechanicky přikotví. Jsou vyvinuty kotvy do betonu, dřeva i plechových nosných podkladů. Kotevní hmoždinky mohou být délky až ca 300 mm, které spolu s hydroizolační krytinou umožňují současně kotvit i vrstvu tepelné izolace. Pokud kotvy procházejí parotěsnou zábranou, měly by být s dobrou antikorozní ochranou nebo být z nerezeyové oceli, protože je velké nebezpečí jejich rozrušení korozí a tím snížení únosnosti kotvy. Mechanické kotvení se výhodně uplatňuje například při opravách starých střech, kdy na narušený podklad nelze natavovat plnoplošně další vrstvy. Navíc pásy z modifikovaných asfaltů mají nízký součinitel difúze a nejsou tedy vhodné k opravám starých vlhkých hydroizolačních vrstev plnoplošným nalepením na původní krytinu. Samostatnou kapitolou jsou asfaltované pásy pro izolace mostů. Zvláště u silničních mostů musí izolace zajistit přenos brzdných sil do konstrukce a odolávat soustředěným tlakům kol silničních vozidel, zimním posypům a velkým změnám teploty. Proto požadavky na vhodné výrobky jsou zvláště vysoké. Pokud jde o betonové nosné konstrukce kladou se pásy na povrch nasycený penetračně adhesním nátěrem, který zajišťuje zmíněný přenos smykových sil do konstrukce. Pro mostní konstrukce se doporučují např. ELASTOCOL 500, INDEVER, VERNIS PARAFOR, BITUTHENE PRIMER B1 aj. Není-li povrch betonu dostatečně pevný používá se tzv. pečetící vrstva, tj. obvykle dvojnásobný nátěr epoxidovou pryskyřicí (např. PRODORAL, ISOFLEX, VDW 102) s posypem jemným křemičitým pískem. Účelem pečetící vrstvy je zpevnění povrchových vrstev betonu a snížení její propustnosti pro pohyb vlhkosti betonem k povrchu tak, aby izolační souvrství nemohlo být lokálně namáháno tlakem vodních par. Epoxidové pečetící vrstvy se nesmí nanášet, pokud povrchová teplota poklesne pod + 5 oC nebo stoupne nad + 40 oC, při mlze, rose a relativní vlhkosti vzduchu nad 75 %. Pro vlastní izolaci mostů se u nás dříve používal téměř výhradně SKLOBIT, dnes se dává přednost pásům z modifikovaných asfaltů. Vysoký bod měknutí požitých asfaltů umožňuje přímou pokládku asfaltového betonu o teplotě + 170 oC nebo litého asfaltu teploty až + 270 oC na položenou izolaci. Zjednodušuje se tak podstatně konstrukce vozovky a urychluje výstavba. Prvními pásy této skupiny byly u nás výrobky IZOTEKT slovinské firmy Izolirka. V současné době se prosazují hlavně pásy francouzských firem Siplast (PARAFOR PONTS, MISTRAL C) a Soprema (SOPRALENE FLAM ANTIROCK ASP ), italské firmy Index (PROTEADUO, TESTUDO), rakouských firem Teerag (PERMAPLAN) a Vedag (ISOVIL). U nás pásy pro izolace mostů vyrábějí v Paramo Pardubice pod názvem PARAMOELAST PV S o tlouštce 5, resp. 5,5 mm s pevností v tahu podélně (příčně) 19,5 (14,5) kN.m-1, tažností 40 % a pevností ve smyku 0,1 N.mm-2.. Dovážejí se k nám dále kombinované pásy ECB (etylen-copolymerisat-bitumen), které tvoří jistý přechod k foliovým výrobkům. Tyto pásy jsou ekologicky nezávadné, poměrně levné, vhodné pro izolace střech i skládek. Dle některých zkušeností se však po několika letech uvolňují spoje.

= 13 =


2.2.5 Asfaltové šindele Jednotvárný vzhled povlakových krytin na šikmých střechách byl příčinou snahy o docílení lepšího estetického působení těchto materiálů. Přání přiblížit vzhled povlakových střešních plášťů keramickým krytinám umožnila výroba tzv.asfaltových šindelů. Jsou to výrobky vyřezávané dnes ze speciálních pásů různého složení a výztužné vložky s různou, často velmi zajímavou, povrchovou úpravou. Použití modifikovaných asfaltů umožňuje dobrou tvarovatelnost i za nízkých teplot, takže šindele lze klást i za slabého mrazu do -3 oC, obecně však plně vyhovují i šindele z oxidovaných asfaltů. Příklady možných tvarů šindelů jsou na obrázku 2.2.5.1. Obr. 2.2.5.1 Tvary dodávaných asfasltových šindelů Asfaltové šindele se kladou obvykle na dřevěné bednění při sklonu střechy 10 až 90o. Připevňují se pozinkovanými hřebíky (lepenáči) nebo se přilepují. Při sklonech střech menších než 30o se doporučují klást na podkladní vrstvu z pásů typu A nebo R, případně vyrovnávací skleněnou či polyesterovou tkaninou, aby nedocházelo ke kopírování spár podkladu. Naopak při velkých sklonech je třeba zajistit řádné slepení jednotlivých vrstev, aby nedocházelo k odchlypování větrem. Životnost asfaltových šindelů se předpokládá nejméně 30 let. Používají se na bytové, občanské i historické stavby. V Evropě dodává celá řada výrobců asfaltové šindele v různých tvarech a s různou povrchovou úpravou napodobující keramické, břidličné či měděné krytiny i šindele z cedrového dřeva - např. Paramo, Siplast, Tegola, Vedag, Topik a jiní.

2.2.6 Vlastnosti asfaltových izolací a jejich zkoušení 2.2.6.1 Mechanické vlastnosti výrobků a izolačních vrstev Síla při přetržení - někdy označovaná též jako pevnost v tahu - se u plošných materiálů (asfaltovaných pásů nebo izolačních fólií) udává silou vztaženou na jednotkovou šířku pásu či folie, tj. v základních jednotkách kN.m-1. Protože zkušebními vzorky bývají pásky o šířce 50 mm, udává se často jako síla vztažená na tuto šířku , tj. N/50 mm. Někteří výrobci však pod pevností v tahu chápou běžné největší napětí (sílu vztaženou na jednotku plochy) udávané v MPa. Tažnost (průtažnost) - udává mezní prodloužení při přetržení. Měří se při tahové zkoušce a udává se v procentech původní délky vzorku. Přídržnost k podkladu - je nejdůležitější vlastností hotových izolací, která popisuje jak jakost asfaltovaného pásu , tak i jakost provedení izolačních prací. Požaduje se zvláště při posuzování izolací z asfaltovaných pásů u mostních staveb. Přídržnost k podkladu se zjišťuje odtrhovou zkouškou - na povrch pásu se syntetickým lepidlem nalepí čtvercový nebo kruhový terčík o ploše 50 cm2. Po vytvrzení lepidla se speciálním odtrhovým přístrojem (mechanickým nebo hydraulickým) změří síla potřebná k odtržení vzorku pásu od podkladu. Ze změřené síly a plochy terčíku se stanoví hodnota přídržnosti k podkladu v MPa. Přídržnost je silně závislá na výšce teploty. Například francouzské předpisy požadují přídržnost nejméně 0,4 MPa při teplotě +20 oC, pro jiné teploty je třeba sestavit kalibrační křivku.

2.2.6.2 Obecné vlastnosti izolačních materiálů : Nasákavost - udává v % největší množství kapaliny (obvykle vody) přijaté vzorkem vztažené k hmotnosti suchého vzorku. U některých materiálů se nasákavost udává v % objemu vzorku - číselné hodnoty jsou samozřejmě různé.

= 14 =


Nasákavost v % objemu je vždy pod 100 %, nasákavost v % hmotnosti může u lehkých hmot dosáhnout 300 i více %. Vzájemná závislost je dána vztahem: ρk .nv = nm.ρd, kde nm je nasákavost v % hmotnosti, nv nasákavost v % objemu, ρd objemová hmotnost vzorku v suchém stavu, ρk hustota nasakující kapaliny (vody). Hořlavost - popisuje chování materiálu v ohni. Podle ČSN 73 0823 se stavební materiály dělí do pěti stupňů hořlavosti : A - nehořlavé, B - nesnadno hořlavé, C1 - těžce hořlavé, C2 - středně hořlavé, C3 - lehce hořlavé. Podle německé normy DIN 4102 je dělení materiálů na nehořlavé A1, A2 a hořlavé B1 a B2 a zkušební metodika je odlišná než je v ČSN. Proto nelze údaje z cizí literatury a prospektů brát v úvahu při rozhodování o výhodnosti materiálu. Samozhášivost - charakterizuje schopnost hořícího materiálu po vyjmutí z plamene během určité doby samovolně uhasnout, aniž by došlo k jeho úplnému spálení. Samozhášivé hmoty jsou tedy hmoty hořlavé, jejich stupeň hořlavosti lze však samozhášivými přísadami snížit. Rychlost šíření plamene - popisuje dle ČSN 73 0863 šíření plamene po povrchu materiálu. Zkoušení této vlastnosti má význam u střešních krytin. Teplotní odolnost (stálost za tepla) - udává teplotu v oC, do níž si materiál zachovává smluvně stanovené vlastnosti, např.pevnost, velikost přetvoření ap. Smluvní stanovení vlastností může být definováno například povoleným procentem poklesu oproti hodnotě změřené za normální teploty + 20 oC. Dlouhodobá stálost za tepla - popisuje změnu vlastností při dlouhodobém působení vnějších zvýšené teploty. Obvykle se izolační pásy zkoušejí zahříváním až na např.+70 oC po dobu 6 měsíců. Po uplynutí této doby se pak porovnávají mechanické vlastnosti s původními. Na chromatografu lze sledovat i změny chemického složení asfaltové hmoty. Podobně lze zkoušet izolační fólie. Odolnost proti prorůstání kořenů - má význam u materiálů, které přijdou do styku s vegetací, např. u materiálů určených pro zelené střechy. Zjišťuje se pěstováním vybraných rostlin (Lupinus albus) ve vrstvě zeminy přesné tloušťky nasypané na zkoušeném vzorku. Kromě uvedených vlastností se zjišťují dále například odolnost proti přelétavému ohni, odolnost proti mikroorganismům, odolnost ultrafialovému záření, tvarová stálost při střídání teplot, pevnost proti proražení aj.

2.3 Fóliové izolace Rozvoj výroby fólií z makromolekulárních látek vytvořil podmínky pro jejich široké uplatnění ve stavebnictví jako hydroizolačního materiálu. Jejich hlavními přednostmi před asfaltovými hmotami je jejich vysoká pevnost v tahu, vysoká tažnost, dokonalá vodotěsnost. To umožňuje izolovat i stavební objekty, u nichž dochází k větším posunům, ať už od teploty, nebo od přetváření konstrukce. Nižší plošná hmotnost foliových izolací usnadňuje dopravu po staveništi a navíc umožňuje i kladení větších předem připravených dílů. Pro stavební hydroizolační účely se vyrábějí v tloušťkách 1 až 3 mm a v šířkách od ca 1,5 m do 5 i více metrů.

= 15 =


2.3.1 Rozdělení hydroizolačních folií Hydroizolační fólie jsou použitelné pro rovné i šikmé střechy, pro izolace teras a balkónů, pro izolace proti tlakové vodě při výstavbě bazénů, nádrží, pro izolace tunelů, méně často na izolace mostů. Jsou běžné i v zemědělství a chemickém průmyslu, protože většinou odolávají nejen vodě, nýbrž i mnohým agresivním látkám. Fólie se užívají při výstavbě nových konstrukcí i rekonstrukcích a opravách. Hlavními materiály pro výrobu izolačních fólií jsou : a) syntetické kaučuky (pryžové fólie), b) plasty ( fólie u PVC, PE, PIB aj.).

2.3.2 Uchycení folií k podkladu Fólie se jako izolační vrstva kladou volně, musí však být překryty zatěžovací vrstvou. Dnes se již jen ve vyjímečných případech folie k podkladu lepí, a to bodově, v pruzích či celoplošně. K lepení jsou vhodné různé druhy lepidel podle druhu materiálu fólie i podle podmínek, v nichž bude izolace působit. Některé fólie s podložkou se dají lepit i horkými asfalty, což je pro stavební výrobu někdy výhodné. Nejčastější je, stejně jako u asfaltovaných pásů, uchycování fólií mechanickým kotvením, např. bodově kotevními úchytkami nebo přibitím lištami. Vodorovné i svislé foliové izolace je třeba chránit před proražením a poškozením, a proto se na podklad (obvykle betonový) nejdříve klade netkaná textilie z polyetylénových, polypropylenových nebo polyesterových vláken (např. IZOCHRAN), nebo se podkládají a zakrývají deskami z plastů (PVC, PE, PP). Možná je i asfaltovaná lepenka, pokud fólie je odolná asfaltu. U izolací proti podzemní vodě, na něž bude betonována nosná konstrukce objektu, se izolační folie zakrývá např. technickou textilií i shora (u stěn zevnitř). Protože při železářských pracích i takto chráněné folie bývají neopatrnou prací železářů proraženy, osvědčilo se ještě jedno volné zakrytí izolované plochy zcela tenkou folií jakéhokoliv původu. Jejím úkolem je pouze zabránit vsakování čerstvého betonu do textilie a navíc neopatrná práce železářů se projeví zjevným porušením této ochrany a je tak možné v ohroženém místě znovu zkontrolovat celistvost vlastní foliové izolace. Spojování jednotlivých dílů folií Vzájemné spojení jednotlivých dílů folie je možné lepením (pryžové folie, PVC), častěji svařováním. Svařování lze provést - horkým vzduchem (s přeplátováním automaty firmy Leister), - horkým klínem (např. přístroje P.F.A.F.F), - extruzně s přídavným svařovacím materiálem (drátem). Vzhledem k tomu, že místa spojů jsou vždy slabým místem z hlediska vodotěsnosti, požaduje se dnes často spojení dvojitým svárem s vytvořením zkušebního kanálku. Správnost spoje lze pak odzkoušet atmosferickým přetlakem. Naopak jednoduché spoje je možné, i když obtížně, odzkoušet podtlakovou zkouškou. U lepitelných folií je též zvykem spoje povrchově přetřít lepidlem, např. u folií z PVC roztokem PVC v tetrahydrofuranu (THF). Pro zkoušky těsnosti hotových konstrukcí střešních plášťů firma Mataki používá též speciální zkoušku založenou na vývinu dýmu pod folií. Netěsné spoje a poškození folie se projeví únikem dýmu. Obr. 2.3.0.1 Příklady svařovaných spojů Obr. 2.3.0.2 Možnosti kontroly svárů Zvláštní postavení mají foliové izolace při výstavbě tunelů a podzemních staveb. Zde folii není možné pokládat, je třeba ji zavěšovat či kotvit k výrubu. V takovém případě je třeba povrch výrubu stříkaným betonem vyrovnat tak, aby nezůstaly ostré hrany a výstupky o které by se mohla folie proříznout. Do takto připraveného podkaldu se potom uchytí terčíky s širší hlavoui z téhož materiálu jako je izolační folie. K nim se potom folie přivařuje. Folie se takto bodově uchycuje poměrně volně, protože při betonáži vnitřní klenby podzemního díla se folie tlakem čerstvého betonu přitiskne k podkladu a tím dojde k jejímu sevření. Proto se zde plně využije vysoké tažnosti foliových materiálů. Pro tyto izolace jsou výhodné folie spíše větší šířky, neboť umožňují maximálně omezit počet vzájemných spojů. Spoje jednotlivých pruhů se vždy dělají dvojitým svarem s možností kontroly. Pro podzemní, obvykle špatně osvětlené, prostory se používají buď folie průhledné (transparentní), které usnadňují navařování na osazené terčíky, nebo tzv. folie signální. Tyto folie jsou dvoubarevné (např, jeden povrch černý, druhý žlutý), přičemž se kladou světlou barvou na = 16 =


odvrácenou nepřístupnou stranu. Při vnitřním poškození tmavé části a objevení se světlé barvy mají umožnit lokalizaci případné poruchy. Protože vnitřní klenby či konstrukce bývají vyztužené, je dalším problémem fixování výztuže na vnitřní straně izolace. K tomu účelu slouží speciální kotva, které prochází izolační folií a je s ní vodotěsně spojena. Na tyto kotvy se pak ocelová výztuž uchycuje, často se ještě ze strany k folii podkládá měkkými podložkami (např. hadicemi z plastů).

2.3.3 Fólie kaučukové (pryžové) Pro výrobu fólií se především používal chloroprenový kaučuk, který se vyznačuje vysokou pružností, dobrou odolností proti stárnutí a povětrnostním vlivům a dobrou chemickou odolností většině anorganických látek. Bývají však problémy se smršťováním. Z tohoto kaučuku se u nás vyráběla fólie OPTIFOL C. Tato fólie se připevňovala lepidly (C 511, ALKAPREN ). Má horší teplotní odolnost, proto se uplatňuje především v zakrytých izolacích teras, střech s násypy ap. , OPTIFOL C lze kombinovat s asfaltovými hmotami. Z etylenpropylenového kaučuku, který vyniká odolností proti stárnutí a povětrnosti, se vyráběla fólie OPTIFOL E. Připevňovala se opět lepením (kupř. C 510), nebylo možné ji kombinovat s asfaltem, protože docházelo k zvlnění.Nebyl ani vhodná na silně namáhané tlakové izolace, protože se nedařilo vytvoření dostatečně pevných spojů. Na střešní krytiny se dodával ještě barevný OPTIFOL K s vyšší tažností. Pryžové folie jsou rozšířené především v USA, v Evropě se dosud objevují poměrně zřídka. V poslední době se však k nám začínají dostávat nové nevyztužené folie z EPDM (etylen-propylen-dien-monomer) s podstatně lepšími vlastnostmi, které mohou v budoucnu najít širší uplatnění.

2.3.4 Fólie z plastů Pro stavební izolační účely připadají nejčastěji v úvahu fólie vyrobené z měkčeného PVC, polyetylénu (PE) a polyizobutylénu (PIB). PVC fólie mají u nás nejstarší tradici v materiálu ISOFOL, který se objevil již v padesátých letech.Moderní fólie se většinou označují pouze čísly, některé mají navíc název mnohdy vysvětlující jejich určení. 2.3.4.1 Fólie z PVC se vyrábějí ze směsi emulzního nebo suspenzního PVC prášku, změkčovadla, stabilizátoru a plniva. Vyrábějí se kalandrováním (válcováním) nebo vytlačováním, případně nanášením směsi na vložku. Mohou být též vyztuženy uvnitř nebo na povrchu vložkou, a to textilní, z polyesterových vláken nebo ze skleněných vláken (SARNAFIL G) . Vyztužením vložkou se zlepšují mechanické vlastnosti (zvyšuje se pevnost, snižuje smršťování), vždy však klesá tažnost, a to ze stovek % na desítky %. Za mrazu je též jisté nebezpečí rozlepení. PVC fólie mají dobrou pevnost, vysokou tažnost a odolávají běžným anorganickým agresivním látkám při koncentracích do 20 %. Až na vyjímky nejsou však PVC fólie odolné organickým rozpouštědlům a ropným látkám. Běžné folie z měkčeného PVC nesmějí přijít do přímého styku s asfalty, dehty, pryží a polystyrenem, od nichž se proto oddělují položenou netkanou textilií.. Folie z PVC nejsou obecně odolné ultrafialové složce slunečního záření, a proto je nelze nezakryté vystavit vlivu povětrnosti (mimo speciální folie střešní). Střešní folie se většinou vyrábějí ve světle šedivé barvě, někteří zahraniční výrobci dokonce vyrábějí folie v jasných béžových barvách, aby se povrchová teplota při slunečním ohřevu slunečním zářaním co možná snížila. Fólie z měkčeného PVC mají stupeň hořlavosti C2 (fólie 807 dokonce C3), nasákavost do 0, 5 do 1, 5 %. Rozměrová stálost vyztužených fólií je ±1%, nevyztužených do ±2 do ±4 %, tvrdost podle Shore A od 75 do 88 oSh, tažnost vyztužených je nejméně 10 %, nevyztužených 200 až 250 %.Při teplotách pod 0 oC tuhnou a křehnou, proto vyžadují velmi opatrné zacházení. Při teplotách pod -20 oC již při ohybu praskají. Jsou odolné proti prorůstání kořenů. Fólie se připevňují rozpouštědlovými lepidly nebo se přichycují mechanickými způsoby či přivařením k osazeným úchytkám z PVC. Druhy odolné bitumenům, resp. s textilní podložkou, se naopak lepí roztaveným = 17 =


asfaltem. Spoje jednotlivých dílů se lepí lepidlem THF (tetrahydrofuran) při nejmenší teplotě okolí +15 oC nebo se svařují horkým vzduchem, horkým klínem či vysokofrekvenčním elektrickým svařováním. Svařované spoje a řezné plochy u vyztužených folií se ještě zalévají tzv. tekutou fólií (roztokem PVC v THF). Pro renovace střešních asfaltových krytin se dováží i samolepící vyztužené folie, které se kladou přes penetrační nátěr přímo na starou asfaltovou krytinu, aniž by bylo třeba ji složitě odstraňovat (např. GEKAPLAN LL SF 12 firmy Benecke-Kaliko SRN). V následujícím přehledu domácích fólií jsou uvedeny i typy již nevyráběné se kterými se však můžeme setkat při opravách a rekonstrukcích:

Tabulka 2.3.4.1 Stavebně izolační fólie z měkčeného PVC Druh

PVC

Označení

Tlouštka Pevnost

801 803 803 vyztuž. 804 804 vyztuž. 806 807 vyztuž. 808 784 790 vyztuž.

mm 1,0-1,5-2,0 0,6-1,0-1,5-2.0 1,2 2,0 1,5 1,0-1,5 3,5 16 0,8-1,3 1,5

HYDROLEN S 12 T vyzt. 1,2 HYDROLEN ZR 12 T

Síla při Tažnost Plošná v tahu přetržení % MPa kN.m-1 15 15 12 15 12 15 16 15 6

-

28

16/20

hmotn. kg.m-2 1,3až2,5 0,8až2,5 1,6 2,5 1,9 1,3-1,9 2,3 1,1-1,6 1,9

1,55

ISOFOL (červenohnědá) Původní typ vyráběný od padesátých do konce osmdesátých let užívaný k zemním izolacím. Největším výrobce folií pro stavebnictví u nás je Fatra Chropyně. V minulosti označovala jednotlivé své výrobky číslem, z nichž nejpoužívanější byly : 801 (žlutobílá) Neodolává ultrafialovému záření, proto vhodná pro zakryté izolace, nikoliv na střechy. Manipulace možná až do -5 oC, funkčně použitelná do -40 oC. 803 (hnědá), tzv.zemědělská Určena pro izolaci objektů proti proti podzemní vodě, únikům zemědělských výluhů a kapalin do půdy, nelze užít na pitnou vodu. Manipulace a použitelnost jako typ 801. Životnost na povětrnosti 10 let, zakryté přes 20 let. Není odolná acetonu, alkoholu, benzínu, fenolům, olejům, pryži, asfaltu. Pro izolaci jímek se používá tlouštka 2 mm, pro izolaci proti podzemní vodě nejméně 1 mm. Folie Fatrafol 803 II či EKOPLAST 916 s vysokým difúzním odporem jsou použitelné i na ochranu proti radonu. 804 (líc světlešedý, rub tmavošedý) Odolná UV záření a je tedy vhodná pro střešní pláště. Funkčně použitelná od -30 do +80 oC, ostatní vlastnosti podobné typu 803. 806 (tmavošedá) EKOPLAST Určena pro izolační vrstvy bránící úniku nafty, motorových a topných olejů, nelze použít na pitnou vodu. Není odolná ultrafialovému záření a tedy nelze použít na střechy. 807 (líc světlešedý, rub tmavošedý) Odolná povětrnosti od -30 do +80 oC, je vhodná i na střechy. Textilní podložka z netkaného polyesterového rouna je odolná asfaltu, proto lze fólii asfaltem lepit. Stupeň hořlavosti C3, odolná proti přelétavému ohni. Tento typ fólie určen především na obnovu starých povlakových krytin. 808 (líc zelený, rub tmavošedý s textilní podložkou) = 18 =


Doporučovaná pro izolace zelených střech. 784 (tmavě šedá) ROPOPLAST Speciální fólie pro použití k izolacím proti úniku ropných látek, např.pro izolaci manipulačních ploch, záchytných van a jímek. Fólie je odolná naftě, motorovým olejům i asfaltu, není však odolná povětrnosti. Pokládá se za teplot 0 až + 40 oC. 790 (modrozelená) Určena pro izolace bazénů. V roce 1992 byla do výroby zavedena v Technolen Lomnice n. P. nová střešní folie HYDROLEN 12 T (šedá, vyztužená), později doplněná i folií pro zemní izolace (fialová). Ze zahraničních fólií jsou u nás nejznámější folie TROCAL (dnes SIKA-TROCAL), SIKAPLAN, ALKOR, Van BEESOUW. Těchto fólií je celá řada hladkých i profilovaných v různých tloušťkách i barvách pro aplikaci ve střechách, spodních stavbách i tunelech.

2.3.4.2 Polyetylénové (PE) fólie se vyrábějí z nízkotlakého nebo vysokotlakého polyetylénu pro hydroizolační účely, k izolacím zemědělských objektů (skladů silážních látek, hnojišť ap.), k utěsňování skládek komunálního i průmyslového odpadu, k těsnění sypaných hrází a nádrží a k těsnění prostorů zadržujících tekutiny nebezpečné pro podzemní vody. PE fólie jsou dále vhodné jako výstelky kanálů, nádrží pro pitnou i užitkovou vodu, k těsnění tunelů a podzemních staveb i jako zakryté fólie na těsnění zelených střech. Fólie z nízkotlakého polyetylénu HDPE o hustotě 945 až 950 kg.m-3 se u nás kombinují s oddělitelnou ochrannou vrstvou netkané textilie ARALEP. Textilie ARALEP je z polypropylenového vlákna zpevněného vláknem z polyamidu. Při kombinaci s PE fólií se nechává po straně proužek šířky 50 - 70 mm bez textilie, aby bylo možné podélné spojování. Spojování může být svařováním horkým vzduchem, horkým klínem nebo extruzním svařovacím přístrojem. Fólie se pokládají při teplotách od 0 do +30 oC, funkčně použitelné jsou v rozmezí -25 až +50 oC. Fólie jsou nezávadné pro pitnou vodu, odolné vůči plísním a mikroorganismům, zředěným roztokům běžných chemikálií a částečně odolné benzínu, toluenu, acetonu. Jsou však hořlavé, stupeň hořlavosti C3. Vyrábějí se v šířkách 1650, 1700, 2000 a 2100 mm. Především pro protiradonovou ochranu slouží folie PEFOL, její součinitel difúze dosahuje 5,7.10-12 m2 .s-1. Folie z polypropylenu (PP) se zatím ve stavebnictví příliš neuplatňují. Materiál je obdobný polyetylenu, je však ještě tvrdší a hůře zpracovatelný. Tabulka 2.3.4.2 Folie z PE Druh

PE

Označení

Tloušťka mm

Pevnost v tahu MPa

Síla při přetržení kN.m-1

Plošná hmotnost kg.m-2

PEFOL RHS HF 750 HF 1000 HF 1200 HF 1800

1-1,5-2,0 4,0 5,0 5,5 7,0

30/27 -

8 10 12 15

EKOTEN 915

2,0

24

-

0,94-1,41-1,88 1,1 1,3 1,5 - podélně 2,1 - příčně 14 1,9

Při porovnání folií z PVC a polyolefinů (PE, PP) je třeba zdůraznit, že polyolefinové folie neuvolňují změkčovadla a tedy nemění tolik své vlastnosti, jsou tím i většinou použitelné pro pitnou vodu. Při hoření PE a PP folie uvolňují méně toxické zplodiny. Podstatně hůře se však slepují a za nižších teplot svařují (zvláště PP). Běžné PE a PP folie jsou oproti foliím z PVC tvrdší, což může způsobovat problémy při kladení. Dojdeli totiž ke zvlnění položené folie např. ohřevem slunečním zářením, zůstane folie deformována a při zakrytí = 19 =


tenčím betonovým potěrem zůstanou pod folií dutiny, které mohou způsobit popraskání potěru při následném pocházení. Proto v současné době již přední zahraniční výrobci (např. Sika Trocal) prodávají folie z vysokotlakého polyetylenu LDPE, který je měkčí. Tyto folie si ponechávají výhodné vlastnosti polyolefinických materiálů, jejich zpracování je naopak obdobné jako u měkčeného PVC, jejich cena je však zatím vysoká.

2.3.4.3 Polyizobutylenové fólie (PIB) jsou vyrobeny z kaučuků s nasyceným řetězcem polymetylénového typu, který neobsahuje dvojné vazby. Proto se nedají vulkanizovat, ale na druhé straně výborně odolávají nejen tlakové vodě, nýbrž i mnoha agresivním látkám - např.roztokům obsahujícím ionty SO42-, Cl-, CO32-. Dobře odolávají vyšším teplotám, plísním, hnilobě, naopak jsou málo odolné olejům, tukům a rozpouštědlům. Hlavní fyzikální parametry udává tabulka 2.3.4.3. PIB fólie se k podkladu lepí horkým asfaltem nebo rozpouštědlovými kaučukovými lepidly (ALKAPREN, C 510), xylenem, metylenchloridem ap. Hotová izolace se chrání opět nepískovanou asfaltovanou lepenkou nebo průmyslovými textiliemi. Při izolování ostrých hran nebo prostupů je třeba k vytvarování detailu fólii změkčit opatrným ohřátím horkým vzduchem. Tabulka 2.3.4.3 Vlastnosti PIB fólií objemová hmotnost pevnost v tahu tažnost tvrdost (Shore) měrná tepelná vodivost použitelnost při teplotách elektrický odpor výrobní tlouštky

kg.m-3 MPa % o Sh W.m-1.K-1 o C Ohm.cm mm

1400 až 1600 1,5 až 4,5 300 až 350 70 až 80 0,25 až 0,45 -25 až +80 60 1 až 3

Fólie PIB se u nás nevyrábějí, dovážejí se např. z SRN pod názvy OPANOL, RHEPANOL, BE-GE-LEN.

2.3.5 Profilované fólie V nedávné době se objevily nové způsoby izolování proti beztlakové vodě, a to kombinací nepropustné izolační vrstvy se vzduchovou mezerou umožňující volný odtok vody či volný pohyb vodních par. Na bázi polyetylenu PE vznikly tzv.profilované fólie, kdy poměrně tuhý materiál je zformován do prostorové struktury tvořené rovnoměrně rozmístěnými kopulkami v ploše. Izolační systém je tvořen membránou profilovanou do tvaru kopulek výšky 6 až 20 mm, které se opírají o izolovanou konstrukci.Tak vzniká mezi izolační membránou a konstrukcí vzduchová mezera, která umožňuje odvětrávání vlhkosti i odtok kapalné vody. Obr. 2.3.5.1 Aplikace profilované folie při izolaci proti zemní vlhkosti U nás jsou nejznámnější profilované folie PLATON firmy Isola, DELTA firmy Dörken, TEFOND od firmy Tegola, TECHNODREN z Technoplastu v Chropyni a folie PENEFOL z Gumotexu v Břeclavi. Membránu z profilované folie lze použít k izolacím vodorovných, šikmých i svislých konstrukcí. Na svislé stěny se připevňuje hřeby ve vrcholech kopulek přes speciální podložky po ca 250 až 500 mm. Jednotlivé pásy se spojují přesahem s utěsněním zvlášť dodávanou páskou, šňůrou či tmelem. U šířky 2,07 m je pruh 7 cm bez kopulek, což umožňuje jednoduchý přesah. Jednotlivé díly lze rovněž, byť vyjímečně, jako hladké fólie svařovat.

= 20 =


Tabulka 2.3.5.1 Technické parametry folií systemu PLATON, DÖRKEN, TEFOND A PENEFOL

materiál membrány tloušťka membrány mm výška profilování mm plošná hmotnost membrány kg.m-2 pevnost v tahu MPa únosnost v tlaku - přímo min. MPa - při vyplnění kopulek betonem MPa tažnost % o teplota použití C +80 o teplota měknutí C chemická odolnost alkalie výrobní rozměry role délka m šířka m

PLATON DÖRKEN TEFOND PENEFOL lineární polyetylen HDPE 0,8 až 1,3 6, 20 8 10 - 20 0,57 0,65 10 0,22 0,20 0,15 až 0,70 až 1,1 min.50 65 -50 až +80 -30 až +60 -30 až + 125

ropné produkty, běžné kyseliny,

20 1,0 - 1,65 - 2,0 - 2,07

20 1,0-1,5-2,0

25 -

Možnosti využití tohoto izolačního systému jsou zvláště v pozemních stavbách. Izolace z profilované folie může tvořit vnější obvodovou izolaci podzemních částí až do hloubky 5 m, vždy však ve spojení s drenážním systémem. Je vhodná i k vytvoření odvětrávané mezery při vnitřní izolaci vlhkých stěn, zde však s nutnými odvětrávacími otvory u podlahy a stropu, aby k proudění ve vzduchové mezeře mohlo vůbec dojít. Podkladem může být beton, pórobeton, cihelné zdivo, jako povrchová úprava je možná omítka na pletivo, dřevěný obklad nebo obkladové prvky ze sádry ap. Folie, které mají být omítány, jsou optřeny ještě krycí vrstvou s profilovanou mřížkou, aby se umožnilo spojení nanášené malty a podkladu. Další možností použití těchto fólií je izolace podlah, kde je však třeba membránu u stěn vytáhnout do výšky aspoň 100 mm. Položenou membránu lze zakrýt betonem v tl. 50 až 70 mm vyztuženým pletivem, případně přímo deskami z pěnového PS, z minerální vlny nebo konstrukcí dřevěné podlahy. Profilovaná membrána je použitelná též jako střešní izolace do plochých i šikmých střech nebo do střech zelených. Běžné folie z PE nejsou však odolné UV záření, a proto musí být vždy zakryty a nemohou tedy tvořit vnější vrstvu izolačního systemu. Možné je i použití v průmyslových stavbách (opěrné zdi, podzemní šachty) nebo v tunelech jako drenážní rubová vrstva. Vzhledem k vysokému difúznímu odporu se tyto folie používají i do podlah jako bariera a současně odvětrávací mezera proti vnikání půdního radonu do budov. 2.3.6 Difúzně propustné fólie Difúzně propustné fólie slouží k vytvoření pojistné hydroizolace umožňující zhotovení „teplé“ sedlové střechy bez větrací mezery mezi tepelnou izolací a pojistnou hydroizolací. Fólie musí poskytovat určitou ochranu před srážkovou vodou a zároveň musí umožnit únik vodní páry z chráněného prostoru. Difúzně propustná fólie se klade příčně přes krokve přímo na tepelnou izolaci. Umožňuje dosáhnout dostatečného odporu střešní konstrukce při menší výšce krokví. Čtvereční metr difúzně propuistné fólie musí za běžných podmínek podmínek proustit řádově desítky gramů vodní páry během čtyřiadvaceti hodin. Dýchání konstrukce, včetně vysychání zabudované vlhkosti, je pak dostatečně účinné i v případě zavěšených a větraných fasád. Holandská firmy Nicolon doporučuje pro pojistné hydroizolace fólie vykazující propustnost vodních par minimálně 30 g.m-2 za 24 hodin v případě odvětrávaných střech (NICOLON 105, NICOLON 110 SE) a pro střechy neodvětrávané předepisuje vysocedifúzní fólii s propustností vodních par minimálně 130 g.m-2 za 24 hodin (NICOLON 2000). Zároveň musí být z vnitřní strany použita parotěsná zábrana, kterou firma Nicolon charakterizuje hodnotou ekvivalentní difúzní tloušťky větší než 100 m. Difúzně propustné fólie NICOFOL jsou zhotoveny z polyetylénu a jsou opatřeny zpevňující vlákny, která vytvářejí mřížku. Při plošné hmotnosti 110 g. m-2 je pevnost podélná pevnost fólie 400 N při zkoušce 5 cm širokého pásu. Propustnost

= 21 =


fólie je umožněna nálevkovitými mikroperforacemi. Fólie se klade potiskem navrch tak, že nálevkovité mikroperforace jsou obráceny větším otvorem k odvětrávané ploše. Difúzně propustná fólie TYVEK je zhotovena z krátkých nesmáčivých polyetylénových vláken papírenskou technologií. Má podobu na omak hladkého navoskovaného papíru. Její difúzní odpor zároveň účinně omezuje průnik studeného vzduchu (profouknutí) tepelné izolace. Deklarované vlastnosti fólie TYVEK jsou špičkové. Ekvivalentní difúzní tloušťka pro průchod vodní páry Sd je pouze 0,01 m. Výrobce dále uvádí, že 1 m2 této fólie propustí 800 - 3000 g vodní páry za 24 hodin. Pevnost v tahu 7 kN.m-1, což je pro praktické použití více než dostačující.

Tab. 2.3.4.1 Srovnání permeability někteých materiálů

Materiál

Permeabilita pro vodní páru za 24 hodin

Alkydový nátěr rozpouštědlový 0,1 mm

20 g.m-2

Alkydová emulze vodou ředitelná

40 g.m-2

Akrylátová disperze

70 -80 g.m-2

Fólie Tyvek

800 - 3000 g.m-2

Nicofol 110 SE

60 g.m-2

Nicofol 140 SE

60 g.m-2

Jurtafol D110

min. 20 g.m-2

Jutafol D 140

min. 20 g.m-2

Jutafol N (parotěsná zábrana Sd= 43 m)

max. 1 g.m-2

Polyoefinová fólie JUTAFOL D (Juta a.s. Dvůr Králové) je příkladem podstřešní fólie tuzemské produkce.. Fólie je při výrobě opatřena jemnou mikroperforací, která snižuje její pevnost na cca 4 kN.m-1. Faktor difúzního odporu µ = 5800 a odpovídající ekvivalentní difúzní tloušťka Sd činí 1,4 m. Novinkou v oblasti odvětrávání střešních izolací představuje polyamidová fólie DIFUNORM VARIO. Fólie je určena jako parozábrana a také se jako parozábrana montuje na vnitřní stranu izolace sedlové střechy. Její odpor proti průniku vodních par je však silně závislý na vzdušné vlhkosti. Ekvivalentní difúzní tloušťka Sd (stanovená podle DIN 52615) se pohybuje v rozmezí 0,2 - 5 m. V zimě, kdy je vlhkost uvnitř izolace nízká, je ekvivalentní difúzní tlušťka maximální a DIFUNORM VARIO funguje jako parozábrana. V létě kdy je vlhkost vzduchu uvnitř izolace vyšší ekvivalentní difúzní tloušťka klesá a vlhkost uniká přes DIFUNORM VARIO dovnitř budovy. Podmínkou dobré funkce je současné použití pojistné hydroizolace na úrovni vysocedifúzní fólie s hodnoutou Sd nejvýše 0,2 m. V interiérech se zvýšenou vlhkostí (kuchyně, výrobní haly) nelze DIFUNORM VARIO doporučit a parozábranu je třeba provést klasickým způsobem z materiálu s řádově větší ekvivalentní difúzní tloušťkou (Sd ≥ 50 m). Je rovněž třeba upozornit, že proměna difúzního odporu fólie DIFUNORM VARIO je provázena objemovými změnami a fólii je proto třeba montovat s určitým prověšením.

2.3.7 Zkoušení foliových izolací Většina výrobků se i u nás zkouší podle německé normy DIN 16 726. Tato norma pro střešní folie sleduje všeobecné vlastnosti (výskyt bublin, prasklin, lunkrů) přímost a rovinost tloušťku sílu při přetržení tažnost = 22 =


chování spoje při zkoušce smykem odpor proti dalšímu trhání soudržnost vrstev pevnost v protlačení odolnost proti proražení rozměrovou stálost stárnutí za tepla ohyb za chladu (nová folie, folie po umělém stárnutí, folie po uložení ve vodě) faktor difúzního odporu

2.4 Silikátové izolační hmoty Schopnost křemičitanů (silikátů) vytvářet pevné minerální struktury je široce využívána celým průmyslem stavebních hmot. Křemičitany vápenaté jsou hlavní hydraulickou složkou portlanského cementu. Struktura běžného vytvrzeného cementu (respektive běžného betonu či běžné malty) v důsledku značného množství pórů, dutinek a trhlinek nebývá vodotěsná. Zvýšení těsnosti je možné snížením vodního součinitele a zhutněním dostatečně zmenšujícím prostory mezi zrny v ještě čerstvé cementové směsi. Další možností je použití látek utěsňujících prostory mezi zrny ve zvrdlé hmotě. Pokud zvolíme kvalitní disperzi je možné pomocí polymerní přísady zvýšit vodotěsnost a do určité míry i chemickou odolnost přímo konstrukčního betonu a není pak nutné zhotovovat další ochranné vrstvy. Pro takovéto použití však musí být příslušná disperze schválena. Jako přísada je vyhovující akrylátová disperze MOWILITH LDM 6880, která kromě plastifikačního účinku zlepšuje mrazuvzdornost, otěruvzdornost a ohybovou pevnost betonu [3]. Disperze se dávkuje v množství 5 - 20 % z hmotnosti cementu. Častěji se ale postupuje tak, že se na betonovém prvku vytváří vodotěsná vrstva ze silikátové hmoty s minimalizovanou pórovitostí sloužící jako dodatečná (sekundární) ochrana. Další těsnicí hmoty jsou pak založeny na krystalizačním zaplnění pórů v povrchové vrstvě již vytvrzeného betonu. 2.4.1 Vodotěsnící nátěry a omítky Vodotěsnící hmoty na silikátové bázi byly objeveny již začátkem století, jejich větší rozšíření nastalo však až v nedávných letech. Jde obvykle o směsi obyčejných či speciálních cementů s různými polymerními přísadami a minerálními příměsemi. Ke snížení velikosti prostorů mezi zrny se využívá zvýšená jemnost mletí cementového slínku a jako přísada se často využívá mikronizovaný amorfní křemen (silica fume). Reakcí amorfního křemene s hydroxidem vápenatým vzniklým hydratací křemičitanů vápenatých dochází ke vzniku dalších silikátů zvyšujících těsnost celé struktury. Silikátové izolační hmoty jsou určeny především na povrchové úpravy plošně prosakujících betonových konstrukcí.Mohou být použity jak ke zvýšení vodotěsnosti nových konstrukcí, tak i k opravám starých. Kromě hydroizolační funkce zlepšují též kvalitu povrchu a přispívají k zvýšení odolnosti proti některým agresivním látkám. Vodotěsnicí hmoty se nanášejí nátěrem polotvrdým kartáčem nebo jako tenká vrstva stěrkou v tloušťkách od 1 do 4 mm v jedné či dvou vrstvách. Jejich zásadní předností je možnost aplikace na vlhké podklady a jednoduchý způsob nanášení bez složitých mechanizačních prostředků. Nejsou vhodné k utěsňování trhlin v betonových konstrukcích v nichž dochází k posunům nebo jimiž proudí voda, ani k opravám konstrukcí trvale vodou zaplavených. K uplatnění krystalizačního utěsnění je nutný savý podklad s kapilárami, jimiž účinné složky pronikají do hloubky. V pórech pak za přítomnosti vlhkosti probíhá krystalizace a tak se póry vyplňují a zvyšuje vodotěsnost. Z dovozních materiálů utěsňujících kapilární systém betonu pomocí krystalizace jsou u nás nejznámější XYPEX, VANDEX, THOROSEAL a PENETRON. Novým českým výrobkem je LADAX mono používaný jako základní izolační nátěr zajišťující vodotěsnost a LADAX kombi používaný ke zesílení účinku tam, kde bude ošetřený povrch trvale ve styku s kapalinou. Ladax je hygienicky nezávadný a byl testován státní zkušebnou podle ČSN 67 3099 a ČSN 73 2578. Podmínkou správné funkce LADAXU je aplikace na betonový podklad s otevřenými kapilárními póry, ve = 23 =


kterých se vytvoří a zakotví utěsňující krystaly. Praskliny a narušený povrch betonu se předem sanují pomocí LADAX tmelu. Silikátové těsnící hmoty se aplikují při teplotách +5 až +25 oC. Do jejich zatuhnutí musí být chráněny před rozplavením vodou. Jejich těsnící účinek se lépe využije při pozitivním tlaku vody než při negativním, kdy je vrstva namáhána na odtržení. Nejsou vhodné v případech střídavého vysušování a vlhčení konstrukce, ani v případech, kdy lze očekávat větší deformace a vznik trhlin. Samostatnou zmínku si zaslouží cementokaseinové hmoty, jejichž vývoji byla u nás věnována poměrně značná pozornost v osmdesátých letech.2 Je možné připomenout vcelku dobré výsledky, které byly dosahovány s materiálem ANTIKON CK-S. Kromě vodotěsnicí funkce se ANTIKON CK-S osvědčoval i jako antikorozní nátěr ocelových konstrukcí v trvale vlhkém prostředí. Dusitanový inhibitor koroze obsažený v ANTIKONU CK-S však neumožňoval jeho použití pro styk s pitnou vodou a proto byl vyvinut antikorozně méně účinný zato však zdravotně nezávadný ANTIKON SH. Cementokaseinové nátěrové hmoty jsou poměrně husté. Při aplikaci zůstavají na natírané ploše stopy po štětci nebo koštěti. Vzniklý povlak je zpravidla šedozelený bez lesku. Přilnavost cementokaseinových hmot je velmi dobrá a na běžných podkladech přesahuje 1,4 MPa. Výroba cementokaseinových hmot byla postupně realizována u několika výrobců. Přes zdánlivou jednoduchost přípravy cementokaseinové směsi se však jedná o formulačně velmi citlivý materiál a ne každý výrobce si s jeho přípravou úspěšně poradil. S výrobky označovanými jako „Antikon“ se stále ještě setkáváme, není však zcela jasné jaký je jejich vztah k originální receptuře. Původní know-how totiž převzala firma Fridrich, Müller a spol., Praha, která svůj výrobek dnes označuje jako NAVOM-PPV. U tototo materiálu udává výrobce vodotěsnost podle ČSN 73 2578 hodnotou 0,00014 dm3.m-2. V současné době vzrůstá význam hydroizolačních polymercementových směsí obsahujících jako součást záměsové vody přísadu akrylátové disperze. Tyto směsi úspěšně nahradily starší výrobky založené na polyvinylacetátovém latexu. Hydroizolační výrobky modifikované polyvinylacetátem (PVAc) jsou totiž sice dobře lepivé, dobře zpracovatelné a vykazují na začátku i velmi příznivé mechanické vlastnosti, jejich uživatelské vlastnosti se však s časem často silně zhoršují. Ke zhoršení vlastností dochází při současném spolupůsobení vody. Většina PVAc modifikovaných malt se při trvalé vodní expozici rozpadá do pěti let.3 Příkladem výrobku obsahujícího polyvinylacetát byl i jinak problematický nátěr HORP. Jeho izolační funkce spočívala ve vytvoření neprodyšné zábrany na vnitřním líci provlhlé zdi. Krátkodobé zlepšení interiérové vlhkosti je v takovémto případě vykoupeno zhoršením vlhkostních poměrů v zavlhlém zdivo což má negativní dopad nejen na tepelný odpor natřeného zdiva, ale i na jeho životnost. Skutečnost že polymercementové nebo silikátové izolační hmoty jsou schopné odolávat i negativnímu tlaku vody byla v tomto případě zcela nesprávně využita.

Obr.2.4.1.1 Pozitivní a negativní tlak vody na izolaci

Z našich polymercentových výrobků využívajících akrylátové disperze jsou z dřívější doby známé HYDRIZOL, TERIZOL (Teramo Vápenná a.s.)a slovenský CEVOS. Všechny tyto materiály mají uživatelské vlastnosti velmi podobné, nejběžnější požadavky udává tabulka 2.4.1.1

2

Kasein je bílkovina obsažená v kravském mléce patřící do skupiny fosfoproteidů. Tvarohovitý kysele vysrážený kasein se promývá, lisuje, suší a mele na prášek. V alkalickém prostředí vznikají z kaseinu vysoce lepivé kaseináty. Kasein byl proto základem řady oblíbených lepidel (Firmus - studený klíh na dřevo a hobru, Mirofix, Teramotmel - lepidla na obkládačky). 3 V podmínkách zvýšené vlhkosti dochází účinkem hydroxidu vápenatého (uvolněného z cementového pojiva) k alkalickému odštěpování esterových skupin. = 24 =


Tab. 2.4.1.1 Základní požadavky na vlastnosti silikátových těsnicích hmot

Přídržnost k betonovému podkladu

min. 0,5 MPa

Vodotěsnost vrstvy

pozitivní tlak

min. 0,8 MPa

podle ČSN 731321

negativní tlak

min. 0,5 MPa max. 0,01 dm3.m-2

Průsak za 30 minut podle ČSN 73 2578

TERIZOL je dvousložkový polymercementový materiál. Prášková složka je šedé nebo bílé barvy. Obsahuje vápencové plnivo. Zpracovává se s přísadou kapalné složky, což je styren-akrylátové disperze SOKRAT 2804 (Chemické závody a. s., Sokolov). Míchá se v poměru 100 dílů suché složky, 22 až 28 dílů vody a 5 hmotnostních dílů disperze. Podklad musí být rovný, pevný, bez trhlin, výčnělků a znečištění. Nejdříve se penetruje směsí disperze a vody v poměru 1:4. Po zaschnutí za 8 až 24 hodin se natírá nebo stěrkuje vlastní hydroizolační hmota v množství 0,5 až 1 kgm-2. Silně savý podklad se penetruje dvakrát. Nejdříve se použije disperze ředěná 1:9, potom 1: 4. Hmota je vyzrálá během pěti dnů. Podle typu konstrukce a požadované tloušťky vrstvy se spotřeba pohybuje od 1,5 do 2,5 kg.m-2. Po zatuhnutí je možné provést ještě uzavírací nátěr disperzí ředěnou vodou 1: 1. Určen na hydroizolační nátěry bazénů, teras, nádrží, na plošné izolace podzemních objektů i jako venkovní ochranná omítka. Odolává olejům, naftě, saponátům, ne však jinému agresivnímu prostředí. Obdobný zpracovatelský postup platí i pro HYDRIZOL od téhož výrobce. V tomto výrobku je vápencové plnivo nahraženo křemenným pískem což má zvyšovat jeho stálost v kyselém prostředí. HYDRIZOL se užíval na izolace betonu silážních jímek. V případě suché omítkové směsi CEVOS se postupně objevilo několi variant. Základní bílou variantu CEVOS A doplnil CEVOS C vyráběný v šedé, červené, hnědé a černé barvě. Pro prostředí se zvýšeným namáháním vyvolaným přítomností agresivních podzemních vod byl vyvinut síranovzdorný CEVOS ANTISULFÁT a kyselině uhličité odolávající CEVOS FE. K zajištění lepších adhezivních vlastností slouží v případě materiálů CEVOS akrylátová disperze SOKRAT 2802. Ostravská firma Catria s. r. o. dodává na náš trh na základě kanadské licence maltovou směs TAPECRETE.. Modifikační systém této směsi je založený na použití čistě akrylátové disperze s relativně úzkou distribucí velikosti disperzních částic. Přes 90 % částic má velikost v rozmezí 0,35 - 0,40 µm. Minimální filmotvorná teplota (MFT) této disperze je 10 oC, pro použití při nížší teplotě se dá snížit speciální alkoholovou přísadou. Disperze přidávaná k cemetové směsi TAPECRETE jednak vyplňuje kapilární prostory a svým plastifikačním účinkem umožňuje snížit vodní součinitel. Výsledkem je vyšší těsnost systému. Podle výrobce vzniklý kapilární systém umožňuje průchod jednotlivých molekul vody (vodní páry), ale nedovolí průchod molekulovým asociátům tvořícím vodu v kapalné fázi. Vícenásobný nátěr TAPECRETE udrží tlak vodního sloupce o velikosti 0,1 MPa. Polymer zároveň podstatně zvyšuje odolnost vůči abrazi a modifikovaná maltová směs TAPECRETE je vhodná i jako sanační a reprofilační hmota. Aplikována na betonovou konstrukci snižuje průnik chloridových iontů a oxidu uhličitého. Při velkoplošných aplikacích a v místech trhlin se doporučuje provádět vyztužení polyesterovou tkaninou s řídkými čtvercovými oky. Na tomto místě je vhodné poznamenat, že polyesterové tkaniny se v silikátových vrstvách obecně osvědčují lépe než tkaniny skleněné. Skleněné tkaniny, které by se jako vysokomodulový materiál mohly zdát vhodnější, totiž v alkalickém prostředí cementové matrice často selhávají. Navíc se skleněné pramence dobře smáčejí vodou a mohou rozvádět vodu proniklou případnými póry podobně jako potrubí. Tloušťka ochranné vrstvy TAPECRETE může být 2 - 15 mm což dovoluje vyrovnání lokálních nerovností podlahy. Na ocelových nosnících působí TAPECRETE jako antikorozní povlak.Výrobce uvádí že vytvrzený TAPECRETE má nízký obrus a dostatečnou tlakovou pevnost (40 - 60 MPa). Výhodou je koeficient teplotní roztažnosti shodný koeficientem roztažnosti betonového podkladu a dobrá propustnost vodních par. Přes všechny tyto výhody doporučuje firma Caruba na střechy především podstatně flexibilnější systém ELASTRA, který je nátěrového charakteru. Pomocí TAPECRETE řeší jen jednoduché balkóny a terasy.

= 25 =


Hlavní oblastí pro aplikaci TAPECRETE jsou mostovky, letištní dráhy, parkovací plochy garáží a přístupové cesty, vodní věže, bazény a sila. Moderně koncipovaným výrobkem tuzemského původu je dvousložková polymercementová hydroizolační hmota na trh dodávaná pod obchodním názvem FORTISOL (Austis s.r.o., Praha). FORTISOL je určen k zajištění nepropustnosti betonu a stavebních konstrukcí proti vodorovně i svisle pronikající vlhkosti a to i tlakové (až 50 m vodního sloupce). FORTISOL je doporučován i pro izolace jímek, septiků, žump, kejdových nádrží, kanálů a šachet. Může být použit jako hydroizolace pod obkladový materiál v koupelnách a sprchových koutech. Vedle své funkce hydroizolační má FORTISOL i významnou funkci ochrannou. Vytváří účinnou povrchovou ochranu betonových konstrukcí, které jsou trvale vystaveny účinkům působení povětrnosti. Zabraňuje karbonatační reakci a brání i průniku oxidu siřičitého a oxidů dusíku. Je navrhován i jako protiradonová bariéra. Ze stejné výrobny pochází i další polymercementová hmota, určená pro povrchové izolace poškozených balkónů a teras, na trh dodávaná pod obchodním názvem FORTE BAK. Tento výrobek je určen na rekonstrukce zatékajících balkónů. Aplikuje se v tloušťce cca 3 mm. Vzniká vrstva s neklouzavým povrchem. Povrch lze dále upravit nátěrem, popřípadě opatřit dlažbou. Jedním z důvodů proč zájem o polymercementové směsi stále vzrůstá je fakt, že tyto kompozity jsou kromě vodotěsnicího učinku schopné plnit i funkci protikarbonační a mechanické ochrany. K předním světovým výrobcům polymercementových hmot patří firmy Thoro, Sika, Burke, Hey'di a Faxe Kalk. K novějším polymercementovým materiálům patří výrobky na bázi vodou ředitelných epoxidových pryskyřic. Jejich vývoji bylo věnováno značné úsilí, zřejmě proto, že představa pevné reaktoplastické sítě (vzniklé vytrvrzením epoxidové pryskyřice) prostupující vytvrzeným cementovým pojivem je velmi lákavá. Zprvu se nedařilo skloubit vzájemnou rychlost obou vytvrzovacích procesů. Mnohé epoxidové disperze navíc vykázaly nepříznivé působení na hydrataci cementu a výsledné epoxid-cementové kompozity byly zklamáním. Moderní emulgující tvrdidla sice umožňují připravit již docela kvalitní kombinace cementové malty s epoxidovou emulzí, jejich chemická odolnost je však vždy výrazně nižší než odolnost čistě epoxidových polymerových malt. To platí i pro špičkové výrobky firmy Sika. K ochraně povrchu betonových nádrží je určen SIKAGARD 75 EC, v případech těžšího chemického zatížení je však opatřován ještě další ochranou vrstvou. Poměrně univerzálním materiálem pro přípravu epoxid-cementových kompozitů je aminoakrylátové tvrdidlo HYDROPOX. Jedná se o český výrobek schopný převést do vodné disperze většinu tuzemských licích pryskyřic. Konkrétní kombinace však musí být předem pečlivě odzkoušena. Spíše než pro izolační účely nacházejí epoxid-cementové směsi použití jako podlahoviny, respektive samonivelační a vyrovnávací vrsty (SIKAFLOOR 82 EC). Zatímco vlhkost povrchové vrstvy cementového potěru činí po třech dnech 12 % a k vyschnutí na 3 - 4 % vlhkosti je třeba zhruba měsíce, vykazuje epoxidcementová vrstva 4 % již po třech dnech. To umožňuje provádět další (čistě epoxidovou) nášlapnou vrstvu mnohem dřive než v případě klasického potěru. Významným materiálem ze skupiny epoxid-cementů je SIKA TOP ARMATEC 110 EC, který se používá jako antikorozní základ k ochraně obnažené a očištěné výztuže při sanaci zkarbonatovaného betonu. Zdánlivá snadnost s jakou umožňují emulgující tvrdidla vytvořit ve stavebních podmínkách polymercementový materiál však vede někdy k tomu, že celková formulace není uspokojivá. Setkali jsme se kupříkladu s použitím nevhodných odpadních slévárénských písků k přípravě epoxid-cementové podlahoviny a její soudržnost pak byla skoro nulová. 2.4.2 Rychletvrdnoucí hydraulické směsi Zvýšená jemnost mletí cementových vodotěsnicích hmot má sama o sobě za následek zvýšenou reaktivitu a zrychlené vytvrzování. Vytvrzovací rychlost se ještě dále zvyšuje ovlivněním mineralogického složení = 26 =


cementové hmoty. Rychletvrdnoucí hydraulické směsi obsahují často zvýšené množství rychle hydratujícího trikalciumsilikátu (alitu). Další urychlení vytvrzování je možné snížením obsahu sádrovce, který v běžném cementu plní úlohu zpomalovače tuhnutí. Na bázi rychlovazného cementu obsahujícího přes 70 % trikalciumsilikátu je formulován rychletuhnoucí tmel IZOETRIN tuhnoucí do 2 minut. Při utěsňování lokálních výronů vody v betonových konstrukcích je třeba v místě praskliny vysekat žlábek obdélníkového průřezu (tedy ne zúžený do "V" klínu) hluboký alespoň 20 mm. Těsnění se provádí postupně malými dávkami rychletuhnoucí hmoty silou vtlačované do těsněného profilu. . Nejstarším rychletuhnoucím materiálem je pravděpodobně malta SIKA 101, která se vyrábí od roku 1910. Z tuzemských výrobků je možné uvést jako příklad rychletuhnoucího tmelu LADAX R-tmel. Některé rychletuhnoucí hydraulické směsi nejsou formulovány na klasické silikátové bázi portlandského cementu, v praxi se však mnohdy tato skutečnost zvláště nezdůrazňuje. U nás byl vyvinut kupř. výrobek ALSTOP - hlinitanový cement s přísadami. Materiál po smíchání s vodou (vodní součinitel cca 0,28) během několika minut tuhne a po 15 minutách tvrdnutí již dosahuje pevnosti v tlaku 4 MPa. Rychletuhnoucí tmely však mohou být založeny i na polymercentové bázi. Příkladem může být epoxidcementová ucpávková malta SIKADUR 45 EC. 2.5 Speciální izolační materiály Široké spektrum izolačních mateiálů není možné jednoznačně rozdělit do ostře oddělených katergorií. Mnohé materiály jsou vhodné pro více účelů což ztěžuje rozdělení podle použití a mnohé mají kompozitní charakter ztěžující jednoznačné zařazení podle složení. V této kapitole jsou shromážděny vybrané nátěrové systémy, povlakové materiály (tekuté fólie), skelné lamináty a tmelicí materiály. Některé z analogických materiálů založených na bázi klasických hydraulických nebo asfaltových pojiv byly již popsány v předcházejících kapitolách, některé další výrobky byly naopak zařazeny až do kapitoly chemicky odolných izolací. 2.5.1 Fasádní nátěry Zvláštní skupinu ochranných materiálů představují fasádní nátěrové hmoty. Ani kdybychom se na ně dívali především jako na dekorativní opatření, nemůžeme pominout jejich funkci ochrannou. Již z hlediska své vlastní trvanlivosti nesmí fasádní nátěr zvyšovat obsah vlhkosti v podkladní vrstvě na kterou je nanesen. Fasádní nátěr bude dlouhodobě plnit svoji funkci jen tehdy, pokud množství vodní páry, které nátěrem prodifunduje za jednotku času do okolí, bude stejné nebo větší než množství vody, které za stejnou dobu může nátěrem vsáknout. Časovou závislost kapilární nasákavosti W (kg. m-2 )lze přibližně popsat vztahem: W = w. t 0,5, kde t je čas v hodinách (h) a w je koeficient kapilární nasákavosti (kg. m-2 .h 0,5). O snadnosti úniku vodní páry rozhoduje především difuzní odpor nátěrové vrstvy Sd (m). Požadavky na vzájemný vztah těchto veličin v úspěšném fasádním nátěru formuloval Künzel semiempirickým vzorcem stanovujícím maximální hodnotu součinu Sd a w: Sd .w < 0,1 kg. m-1 .h 0,5. Okrajové podmínky platnosti Künzelova vztahu jsou: Sd < 2 m a w < 0,5 kg. m-2 .h 0,5.

Obr. 2.5.1.1 Grafické znázornění Künzelova vztahu

Požadavkům památkové ochrany nejvíce vyhovuje silikátový fasádní systém, který je vysoce odolný a přitom je nejbližší původním historickým nátěrovým systémům. To umožňuje nahradit dnes již těžko zhotovitelný původní nátěrový systém, který by navíc nebyl odolný současným podmínkám agresivního prostředí. = 27 =


Formulace závěrečné nátěrové úpravy zdiva na silikátové bázi však vůbec není jednoduchá. Zdánlivě vyhovující úprava minerálním nátěrem s faktorem difúzního odporu stanoveným v laboratoři hodnotou µ = 35 vykáže při aplikaci v praxi po nějaké době µ = 150 [4]. K utěsňování nátěru zřejmě dochází sekundárními pomalými reakcemi hydraulicky aktivních složek. Tuzemská silikonová emulzní barva pro fasádní nátěry SILFAS LV je nositelem označení Czech Made a praxi se dobře osvědčuje. Má vysokou paropropustnost (Sd=0,2 m) a vynikající hydrofobitu. Dodává se ve 200 odstínech. K méně známým výrobkům patří silikonové prostředky POROSIL (dříve SILGEL) vyvíjené původně pro povrchové zpevnění (konsolidaci) stavebního kamene. Impregnace POROSILEM VV doplněná hydrofobní "neviditelnou" úpravou pomocí POROSILU VV je natolik účinná, že ji lze použít pro zlepšení těsnosti betonové střešní krytiny. Při provádění fasádních nátěrů je třeba dodržovat předepsané technologické podmínky a postupy. Při jejich nedodržení se snižuje kvalita a životnost i funkce nátěrů. Jedná se zejména o vyzrálost omítky, vlhkost podkladu, teplota prostředí a podkladu, předepsaný časový odstup mezi jednotlivými nátěry. Nutné je i ověření druhu stávajícího nátěru. Nejčastějšími chybami jsou nevyzrálý a nedostatečně vyschlý povrch podkladu, nátěr za nižších teplot než jsou předepsány a použití nesprávného nátěru na stávající nátěr.

2.5.2 Hydroizolační nátěry plochých střech Velká výměra ploché střechy, která je vlastně největší souvislou plochu na každém takto zastřešeném objektu je pro potenciální dodavatele velmi lákavá. Tato skutečnost společně se zdánlivou snadností s jakou lze z polymerního pojiva vytvořit hydroizolační materiál vedla k tomu, že se na náš trh dostala řada krajně problematických výrobků, jejichž životnost byla při aplikaci na plochých střechách velmi krátká. V současné době je nabízeno pro hydroizolace plochých střech mnoho nátěrových nebo stěrkových materiálů různé technické úrovně. Zpravidla jsou aplikovány ve vrstvách řádově milimetrové tloušťky a často jsou zesilovány textilními vložkami. I zde se setkáváme s termínem tekutá fólie. Nevymezuje zřetelně žádnou samostatnou třídu výrobků a má v podstatě pouze reklamní charakter. V zásadě můžeme rozdělit nabízený sortiment těchto střešních izolací na materiály vodou ředitelné, materiály rozpouštědlové a materiály reaktoplastické. Mezi nabízenými výrobky existují ještě dnes značné jakostní rozdíly. Protože zařadit předem ten který výrobek do jedné z obou krajních jakostních skupin není jednoduché, představuje zhotovení střešního pláště z netradičního povlakového materiálu vždy určité riziko. Jako méně rizikové se jeví takové výrobky u kterých jsou k dispozici tuzemské refenční stavby. Je však nutné mít jistotu, že byly provedené dodavatelem, který je vykazuje jako referenci a že na nich byl opravdu použit deklarovaný materiál. Cenné jsou dlouhodobé zkoušky provedené v rámci osvědčování vhodnosti výrobku pro stavební část stavby. Schválena musí být přímo výsledná izolační vrstva. Schválení jednotlivých komponent (samotné disperze či cementu) je pro posouzení funkční spolehlivosti izolační vrstvy skoro bezcenné. Téměř žádnou cenu nemají ani zkoušky krátkodobé. Slabým místem každé izolace jsou přechody z jedné plochy na druhou (rohy, kouty, vpusti), dilatační spáry a styky dvou různých materiálů. Způsob jejich řešení (vyztužení, velikost přesahu) musí seriozní dodavatel znám předem a nespoléhat na improvizaci přímo na stavbě. Samostatným problémem je lidský faktor. I nátěrové nebo nástřikové práce vyžadují jistou řemeslnou zručnost. Zkoušky prováděné v USA s pracovníky určenými pro provádění povrchových úprav v jaderných elektrárnách ukázali, že kvalitní ochranný povlak členité plochy lze získat jen od dostatečně talentovaného pracovníka, který musí absolvoval speciální trénink. V běžné praxi ( a zvláště pod tlakem termínu dokončení) dostane do ruku štětku každý kdo jí udrží. 2.5.2.1 Vodou ředitelné střešní hmoty Jako vodou ředitelné střešní hmoty jsou často používány asfaltové suspenze nebo emulze. Podrobně je o těchto materiálech pojednáno v kapitole věnované asfaltovým výrobkům. Relativně dobré výsledky získané s těmito materiály zejména při údržbě asfaltových střešních plášťů vyvolaly snahu o další vylepšení takovýchto materiálů použitím syntetického polymeru namísto asfaltu. Takováto snaha nevedla rychle k cíli.

= 28 =


Obecně poskytovaly špatné výsledky zejména hmoty formulované na bázi polyvinylacetátových disperzí kde docházelo k úplnému rozpadu pojiva v důsledku hydrolytického rozkladu. V tomto směru jsou jednoznačně lepší systémy na bázi akrylátových disperzí, které nejsou tak náchylné k.hydrolytickému štěpení. Nicméně pouhá volba akrylátového pojiva sama o sobě nezaručuje úspěch. Špatně formulovaná hmota na bázi akrylátové disperze nevydrží na střeše ani jednu zimní sezónu. Disperzní systémy používané ke zhotovení střešních izolačních vrstev se velmi často aplikují za současného použití vložek z různých nenasákavých tkanin a rohoží. K dosažení silnější vrstvy umožňující i určité vyrovnání podkladu a pro zvýšení UV stability se do střešních výrobkú přidávají plniva. Použitá plniva jsou často přítomná v takové granulometrii a množství, že není možné použít normální nátěrovou techniku a izolační hmota se musí po izolované ploše roztahovat stěrkou Při snaze o úspěšnou formulaci střešního izolačního materiálu na disperzní bázi se střetávají dva protichůdné požadavky. Na jedné straně je to požadavek na dostatečnou elasticitu použitého materiálu, a to i při mínusových teplotách, a na druhé straně je potřebné, aby použitá hmota byla nenasákavá a neměnila účinkem vody svůj objem nebo své vlastnosti. Obecně platí, že vysoce tažné makromolekulární látky mají relativně nízkou hustotu sítě, protože při vyšší hustotě sítě je maximální možná deformace menší. Zároveň platí, že makromolekulární látky s nižší hustotou sítě jsou nasákavější. Najít optimální řešení tohoto problému není jednoduché a různí výrobci ho řeší různě. Z dovozních materiálů patří mezi spíše více tažné výrobky ROOFCRYL (tažnost 400 %) vyvinutý v laboratořích firmy Akzo Nobel. O něco tužší systém zvolili autoři styren-akrylátové disperze MOWILITH VP 765 (Hoechst, SRN), pro kterou se uvádí jako optimální tažnost 285 %. Mimořádně vysokou tažnost preferují firmy využívající pro přípravu střešních hmot SOKRAT 412. Ty pak ve svých materiálech uvádějí tažnost polymerního filmu nejméně 2000 % . Zde je na místě podotknout, že akrylátová disperze SOKRAT 412 byla vyvinut pro přípravu tmelů na těsnění spár a jeho vysoká pružnost se nemůže na střeše při obvyklém použití zpevňovací vložky uplatnit. Poměrně rozšířený AKRYLIT MS řeší otázku formulace pojiva použitím relativně tuhého kopolymeru ethylhexylakrylátu se styrenem při současném použití vyššího množství koalescenční přísady. K výrobcům sázejícím na tužší systémy zřejmě patří i firma Dukar, která do svého hydroizolačního systému KARFOL používá vnější síťující složku. Některé z používaných hydroizolačních disperních hmot jsou připravovány z jednotlivých složek přímo na stavbě, u jiných se setkáváme se snahou o použití co nejlevnějšího plniva. Kvalita plniva přitom může podstatnou měrou ovlivnit výsledné uživatelské vlastnosti disperzní hydroizolační hmoty. Použitím nevhodného plniva se může zhoršit nasákavost vytvrzené hmoty i více jak pětinásobně. Zejména u hmot připravovaných přímo na stavbě jsou výsledné vlastnosti silně proměnné případ od případu. Mohou proto existovat objekty, kde příslušná hmota po určitý čas plní funkci střešní izolace relativně uspokojivým způsobem a jiné, kde selhává po první zimní sezóně. Na druhé straně jsou střešní výrobky na disperzní bázi úspěšně prodávány renomovanými zahraničními firmami, které se neobávají poskytnout na tyto materiály i víceleté záruky. Příkladem může být materiál ELASTRA kanadské firmy Caruba v jehož případě výrobce dává záruku 10 let. Desetiletá životnost je předpokládaná podle katalogového listu také pro hydroizolace plochých střech prováděné akrylátovou stěrkou Akrylit MS. TERAKRYT je jednosložková střešní hydroizolační hmota určená k údržbě a opravám střešních krytin z asfaltovaných pásů, případně z azbestocementových desek. Hmota se natírá nebo nanáší válečkem na dokonale očištěný podklad v množství 1,5 až 4,5 kg.m-2. Pokud jsou podkladem izolační pásy, nesmějí mít nadměrně rozrušenou výztužnou vložku a jejich vlhkost nesmí přesáhnout 5 %. V místech trhlin a vysprávek se doporučuje vyztužení skelnou posukovanou rohoží. Hmota není vhodná k opravám zcela bezspádových střech ani k opravám foliových krytin. Nedoporučuje se ani jako pochůzná vrstva. Má mít přídržnost k asfaltovaným pásům nejméně 0,28 MPa, ohebnost za mrazu do -15 oC. Stupeň hořlavosti je C1, tažnost 160 %, průsak dle ČSN 73 2578 do 0,4 litru.m-2. Skladovat je třeba při teplotě nejméně +5 oC nejdéle 6 měsíců. AKRYZOL je opět jednosložková nátěrová hmota na disperzním základě, která se dodává v různých barevných odstínech.Nanáší se štětkou ve dvou vrstvách na očištěný a napenetrovaný podklad v množství průměrně 1,5 kg.m-2. Odolává tlaku vody do 1 MPa, stupeň hořlavosti C1. AKRYZOL je určen na izolace

= 29 =


proti zemní vlhkosti a k vytváření povlaků na betonových monolitických konstrukcích nádrží, vodojemů a podobně. Není odolný agresivnímu prostředí. Proti ropným látkám je odolný AKRYZOL RP. Poměrně netypickou formulaci vyžadující nanášení v silnější vrstvě (cca 3,.5 kg.m-2) má nástřiková hmota PRIZOL vyráběná firmou IZOS Praha. Na výstavě FOR ARCH 94 získala Velkou cenu. K příznivému hodnocení PRIZOLu zřejmě přispěl fakt, že jako plnivo používá odpadní pryžový granulát. Pojivem je síťovaná akrylová disperze. K povrchové ochraně PRIZOLu se doporučuje ochranný nátěr asfaltolatexovou suspenzí. Výrobek určený zejména pro sanace a opravy plochých střech představuje stěrková hydroizolační hmota dodávaná pod obchodním názvem SANAKRYL UV (Austis s.r.o, Praha). Je to šedě nebo červeně pigmentovaná hmota vyráběná v ČR na moderní výrobní lince. SANAKRYL UV je trvale pružná stěrková hmota, určená pro opravy a sanace střešních plášťů z asfaltových pásů, plechových krytin z pozinkovaného plechu a hliníku a i dalších podkladů. Aplikuje se na stávající podklad v tekutém stavu ve dvou vrstvách s použitím výstužné textilie. Po zaschnutí vytváří trvale pružnou hydroizolační vrstvu. Udávané mechanické vlastnosti (150 % průtažnost, stálá pružnost i při – 30 oC) jsou velmi dobré. Správně aplikovaný hydroizolační systém má mít minimální životnost 15 let. Akrylátové izolační nátěry se u nás objevily v poslední době pod mnoha různými názvy. Výše uvedené výrobky jsou proto uváděny jen jako příklady. S ohledem na vlastnosti disperního pojiva nejdou akrylátové izolační nátěry použít na zcela bezspádové střechy, u kterých často dochází k tvorbě kaluží a dlouhodobě mokrých míst. Nejmenší spád střechy pro úspěšnou aplikaci akrylátových nátěrů je 5 %. Životnost nátěru závisí na dokonalém spojení s podkladem a jeho vlhkosti. Pokud je podklad vlhký, musí mít hmota dobrou prodyšnost nebo musí být vyřešeno odvětrání podkladu, jinak dojde k rychlému rozrušení povlaku. Vodou ředitelné izolační nátěry jsou hmoty často doporučované především k opravám střešních povlakových krytin. Před rozhodnutím o takovéto opravě je třeba si uvědomit, že na tyto materiály již nejde při dalších opravách opět natavit asfaltované pásy. Pokud se sanace vodou ředitelným systémem neosvědčí, je pak nutná kompletní rekonstrukce střechy. U mnoha technologií založených na použití vodou ředitelných nátěrových hmot zůstává otevřenou otázkou životnost provedené izolace a záruky této životnosti. Zásadně lepší předpoklady pro dodržení udávané kvality mají hmoty vyráběné průmyslovým způsobem a dodávané stavbu v finální podobě. 2.5.2.2 Rozpouštědlové střešní hmoty Velkoplošné aplikace materiálů s vysokým obsahem rozpouštědel se dnes považují za nežádoucí z ekologického i požárního hlediska. Pro opravy asfaltových střešních krytin se používal IZOKRYT obsahující jako pojivo odpad z výrobu polystyrenu. Je to nátěrová hmota průměrné kvality zlepšující především vzhled natřeného povlaku. Typickým produktem relativně izolované ekonomiky minulých let byl PLASTONIT. Pastovitá hmota připravovaná z destilačních zbytků při výrobě polyesterového granulátu a dalšího polymerního odpadu byla užívaná jako samostatná vrstva k opravám povlakových krytin a k lepení hydroizolačních povlaků z kaučukových i plastových fólií. Formulace této hmoty obsahovala velké množství plastifikátoru a ředitel. Nanesené vrstvy proto dlouho zůstávaly lepivé.

2.5.2.3 Reaktoplastické střešní hmoty V současné době se začínají hojně používat nátěrové hmoty na bázi polyuretanů. Tyto materiály se aplikují ve dvou vrstvách na pokud možno očištěný a suchý povrch betonových konstrukcí. Vytvrzovací reakcí vzniká pružný povlak tloušťky 1 až 1,5 mm, který má přídržnost k podkladnímu betonu kolem 1 MPa. Těmito nátěry, od nichž se očekává dlouhodobá pružnost, je možné utěsnit i větší trhliny nebo pohyblivé spáry montovaných betonových konstrukcí. Výrobky švýcarské firmy Asmedia (MEDIATAN) či podobný výrobek CHEMEX se užívají při dotěsňování spár i dynamicky namáhaných betonových konstrukcí v prostorách pražského metra. Pod označením ELASTO SEAL je k nám dovážena soustava převážně polyuretanovaných izolačních hmot použitelných pro střešní izolace. Varianta ES-T je izolace na bázi jednosložkových polyuretanů použitelná pro pochůzné střechy. Penetrace se provádí epoxidovou hmotou ES 015. Následuje jednosložkový = 30 =


polyuretan ES 300 (průtažnost 500 %), který se překrývá jednosložkovým polyuretanem ES 301 obsahujícím UV stabilizátor. Může se zdrsnit přísadou písku. Mezi nátěry je nutná zrací doba 24 hodin. Praskliny a nerovnosti se předem vyrovnávají tmelem ES 402. Firma Burke doporučuje k provádění vodotěsné střešní izolace dvousložkový polyuretan vytvrzovaný toluendiisokyanátem. Materiál je odolný UV záření.

U-FLEX

Novinkou je tuzemský EPOSTYL PUR-5 (Spolchemie, Ústí nad Labem). Je to rovněž dvousložkový materiál. K vytvrzovaní se používá difenylmetandiisokyanátové tvrdidlo (TELALIT PUR). Zpracovatelnost namíchané směsi je 2,5 - 3 hodiny za normální teploty. Mechanické vlastnosti při různých teplotách shrnuje tabulka 2.5.2.3.1.

Tab. 2.5.2.3.1 Teplotní závislost mechanických vlastností hmoty EPOSTYL PUR-5 [5]

Teplota [oC]

23

0

-20

Pevnost v tahu [MPa]

2,0

9,0

16,7

Modul pružnosti v tahu [MPa]

2,6

77,0

332,6

Tažnost [%]

54,0

73,0

43,0

Zvláštní kapitolu mezi stříkanými střešními izolacemi tvoří polyuretanové pěny. K nesporné atraktivitě technologie stříkané polyuretanové pěny přispívá fakt, že zpěněný nástřik významým způsobem zlepšuje hodnotu tepelného odporu střešní konstrukce. Firmy spojené v Asociaci PUR a dodržující určité kvalitativní parametry používají značku PURKRYT. Nastříkaná vrstva by vždy měla být opatřena nátěrem odolným UV. Další informace o PU pěně jsou v kapitole o tepelných izolacích. Přibližně od roku 1981 jsou nabízeny vodotěsné izolace založená na kombinaci vnitřně měkčené polyesterové pryskyřice s vložkami z polyesterové rohože. Jako příklad lze uvést údaje publikované firmou Kemper. Měkčená polyesterová pryskyřice KEMPEROL si zachovává dlouhodobě pružnost za nízkých i vysokých teplot. Izolační vrstva se vytváří ručním roztíráním nebo stříkáním pryskyřice a rozvinováním a vtlačováním rohože. Během 15 minut materiál tuhne, za 30 minut je odolný dešti, za 72 hodin je zcela vytvrzený. Podkladem může být asfalt, azbestocement, beton, hliník, ocel i zinek. Při spotřebě 3,2 až 3,6 kg.m-2 vzniká vrstvička tloušťky 2 - 2,5 mm. Pevnost v přetržení je 16,7 kN.m-1, protažení při přetržení je 55 %, tvrdost podle Shore A do 73 o. Dobré mechanické vlastnosti si materiál zachovává i za teplot pod bodem mrazu. Hmota může být barevná v odstínech hnědých, hnědočervených, šedých i zelených. Význačnou vlastností materiálu KEMPEROL je nízký faktor difúzního odporu (µ = 6,53), který podle výrobce umožňuje odvětrat i promočené střešní souvrství. Pokud jsou ve staré asfaltové nebo foliové izolaci před položením vrstvy KEMPEROL vytvořeny větrací otvory, může i po položení této vrstvy vlhkost odvětrávat. Starou izolaci tedy údajně stačí v pravidelných vzdálenostech prosekat a není třeba ji odstraňovat. Firma Kemper dodává materiál pouze školeným zpracovatelům a dohlíží na kvalitu prací. Podrobně je propracován systém vyztužování kritických míst (prostupů, rohů a koutů) sekaným vláknem nebo různými tvary polyesterové rohože. Celý systém se dá použít i na opravy sklonitých střech, na opravy mostů, na povrchy teras, parkovišť a vodohospodářských staveb. Srovnatelný materiál je na náš trh dodáván také pod značkou TRIFLEX. 2.5.3 Izolační vrstvy ze skelných laminátů Jako vodotěsné vrstvy lze použít i skelné lamináty stříkané na povrch betonových i jiných konstrukcí nebo zhotované metodou kontaktního kladení. Pryskyřice různého chemického složení (nejčastěji epoxidové nebo polyesterové), různé výztužné vložky a různá tloušťka vrstvy byly často používány v šedesátých letech v oblasti průmyslových staveb. Hlavním nedostatkem těchto systému byla nestejná teplotní roztažnost podkladních betonů a tvrdých skelných laminátů. Dilatačními posuny od teplotních změn docházelo k odtrhování laminátové vrstvy od podkladu, k jejímu popraskání a rozrušení. Při práci s relativně hustými = 31 =


pryskyřičnými pojivy v teplotně nepříznivých podmínkách docházelo při kontaktním laminování ke špatnému prosycování skleněné tkaniny a namísto laminátu vznikal jakýsi pryskyřicí oboustraně potřený knot. Mechanické namáhání a účinky mrznoucí zateklé vody pak přispěly k rychlému rozpadu těchto izolací. Dnes se tyto klasické lamináty používají k izolacím jen ve speciálních případech při dodržení přesných návrhových a prováděcích postupů. Jednou z dodnes používaných oblastí jsou interiérové aplikace laminátů v profesi protichemických izolací. 2.5.4 Tmely spárovací a pokládací Tmely pro výplň spár a spár používané k fixaci dlažebních nebo obkladových prvků k podkladu zaznamenaly v polední době značný rozvoj a komplexní řešení stavby si bez nich již dnes nelze představit. Vlastnosti jednotlivých materiálových skupin jsou podrobně pobrány v kapitole o chemických izolacích . 2.5.5 Bentonitové izolace Jíly byly v historii nejstarším a u nás prakticky jedniným izolačním materiálem proti spodní vodě. S rozvojem výroby živičných hmot a později foliových materiálů jejich význam ustoupil do pozadí. V posledních letech však v určitých případech nastal návrat k tomuto jednoduchému, levnému a především neomezeně trvanlivému druhu izolací. Jejich působení jako hydroizolačních hmot vychází ze schopnosti přijímat vodu, vlivem přijaté vody zvětšovat svůj objem a přitom vodu nepropouštět. Moderní systémy pracují s velmi jemnými jílovitými hmotami - bentonity. Bentonity jsou jílovité zeminy s obsahem 50 až 95 % montmorillonitu obsahující kationty Na+. U těchto bentonitů při namočení dochází k největšímu bobtnání. V bentonitech u nás těžených však převládají kationty Ca2+ nebo Mg2+. Tyto vápenaté a hořečnaté bentonity málo bobtnají. Jejich bobtnavost je tedy třeba zlepšit tzv. natrifikací (hnětením se sodou za současného zahřívání). Při tomto procesu dojde k nahrazení kationtů Ca2+, resp. Mg2+ kationem Na a získají se tak sodné bentonity. Nejvyššího bobtnání (12 až 15x) a nasákavosti (až 700 %) dosahují natrifikované bentonity s obsahem 3 až 4 % sody. Ty jsou pak nejméně propustné a tedy nejvhodnější jako hydroizolační hmoty. Drobné částice bentonitu se při styku s vodou zvětšují a vytvářejí stálý, nepropustný gel, který brání vodě, aby pronikala k chráněné konstrukci. Bentonitové izolační materiály mají součinitel propustnosti od 2.10-11 m.s-1 při tlouštce 5 mm do 4 . 10-11 m.s-1 při tloušťce 10mm. Praktická aplikace izolace spodní stavby se řeší formou desek tloušťky 5 nebo 10 mm (ca 4 nebo 8 kg bentonitu na 1 m2), které se kladou s přesahem 40 mm a u svislé plochy přibíjejí po 300 mm. Desky jsou třívrstvé, prostor mezi dvěma vlnitými lepenkami je vyplněn bentonitem. Lepenka má fixovat k izolované konstrukci vrstvu bentonitu, pokud není přitlačena zásypem. V průběhu času se lepenka rozpadne a izolační vrstvu vytvoří samotný nabobtnalý bentonit. Jiným systemem jsou ohebné pásy vytvořené ze zrnitého bentonitu umístěného mezi dvě vzájemně prošité geotextilie z polypropylenových či polyesterových vláken. Bentonitové desky se mohou klást na vlhký povrch za libovolných teplot. Podklad má být pouze hladký, bez ostrých výčnělků a prohlubní, aby nedocházelo k proražení izolačních desek nebo k úniku bobtnajícího bentonitu do prohlubní. Při manipulaci je třeba zabránit natahování desek s cílem jejich posunutí. Desky před zabudováním je dále třeba chránit před srážkovou vlhkostí, aby jejich bobtnání proběhlo až v hotové konstrukci. Systém ma přenést i trhlinky konstrukce do 2 mm. Položené desky je třeba tentýž den zakrýt betonem, folií či zeminou v tlouštce nejméně 150 mm, aby izolační vrstva byla sevřena a bobtnající desky se mohly vzájemně spojit. Obr. 2.5.3.1 Kladení bentonitových desek Bentonit se užívá též k těsnění injektážemi. Vhodný je pro dvoustupňové injektování, v první etapě se injektáží bentonitem sníží rychlost průsaku, v druhé etapě se použije injektážní pryskyřice vytvářející gel dotěsňující zbylé kapiláry. Bentonit v kombinaci s butylkaučukem (např. 75 % sodného bentonitu a 25 % butylkaučuku) je rovněž moderním materiálem pro těsnění pracovních spar betonových konstrukcí. Do spáry se vkládají pásky tohoto materiálu, které po zabetonování případným účinkem vlhkosti nabydou na objemu a utěsní tak místo průsaku. Tímto způsobem se dají také utěsnit prostupy potrubí betonovými konstrukcemi.

= 32 =


Obr. 2.5.3.2 Těnění trhlin betonové konstrukce rozpínavým páskem

2.6 Dodatečné odstraňování vlhkosti 2.6.1 Injektážní těsnící hmoty Cílem chemických metod je snížení propustnosti pórovitého materiálu nebo zaplnění trhlin a spár, jimiž voda proniká. Do této skupiny náležejí různé chemické injektážní hmoty. Chemické metody se kombinují s dalšími izolačními metodami nebo se uplatňují jako mnohdy jediná reálná možnost opravy nesprávně provedených nebo poškozených izolačních systemů zemních izolací nebo při opravách a rekonstrukcích staveb, které nebyly dostatečně izolovány. Chemické injektáže vytvářejí více či méně nepropustnou clonu v betonu, zdivu, případně v zemině nebo působí ucpání trhlin či spár betonové konstrukce. V oblasti pozemních staveb je někdy navíc požadavkem dobrá prodyšnost pro vodní páry (nízký difúzní odpor).

2.6.1.1 Injektážní těsnící hmoty pro zdivo Nejrozšířenější injektáže zdiva spočívají ve vpravení injektážních roztoků do převrtaných otvorů ve zdivu. Prosakováním roztoku do pórovitého zdiva a jeho vyýcháním dojde mezi jednotlivými otvory k vytvoření pro vodu nepropustné vrstvy. Infuzní roztoky se aplikují do šikmých vrtů ve zdivu vzdálených 150 až 200 mm (podle propustnosti zdiva) z jedné nebo z obou stran - viz obr. 2.6.1.1. Podstatou působení většiny infuzních prostředků je vznik hydrogelu oxidu křemičitého. Z našich výrobků jsou nejužívanější TIZOL, INJEKTOL, TOSIL a LUKOFOB. Obr. 2.6.1.1 Injektáž zdiva TIZOL je vodou ředěné draselné vodní sklo s přídavkem metylsilanolátu sodného (LUKOFOB). Výhodou je možnost ředění vodou a nízká cena, nebýhodou vnášení velkého množství alkálií do zdiva a tak nebezpečí tvorby výkvětů Podobné složení i vlastnosti má též INJEKTOL. TOSIL je desalkalizované vodní sklo s přídavkem silikonového hydrofobizátoru. Vznikají organokřemičité estery siloxanového typu ve směsi s vodou, organickým rozpouštědlem a katalyzátorem. Materiál je chemicky inertní, nekoroduje, nevytváří výkvěty a má malou velikost částic a tak dobře do zdiva proniká. Nevýhodou je vyšší cena. LUKOFOB F 40 je roztok fenylsiloxanového polymeru v toluenu. Má dobré vodoodpudivé vlastnosti, nepoškozuje zdivo, dobře penetruje, nezamrzá, je však nutné jej ředit toluenem, který je nemísitelný s vodou, hořlavý a zdravotně závadný. LUKOFOB ME je roztok metyletoxypolysiloxanu v lihu (1 : 4 až 1 : 6). Vlastnosti jsou obdobné jako u LUKOFOBU F 40. Slouží též jako hydrofobizační prostředek. Ke zlepšení účinnosti injektáže se někdy doporučuje kombinace jednotlivých infuzních prostředků, např. nejprve injektovat větší póry TOSILEM a potom k dotěsnění struktury a k hydrofobizaci použít dražší LUKOFOB ME.

2.6.1.2 Injektážní těsnící hmoty pro betonové konstrukce K těmto účelům se v posledních letech na trhu objevila řada materiálů, nejčastěji na bázi akrylátů nebo polyuretanů. Tyto materiály reagují během několika sekund s vodou či vlhkostí za vzniku měkké trvalé a nerozpustné pěny. Injektážní tekuté pryskyřice se jednoduchými přenosnými čerpadly vhánějí do těsněného materiálu přes předem osazené injektážní trubičky (tzv. pakry), jak ukazuje obr. 2.6.1.2. Obr. 2.6.1.2 Osazené injektážní trubičky (pakry) Tyto injektážní hmoty buď vytvářejí ve styku s vlhkostí pěnu např. uvolněním CO2 (napěnění až 40 násobné), která během několika sekund (u běžných pryskyřic se reakční dobu pohybuje v rozmezí 5 až 80 s) zatuhne v tuhou nebo měkkou pěnu, která dále zůstává stabilní. Vzhledem k nízké viskositě pryskyřice je = 33 =


možné injektovat trhliny i menší než 0,1 mm. Vznikající pěnou se trvale utěsní místa průsaků nebo alespoň prvotně zastaví prudší průsaky. Druhou skupinou jsou hmoty, které ve styku s vodou vytvářejí gel při zhruba dvojnásobném zvětšení objemu. Tyto pryskyřice mívají dobu zpracování asi 40 minut, při použití urychlovačů ji lze zkrátiti i pod 2 minuty. Při styku s vlhkostí vážou na sebe vodu a vytvářejí gel, který uzavře místo průsaku. Vyschnutím se hmota sice smršťuje, ale při opětovném kontaktu s vodou znovu získává gelový charakter. Konečně poslední skupinou jsou po proběhnuté reakci s vlhkostí pružné relativně hutné pryskyřice s nepatrnou expansí 1 až 3 %. Ty slouží jako druhotná definitivní injektáž pro trvalé dotěsnění trhlin vyplněných již např. pěnovou hmotou. Tuto injektáž je možné provádět již asi po 30 minutách do stejných injektážních trubiček (pakrů) jako byly použity při prvotní injektáži. Reakční doba tohoto typu pryskyřic bývá kolem 60 s a proto tam, kde vytvrzení nastane dříve než bude pryskyřice ze spáry vyplavena, mohou být použity samostatně. K injektážím prosakujících betonových konstrukcí jsou u nás známé například materiály německých firem MC, Webac, Carbofol, výrobců švýcarských (Asmedia), belgických, francouzských (ROCAGIL) aj.

2.6.2 Sanační omítky Hydrofobní sanační omítky snižují zatížení fasády stavby povětrnostními vlivy, protože omezují pronikání srážkové vody do porézní struktury konstrukce. Jejich stoupající obliba je však dána především tím, že sanační omítky pomáhají řešit problémy vyvolané poškozenou nebo chybějící izolací. V takovém případě zdivem vzlíná voda s rozpuštěnými solemi a ve vyšších vrstvách dochází k jejímu odpařování. V místě odpařování postupně rostou krystaly vylučovaných solí. Tím jak zvětšují svůj objem, tak poškozují a odtrhávají vrstvy omítky, případně vlastního zdiva. Současné zvýšené zasolení povrchových vod tento negativní jev ještě umocňuje. Sanační omítka se od běžné omítky liší především vysokou pórovitostí. Póry v sanačních omítkách jsou záměrně zvětšené a stěny pórů jsou hydrofobní. Vodu odpuzující úprava brání pronikání vlhkosti do omítky zvnějšku i zevnitř od zdiva. Přitom pórovitost zajišťuje snadnou difúzi a prostup vodních par a tak vysychání omítky. Krystalizační zóna se posouvá do nitra sanační omítky a zvětšené póry poskytují dostatek krystalizačního prostoru. Vykrystalizované soli se dlouhodobě ukládají v pórech, aniž působí expanzivními tlaky poškozování omítek. Někteří výrobci dodávají omítky se speciálními přísadami, které přeměňují rozpustné síranové a chloridové soli na těžko rozpustné sloučeniny a tak omezují krystalizační pochody. Předpokládá se nicméně, že i v tomto případě se přibližně po dvaceti letech póry v sanační omítce zaplní a bude nutné provést její obnovu. Díky velké pórovitosti jsou mechanické pevnosti sanační omítky horší než u omítky běžné. Přítomnost určitého množství hydraulického pojiva je proto u sanačních omítek nezbytností a kvalitní sanační omítka je citlivá na celkovou formulaci složení. Sanační omítky se proto často dodávají ve formě kompletních suchých směsí. Na trhu jsou sice nabízeny i přísady umožňující přípravu sanační omítky přímo na stavbě (RAVENIT WDP), kompletní tovární výroba však poskytuje přeci jenom větší jistotu. Spíše než jednoduchou sanační omítkou se dnes provádí plošná úprava zdiva sanačním systémem složeným obvykle z několika vrstev o specifických vlastnostech. Příkladem může být sanační systém BAYOSAN skládající se z sanačního podhozu SV 61, vyrovnávací podkladové omítky SA 68, sanační izolační omítky SS 63, event. AS 06, která omezuje výkvěty. Podobně je koncipován dvouvrstvý systém rakouské firmy Terranova. První (spojovací) vrstvu šedé barvy tvoří provzdušněná omítková směs Terrasan Kellenvorspritzer P710, která obsahuje vodoodpudivé přísady a slouží jako lapač rozpuštěných solí. Nanáší se v tloušťce 10 mm. Druhá vrstva Terrasan Sanierputz P720 je čistě bílá, obsahuje perlit a nanáší se v tloušťce 30 mm . Hodnoty uváděné výrobcem pro P720 jsou charakteristické (objemová hmotnost 823 kg.m-3, obsah vzduchových pórů 32 %, faktor difúzního odporu µ = 12, pevnost v tlaku 3,01 MPa, poměr pevnosti v tlaku k pevnosti v tahu za ohybu 2,55 a součinitel tepelné vodivosti 0,20 W.m-1.K-1 ). Jako příklad českého výrobku je možné uvést vícevrstvý sanační omítkový systém OTAVIT 300 firmy Hasit z Velkých Hydčic nebo systém CALOSAN akciové společnosti Calofrig . V tabulce 2.6.3.1 jsou uvedeny hodnoty požadované podle všeobecně akceptované směrnice německé vědeckotechnické společnosti pro údržbu staveb a památkovou péči [17]. Směrnice uvádí požadavky jak na na sanační omítku tak na porézní podkladní omítku. Současná podoba této směrnice nevymezuje

= 34 =


maximální přípustnou hodnotu součinitele tepelné vodivosti sanační omítky i když se často uvádí, že kvalitní sanační omítka má součinitel tepelné vodivosti do 0,2 W.m -1. K-1 S ohledem na kapacitu sanačního systému z hlediska absorpce solí se porézní podkladní omítka provádí v tloušťce minimálně 10 mm a vlastní sanační omítka bývá minimálně 15 mm tloušťky. Nejlepšího vysychání zdiva se dosáhne tehdy, když se na sanační omítku se nedává již žádná další vrstva. Zde je na místě připomenout zásadu, že difúzní schopnost jednotlivých vrstev se musí zvyšovat směrem ven. Pokud tomu tak není, dochází na rozhraní vrstev k hromadění vlhkosti. Typicky tento jev nastává při použití nevhodného nátěru. Difúzní odpor (Sd) jedné vrstvy běžného alkydového laku činí 2 m a obyčejný syntetický email je proto jako vrstva ukončující omítku zcela nevhodný. Výhodné jsou naopak speciálně formulované fasádní barvy na bázi silikonové emulze (AMPHISILAN, SILFAS-LV) vykazující odpor i stokrát menší. Uplatnit se mohou i silikátové nátěrové hmoty a v krajním případě i co nejslabší čistě minerální omítka. Kapilární nasákavost lícní omítky by neměla překračovat hodnotu 0,5 kg.m-2.hod-0,5. Tab. 2.6.3.1 Požadavky na sanační systém podle WTA 2-2-91

Vlastnost

Konzistence Objem pórů Zádrž vody DIN 18555-7 Zpracovatelnost po 15 min. Vlastnost

Faktor difuzního odporu Pevnost v tlaku Kapilární nasákavost za 24 hod. Vzlínavost vody Pórovitost Objemová hmotnost Pevnost v tahu za ohybu Poměr pevnosti tlak / tah za ohybu Odolnost proti solím

Č e r s t v á Jednotka

cm obj.% hmot. % cm

o m í t k a Požadavek podkladní omítku 17,0 ± 0,5 > 20 -

Požadavek na sanační omítku 17,0 ± 0,5 > 25 > 85

-

P e v n á o m í t k a Jednotka Požadavek podkladní omítku -

na

<3

na

Požadavek na sanační omítku

< 18

< 12 1,5 - 5,0

kg.m-2

min. jako sanač. omítka > 1,0

mm obj.% kg.dm-3

>5 > 45 -

>5 > 40 < 1,4

MPa

MPa

-

-

> 0,3

<3

odolá zkušebnímu roztoku 10 dní

Na trhu jsou i tekuté přísady určené pro provzdušnění omítkové směsi připravované z jednotlivých složek přímo na stavbě. Pro přípravek BAUREX - N se uvádí, že jeho použitím lze připravit omítku jejíž součinitel odporu difúze vodních par µ dosahuje velmi příznivé hodnoty 9. Otázkou ovšem zůstává nakolik je v = 35 =


takovémto případě deklarovaná pórovitost 32 - 40 % závislá na celkové formulaci omítky. Podobné určení mají i výrobky firmy Aqua Saning Opava. Přípravek SANOM je určen speciálně pro perlitové omítky, dvousložkový přípravek SANCO se používá při přípravě cementových soklových omítek. Na závěr je třeba ještě připomenout, že jednotlivé vrstvy sanačního systému (podhoz - podkladová omítka sanační omítka) od různých výrobců nejsou obecně libovolně kombinovatelné. Systém je certifikován jako celek. Závažné povrchy soudržnosti mohou kupříkladu vzniknout v těch případech kdy nevhodně zvolená vyšší vrstva omítky má větší pevnost než vrstva ležící pod ní. Úspěšnou aplikaci sananační omítky na zvlhlé zdi lze očekávat jen tehdy, jestliže se zároveň zřídí nebo obnoví vodorovná izolace. 2.6.3 Dodatečné vkládání izolace Staré zdivo s chybějící vodorovnou izolací lze také zbavit vzlínající vlhkosti jeho podřezáním a vložením dodatečné izolační vrstvy. Tato metoda, známá již dlouhá léta, doznala v posledních letech většího rozšíření s pokrokem řezací techniky i vývojem izolačních materiálů pro tyto účely. Metoda spočívá v postupném podřezávání zdiva v dílech kolem 1 m. Pokud má zdivo ložné spáry, je vhodné prořezávání právě v těchto spárách. K prořezávání slouží různé typy řetězových pil (např. pily EDIL COMER T 10 a T 20) s délkou lišty až 1300 mm. To umožňuje jednostranně proříznout zeď až šířky 750 mm při šířce vzniklé spáry 8 až 13 mm. Kamenné, smíšené, betonové a železobetonové zdivo lze řezat řetězovými diamantovými lany (např. DIAMANT BORT-CS 800 P) i pokud průběžné ložné spáry nejsou. Řez může být vodorovný, šikmý, případně i svislý. Spáru pro vdodatečné vložení izolace je možné vytvořit i soustavou vzájemně se překrývajících jádrových vývrtů malého průměru (30 až 300 mm), je to však zdlouhavé a nákladné. Do proříznuté spáry se pak vkládá izolační vrstva. Ta může být ve formě folie, desky nebo asfaltovaného pásu ap. Z materiálů foliových a deskových jsou nejčastější PVC, PE, PP, případně desky ze skelných laminátů. Jako izolační vrstvu je možné aplikovat i tekuté materiály na bázi polyesterových či epoxidových pryskyřic, případně různé speciální kombinované malty. Izolační vrstva z desek se upevní vháněnými klíny z plastů (PVC) velikosti např. 100 x 100 mm a spára se následně vyplní injektáží obvykle cementovými hmotami. Z líce se přečnívající izolační vrstva odřízne a povrch se omítne a upraví například omítkou z nastavované malty. Postupným prořezáváním s přesahem izolace v navazujících místech se vytvoří izolační vrstva po celé délce zdi. Možné provedení je na obr. 2.6.3.1 Obr. 2.6.3.1 Dodatečné vkládání izolace do zdiva

= 36 =


3 MATERIÁLY PRO TEPELNÉ IZOLACE 3.1 Druhy tepelných izolací Tepelně izolační funkci mají v podstatě v jisté míře všechny stavební materiály. K vysloveně tepelně izolačním materiálům, tj. takovým, které se kombinují s běžnými materiály s cílem výrazně zvýšit tepelný odpor konstrukce, se počítají hmoty s měrnou tepelnou vodivostí v suchém stavu pod 0,17 W.m-1.K-1. Jak známo, tepelná vodivost se stoupající vlhkostí silně vzrůstá, proto je třeba, aby tepelně izolační vrstva byla co nejsušší. Výhodné jsou tedy materiály nenasákavé, které ani během výroby, zabudování ani v průběhu používání nepřijmou vlhkost a nesníží tak svou izolační schopnost. Materiálům, které se vyrábějí mokrou cestou (malty, betony), musí být umožněno vyschnutí po zabudování. V běžných podmínkách však žádný materiál nevyschne docela, vždy zůstane ve stavu tzv.ustálené (praktické) vlhkosti a jeho tepelně izolační parametry budou tedy horší, než se zjišťuje na vysušených vzorcích a mnohdy udává v prospektech výrobců. Při návrhu konstrukcí je tedy třeba uvažovat hodnoty dané ČSN 73 0540 nebo stanovené pro konkrétní podmínky. Třídit tepelně izolační výrobky můžeme podle : a) druhu základní hmoty - anorganické, - organické, b) struktury - vláknité, - pórovité (pěnové), - zrnité, c) obsahu pojiva - pojivo obsahující, - pojivo neobsahující, d) tvaru výrobku - volný (zásyp, vlna), - plochý (deska, rohož, plst), - tvarový (skruže, segmenty), - šňůrový (těsnicí provazce), e) hořlavosti - nehořlavé (stupeň A), - nesnadno hořlavé (stupeň B), - hořlavé (stupeň C). Podle vlastního materiálu se tepelně izolační výrobky dělí na : a) lehké silikátové hmoty - lehká kameniva a lehké betony, b) pěnové anorganické hmoty - pěnové sklo, c) pěnové organické hmoty - pěnové plasty, d) vláknité anorganické hmoty - skleněná a minerální vlákna, e) hmoty z organických materiálů - korek, dřevěná vlna, papír. Tepelně izolační výrobky jsou často kombinací více druhů zmíněných materiálů. Tím se dosahuje veliké rozmanitosti výrobků s různými vlastnostmi.

3.2 Zásypové hmoty Jako tepelně izolační anorganické zásypové hmoty se používají lehká kameniva, z průmyslově vyráběných je to expandovaný perlit a případně LIAPOR. 3.2.1 Expandovaný perlit Expandovaný perlit a výrobky z něho jsou typické tepelně a zvukově izolační materiály. U nás se dodává v základních druzích jak udává tabulka 3.2.1.1. Expandovaný perlit je materiál téměř chemicky inertní, nehořlavý, lehký, s vynikající i tepelně a zvukově izolačními vlastnostmi. Je odolný teplotám do -200 oC do +900 oC. Tepelná vodivost sypaného perlitu se pohybuje kolem 0,05 W.m-1.K-1, činitel odporu difúze vodní páry µ = 4,4. Na nasypání tloušťky 10 cm na plochu 1 m-2 je třeba asi 120 litrů expandovaného perlitu. Je = 37 =


však nutné uvažovat setřesení, které dosahuje 25 až 30 %.. Tato skutečnost spolu s jeho vysokou nasákavostí (až 400 % hm.) a přílišnou jemností (prašností) brání přímému použití na zásypové izolace. Pokud se tedy užívá přímo v této podobě, zatavuje se do foliových obalů a zabudovává se jako tepelně izolační matrace o rozměrech 1500 x 500 x 80 mm. Hmotnost matrací je do 10 kg, pod napětím 1 kPa se tloušťka zmenší na 75 mm, pod napětím 0,5 kPa se matrace stlačí na 70 mm. Tepelný odpor matrace lze brát nejméně 1,6 m2 .K-1.W1 . Tabulka 3.2.1.1 Technické požadavky na EXPERLIT

EP

velmi jemný jemný 0 - 0,3

sypná hmotnost max.kg.m-3 100 obsah zrn max. % hmotnosti -zrna pod 0,315 95 -zrna pod 0,5 99 -zrna pod 1 -zrna pod 1,6 -zrna pod 2 vlhkost stlačitelnost při 0,1 MPa max.% -

středně hrubý 0 - 0,5 0-1 130

150

70 95 -

hrubý 0 - 1,6 200

40 10 65 25 96 7 5 max.2 % hmotnosti 22 18

-

agroperlit 0-2 250 7 12 30 75 95 15

3.2.2 LIAPOR Lehké kamenivo z pálených expandovaných jílů - v západní Evropě nazývané LECA, ve východní keramzit - u nás vyrábí firma Lias ve Vintířově u Karlových Varů pod názvem LIAPOR CS (dříve KEVINT). Surovinou pro výrobu jsou třetihorní jílovce, které tvoří skrývku sokolovského hnědého uhlí, proto obsahují jistý podíl spalitelných látek. Materiál z těžené skrývky se homogenizuje, granuluje na kulovitá zrna a v rotační peci se při teplotě kolem 1 100 oC vypaluje. Při pálení dojde k částečnému zatavení povrchu a tak plyny vznikající hořením spalitelných látek a uvolňováním vodní páry způsobí zvětšení objemu (expandaci) zrn. Vychladlé pórovité kamenivo se třídí na několik frakcí, které se pak užívají pro výrobu tvárnic, izolačních a konstrukčně izolačních betonů, případně jako zásypová izolace. LIAPOR je přírodní hnědošedý materiál bez chemických přísad, nehořlavý, objemově stálý, odolný teplotám do 1000 oC a odolný živočišným škůdcům. Má kulovitá zrna - tvarový index 1 až 2, nasákavost je do 15 % hm, LIAPOR se u nás vyrábí v těchto frakcích frakce sypná hmotnost kg.m-3 po setřesení kg,m-3 souč. tepelné vodivosti W.m-1.K-1

: 1-4 550 620 0,12

4-8 360 430 0,10

8 - 16 300 350 0,10

0 - 4 drcený 525 600 0,12

Jako zásypová tepelně izolační hmota je vhodný k zásypům stropů a střech (šikmých i plochých dvouplášťových), při rekonstrukcích kleneb, k zásypům energovodů, případně do drenážních systemů nebo při výstavbě zelených střech či hydroponickém pěstování rostlin. Možné příklady použití zásypových izolací ukazuje obrázek 3.2.2.1. Obr. 3.2.2.1 Uplatnění LIAPORU v zásypových izolacích

3.3 Lehké betony Silikátové lehké materiály tvoří základ dlouhými léty osvědčených tepelně izolačních hmot. Užívají se jako plniva do lehkých betonů, tepelně izolačních malt a omítek. V současné době u nás máme k disposici jako vysloveně tepelně izolační hmoty tyto silikátové materiály: = 38 =


- tvrzenou a pálenou křemelinu, - polystyrenbeton, - perlitový beton, - izolační beton z LIAPORU, - pórobeton.

3.3.1 Tvrzená a pálená křemelina Křemelina se zpracovává v závodě Calofrig v Borovanech již dlouhá léta. Pro tepelně izolační účely se donedávna vyráběla tzv. tvrzená křemelina. Z křemeliny, pojiva (cement, vápno) a příměsí (např.pilin) se umíchala směs, která se lisovala do různých typů forem podle požadovaného tvaru budoucího výrobku.Výrobky se potom propařovaly za zvýšené teploty a tlaku v autoklávech. V současné době je výroba tvrzené křemeliny zastavena. Z autoklávovaných zdicích výrobků jsou známé tvárnice KST 4 (590 x 240 x 290 mm), KST 5 (590 x 290 x 215 mm), KST 6 (440 x 290 x 290 mm), KST l0 (590 x 95 x 290 mm) prodávané často pod názvem ISOSTONE. Zdivo z těchto oboustranně omítnutých tvárnic má tepelný odpor 1,6 m2. K.W-1 při tloušťce 300 mm, zesílením stěny např.deskou LIGNOPORU o tl.35 mm se dosáhne odporu až 2,2 m2 .K.W-1, vše počítáno při vlhkosti 8%. Z vodorovných izolačních prvků jsou známé křemelinové desky DK-4 o rozměrech 1200 x 300 mm a tlouštkách 30, 40, 50 nebo 60 mm a střešní desky PLS 1/10 o rozměrech 2000 x 300 x 65 mm. Z pálených výrobků jsou pro vyzdívky do teplot 900 oC určeny křemelinové cihly TERMALIT o rozměrech 250 x 123 mm a tlouštkách 30, 40, 50, 65 a 80 mm.

3.3.2 Polystyrenbeton Kuličky pěnového polystyrenu nebo odpadní rozdrcený pěnový polystyren se dají výhodně použít jako plnivo do lehkých izolačních betonů. Takovéto betony se vyráběly již od sedmdesátých let v ZRUP Příbram jako izolační vrstva stěnových panelů. Kromě granulovaného nebo drceného polystyrenu se v plnivu používal popílek. Technologie výroby byla poměrně nedokonalá a vyrobené betony vykazovaly velké smrštění (po roce až 4 %). Při objemové hmotnosti kolem 800 kg.m-3 dosahovaly pevnosti v tlaku do 3 MPa a součinitele tepelné vodivosti 0,19 W.m-1.K-1. V současné době se u nás i světě vyrábějí polystyrenové betony výrazně lepších vlastností. Pro vysloveně tepelně izolační je plnivem pouze polystyren, pojivem cement, případně přídavek vápna. Tepelně izolační betony o objemové hmotnosti 300 kg.m-3 mají součinitel tepelné vodivosti 0,085 W.m-1.K-1, součinitel difúze 0,0125. 10-9 s, jejich pevnost v tlaku je 0,6 MPa, nasákavost kolem 10 % hm. Při požadavku na vyšší pevnosti se do směsi přidává přírodní písek, pevnost pak bývá kolem 4 MPa při vzrůstu objemové hmotnosti na 700 kg.m-3. Polystyrenové betony nejsou mrazuvzdorné, naopak jsou výhodné z hlediska akustických vlastností, především kročejového útlumu. Přes hořlavé plnivo jsou prakticky nehořlavé, stupeň hořlavosti dle ČSN 73 0823 bývá A nebo B. Při dosažení teploty nad +80OC se však jejich vlastnosti výrazně mění, stávají se křehkými a mechanické vlastnosti se silně zhoršují. Nespornou technologickou výhodou polystyrenových betonů je nízká okamžitá nasákavost plniva. Ve srovnání s perlitem a jinými silikátovými hmotami uzavřená struktura povrchu lépe odolává vtlačování cementové malty do otevřených pórů. To umožňuje, že se záměsová voda neztrácí nekontrolovatelnou nasákavostí plniva a je tak možné velmi přesně určit vodní součinitel míchané směsi. Polystyrenové betony jsou však čerpatelné již od objemových hmotností 300 kg.m-3 (obr. 3.3.2.1). Určitým technologickým problémem může být elektrostatický náboj bránící volnému oddělování jednotlivých zrn při dávkování a míchání směsi. To lze čelit např. prvotním mícháním částic polystyrenu s cementem nebo složitějšími úpravami povrchu polystyrenu např. rostlinnými proteiny. Při pokládání by nejmenší tloušťka vrstev neměla poklesnout pod 50 mm a hotový beton by neměl být nejméně 4 až 5 dní zatěžován. Obr. 3.3.2.1 Ukládání polystyrenového betonu čerpáním

= 39 =


Polystyrenový beton objemové hmotnosti 320 až 380 kg.m-3 a pevnosti v tlaku 0,4 MPa je materiálovým základem montovaného systému RASTRA (vyrábí Beron s.r.o. Horní Řasnice). V Rakousku vyvinutý systém RASTRA vychází vychází v podstatě ze dvou typů dutinových dílců (vnitřní a koncový), z nichž se po zalití normálním betonem vytvářejí nosné i nenosné stěny pro bytové, případně občanské objekty. Tloušťka stěn se pohybuje od 250 do 360 mm, tepelný odpor stěny bez omítky v závislosti na tlouštce od 1,60 do 2,47 m2 .K.W-1. V zahraničí se polystyrenbetony s použitím přírodního písku uplatňují též v dopravním stavitelství. Vrstva pod vozovkou či štěrkovým ložem zde tvoří tepelnou izolaci bránící promrzání podkladu.

3.3.3 Perlitový beton Podstatně širší je využití perlitu pojeného různými pojivy do tužších kompaktnějších výrobků. Expandovaný perlit lze pojit vápnem, sádrou, cementem, asfalty i syntetickými pryskyřicemi, získáváme tak rozsáhlý soubor různých tepelně izolačních výrobků. Tepelně a zvukově izolační schopnosti perlitu jsou nejlépe zhodnoceny v omítkách. Omítky mohou být nejen vnitřní, ale při vhodné kombinaci s vodovzdornou povrchovou úpravou lze vyrobit venkovní omítky propustné pro plyny a vodní páry, avšak odolné působení dešťové vody. Hlavním kritériem, podle něhož se perlitové omítky dělí, je objemová hmotnost hotové omítky. Na ní pak závisejí hlavní užitné parametry tepelná vodivost a pevnost. Orientační složení perlitových omítek uvedeno v tabulce 3.3.3.1: Tabulka 3.3.3.1 Složení perlitových omítek na 1 m3 hotové omítky Jednotka Experlit 0-1 cement CEM II 32,5 vápenný hydrát voda

m3 kg kg litr

55 140

Značka podle objemové hmotnosti PTM 400 PTM 500 PTM 600 1,25 1,30 1,35 80 95 150 170 380 až 420

Při výrobě omítky se míchačka naplní suchými složkami a po zapnutí se přidává voda. Míchání trvá 4 až 6 minut, delší není vhodné, neboť dochází k drcení zrn perlitu. Výroba vyžaduje dobře větrané pracoviště, protože při dávkování a na začátku míchání vzniká nepříjemný prach. Omítku nanášíme běžným způsobem na zdivo opatřené slabou vrstvou cementového postřiku. Tloušťka jedné vrstvy omítky by neměla přesáhnout 20 mm, další vrstva se nanáší po zavadnutí vrstvy předcházející. Silnější vrstvy je vhodné vyztužovat např. drátěným pletivem. Kromě silikátových tepelně izolačních omítek se jako pojivo užívá i asfalt, u nás se tento výrobek nazýval BITUMENPERLIT. Pro podlahové vrstvy jsou vhodné perlitové betony. Jsou to materiály výhradně tepelně izolační, pouze při větších objemových hmotnostech mohou být nepatrně namáhány. Orientační složení těchto směsí na 1 m3 a vlastnosti hotových materiálů udává tabulka 3.3.3.2. Tabulka 3.3.3.2 Složení a vlastnosti perlitových betonů Jednotka

Značka PTB 400 500 600 EXPERLIT EP 0-1 m3 1,25 1,25 1,25 cement CEM II 32.5 kg 190 270 360 voda litrů 380 až 400 _____________________________________________________________________________________ 300 400 500 600 objem.hmotnost kg.m-3 pevnost v tlaku min. MPa 0,55 0,96 1,56 1,92 souč. tepel.vodivost při 0,09 0,14 0,15 0,18 ustálené vlhkosti-vnější W.m-1.K-1 -vnitřní W.m-1.K-1 0,08 0,12 0,13 0,16 souč.difúze průměrně 109s 0,026 0,018 0,018 0,015 o teplota použití C - 200 až + 600 300 1,25 120

= 40 =


Příprava směsí je obdobná jako u perlitových omítek. U perlitových malt a betonů je třeba počítat s pomalým a dlouhým vysycháním. V chráněném vnitřním prostředí zůstává ustálená vlhkost 10 až 15 % hmotnosti a dosahuje se jí až po několika měsících. S touto skutečností je třeba počítat a případně konstrukčně zajistit odvětrání zabudované vrstvy. Expandovaný perlit je i základem kombinovaných tepelně izolačních desek vyráběných u nás pod názvem PEBIZ. Tyto desky jsou vyrobeny ze směsi expandovaného perlitu, kuliček pěnového polystyrenu, vody, lepidla a tužidel (kyselina fosforečná, skleněné vlákno). Vyrábějí se o rozměrech 1200 x 800 mm v tloušťkách 20 až 60 mm s objemovou hmotnosti 100 až 180 kg.m-3. Mají tepelnou vodivost 0,045 W.m-1.K1 , nízký faktor difúzního odporu (µ = 3,04) a dobrou opracovatelnost ručními nástroji.

3.3.4 Beton z LIAPORU Pro výrobu skutečně tepelně izolačních betonů jsou nutné lehké frakce 4 - 8 a 8 - 16. K docílení ještě příznivějších izolačních schopností se pro třídy 2 až 8 používá dále provzdušněný cementový tmel. Dají se tak vyrobit lehké betony s těmito vlastnostmi : Třída betonu Objemová hmotnost Souč. tepelné vodivosti W.m-1.K-1 kg.m-3 LB 2 700 0,18 LB 3,5 770 0,20 LB 5 850 0,22 LB 8 1000 0,25 LB 10 1150 0,28 Lehké izolační betony s objemovými hmotnostmi do 1000 kg.m-3 se i při použití plastifikátorů bohužel nedají čerpat. Čerpatelné betony z LIAPORU jsou reálné od objemových hmotností nad 1000 kg.m-3 při dávkování cementu 320 kg na m3 betonu. Betony z LIAPORU se uplatňují nejen v novostavbách, nýbrž i při zlepšování tepelně izolačních parametrů starých domů v podobě monolitických betonů i prefabrikovaných dílců. Jsou používány též jako akustické izolační hmoty k výrobě protihlukových stěn.

3.3.5 Pórobeton Nejrozšířenější tepelně izolační silikátovou hmotou u nás je pórobeton. Jeho parametry za reálných podmínek sice nedosahují nejvyšších hodnot, avšak jeho dostupnost na celém území, snadné způsoby zabudování a cena jsou při rozhodování o použití významné. U nás se vyrábí jednak pórobeton využívající popílek (šedé barvy) , jednak pórobeton zpracovávající křemitý písek (bílé barvy). Pórobeton se vyrábí mokrým procesem propařování za zvýšeného tlaku a teploty (autoklávováním), a proto výrobek obsahuje značné množstbví vody. Během skladování a během expedice částečně vyschne, přesto však na stavbu dochází s určitým obsahem vlhkosti. Přitom je to materiál poměrně značně nasákavý a obtížně vysychající. Proto má-li sloužit jako tepelně izolační materiál, je třeba rozhodně zabránit jeho zvlhnutí před zabudováním i v hotové konstrukci a naopak umožnit jeho vyschnutí až na obvyklou ustálenou vlhkost, která se pohybuje kolem 5 až 9 % hmotnosti. Podle platné ČSN 73 1290 je u nás zavedeno 6 základních druhů pórobetonu lišících se objemovou hmotností a pevností v tlaku. Hodnoty závazných vlastností i střední hodnoty vybraných fyzikálních vlastností uvádí tabulka 3.3.5.1. Pro vysloveně tepelně izolační účely nejlépe vyhovuje pórobeton o zaručené objemové hmotnosti 480 kg.m-3, tj. průměrně kolem 450 kg.m-3 v suchém stavu. Při ustálené vlhkosti, která je u pórobetonu z písku poněkud nižší než u pórobetonu z popílku, je však tepelná vodivost obou druhů je prakticky stejná. Je to dáno lepší izolační schopností částič popílku oproti zrnům křemenému písku. Z pórobetonu dodávají jednotliví výrobci = 41 =


izolační desky různých rozměrů v tloušťkách od 75 do 200 mm. Používají se rovněž se do střešních plášťů, ke zdění nenosných příček apod. Tabulka 3.3.5.1 Vlastnosti pórobetonu dle ČSN 73 1290 Značka pórobetonu Vlastnosti závazné

Jednotka

zaručená objemová max. hmotnost v suchém kg.m-3 stavu zaručená pevnost v min. MPa tlaku Střední hodnoty dalších vlastností

P2 - 480

P2 -580

P2 - 680

P3 - 480

580

680

480

580

680

2

2

2

3

3

3

0,17 - 0,19

0,20 - 0,22

70

60

W.m-1.K-1

pórobeton z písku

% hm.

6

pórobeton z popílku % hm.

9

expediční vlhkost

35

0,15 - 0,17 0,17 - 0,19

0,20 - 0,22 0,15 - 0,17

% hm.

0,028.10-9 80

70

60

80 0,85

-

7.10-6

pórobeton z popílku -

11.10-6

pórobeton z písku

P3 - 680

480

součinitel tepelné vodivosti při ustálené vlhkosti ustálená vlhkost

součinitel difúze s vodní páry nasákavost % hm. měrná tepelná kJ.kg-1.K-1 kapacita vlhkostní součinitel délkových změn

P3 - 580

V souvislosti s tím, že část výrobků z pórobetonu se u nás vyrábí podle zahraničních předspisů, je třeba upozornit na odlišné označování tohoto materiálu. Dle uvedené ČSN je maximální objemová hmotnost hodnotou zaručenou, tj. s pravděpodobností 95 %, to znamená, že průměrné hodnoty jsou u jednotlivých tříd zhruba o 30 kg.m-3 nižší. Přitom tepelná vodivost se dle příslušné ČSN měří při střední teplotě + 20 oC. Na druhé straně zahraniční normy, významné jsou DIN 4164 až 4166, označují pórobeton obdobně pevností v MPa a objemovou hmotností v kg.dm-3, přičemž pevnost je opět hodnotou zaručenou, avšak objemová hmotnost je hodnotou průměrnou (např. G 2/ 0,5). Tepelná vodivost se dále dle DIN 4108 měří při střední teplotě + 10 oC, tzn. změřené hodnoty jsou poněkud příznivější. Proto nejde bezmyšlenkovitě přebírat hodnoty prospektů zahraničních výrobců do projektů zpracovávaných dle českých norem. Teprve připravovaná evropská norma, která bude s velkou pravděpodobností přebrána do soustavy českých technických norem jako ČSN EN 12 602, tyto rozpory odstraní. V číselném označení značky zde bude pevnost v tlaku opět hodnotou zaručenou (ČSN i DIN), objemová hmotnost hodnotou průměrnou (jako v DIN), ale bude udávána v kg.m-3 (jako v ČSN 73 1290) - např. 3 - 500.

= 42 =


3.4 Anorganické vláknité hmoty Možnost výroby vláknitých materiálů ze skla, roztavených hornin či strusky otevřela široké pole výrobě poměrně levných tepelně a zvukově izolačních hmot. Pro stavební účely se vyrábějí vlákna : skleněná - roztavením skla, minerální - roztavením strusky, hornin nebo jejich kombinací. Nejčastěji tavenou horninou je čedič s přídavkem dalších korekčních látek, pokud se vlákna vyrábějí ze strusky přidávají se rovněž horniny jako čediče, opuky či slíny a další přísady. Technologie výroby všech druhů vláken je obdobná. Roztavená surovina je rozfoukávána na vlákna o průmněru 3 až 7 µm, která se ukládají na nepřetržitě se pohybující pás, kde vytvářejí koberec požadované tloušťky. Izolační vlákna se dodávají buď jako volná vlna cpaná do pytlů určená k ručnímu vyplňování dutin nebo obalování izolovaných prvků, nebo se dodávají v podobě rohoží či plstí jako měkké ohebné pásy, případně jako měkké, polotuhé až tuhé desky. Starší způsoby zpracování vláken na izolační rohože byly založeny na položení a překrytí vrstvy vláken vlnitou papírovou lepenkou, případně pletivem či skleněnou tkaninou, celé bylo pak prošito v jeden celek. Tak se dosáhlo výrobku určitého tvaru a tloušťky a současně lepší možnosti s výrobkem manipulovat. Křehkost minerálních vláken je však nepříjemná, při manipulaci se lámou a vzniká nepříjemný prach s dráždivými účinky na lidský organismus. Moderní způsoby výroby dávají přednost zpevnění vznikajícího vláknitého koberce postřikem syntetické pryskyřice - obvykle fenolformaldehydové v množství 1 až 4 %. Tím se dosáhne vzájemného spojení vláken a navíc lze - dokud pryskyřice neztuhne - výrobek mírně lisovat. Dají se tak z jedné hmoty vyrobit měkké ohebné rohože (pásy) od objemové hmotnosti 15 kg.m-3 až po polotuhé a tvrdé desky s objemovou hmotností až 250 kg.m-3 a odpovídající vyšší pevností. Zpevnění pryskyřicí znamená ztužení výrobku, takže po jeho zabudování do izolačního souvrství nedochází k většímu stlačení izolační vrstvy. Důsledné vytvrzení pryskyřice je nutné, aby nedocházelo k pozdějšímu uvolňování formaldehydu či jiných složek pryskyřic do vzduchu. Skleněná i minerální vlákna mají dobrou odolnost v běžném rozsahu teplot. Při zahřívání na teploty vyšší než 250 oC může dojít k tepelnému rozkladu, doutnání až vznícení pryskyřice, zvlášť pokud je její obsah větší. Proto tyto materiály jsou zařazovány jako nesnadno hořlavé (stupeň B) nebo jako hořlavé (stupeň C). Z důvodu nebezpečí rozkladu organického pojiva nesmějí být používány na izolace přicházející do styku s kapalným kyslíkem a dalšími oxidačními činidly. Vláknité izolační hmoty jsou více či méně nasákavé, s tím je třeba počítat při jejich skladování, manipulaci i zabudování. Mají však výbornou prodyšnost a vysoký součinitel difúze vodní páry (kolem 0,19.10-9s). Nasákavost vláknité struktury výrazně snižují přední výrobci hydrofobizací svých výrobků. Na našem trhu se prodává řada materiálů zahraničních, obvykle vyráběných dle německé normy DIN 18165. Tyto materiály používají označení : součinitele tepelné vodivosti třímístným číslem, např. 040 pro materiál s hodnotou λ = 0,040 W.m-1.K-1, a písmeny W - pro materiál mechanicky nezatížitelný, WL - pro materiál mechanicky mírně zatížitelný, WD - pro materiál mechanicky zatížitelný bez požadavku na útlum kročejového hluku, T, TK - pro materiál určený pro útlum kročejového hluku.

3.4.1 Výrobky ze skleněných vláken Výrobky ze skleněného vlákna mají u nás již dlouhou tradici. Ze starších staveb jsou známé například : ITAVER je ohebná rohož ze skleněných vláken pojených fenolformaldehydovou pryskyřicí. Je určena na zvukové i tepelné izolace. Dodává se v rolích šířky 500, 550 a 1100 mm v tloušťce 25 mm v objemových hmotnostech 12, 14 nebo 24 kg.m -3 při součiniteli tepelné vodivosti 0,045 W.m-1.K-1. Podobné vlastnosti má i skleněná vlna MITAVER, ta je řazena dokonce mezi hmoty nehořlavé (stupeň hořlavosti A). ARAVER je prošité rouno ze skleněných vláken. Při šířce 1000 mm se vyrábí v tloušťkách 3 a 5 mm se součinitelem tepelné vodivosti 0,06 W.m-1.K-1 při + 100 oC. FIBREX jsou desky používané jako zvuková a tepelná izolace.

= 43 =


V licenci americké firmy Glass Incorporated International se dnes vyrábí ROTAFLEX SUPER. Jde o tepelně a zvukově izolační materiál splňující všechny požadavky našich i zahraničních norem. ROTAFLEX SUPER se dodává jako měkký svinovatelný pás, 1200 mm dodávaná v tloušťkách 40 až 160 mm a délkách od 4 do10 m v jedné roli v závislosti na tloušťce. Dále je dodáván ve tvaru tepelně izolačních desek, desek pro příčky (typ W-w), desek na zateplení fasád (typ W-w-h) a desek pro útlum kročejového hluku (typ T). Objemová hmotnost bývá od ca 20 kg.m-3 u měkkých desek až do 130 kg.m-3 u desek typu T, součinitel tepelné vodivosti při 20 oC je 0,035 až 0,04 W.m-1.K-1, stupeň hořlavosti B, stlačitelnost do 50 %, relaxace po odtížení až 93 % původní tloušťky. Na českém trhu se v této skupině materiálů výrazně uplatňují výrobky firmy G + H Isover.

3.4.2 Výrobky z minerálních vláken Výrobky z minerálních vláken v České republice dodávají především firma Orsil v Častolovicích a Prefizol v Bohumíně. Z minerálních vláken se vyrábějí izolační desky různé objemové hmotnosti a měkké svinovatelné pásy. Tuhost výrobků se dá zvýšit tzv. lamelováním, tj.rozřezáním desky na pásy šířky cca 100 mm, jejich otočením o 90 o a nalepením na podložku. Tím se sníží stlačitelnost výrobku asi o 30 % oproti výrobku původnímu. Desky z minerálních vláken jsou obvykle baleny do PE fólie, dopravovány a skladovány mají být naležato v suchých prostorech. Technické parametry desek ORSIL a příklady desek PREFIZOL jsou uvedeny v tabulkách 3.4.2.1 a 3.4.2.2.

Tabulka 3.4.2.1 Vlastnosti desek ORSIL Vlastnost objem. hmotnost souč. tepel. vodivosti stlačitelnost při zatížení 0,5 kPa teplota použití max. navlhavost pevnost v ohybu obsah pojiva rozměry délka šířka

Jednotka kg.m-3

EL 35 - 45

L 45 - 57

M 68 - 85

N 90 - 110

T 135 - 165

S 180 - 220

W.m-1.K-1

0,044

0,044

0,041

0,039

0,041

0,044

25

20

15

10

5

2

200

200

700

700

700

700

-

0,5 -

-

0,05

0,5 0,075

0,10

1,5

1-2

1,5 - 2,5

5

1000 500

1000 500

% o

C

% hm. MPa % hm. mm

Desky ORSIL EL ORSIL L ORSIL M mm, ORSIL N mm, ORSIL T ORSIL S

1,5 1000 500

1,5 1000 500

1000 - 1500 1000 - 1500 500 - 1000 500 - 1000

-extra lehké- se dodávají v tlouštkách -lehké-měkké-

40, 80, 100, 120 a 150mm, 60, 80, 100, 120, 150 mm, 40, 60, 80, 100, 120, 150

-normální-

40, 60, 80, 100, 120, 150

-tuhé-střešní-

40, 60, 80, 100 mm, 40, 60, 80, 100 mm.

= 44 =


Možnosti použití desek ORSIL : EL výplně příček, dveřních křídel, izolace dvouplášťových střech, vložky do akustických obkladů a vzduchotechniky, Lpoužití jako EL, snesou však větší zatížení, též na izolace zakřivených nádrží ap., Mvýplně příček, izolace vzduchotechniky, zateplování fasád, izolace podlah, tepelných a průmyslových zařízení, Nkombinované vrstvy tepelně a zvukově izolační, desky protipožární ochrany, použitelné i na izolace válcových těles s menším zakřivením, Tdíly samonosných příček, vodorovné izolační vrstvy, které mohou být dočasně zatíženy chůzí, izolace střech, nádrží, vodojemů ap., Stepelně izolační vrstvy jednoplášťových střech, podlah a zatěžovaných ploch, použitelné též v sendvičových betonových panelech a pro kompletizované prefabrikované prvky. Pásy z minerální plsti jsou ohebné výrobky určené k izolacím rovných i zakřivených ploch. Vyrábějí se v šířce 1000 mm a v tloušťkách 60, 80, 100 mm s objemovou hmotností 70 kg.m-3 a součinitelem tepelné vodivosti 0,041 W.m-1.K-1, stlačitelností do 50 % při zatížení 0,5 kPa. Dodávají se v délkách 2500, 3000 a 4000 mm. Rohože z minerální plsti šířky 1000 mm jsou jednostranně nebo oboustranně našity na vlnitou lepenku (typ VP) nebo na drátěné pletivo (typ DP), případně na pletivo s hliníkovou folií (typ DAP). Prošití je podélné ve směru délky pásu. Objemová hmotnost je 100 až 120 kg.m-3, tloušťka od 20 do 80 mm (VP), 40, 60,80 mm (DP). Součinitel tepelné vodivosti 0,038 W.m-1.K-1. Rohože na pletivové podložce (DP) jsou použitelné do 700 oC, ostatní do 200 oC, bez povrchové úpravy jen do 80 oC. Uplatňují se v tepelných izolacích bytových, občanských, zemědělských i průmyslových objektů, užívají se i pro izolace nádrží, potrubí apod.

Tabulka 3.4.2.2 Vlastnosti desek PREFIZOL Vlastnost

Jednotka

objemová hmotnost souč. tepelné vodivosti stupeň hořlavosti stlačitelnost při 2 kPa obsah organických látek souč. zvukové pohltivosti frekvence 0,25 až 8 kHz rozměry - délka šířka tloušťka

kg.m-3 W.m-1.K-1 max. % % hm. mm mm mm

PREFIZOL PZ W-M (PREFIZOL PZ 75) 60 - 75 0,042 B 10 1-2 1,23

PREFIZOL PZ WL-PT (PREFIZOL PZ 100) 76 - 100 0,040 B 8 1 - 2,5 1,02

1000, 1200 400, 500, 600 60 - 100

1000, 1200 400, 500, 600 40 - 120

Použití desek PREFIZOL je obdobné jako u desek ORSIL.Kromě uvedených desek se vyrábějí i další výrobky, zajímavé jsou tuhé desky PREFIZOL PZ WD - S (PZ175), které lamelované za přidání fungicidních a hydrofobních přísad tvoří tepelně izolační vrstvu kompletizovaných střešních dílců KID. Podobné výrobky dodává i slovenský podnik Izomat Nová Baňa pod názvy NOBASIL, NOBATERM a NOBAMIN ap. Z dalších zahraničních výrobků tohoto typu jsou u nás nejrozšířenější výrobky firem G + H Isover nebo Rockwool, dodávané v širokém sortimentu desek měkkých až tuhých, kašírovaných desek s povrchovou úpravou, skružovatelných pásů ap. V německé literatuře se místo názvu minerální vlákna užívá název vlákna kamenná. V Teplicích vyráběla firma Union speciální hlinitokřemičitá vlákna SIBRAL se zvýšenou odolností teplotě až do 1200 oC, tj. odolávající i roztaveným lehkým a barevným kovům. Tato vlákna jsou odolná kyselinám (s vyjímkou kyseliny fluorovodíkové a fosforečné), ředěným zásadám a solím. Z vlákna SIBRAL se vyráběla volná vlna, rohože (obj.hmot.70 - 130 kg.m-3), desky (IZOBREX), tvarovky a další výrobky pro průmyslové izolace.Podobné bylo vlákno vyráběné ve Vítkovicích pod názvem VISTEMAT

= 45 =


3.5 Anorganické pěnové hmoty - pěnové sklo

Anorganickou tepelně izolační hmotou s pěnovou strukturou je pěnové sklo. Vyrábí se zahříváním na ca 1000 o C umletých skleněných střepů a uhlí v uzavřených formách. Vzniklým CO2 dojde až k dvacetinásobnému k napěnění taveniny a vzniku pórovité struktury. Po pozvolném vychlazení získáme anorganický pěnový materiál s vynikajícími tepelně izolačními vlastnostmi. U nás se pěnové sklo vyrábělo již od padesátých let v Řetenicích u Teplic pod názvem SPUMAVIT , dnes je však výroba zastavena a na trhu jsou pouze pěnová skla dovážená FOAMGLAS (Pittsburgh Corning Europe Belgie) a CORIGLAS (SRN). Velikost výrobků je omezena velikostí forem, např. v Řetenicích bývala 500 x 500 x 100 mm, firma FOAMGLAS dnes vyrábí bloky o velikosti 600 x 450 x 160 mm, které se pak řezají podle potřeby na tenčí desky. Dodatečným slepováním se vyrábějí též desky 1200 x 600 mm s upraveným povrchem nánosem asfaltu. Pěnové sklo je materiál objemově stálý, trvanlivý, nehořlavý, neumožňující šíření ohně. To umožňuje přímé natavování asfaltovaných pásů či pokládku horkého asfaltu. Pěnové sklo se vyznačuje vysokým difúzním odporem, je odolné mikroorganismům, živočišným škůdcům, ropným produktům, ředidlům i běžným kyselinám s vyjímkou fluorovodíku. Je to dobře opracovatelný, avšak materiál křehký, vyžadující opatrné zacházení, jinak dochází k drcení jeho struktury a tím ke zvýšování nasákavosti a difúze. Třeba též upozornit na to, že při dlouhodobém zabudování ve vlhkém prostředí (např.v chybně navržených nebo chybně provedených jednoplášťových střechách) dochází dlouhodobě přes příznivé hodnoty difúzního odporu vodních par ke zvýšení vlhkosti materiálu a tím ke snížení tepelně izolační schopnosti. Vlastnosti některých druhů pěnových skel různých výrobců udává následující tabulka. . Tabulka 3.5.0.1 Vlastnosti pěnového skla __________________________________________________________________________________________ Vlastnost Jednotka SPUMAVIT FOAMGLAS CORIGLAS T4 S3 C-2 __________________________________________________________________________________________ max.180 120 135 130 120 objem.hmotnost kg.m-3 0,075 0,042 0,046 0,05 měrná tepel.vodivost W.m-1.K-1 0,045 faktor dif. odporu µ neudáno ∞ ∞ ∞ ∞ pevnost v tlaku MPa 0,8 0,7 0,9 0,9 0,6 pevnost v tahu MPa min.0,4 0,45 0,55 0,45 neudáno 9.10-6 8,3.10-6 souč.teplotní .roztaž. K-1 měrná tep. kapacita kJ.kg-1.K-1 0,84 0,84 0,84 o C -200 až +400 -260 až +430 -250 až +450 teplota použití modul pružnosti MPa neudáno 800 1200 neudáno ___________________________________________________________________________________________

C-3

Při pokládání se desky pěnového skla celoplošně lepí do asfaltu, styčné spáry a povrch se zalévají asfaltem. Tím se získá i jistá parotěsná zábrana a zabrání se pohybu případně zateklé vlhkosti pod izolací. Pěnové sklo se používá na tepelně izolační vrstvy střech, podlah, stěn a podhledů při běžných teplotách. Zde však svou poměrně vysokou cenou není vždy konkurence schopné. Je to však téměř nenahraditelný materiál při izolování za extrémních teplot, neboť může být vystaven teplotám od - 260 oC do + 450 oC. Např. při navrhování izolací pro tzv. kryogenní teploty, tj. pro teploty -150 až -200 oC, s nimiž je třeba počítat při skladování kapalných plynů (kyslíku, ap.), neobstojí žádná organická pěnová hmota vzhledem k silnému oxidačnímu působení případně uniklého kapalného kyslíku ani hmoty vyráběné mokrým procesem. Stejně tak odolnost pěnového skla vyšším teplotám i chemickým účinkům kouřových plynů umoňuje jeho použití při izolování průmyslových komínů a podobných konstrukcích. 3.6 Organické pěnové hmoty Možnost zpěňování některých plastů poskytla stavebnictví obrovské možnosti při jejich použití jako tepelně izolačních materiálů. Z běžných (hutných) plastů s objemovou hmotností kolem 1000 kg.m-3 se napěněním získávají materiály s objemovou hmotností pouze 15 až 30 kg.m-3. Takovéto objemové hmotnosti odpovídá pórovitost 97 až 98 %. Protože technologické napěňovací postupy lze řídit tak, že se vytváří rovnoměrná = 46 =


pórovitá struktura s vhodnou velikostí pórů, jsou tyto materiály z hlediska tepelně izolační funkce bez konkurence. Obecnou nevýhodou pěnových plastů bývá však hořlavost a nízká odolnost teplotě. Některé pěnové plasty vykazují v čase velké objemové změny. Pokud mají otevřenou pórovitost jsou značně nasákavé. Pěnové plasty jsou také málo odolné některým agresivním látkám, zvláště z oboru organické chemie. S tím souvisí i nízká odolnost některých pěnových plastů vůči mikroorganismům. V některých případech se při zpracování nebo i využívání pěnových plastů uvolňují zdraví škodlivé látky. Pěnové plasty lze vyrobit z materiálů termoplastických i reaktoplastických. Pěnové plasty vyráběné napěněním reaktoplastů (termosetů) jsou známé déle. V posledních letech však jednoznačně převládají pěnové plasty z hmot termoplastických. Ve stavebnictví se používá jako tepelně izolační materiál především pěnový polystyrén (PS) a pěnový polyuretan (PU nebo PUR). Zatímco pěnový polystyrén se vyrábí pouze ve stabilních výrobnách a na stavbu se dodávají hotové výrobky či polotovary, je možné pěnový polyuretan napěňovat přímo na staveništi (in situ) a tak kopírovat i složité tvary konstrukce. Nedostatkem obou těchto materiálů je hořlavost a poměrně nízká teplotní odolnost, která se pohybuje pouze v hodnotách teplot, jaké se mohou na stavbách (např. ve střešních pláštích) vyskytnout i za běžného provozu. 3.6.1 Expandovaný pěnový polystyrén Expandovaný pěnový polystyrén (EPS) se vyrábí dvojitým zpěňováním v uzavřených formách vyhřívaných párou při teplotě kolem 100 oC. Napěňovacím prostředkem je uhlovodík pentan. Vyrobené bloky se pak krájí na desky nebo i na složitější tvary. K řezání složitějších tvarů se používá horký drát. Desky a různé přířezy jsou běžným izolačním materiálem stěn a střech, polystyrenová mezikruží se používají na izolace potrubí. Desky používané pro zateplování a desky u kterých jsou požadovány stabilní rozměry mají být po výrobě alespoň 6 týdnů ponechány odležet. Standardní polystyren je hořlavý (stupeň hořlavosti C3 dle ČSN 73 0823), přísadou retardéru hoření se připravuje samozhášivý polystyrén (stupeň hořlavosti C1). V některých případech se provádí napěňování přímo do konečné podoby výrobku. To je případ polodrážkových desek PERIMETER firmy Bachl vyráběných ve standardním rozměru 1265 x 615 mm, které se používají jako vnější tepelná izolace svislých stěn sklepů. Při tloušťce 50 - 120 mm vykazují tepelný odpor 1,43 - 3,43 m2.K.W-1.Tyto desky jsou růžové, což u výrobků z expandovaného polystyrenu není příliš obvyklé. Pro pěnový polystyren pěněný do formy se uvádí, že po jeho zabudování pod úroveň terénu klesne v důsledku absorbce vlhkosti původní tepelný odpor po 18 měsících na cca 70 % původní hodnoty. Technické vlastnosti pěnového polystyrénu podle naší normy ČSN 64 3510 v porovnání s německým výrobkem STYROPOR uvádí v zjednodušené podobě tabulka 3.6.1.1 Dlouhodobá teplotní odolnost běžného tuzemského polystyrenu byla ještě nedávno udávána hodnotou pouze do 70 oC. Pokud nebyl polystyren takovéto kvality v některých střešních konstrukcích chráněn před vyšší teplotou docházelo zde k jeho degradaci.4 Dlouhodobá teplotní odolnost současného kvalitního EPS je však vyšší. Pro STYROPOR F se udává hodnota do 90 oC. V souvislosti s průnikem cizího kapitálu zřejmě stoupá i kvalita tuzemských PS desek. Výrobna německé firmy Bachl v Modřicích u Brna nabízí desky STYROPOR z tuzemské produkce. V nabídce jsou desky o objemové hmotnosti 20, 25 a 35 kg.m-3.

4

Tato degradace, vedoucí k úbytku hmoty polystyrenu se často nesprávně označuje jako sublimace. Se sublimací má však společnou jen vnější podobu (přechod pevné látky v páry). Ve skutečnosti jde o depolymeraci. = 47 =


Tab. 3.6.1.1 Vlastnosti expandovaného pěnového polystyrenu

Charakteristi ka

Jednot ka

Typ

ČSN 64 3510

STYROPOR

15

20

30

15 B1

20 B1

30 B1

Obj. hmotnost jmenovitá

kg.m-3

14

17, 5

27, 5

15

20

30

Souč.tepelné vodivosti

W.m1 .K-1

0,0 46

0,0 04 4

0,0 41

0,0 34

0,03 3

0,030

Nasákavost za 7 dnů

obj. %

5,0

4,0

2,8

3,0

2,3

2,0

v

MPa

0,1 4

0,1 8

0,2 5

0,1 8

0,28

0,46

Pevn. v tlaku

MPa

0,0 7

0,1 0

0,1 8

0,0 7

0,14

0,22

Pevn. ohybu (průměrná)

(při stlačení o 10%) Souč. difúze Měrná tepelná kapacita Součinitel teplotní roztažnosti

0,0028. 10-9

s J.kg.K-1

-

1500

1

K-1

50. 10-6 - 70. 10-6

Zejména ve Francii jsou oblíbené jsou kompletizované desky z expandovaného pěnového polystyrenu tloušťky až 160 mm doplněné parotěsnou zábranou a sádrokartonovou deskou tlouštˇky 9 - 12,5 mm. Jsou určeny pro vnitřní zateplovací systémy obvodových stěn. Při jejich použití stoupá hodnota tepelného odporu izolované svislé stěny až na 6 m2 .K.W-1. Akumulační schopnost zdiva je vnitřní tepelnou izolací potlačena což umožňuje v izolovaném prostoru topením rychle zvýšit teplotu. V kombinaci s dostatečně flexibilní programovanou otopovou soustavou se jedná o energeticky velmi úsporný typ izolace [6]. Desky tohoto typu z pěnového polystyrenu tloušťky 20 - 80 mm doplněné sádrokartonovou deskou tloušťky 9,5 mm se vyrábějí i v Čechách. Podle síly použité PS desky činí celkový tepelný odpor obou spojených desek 0,56 - 2,06 m2.K.W-1. Jsou dodávané pod označením RIGITHERM. Standardní formát těchto desek je 1250 x 2500 mm. Před použitím jakéhokoliv vnitřního zateplovací systému je však vždy třeba prokázat, že v konstrukci nedojde ke kondensaci vodní páry. Výsledek tepelnětechnického výpočtu mnohdy nebude uspokojivý. Svou roli hrají odlišné klimatické podmínky a fakt, že v našich podmínkách se předpokládá vytápění obytných prostor na vyšší teplotu. Daleko častěji se v našich podmínkách uplatní PS desky v systémech dodatečného zateplení jako vnější izolace. Pro tento účel mají být používány dlouhodobě stabilizované fasádní desky, které jsou vyráběné v užších rozměrových tolerancích a jejichž dodatečné rozměrové změny nepřesahují 0,15 %. Při provádění dodatečného vnějšího zateplení s použitím PS desek je dále třeba volit závěrečnou povrchovou úpravu celého zateplovacího sytému ve světlé pastelové barvě a snížit tak teplotní dilatace vyvolané účinkem slunce.

= 48 =


Pro suché podlahy se používají 20 -120 mm silné polystyrenové desky doplněné dřevotřískovou deskou o síle 19 mm. Umožňují realizaci plovoucích podlah často žádaných kvůli eliminaci kročejového hluku. Podle síly použité PS desky činí celkový tepelný odpor takovéto skladby 0,67 - 3,12 m2.K.W-1. Pro izolaci šikmých střech se vyrábějí jak desky určené k vnitřní montáži mezi krokve tak desky připevňované zvenku na bednění. Desky určené k montáži mezi krokve mohou mít pero a drážku (STYROTEC-S) nebo podobu izolačních klínů, které se snadno přizpůsobí různé vzdálenosti krokví (HEIDELBERGER DÄMMKEIL). V některých případech se doporučuje provedení montáže desek pod krokve. V tomto případě se jako výhodné jeví desky QUICK-DEKO, které jsou na pohledové straně opatřené dřevovláknitou deskou s omyvatelnou tapetou. Expandovaný pěnový polystyren STYROPOR s objemovou hmotností 20 kg.m-3 se používá také na výrobu střešních tvarovek THERMO, které jsou určeny pro přímou pokládku na střešní latě šikmých střech pod keramickou nebo betonovou krytinu. Při tloušťce 120 mm zaručují minimální tepelný odpor 3,1 m2 .K.W-1. Řešení je vhodné pro střechy se sklonem větším než 10o. Prostupy a přechody se dotěsňují PUR pěnou. Krytinu lze pokládat na tvarovky THERMO přímo bez kotvení až do sklonu 45o. Nesprašující povrch polystyrenových tvarovek umožňuje přiznat v interiu konstrukci krovu. Je však samozřejmě možné využít laťování ke kotvení deskových materiálů, celkový tepelný odpor konstrukce pak může vzrůst až na 3,7 m2 .K.W-1. je samozřejmé, že pro takovéto použití musí mít pěnový polystyren samozhášivou úpravu. Firma Thermodach vyrábí v ČR tvarovku THERMO 120/320 od roku 1995 [7]. Na stejném principu je založen tepelně izolační systém FRIGO (Heidelberger Dämmsysteme). Expandovaný pěnový polystyrén se dále užívá i jako tepelně izolační vrstva do kusových stavebních prvků včetně sendvičových betonových panelů . Na základě rakouské licence jsou vyráběny např. betonové tvárnice BIO PLUS EXTRA dobře použitelné i pro výstavbu takzvaných nízkoenergetických rodinných domů. [8]. Polystyrén krátkodobě snáší teploty až 200 oC, lze ho proto lepit horkým asfaltem. Jeho nevýhodou jsou velké objemové změny.Smršťování, které je vyvoláno především únikem zbytků nadouvadla může dosáhnout až 4 %. V zimním období může být kontrakce EPS ještě posílena účinkem snížené teploty (součinitel délkové teplotní roztažnosti pro EPS je asi 50.10-6 K-1). Pěnový polystyrén nesnáší rovněž styk s dehty a řadou organických rozpouštědel. K lepení polystyrenu lze však s výhodou použít moderní cementová lepidla dodávaná v podobě suchých směsí na př. PPS CL-F firmy Knauf. Běžně vyráběný polystyrén má poměrně vysokou nasákavost (asi 5 % objemu tj. 300 % hmotnosti), a proto nemůže zajistit tepelně izolační funkci v dlouhodobě vlhkém prostředí. Snaha ochránit expandovaný pěnový polystyrén před působením vlhkosti vedla k výrobě střešních kompletizovaných dílců s nalepeným krycím asfaltovaným pásem (POLSID a KSD). Při plnoplošném přitavování asfaltové krytiny na volně položené dílce docházelo k častým závadám vyvolaným objemovými změnami polystyrenu a nevelkou deformační schopností pásů z oxidovaného asfaltu. Novějším typem s vyšší rozměrovou stálostí je POLSID 250/10 S-L. Tento dílec o tl.100 mm a rozměrech 2500x 1000 mm je vyroben tak, že polystyrénová vrstva je na horní straně nařezána kolmými řezy vzdálenými 100 až 150 mm do hloubky 70 až 80 mm. Tím se objemové změny rovnoměrněji rozdělení po ploše prvku. Asfaltový krycí pás je na bázi oxidovaného asfaltu (IPA 380 SH, BITAGIT). Při použití pPS s objemovou hmotností 20 až 25 kg.m-3 se dosahuje tepelného odporu dílce 2,325 m2.K.W-1. Střešní dílec POLYDEK PSBS25 TOP (firma Dektrade) je vyráběný ze stabilizovaného samozhášivého polystyrenu nalepením krycího asfaltového pásu vyrobeného z asfaltu modifkovaného SBS. Při formátování polystyrenu řezáním odpadá část polystyrenu ve formě kuliček odtržených od původního kusu. Rovněž drcením EPS lze získat jednotlivé expandované kuličky. Odpad po řezání nebo úmyslně podrcený EPS se používá jako zásyp nebo plnivo do polystyrenbetonu a izolačních omítek. Tepelněizolační jádrová omítka TERRALIT EXTRA na bázi expandovaného polystyrenu vykazuje součinitel tepelné vodivosti 0,075 W.m-1.K-1, což je jen 70 % z hodnoty tepelné vodivosti běžných tepelněizolačních perlitových omítek. O polystyrenbetonu je detailně pojednáno v kapitole 3.3.2. 3.6.2 Extrudovaný (vytlačovaný) pěnový polystyren Nevýhodu nasákavosti expandovaného pěnového polystyrénu odstraňuje výroba extrudovaného polystyrénu (XPS). Vyrábí se kontinuálním vytlačováním taveniny polystyrenu s napěňovadlem. Vytlačovací otvor má průřez 1200 x 120 mm.Tento druh pěnového polystyrénu se při izolacích stavebních objektů velmi osvědčuje. = 49 =


Extrudovaný polystyrén má uzavřenou strukturu, což se především projevuje v jeho velmi nízké nasákavosti a vyšší pevnosti, jak ukazuje tabulka 3.6.2.1. Hodnoty uvedené v tabulce platí pro STYROFOAM firmy Dow Chemical, nicméně vlastnosti XPS od jiného výrobce jsou velmi podobné. Tab. 3.6.2.1 Vlastnosti extrudovaného polystyrénu

Vlastnost

Jednotk a

Jednotlivé druhy (podle obj. hmotnosti)

Objemová hmotnost

kg.m-3

25

38-40

45

Měrná tepelná vodivost při 10 oC

W.m.K-1

0,028

0,025

1

0,02 4

Výpočtová měrná tepelná vodivost

1

0,50

0,70

-

250

Hořlavost 4102

podle

DIN

W.m.K-1 -

Nasákavost za 28 dní

obj. %

Pevnost v tlaku (stlačení 10 %)

MPa

Součinitel teplotní roztažnosti

K-1

Faktor difúzního odporu Dlouhodobá nasákavost

0,032 B1 - těžce hořlavý materiál 0,2 0,22 70. 10-6 80

obj. %

1,5

Podle zamýšleného použití v konstrukci se STYROFOAM dodává pod různými názvy jako desky FLOORMATE (izolace podlah), ROOFMATE (izolace střech), WALLMATE (izolace stěn) a PERIMATE (vnější tepelné izolace suterénních podlaží). Všechny tyto výrobky jsou dnes dostupné v kvalitě AVANCE označující výrobní postup bez použití fluorovaných uhlovodíků. Nepatrná nasákavost extrudovaného polystyrenu spojená s vyšší pevností umožňuje vytvořit zcela jiné izolační systémy. V oblasti střech se XPS používá na t. zv. obrácené střechy ve kterých je tepelně izolační vrstva z extrudovaného polystyrenu (např. ROOFMATE) umístěna nad vodotěsnou krytinou a je tedy vystavena vlhkosti okolí. Výhodou tohoto uspořádání je možnost vynechání parotěsných zábran pod tepelně izolační vrstvou a hlavně snížení teplot na povrchu hydroizolační krytiny, což přispívá k prodloužení její životnosti. Odtržení tepelně izolační vrstvy účinkem větru musí být zabráněno přitížením hmotou o malém difúzním odporu např. pranými oblázky frakce 16-32 ( t. zv. kačírek). Zásyp chrání dále tepelnou izolaci před přímým slunečním zářením a přelétavým ohněm. Přitížení je možné realizovat i dlažbou. Relativně vysoká tlaková pevnost dělá z XPS ideální materiál pod suché dlažby (dlažby na podložkách). Z obecných konstrukčních zásad pro tvorbu obrácené střechy je třeba připomenout, že tepelně izolační vrstva musí být vždy jednovrstvá, jinak se mezi jednotlivými deskami vytváří vodní film. Nedoporučuje se rovněž přímý styk XPS s foliemi z PVC a asfaltovými hmotami. Extrudovaný polystyren se rovněž využívá pro zelené (zatravněné) střechy. Konstrukce zelené střechy je stejná jako konstrukce střechy obrácenéna vrstvu extrudovaného polystyrenu se klade ochranná drenážní a filtrační vrstva (např. plastový drenážní pás s filtrační texilií AMERDRAIN), následuje vrstva substrátu nesoucí vlastní vegetaci. Při izolaci suterénu lze sloučit funkci tepelně izolační a drenážní zabudováním desek z polystyrénu PERIMATE na vnějším líci suterénních zdí. Desky PERIMATE jsou na povrchu opatřeny nehnijící geotextilií, odolnou huminovým látkám z půdy, změnám vlhkosti i mrazu. Desky se připevňují = 50 =


bezrozpouštědlovými lepidly na stěny s přeplátováním drenážní rohoží na vnější straně. Podmínkou dobré funkce systému je účinná drenáž u paty desek. Po zabudování pod úroveň terénu původní tepelný odpor desek neklesá více než o 5 %. Desky z extrudovaného polystyrenu jsou samozřejmě velmi vhodné i pro provedení obvodového zdiva s vysokým tepelným odporem. Jako příklad lze uvést systém nevětraného vrstveného zdiva RAMOTHERM, který je složen z vnitřního nosného zdiva z vápenopískových cihel obloženého deskami z XPS chráněnými vnější stěnou ze štípaných vápenopískových cihel [9]. Zajímavým výrobkem jsou tepelně izolační dlaždice POLARSTOP složené z vrstvy extrudovaného polystyrenu o tloušťce 20 - 120 mm pevně spojené s krycí betonovou, polymerbetonovou nebo žulovou deskou, které na našem trhu zavádí firma Zenit. Při jejich použití se současně s pochůznou vrstvou terasy realizuje i její tepelná izolace. Výrobci extrudovaného polystyrenu zpravidla své výrobky probavují ve hmotě tak, aby zdůranily jejich odlišnost od expandovaného polystyrenu. Výrobky firmy Dow Chemical jsou bledě modré, německý STYRODUR je světle zelený, THERMOPAN XPS rakouské firmy Austrotherm je zbarvený růžově. Tuzemský extrudovaný polystyren GLASCOFOAM-XPS (KRASTEN XPS) je bledě žlutý. Z růžového extrudovaného polystyrenu jsou zhotoveny desky THERMOPAN UNI opatřené po obou stranách ochranou stěrkou vyztuženou sklotextilní mřížkou. Desky jsou určeny pod obklad či omítku dají se však použít jako dělicí stěny. 3.6.3 Pěnový polyuretan Pěnový polyuretan (PUR) je dalším velmi rozšířeným organickým izolačním materiálem. Jeho výroba je založena na polyadiční reakci izokyanátů s dvojmocnými alkoholy, která probíhá i za normální teploty. Úpravou poměrů míchaných složek lze měnit objemovou hmotnost hotového výrobku v běžném rozmezí od 30 do 80 kg.m-3. Při výrobě většiny typů pěnového polyuretanu jsou k napěňování používány snadno vroucí fluorované uhlovodíky (freony). Jejich použití je velmi jednoduché, dochází však k nežádoucímu úniku ekologicky škodlivých freonů do ovzduší. V současné době se proto musí k vypěňování používat vymezené typy jejichž použití představuje menší ekologickou zátěž (např. FREON R 141B). Po roce 2015 se předpokládá výhradné používání dnes ještě méně běžných nadouvadel bez freonu. Příklady vlastnostní polyuretanové pěny zkoušené podle německých norem jsou uvedeny v tabulce 3.6.3.1. Z pěnového polyuretanu vyrábí řada firem desky a panely různých rozměrů o tloušťkách nejčastěji 20 až 120 mm. Desky některých výrobců jsou jednostranně či oboustranně kašírované hliníkovou fólií, skleněnou rohoží, speciálním papírem nebo i plechem. Desky mohou mít ostré hrany nebo různou úpravu okrajů (úkosy, zámky) k docílení těsnějšího spoje. Kromě desek se vyrábí řada doplňkových tvarů - klínů, trojhranů, skruží apod. Polyuretanové desky se používají především jako tepelně izolační vrstvy do krovů, do plochých střech nebo jako izolační vrstvy stěn. Připevňují se buď přibíjením nebo speciálními kovovými úchyty různého provedení. Protože pěna je krátkodobě odolná teplotě až + 250 oC, je možné desky k betonu nebo plechu též lepit horkým asfaltem. Pro izolace šikmých střech jsou kupříkladu určeny desky TECTA-PUR (2500x1250 mm), které jsou kašírované ochrannou fólií přesahující vlastní desku na všech stranách o 100 mm. Pro sanace plochých střech je určen polyuretanový panel TEKURAT firmy Termoisola. Panel se skládá z polyuretanové desky 1000 x 1000 mm o tloušťce 40 - 120 mm, která je ve spodní třetině vyztužena textilní vložkou. Spodní strana desky je profilována mělkými mřížovitě uspořádánými žlábky a le polepena hliníkovou fólií. Lícní strana desky je opatřena hydroizolační vrstvou tvořenou asfaltovým pásem nebo vinylacetátetylénovou fólií. Při položení spodní části desky na perforovaný starý střešní plášť vytvoří žlábky systém kanálků. Tyto kanály umožňují odvětrávání celé střešní plochy větracími hlavicemi, které jsou do některých panelů předem osazeny. Systém TEKURAT je určen pro přitížení štěrkem 16/32 nebo pro mechanické připevnění pomocí talířových hmoždinek. Podobně je konciponován i zateplovací systém LAMURAT od stejné firmy. Panely určené k připevnění na obvodovou zeď mají na vnější straně rouno sloužící jako podklad pro omítkovou úpravu [10].

= 51 =


Tab. 3.6.3.1 Vlastnosti polyuretanové pěny TERMOPUR _ Objemová hmotnost

kg.m-3

30

Tepelná vodivost

W.m-1.K-1

0,030

W.m-1.K-1

0,030

Hořlavost DIN 4102

-

B2 - hořlavá

Nasákavost

obj. %

3

Pevnost v tlaku při

MPa

0,12 - 0,15

Pevnost v ohybu

MPa

0,22 -0,30

Součinitel teplotní

K-1

20.10-6 - 70.10-6

odolnost

o

C

+ 250

odolnost

o

C

+ 80

(měřená) Tepelná vodivost (výpočtová)

stlačení o 10 %

roztažnosti Teplotní krátkodobá Teplotní dlouhodobá

Polyuretan dobře odolává běžným chemickým látkám, při hoření neodkapává. Možnost vypěňovat polyuretany jednoduchými zařízeními přímo na staveništi, jeho nepatrná nasákavost a dobrá vodotěsnost vedly k myšlence vytvářet jednovrstvé střešní pláště se současnou vodotěsnou i tepelně izolační funkcí přímo na stavebních objektech. Speciálním stříkacím zařízením lze vypěňující hmotu na povrch střechy nanést jak při výstavbě nových objektů, tak i při opravách a rekonstrukcích starých střešních plášťů. Nástřik výborně přilne k živičným krytinám, betonu, plechu, azbestocementu apod. Stříká se v několika vrstvách vždy po 10 až 15 mm napěněné hmoty, celková tloušťka vrstvy bývá kolem 50 mm. Hmota je při stříkání silně lepivá, proto se jednotlivé vrstvy dobře vzájemně spojí, na druhé straně je třeba dbát, aby nedošlo k postřiku míst, které stříkat nechceme. Jako separační materiál může sloužit polyetylenová fólie. Při aplikaci této metody odpadá veškeré řešení detailů v prostupech střešním pláštěm. Spád střechy musí však být alespoň 3 %. První vrstvy se obvykle stříkají s menší objemovou hmotností (kolem 40 kg.m-3), vrchní je naopak hutnější s objemovou hmotností okolo 80 kg.m-3. Povrch se uzavírá nátěrem chránícím polyuretanovou vrstvu před působením UV záření. Takto zhotovené střešní pláště by měly vydržet nejméně 10 let, skutečná provedení však mají životnost vlivem smršťování a případně mechanického poškození většinou mnohem kratší. Podmínkou úspěšného nástřiku je dokonale suchý odmaštěný podklad, nejvyšší vlhkost vzduchu 70 %, teplota nejméně + 15 oC a vítr menší než 3 m.s-1. Rovněž skladování složek vyžaduje temperované sklady. Kvalita vrstvy, zvláště její rovnost, závisí na řádném provádění odborně zaškolenými pracovníky.

= 52 =


Betonové panely vyplněné polyuretanovou pěnou dodává pod značkou DURASHIELD akciová společnost Prefa Brno. Při vypěňování složitějších prostor se zvyšuje použité množství zpěňovaného materiálu tak aby, aby vypěňovací tlak zvýšil (až hodnoty 0,15 MPa) a vypěňovaná hmota vyplnila prostor beze zbytku. Při výrobě sendvičů vytvrzovaných v tlakově odolných formách se pracuje s vypěňovacím tlakem až 0,5 MPa. V této souvislosti je třeba se zmínit o t. zv. montážní pěně, která se jako jednosložkový materiál aplikuje stříkáním z tlakových nádobek. Má zpravidla menší objemovou hmotnost (kolem 20 kg.m-3 ) a její pórovitá struktura bývá otevřená. 3.6.4 Fenolické pěny Fenolické pěny jsou výhodné cenově, závadou je vysoká nasákavost a nízká pevnost materiálu. Základní druh s objemovou hmotností 40 kg.m-3 má součinitel tepelné vodivosti 0,040 W.m-1.K-1. Pevnost v tlaku se pohybuje okolo 0,15 MPa. K výhodám fenolických pěn patří teplotní odolnost ( krátkodobě až + 200 oC, trvale do + 150 oC). Příznivé jsou i požární vlastnosti. Stupeň hořlavosti je C2. Navlhavost běžné fenolické pěny při relativní vlhkosti vzduchu 60 % a teplotě + 20 oC dosahuje po 60 dnech 0,2 % objemu, tj. asi 5 % hmotnosti. Fenolické pěny jsou nasákavé. Nasákavost činí asi 11 % objemu (275 % hmotnosti). Jsou však biologicky stálé a dobře odolávají jak mikroorganismům tak i hlodavcům. Povrch fenolického pěnového materiálu může být opatřen různými povrchovými úpravami. Adheze většiny nátěrů je dobrá. K podkladu se fenolické izolační desky připevňují isperzními lepidly, asfaltem či asfaltovými suspenzemi, případně hmoždinkami z plastů. Pro tepelně izolační účely se fenolická pěna vyráběla v blocích, které se řezaly na desky. Výroba tuzemského POROFENU vycházela z bloků o rozměrech 600 x 1200 x 800 mm. Minimální tloušťka izolačních desek činila 40 mm. Dnes se u nás s výrobky z fenolické pěny pravděpodobně setkáme jen při rekonstrukcích starších objektů. Porofen tvoří tepelně izolační vrstvu v panelech TERMOPOR. Panel TERMOPOR A je třívrstvý prvek ze dvou dřevocementových desek VELOX v tl.2x 25 mm a tepelně izolační vrstvy 50 nebo 100 mm, TERMOPOR B tvoří deska Porofenu tloušťky 25 (50) mm s jednostrannou dřevocementovu deskou tloušťky 25 nebo 35 mm. Rozměry panelů jsou 2000x 500 mm. 3.6.5 Ostatní organické pěnové materiály Jako tepelně izolační materiály mohou samozřejmě sloužit i další pěnové plasty. Pěnový polyetylén (např. ETHAFOAM firmy Dow) proniká do stavebnictví jako materiál k těsnění dilatačních spár nebo spar mezi montovanými dílci a jako materiál k tlumení kročejového hluku v podlahách. Rovněž izolace trubek se dnes často zhotovují z hadic z pěnového polyetylénu. Zajímavým příkladem použití pěnového polyetylénu je drenážní a ochranný pás vhodný pro zelené střechy vyráběný v Holandsku pod značkou DROPTEC (SIREX) z recyklované polyetylénové pěny . Jednolivá zrna jsou tepelně spojena a na povrch pásu je natavena filtrační geotextilie zabraňující zanášení pórů. Pás o tloušce 30 mm má stejnou drenážní účinost jako 300 mm silná vrstva štěrku 16/32. Hmotnost pásu je pouhých 2,8 kg.m-2. Pěnové PVC větší význam pro stavebnictví nemá. Setkáme se s ním jen vyjímečně např. základem obkladového systému TERMIZOL 10 jsou lamely vyrobené z pěněného polyvinylchloridu. Dříve oblíbená močovinoformaldehydová pěna se dnes prakticky nepoužívá. Hmota nebyla dostatečně stálá ve vlhku a hydrolyticky uvolňovaný formaldehyd vyvolával hygienické problémy.

= 53 =


3.7 Organické vláknité a kombinované hmoty

3.7.1 Papírová drť Ze starého papíru se vyrábí zásypová tepelně izolační hmota . Jde o vláknitý materiál (cupaninu) z celulozových vláken z novinového papíru s úpravou sloučeninami boru (borax, kyselina boritá) ke snížení hořlavosti, zvýšení odolnosti proti mikroorganismům, hmyzu a živočišným škůdcům5. U nás vyráběný CLIMATIZER PLUS (Ciur a.s.) získal označení ekologicky šetrného výrobku. Srovnatelným materiálem je INTELAN (Azteco a.s.) a PROISOFLOC. Tepelně izolační hmota CLIMATIZER PLUS má podobu šedé vláknité drtě, která a se ukládá volným sypáním z pytlů nebo se pneumaticky fouká speciálním zařízením. Při objemové hmotnosti sypané vrstvy 22 27 kg.m-3 je součinitel tepelné vodivosti 0,039 W.m-1.K-1, součinitel difúze 0,086.10-9 . Faktor difúzního odporu µ = 2,19. stupeň hořlavosti C2. Hmota však brání šíření plamene po povrchu. Při stlačení na objemovou hmotnost 68 kg.m-3 je součinitel difúze 0,066.10-9s (faktor difuzního odporu µ = 2,85). Materiál má osvědčení Státní zkušebny z hlediska zdravotní nezávadnosti. Zabudovaná hmota musí být chráněna před vlhkostí, koncentrovanými kyselinami a louhy a před účinkem teplot vyšších než 105 oC. Pracovníci manipulující s tímto materiálem musejí být vybaveni respirátory a při ukládání v uzavřeném prostoru je třeba zajistit řádné větrání. Materiál CLIMATIZER PLUS se používá k vyplňování dutin (půdní prostory, dvouplášťové střechy, dutiny ve svislých stěnách). Technologie se jeví jako zvláště atraktivní při vyplňování jinak špatně přístupných dutin. Nicméně pokud zcela chybí možnost vizuální kontroly dochází často k neúplnému zaplnění, které má pak za následek zvýšené tepelné ztráty. Další možnou formou tepelněizolačního využití drtě z recyklovaného papíru je výroba prošívaných rohoží tl. 30 - 50 mm. 3.7.2 Dřevěná vlna Dřevěná vlna mineralizovaná cementovým tmelem je základem tradičního materiálu pro výrobu stavebních desek (HERAKLIT, LIGDES). Výhodou tohoto materiálu je snadná možnost omítání, poměrně nízká cena a dobrá místní dostupnost, nevýhodou jsou hořlavost, nasákavost a velké objemové změny, které vedou ke vzniku trhlin ve spárách. Součinitel tepelné vodivosti je do 0,12 W.m-1.K-1. Tento materiál se v moderních výrobcích kombinuje s dalšími materiály, např.minerálními vlákny nebo pěnovými plasty a tak vzniká celá řada izolačních výrobků různých názvů. Běžné desky z dřevěné vlny a cementu mají rozměry 2000 x 500 mm při tloušťkách 25, 35, 50 a 75 mm. Z dřevěných štěpků napuštěných vodním sklem se s použitím asi 10 % cementového pojiva připravuje hmota ze které zhotovují izolační desky VELOX, oblíbené zejména jako ztracené bednění. Tyto desky se vyrábějí i jako sendvičové prvky v kombinaci s deskou z expandovaného polystyrenu (WS-EPS-135) a v tomto provedení umožňují zhotovit obvodové stěny s hodnotou tepelného odporu více jak 3,2 m2.K.W-1. Podobně se dají využít i cementotřískové desky (CETRIS). 3.7.3 Korek Korek, který je vlastně kůrou korkového dubu, se vrací do interiérů v souvislosti s návratem k přírodním materiálům.Pro izolační účely dříve používané desky a segmenty z pojené korkové drtě (asfaltokorku) se dnes prakticky nevyskytují6. Zato se znovu objevily korkové desky bez pojiva, které byly dříve u nás vyráběné 5

Někdy se mylně uvádí, že snížení hořlavosti způsobuje krystalická voda v boraxu (oktahydrát tetrahydroxyboritanu disodného) Na2[B4O5(OH) 4].8H 2O. Ve skutečnosti se jedná o katalytický účinek obou bórových sloučenin, který způsobuje endotermické odštěpování vody přímo z molekuly celulosy. 6 Při tuzemské výrobě někdejších „asfaltokorkových“ desek ENORMIT nebyl jako pojivo používán asfalt, ale kamenouhelná smola. Jejich součinitel tepelné vodivosti činil asi 0,05 W.m-1.K-1. = 54 =


jako EXKOREK. V současnosti jsou k nám desky tohoto druhu dováženy pod značkou SELVA KORK ze Španělska, kde se vyrábějí klasickou autoklávovací technikou. Korková drť slisovaná do bloku expanduje v autoklávu ohřevem vodní parou a uvolněná pryskyřice zároveň expandovaná zrna spojuje. S ohledem na tmavou barvu desek lze předpokládat, že součástí výrobní technologie je i suché pražení. Desky SELVA KORK o rozměrech 1000 x 500 mm jsou pro tepelně izolační účely vyráběny s objemovou hmotností 95 - 140 kg.m-3. Při objemové hmotnosti 105 kg.m-3 vykazují součinitel tepelné vodivosti jen 0,033 W.m-1.K-1. Běžně jsou dodávány v tloušťkách od 10 do 100 mm. Je však možné dodat desky až 300 mm tlusté. Desky SELVA KORK jsou pružné. Deformace vyvolaná zatížením po čase mizí. Pevnost v tlaku se udává hodnotou 0,1 MPa. Korkové desky jsou objemově stálé. Lineární rozpínaní při změně vlhkosti nepřekračuje 0,3 %. Objemová nasákavost je menší než 3 %. Desky jsou vodostálé a dobře odolávají i vroucí vodě. Limitní teplota pro použití je udávána hodnotou 100 oC, krátkodobě však korkové desky snášejí i vyšší teplotu a jsou proto dobře lepitelné horkým asfaltem. K nepříznivým vlastnostem korkových desek patří hořlavost. U desek SELVA KORK je udávána jako C3 - lehce hořlavé. K tradičním aplikačním oblastem korkových desek patří izolace chladicích prostor. Dobře se uplatní i tam kde je zároveň požadováno akustické nebo vibrační tlumení. Setkáváme se i s tím, že jsou pro izolaci interiéru doporučovány korkové obklady a korkové podlahoviny. Podlahoviny jsou zpravidla jsou dodávány jako čtverce nebo jako korkové pásy nepřesně označované „korkové linoeum“. Obvyklá tloušťka podlahových korkových výrobků je 4 mm. Pro vnitřní obklady stěn se používají čtverce nebo obdélníkové šablony o tloušťce do 3 mm. Podlahové i obkladové korkové prvky se často dodávají i s lakovou úpravou Korek použitý v těchto výrobcích má součinitel tepelné vodivosti okolo 0,06 W.m-1.K-1, nicméně při běžné tloušťce 3 mm činí příspěvek obkladové korkové desky k celkové hodnotě tepelného odporu obložené stěny jen 0,05 m2.K.W-1. Lak s výrazným penetračním účinkem může tuto hodnotu ještě snížit. 3.7.4 Přírodní vlákna Ve funkci stavební izolace se můžeme setkat i s klasickými textilními surovinami jako je ovčí vlna nebo bavlna. Jejich použití je zpravidla vázáno na konkrétní konstrukci, která tomuto tepelně izolačnímu materiálu zajišťuje ochranu před zvlhnutím a zároveň je požárně bezpečná. Příkladem ze současné praxe jsou montované dřevěné domky Fine Wood ve kterých se tyto materiály užívají k izolaci štítových stěn [11]. Pro materiál INWOOL vyráběný z mykaného ovčího rouna uvádí výrobce (Inwool a.s., Liberec) součinitel tepelné vodivosti 0,038 W.m-1.K-1. Prakticky dosahovaná hodnota však bude zřejmě ovlivňována stupněm stlačení. Deklarovaná objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 12,5 - 25,0 kg.m-3 . Izolační materiál INWOOL je dodáván v podobě rolí vzniklých svinutím pásu jemné polypropylenové síťky (vlákno 0,2 mm, rozměr ok 5x5 mm) ke které jsou mechanicky přichyceny vlnovky z ovčího rouna. Běžná šíře pásu je 700 - 1000 mm, tloušťka pásu je volitelná v rozmezí 40 - 160 mm. Použitá střižní vlna je složena z vláken o tloušťce 14 - 150 µm, přičemž délka jednotlivých vláken se pohybuje od 10 do 200 mm. Samotná vlna má zápalnou teplotu okolo 560 oC a má samozhášecí schopnost. V materiálu INWOOL je navíc ošetřena retardérem hoření. Výsledná třída hořlavosti dle DIN 4102 / 1 je B2. Vlna v izolačním materiálu INWOOL je dále avivována protimolovým přípravkem MOLANTIN SP (Spolchemie a. s.), který se s dobrými výledky používá pro ošetření oděvních výrobků. K výhodám izolace INWOOL nesporně patří nízká hmotnost a snadnost s jakou se nepřesně přiříznutý izolační prvek přizpůsobí menšímu prostoru stlačením na potřebný rozměr. To ale na druhé straně znamená, že INWOOL není vhodný pro tlakově namáhané izolace. Značná je hygroskopická schopnost ovčí vlny, která může opakovaně pohltit a uvolnit vzdušnou vlhkost v množství až do 30 % ze své hmotnosti. Byl vysloven názor, že tato schopnost může v některých případech pozitivně ovlivňovat klima v místnosti. Na druhou stranu příliš vlhká vlna vydává charakteristický pach. Použití parozábrany bude proto spíše pravidlem. V sousedním Německu se materiály z ovčí vlny používají pod označením DOSCHAWOLLE už několik let. Kromě tepelněizolačních aplikací se osvědčily také pro zvukově absorbující prvky.

= 55 =


3.7.5 Kombinované tepelně izolační materiály 3.7.5.1 Kombinace vláknitých hmot s perlitem Ze směsi expandovaného perlitu, skleněných vláken a močovinoformaldehydové pryskyřice jako pojiva se vyrábějí stavební izolační desky a doplňující výrobky pod několika názvy. TERMOFIX je materiál s objemovou hmotností 150 - 200 kg.m-3, součinitelem tep.vodivosti 0,045 W.m-1.K, teplotní použitelností od -30 do + 140 oC a poměrně dobrou požární odolností. Hmota při zatížení 0,1 MPa má trvalé přetvoření do 10 %. Z tohoto materiálu se vyrábějí střešní desky s nataveným hydroizolačním pásem rozměrů 1150 x 900 x 60 (50) mm s pevností v ohybu 0,6 MPa. Kromě základní desky se vyrábějí doplňky - atikový klín a mezistřešní žlabová vložka. Pro podhledy výrobních objektů, k zateplování fasád, do podlah i chladírenských izolací se vyrábějí desky TERMOFEN (1000 x 450 x 30 až 300 mm) s obj. -3 hmotností 80 - 100 kg.m , součinitelem tepelné vodivosti 0,03 W.m-1.K-1 a použitelností v rozmezí -200 až + o 160 C. 1

Novým výrobkem je fasádní obkladová deska TERMOFIX F vytvořená kombinací desky TERMOFIX s lícní vrstvou z polyesterové pryskyřice napodobující břízolit. Podobným výrobkem jsou polotvrdé desky PETI, jejich použité pojivo však neuvolňuje formaldehyd. Výrobek má objemovou hmotnost 135 kg.m-3, součinitel tepelné vodivosti 0,038 W.m-1.K-1. Rozměry desek jsou 1200x 800x 40 (60) mm. Desky jsou odolné organickým rozpouštědlům i plameni natavovacích hořáků. Připevňují se lepením asfaltem, asfaltolatexovými emulzemi, případně mechanicky hřebíky nebo hmoždinkami. Použití je na střešní izolace, do stropů a k zateplování fasád. 3.7.5.2 Kombinované výrobky z dřevěné vlny Spojením desky z dřevěné vlny s další izolační vrstvy vznikají různé typy stavebních izolačních desek. Izolační hmota, obvykle pěnový polystyren, dodává výrobku tepelně izolační schopnost, cementem mineralizovaná dřevěná vlna pak umožňuje spojování s dalšími materiály (např. omítání), částečně snižuje hořlavost a zlepšuje difúzní vlastnosti výrobku. Zanedbatelné není ani snížení výrobních nákladů na takový konstrukční prvek.. Podle tloušťky vzájemné kombinace obou materiálů a intenzity lisování během výroby mají hotové výrobky objemovou hmotnost 50 až 240 kg.m-3, plošnou hmotnost v závislosti na tloušťce od 9 do 20 kg.m-2. Součinitel tepelné vodivosti desek se pohybuje kolem 0,047 W.m-1.K-1, stupeň hořlavosti bývá B nebo C. Do této skupiny patří především desky LIGNOPOR, dále FOD, RALIT, LIGNOS, KOMBI-DESKA aj., spojující dřevěnou vlnu s pěnovým polystyrenem. Jejich výroba má u nás dlouhou tradici. Deska LIGNOPOR IDEAL B 50 získala prestižní označení Czech Made. Deska SAND je sedvičový prvek složený z polystyrenové desky (tl. 25, 35 a 50 mm) opatřené dřevocementovou vrstvou z obou stran. V poslední době se na podobném principu vyrábějí i tvárnice. Vložky z pěnového polystyrenu obsahují např. tvárnice ISO-SPAN jejichž hmota je tvořena smrkovými štěpky s cementovým pojivem. Tyto desky mají většinou podobné rozměry (2000 x 500 mm) a různé tloušťky (od 25 do 60 mm). Užívají se na konstrukce jednoduchých příček, k tepelné a zvukové izolaci vnitřních stěn, podlah a stropů. Analalogií sendvičového prvku SAND je deska HERAMIN tvořená minerální deskou NOBASIL (tl. 50 a 70 mm), která je oboustraně krytá dřevocementovými deskami. Desky HERAMIN jsou použitelné v horkém prostředí až do 300 oC. 3.8 Vlastnosti tepelných izolací a jejich zkoušení Měrná tepelná vodivost (součinitel tepelné vodivosti) - je hlavní a rozhodující charakteristikou vypovídající o tepelně izolační schopnosti materiálů. Udává se ve W.m-1.K-1 a popisuje velikost tepelného toku prostupujícího vzorkem při jednotkovém gradientu teploty. Při stanovení se používají buď zkušební metody v ustáleném stavu, kdy tepelný toh v průběhu času je konstatní, nebo v neustáleném stavu, kdy tepelný tok se v průběhu času mění. Zkušební metody vycházející z měření při ustáleném stavu jsou obecně jednodušší, a proto jsou brány jako rozhodující při stanovení tepelné vodivosti materiálu. Zkoušky za ustáleného stavu jsou však časově náročnější - měření jednoho vzorku trvá několik hodin, a to může vést k tomu, že během měření dochází ke změně vlhkosti a tím = 56 =


nechtěným změnám tepelného toku a výsledné měřené veličiny. Proto pro běžná technická měření se dnes dává přednost metodám za neustáleného stavu, které jsou sice rychlejší, ale na druhé straně vyžadují náročnější přístrojové vybavení i větší kontrolu správnosti měření. Hlavní zkušební metodou u nás je desková metoda přístrojem Dr. Bocka ( ČSN 72 7012), při níž je plochý zkušební vzorek umístěn mezi mezi dvě desky s konstantním teplotním rozdílem. Tepelná energie procházeného tepla od teplého ke chladnějšímu povrchu se měří jako spotřeba elektrické energie. Měrná tepelná vodivost je závislá zvláště na vlhkosti materiálu a výšce teploty při níž měření probíhá. Pro praktické navrhování je proto nutné používat hodnoty odpovídající ustálené (praktické) vlhkosti, která se očekává po zabudování materiálu do konstrukce. Tyto hodnoty udává ČSN 73 0540 a bývají o 10 až 30 % větší než hodnoty zjištěné ve vysušeném stavu. Měrná tepelná kapacita (měrné teplo) - je množství tepla potřebné k ohřátí jednotkového množství látky o 1 K. Udává se v kJ.kg-1.K-1. Největší hodnotu má voda, kde c = 4,186 kJ.kg-1.K-1. Organické materiály mají c větší než 1, anorganické (např.beton, cihly) kolem 0,9, kovy i pod 0,5 kJ.kg-1.K-1. Měrná difúzní vodivost (součinitel difúze vodní páry) - popisuje pronikání molekul páry vrstvou materiálu. Součinitel difúze je podíl hustoty difúzního toku qd a gradientu částečného tlaku vodní páry -grad pd, tj. qd δ = _________ -grad pd Udává se v sekundách. Hmoty pro páru nepropustné (kovy, sklo) mají součinitel difúze rovný 0, naopak u hmot pro páry propustných (např.minerální vlna) dosahuje hodnot kolem 0, 15.10-9 s. Faktor difúzního odporu µ - je poměrné číslo srovnávající difúzní odpor vrstvy materiálu s difúzním odporem stejné vrstvy vzduchu. Vztah mezi faktorem difúzního odporu µ a součinitelem difúze δ je závislý na teplotě a je dán vzorcem : 1 δ= N.µ , kde N je při teplotě + 10 oC + 20 oC -9 5,1648. 10 5,3121. 10-9

0 oC 5,4692. 10-9

- 10oC 5,6370. 10-9

- 20oC 5,8168. 10-9

Součinitel teplotní roztažnosti - popisuje délkové změny ∆ l při změnách teploty ∆t. Platí ∆l = α .l.∆t, kde l je počáteční délka vzorku. Součinitel teplotní roztažnosti má rozměr K-1 a pohybuje se v hodnotách 5.10-6 až 200. 10-6. Hodnoty větší než asi 25.10-6 jsou typické pro plasty. Stlačitelnost při zatížení - udává schopnost materiálu měnit svou tloušťku pod zatížením. Udává se u hmot více stlačitelných (vláknité hmoty, měkké pěny), kde ztráta funkční schopnosti je vyčerpána dosažením určité deformace a nikoli porušením materiálu. Uvádí se například jako stlačení v % odpovídající tlakovému namáhání 2 kPa. Obráceně může být udáno zatěžovací napětí, které způsobí stlačení např.10 %. Někdy u snadno stlačitelných hmot je pevnost v tlaku definována jako napětí, které odpovídá poměrné deformaci, např. 10 %.

= 57 =


4 MATERIÁLY PRO IZOLACE PROTI CHEMICKÝM VLIVŮM

Potřeba chránit stavební dílo před účinky mimořádných chemických vlivů začala být silně pociťována v padesátých letech minulého století. V té době začaly z malých chemických výroben vznikat větší průmyslové závody. Tak jak rostly výrobní podniky, zvětšovalo se množství zpracovávaných látek a stoupala cena výrobních objektů. Proto již nebylo možné nechat agresivní odpad jen tak vsakovat do hliněné podlahy a poškození stavební konstrukce nebylo možné nadále považovat za normální průvodní jev příslušného výrobního postupu. Společně s kvantitativním růstem chemických výrob nastal i jejich rozvoj kvalitativní a počet průmyslově vyráběných chemických látek značně vzrostl. Chemické postupy nebo postupy využívající chemické látky pronikly prakticky do všech výrobních odvětví. Současně se v průmyslovém stavitelství začal v hojné míře používat beton respektive železobeton, který je chemicky jen málo odolný. To všechno vedlo k tomu, že se postupně musela vyvinout široká paleta chemicky odolných materiálů určených pro ochranu stavebního díla a jeho okolí proti chemickým vlivům nejrůznějších technologických substancí.

4.1 Protichemické izolace Původně byly hlavním zdrojem technologického chemického rizika kyseliny. Z té doby pochází nesprávný zvyk označovat všechny chemicky odolné izolace jako kyselinovzdorné izolace. V případech kdy je příslušná izolace určena na ochranu vůči alkáliím, olejům nebo solím může takovéto označování způsobit závažné nedorozumění. Slovní spojení "chemicky odolná izolace" je pro běžné používání příliš dlouhé a proto dáváme přednost stručnějšímu pojmu "protichemická izolace". Protichemická izolace je nepropustná ochranná vrstva nebo souvrství poskytující stavebnímu dílu ochranu před působením chemicky kontaminovaného prostředí nebo zabraňující úniku chemicky kontaminovaného prostředí do okolí. Nejvýznamnějším případem protichemické ochrany stavebního díla je jeho ochrana před působením kapalných agresivních médií vznikajících v průběhu nějakého výrobního procesu. Z hlediska skupenství nežádoucí látky je v tomto případě protichemická izolace analogií izolace vodotěsné. S ohledem na směr působení kapalného média se však protichemická izolace umisťuje nejčastěji na vnitřní povrchy stavebního díla zatímco pro izolaci vodotěsnou je typické umístění na vnější straně konstrukce. I z tohoto důvodu se za protichemickou izolaci nepovažuje ochrana konstrukcí proti přírodním agresivním vodám (síranové, uhličité nebo hladové vodě) pokud se řeší běžným hydroizolačním opatřením. Protichemické izolace jsou v podstatě plošnými úpravami o relativně malé tloušťce. Na stavebních výkresech se často jeví jako více či méně výrazné čáry na povrchu stavební konstrukce. Teprve na detailu je patrno, že skladba jednotlivých typů protichemických izolací je značně odlišná a že se zpravidla skládají z více dílčích vrstev z nichž každá je sama o sobě určitou izolací. Tyto dílčí izolace se mezi sebou kombinují, vzájemně se doplňují a současným spolupůsobením vytvářejí kompletní protichemickou izolaci. Kompletní protichemická izolace se někdy označuje také jako protichemický izolační systém. Typický protichemický izolační systém se skládá ze tří vrstev postupně aplikovaných na izolovaný podklad. Jsou to kotvicí vrstva , nepropustná vrstva a ochranná vrstva. Kotvicí vrstva zprostředkovává spojení mezi nepropustnou vrstvou plnící hlavní izolační funkci a podkladem. Někdy se jedná o jednoduchý penetrační nátěr jehož úkolem je zvýšit afinitu (přilnavost) mezi mezi izolovaným podkladem a nepropustnou vrstvou (izolační membránou), přičemž penetrant někdy zároveň konsoliduje (zpevňuje) izolovaný povrch. Jindy jde o adhezní můstek, který vlastně přilepuje nepropustnou vrstvu k chráněnému podkladu. Kotvicí vrstva může plnit i úlohu vrstvy transponentní, která pružně přenáší a tím částečně eliminuje napětí vzniklé mezi nepropustnou vrstvou a podkladem. V některých případech plní kovitcí vrstva i úlohu impregnační a vnáší do povrchové vrstvy izolovaného podkladu stabilizující látky (biocidní impregance dřevěných prvků). Nepropustná vrstva (izolační membrána) je hlavní nositelkou ochranného účinku izolačního systému. Musí být proto zhotovena z materiálu, který příslušnému koroznímu prostředí odolává, musí mít dostatečně velký = 58 =


difúzní odpor a musí být provedena zcela spojitě bez trhlinek a průchozích pórů. Z tohoto důvodu se často sama provádí v několika vrstvách. Ve funkci izolační membrány se často používají reaktoplastické stěrky nebo lamináty, termoplastické fólie nebo i asfaltové pásy. Ochranná vrstva má zachytit především tepelné a mechanické namáhání a tak chránit nepropustnou vrstvu. Protože je přímo vystavena působení agresivního média musí být chemicky odolná. Přítomnost ochranné vrstvy zároveň zvyšuje celkový difúzní odpor izolačního systému. Ochranná vrstva má někdy podobu kompozitního materiálu (polymerbetonu nebo laminátu) v případě těžších namáhání bývá řešena jako obklad nebo dlažba. Takto vymezené funkční vrstvy mohou mít samozřejmě také ještě vrstevnatý charakter, to jest mohou se sami skládat z více vrstev. Jejich účinek je často kombinovaný a všechny vrstvy se na výsledném chemickém odporu izolačního systému určitým způsobem podílejí. Můžeme si to ukázat na příkladu chemicky odolného laminátu doporučovaného firmou Hoechst. Jako kotvicí vrstva slouží v tomto systému epoxidový bezrozpouštědlový penetrační nátěr ASPLIT EL aplikovaný ve dvou vrstvách. První vrstva se opatřuje posypem křemenem ke zvýšení vzájemné přilnavosti. V tomto případě vzniká po nanesení druhé vrstvy ASPLITU EL již souvislý film schopný určitého ochranného účinku. Následuje mezivrstva z polyuretanového elastického tmelu ASPLIT UD. Nanáší se opět ve dvou operacích a skládá se tedy sama ze dvou vrstev. Plní roli transponentní vrstvy a překrývá případné trhliny. Zároveň slouží jako izolační membrána proti agresivním látkám, které případně proniknou horní ochrannou vrstvou. Na ASPLIT UD se pak klade vlastní laminát. Fenolickou pryskyřicí ASPLIT LC se postupně prosytí dvě vrstvy silnější skleněné tkaniny a jedna vrstva tenké skleněné rohože. Vzniklý chemicky vysoce odolný laminát působí jako účinná difúzní zábrana a zároveň celé izolační souvrství mechanicky chrání. 4.2 Chemicky odolné materiály Chemicky odolný materiál musí být především nerozpustný v příslušném agresivním prostředí a nesmí v něm výrazněji botnat. Zároveň musí znemožňovat průnik tohoto prostředí. Nesmí tedy obsahovat průchozí póry a v použité aplikační tloušťce musí vykazovat dostatečný difúzní odpor. Pro chemickou strukturu většiny chemicky odolných materiálů je typická makromolekulární síť s vysokou koncentrací chemických nebo fyzikálních uzlů. Takováto struktura ovšem zároveň znamená sklovitý charakter a špatnou obrobitelnost nebo tvarovatelnost. Některé chemicky odolné materiály je proto třeba aplikovat po ohřevu na vyšší teplotu, jiné musejí být nanášeny v roztoku. Velkou skupinu chemicky odolných materiálů tvoří výrobky vytvrzující vzájemnou reakcí svých složek. Jednotlivé složky těchto výrobků se smíchávají bezprostředně před použitím. Chemickou reakcí svých složek tato tak zvaná reaktoplastická směs pak postupně vytvrzuje na vlastní chemicky odolný produkt. Typický chemicky odolný materiál je formulován jako kompozit. V pojivu (matrici) jsou rozptýleny pigmenty a plniva, elastické vlastnosti makromolekulární sítě se upravují změkčovadly často se jako výztuž používají různé textilie. Protichemická izolace dnes často musí odolávat současnému nebo střídavému působení více chemických látek a mnohdy jsou od ní požadovány i další speciální hygienické nebo bezpečnostní vlastnosti. Splnit všechny tyto požadavky je možné jen s použitím značně rozsáhlé palety chemicky odolných materiálů.

4.2.1 Živičné materiály Jak již bylo uvedeno mezi živičné materiály počítáme přírodní živice vzniklé z asfaltických rop (přírodní asfalty ), destilační zbytky získané při zpracování ropy (ropné asfalty) a pyrogenetické živice, které vznikají při tepelném rozkladu dřeva a uhlí (dehty). Protože asfalt vykazuje vcelku slušnou chemickou odolnost proti vodným roztokům mnoha chemikálií, uplatnily se v profesi chemicky odolných izolací jako první právě živičné nátěry. Vícevrstvé nátěry horkou živicí byly převzaty prostě z tehdejší hydroizolační praxe. Tyto nátěry pak byly rozvíjeny a přizpůsobovány potřebám protichemické ochrany. Vznikla tak žehlená pětivrstvá asfaltová izolace (asfaltová stěrka), která = 59 =


kdysi v ochraně proti kyselinám tvořila základ řemesla. Před přímým působením venkovního prostředí bývala chráněna dlažbou nebo obkladem a plnila tak vlastně funkci nepropustné membrány. Asfaltové stěrky už skoro úplně ustoupily z dřívějšího výsluní. Ve výrobním programu sice ještě stále je práškový asfaltový tmel ACIMAL AI, ale vzhledem ke snaze omezit rizikovou práci s horkým asfaltem se používá zřídka. Výjimečně se dnes můžeme setkat s kladením keramiky do asfaltového tmelu, což byla kdysi rovněž velmi oblíbená izolační technika. K tomuto účelu používaný ACIMAL AP se vyrábí jen příležitostně. Asfaltografitový tmel AG je určený ke zhotovení nejiskřivých antistatických povlaků. Jeho význam rovněž klesl a je nahrazován antistatickými podlahovinami ze speciálních epoxidových pryskyřic. Namísto obtížně zpracovatelných asfaltových tmelů se v současnosti jako protichemická izolační membrána používají asfaltované natavitelné pásy, které byly podrobně probrány v kapitole o hydroizolacích. Někdy se pro účely protichemických izolací doporučují pásy z modifikovaných asfaltů, častější je však použití běžných pásů z oxidovaného asfaltu Pro povrchovou úpravu betonu před natavováním pásu nebo před nanášením tmelu je nezbytný asfaltový penetrační lak. Nejčastěji se používá asfaltový lak penetrační speciální ALP-S. Z hlediska provozu stavby je nepříjemné, že je to hořlavina I. třídy. Ostatní asfaltové hmoty známé z izolací proti vodě jako jsou asfaltové suspenze a emulze se v oboru protichemických izolací výrazněji neprosadily. 4.2.2 Tmely z vodního skla Dalšími materiály s dlouhou historií jsou tmely na bázi sodného nebo draselného vodního skla. S nástupem tmelů na bázi syntetických pryskyřic význam tmelů z vodního skla poklesl a řada tuzemských výrobků tohoto typu (JODASTA, ACITMEL, KV 20, KV 25, KVD) zmizela z trhu. V poslední době však zaznamenáváme určitý nárůst poptávky vyvolaný zřejmě snahou o úsporné řešení protichemické izolace. Vodní sklo je v podstatě vodným roztokem křemičitanu sodného nebo draselného. Z takovýchto roztoků se již účinkem atmosférického oxidu uhličitého pozvolna vylučuje gel kyseliny křemičité. K dosažení dostatečně tvrdé gelové struktury se vodní skla mísí s minerální výplní. Minerální výplň zároveň slouží jako nosič kysele reagující látky , která pak vyvolá rychlé vytvrzení. Nejčastěji se můžeme setkat s tmelem draselného typu pod označením ACIMAL D. Tento tmel je prakticky shodný s dříve vyráběným tmelem KVD. Hlavní použití nachází ve výrobnách kyseliny sírové a při výstavbě odsiřovacích jednotek. Tmel je dvousložkový a připravuje mísením 1 hmot. dílu draselného vodního skla (42 o Bé) a 2,5 hmot. dilů práškové výplně.7 Vzniklá těstovitá hmota je zpracovatelná asi 40 minut. Po měsíčním zrání vykazuje tmel mez pevnosti v tlaku cca 30 MPa a mez pevnosti v tahu se pohybuje okolo 5 MPa. Nasákavost vytvrzeného tmelu je asi 10 % hmotnostních při objemové hmotnosti 1800 kg.m -3. Teplotní odolnost do 1000 oC. Tmely na bázi vodního skla mají opravdu vynikající odolnost vůči kyselinám, mají však jednu nectnost na kterou se někdy zapomíná. Nesnášejí totiž dlouhodobější působení neutrální nebo alkalické vody. Na tuto skutečnost je třeba dávat pozor zejména při výstavbě nových jednotek, protože působení kyselého prostředí je tmel vystaven teprve po uvedení jednotky do provozu. Potřebné okyselení se pak někdy musí zajišťovat uměle. V případě přímého styku tmelů z vodního skla a betonu je rovněž nutné okyselovat betonové povrchy na ploše budoucího kontaktu tak, aby přebytečná alkalita betonu nerušila kyselý urychlovač tuhnutí tmelu. Tmely z vodního skla dobře snášejí vysoké teploty a s úspěchem se proto používají pro vnitřní izolace průmyslových komínů. Na bázi vodního skla je formulován kupř. komínový systém VASTER a materiály s vodním sklem využívají i komíny SCHIEDEL.

7

V minerální práškové výplni je rozptýlen formamid (HCONH2) jehož hydrolýzou vzniká kyselina mravenčí, která vyvolává vytvrzení. = 60 =


4.2.3 Cementové malty Chemická odolnost běžných cementových materiálů a zvláště pak jejich kyselinovzdornost je nízká. Přesto se občas pro některá slabší namáhání dosud používá protichemická izolace ve formě keramického obkladu položeného do vrstvy cementové malty silné 15-50 mm (tlustovrstvé lože). Spáry se potom vyplňují chemicky odolným tmelem na bázi syntetické pryskyřice. Šetří se tak drahé pryskyřičné pojivo, které by bylo třeba na tmelové lože. Musíme si však být vědomi toho, že v takovémto případě se maltové lože na protichemické ochraně prakticky nepodílí, a to ani v případě cementových materiálů deklarovaných jako pokládací tmely pro protichemické izolace (K-MALTA, ACIMAL C). Přísadou křemičitého úletu (mikrosilica) tvořeného kulovitými částice amorfního oxidu křemičitého o velikosti 0,1-0,2 µm k portlandskému cementu lze dosáhnout zvýšené těsnosti cementového kompozitu a tím zvýšit i odolnost vytvrzené hmoty proti slabším kyselinám. Tento efekt se využívá u některých sanačních malt. Často se uvádí zlepšená chemická odolnost vysokopevnostních cementů. Betonové konstrukce na bázi modifikovaných rychlovazných cementů (MRVC) jsou proto někdy navrhovány do agresivního prostředí bez další (sekundární) ochrany. Obecně však nelze takovýto postup doporučit. 4.2.4 Polymercemetové kompozity Určité zvýšení chemické odolnosti cementového pojiva je možné dosáhnout přísadou vodou ředitelných polymerních disperzí, ale toto zvýšení není natolik výrazné aby polymercementové malty mohly konkurovat čistě polymerním materiálům. Svoje místo však nacházejí polymercementové malty v případech slabých chemických namáhání. Značný nárůst spotřeby polymercemetových malt zaznamenáváme v souvislosti s rozšiřováním techniky tenkovrstvého lepení obkladů pomocí zubového hladítka (floating). Tenkovrstvě lepený obklad je však spíše dekorativní povrchovou úpravou než izolací. Tahy zubového hladítka se pod obkladovým prvkem se vytváří izolačně nežádoucí systém kanálků. Pro trvale smáčené stěny (např. u bazenových obkladů) se proto používá způsob kombinující natírání zadní strany obkladového prvku s tenkovrstvým lepením. Tento postup (buttering-floating) zaručuje bezdutinové položení. Mezi polymercementové kompozity můžeme zřejmě počítat i pokládací tmel ADESILEX P4 firmy Mapei. Tmel je formulován jako šedá prášková hmota, která se v poměru 5 : 1 (hmotnostně) mísí s vodou. Adhesivní vlastnosti tohoto tmelu (přídržnost na betonovém podkladě 1,6 MPa) potvrzují výrobcem udávaný avýšený obsah sysntetických přísad. Tlaková pevnost po měsíční zrání činí 12 MPa. Pevnost v tahu za ohybu je po stejné době 5 MPa. Reologické vlastnosti tmelu ADESILEX P4 usnadňují plnoplošné smáčení rubových stram kladené keramiky a umožňují bezdutinové uložení i při jednoduchém floating kladení. Podmínkou je vhodná volba výšky zubů hladítka, která pro běžné prvky činí 8 - 10 mm a pro velkorozměrové desky 15 - 20 mm. Těmto dvěma rozmezím odpovídá spotřeba tmelu cca 3,5 - 5 kg.m-2 a 5-8 kg.m-2. Objemová hmotnost nanášeného tmelu čini 1700 kg.m-3. V případech bez chemického namáhání se spárování položeného obkladu se provádí tmelem KERACOLOR. Chemicky namáhané dlažby se zpravidla spárují tmelem KERAPOXY. Klasické kladení obkladů nebo dlažeb do tlustého lože je v případě polymercementových malt neekonomické a navíc se s ohledem na tokové vlasnosti polymercentů obtížně provádí. Jako určitý kompromis bylo proto pro potřeby protichemických izolací zavedeno středněvrstvé lepení prováděné v tloušťkách 5-15 mm. Tímto způsobem se realizují obkladové práce prováděné kupř. z epoxicementových materiálů firmy PCI. Skutečnost, že epoxidová disperze je v epoxidcementových systémech síťována účinkem tvrdidla staví tyto materiály na přední místo mezi polymercementovými hmotami z hlediska chemické odolnosti. Je však třeba zdůraznit, že i v tomto případě je dosažitelné chemická odolnost výrazně menší než odolnost čistě reaktoplastických kompozitů. Firma Sika proto pro případy silnějších namáhání používá kombinovaný systém, ve kterém vrstva epoxidcementové hmoty slouží jako vyrovnávací a adhezní můstek na který se aplikuje vrstva epoxidového kompozitu. Protože epoxidcement se snáší dobře i s ne zcela vytvrzeným betonem, zkracuje tento způsob zároveň technologickou přestávku potřebnou k dozrání betonového podkladu.

= 61 =


4.2.5 Fenolické a furanové tmely Prvými čistě reaktoplastickými kompozity použitými k protichemické izolaci byly fenolické tmely. Jednalo se o jednoduché rezoly připravené kondezací fenolu a formaldehydu v alkalickém prostředí, které bylo možno snadno okyselením vytvrdit do podoby pevného rezitu. Pro jejich podobu s přírodnímu materiály (lepkavost a sklon k samovolnému tvrdnutí) se jim začalo říkat syntetické pryskyřice a toto označení se pro celou skupinu reaktoplastických materiálů používá dodnes. V současné době se u nás vyrábí fenolický chemicky odolný tmel EBOLIT AB. K jeho vytvrzování se používá tvrdicí výplň ACIMAL NAFF (Acidotechna Praha s. r. o). Výplň má minerální charakter a obsahuje kyselou přísadu zajišťující vytvrzení.8 EBOLIT AB je klasický spárovací a pokládací tmel, který se používá zásadně v kombinaci s chemicky odolnou izolační membránou, která tento tmel odděluje od alkalického betonového povrchu a zajišťuje i těsnost celého systému. Fenolické tmely mají velmi dobrou odolnost vůči kyselinám, jejich alkalivzdornost je však nízká. Ke zvýšení chemické odolnosti se upravují přísadou dalších pryskyřic s výhodou tak zvaného furalového typu. Příkladem takového tmelu je tuzemský EBOLIT FF, který se od tmelu EBOLIT AB liší širším spektrem chemické odolnosti. K vytvrzování se používá také ACIMAL NAFF Nejvýznamnějším zahraničním výrobcem fenolických chemicky odolných tmelů je koncern Hoechst. Standardní fenolické tmely jsou u této firmy označovány jako ASPLIT CN a ASPLIT CV. Jejich použití je podobné jako u našich výrobků. Špičkovým výrobkem je modifikovaný fenolický tmel ASPLIT LC používaný k zhotovování poslední vrstvy (tedy vrstvy, která je z hlediska namáhání chemickým prostředím první) laminátového izolačního systému odolného vůči organickým rozpouštědlům. Používané fenolické pryskyřice jsou tmavohnědé až černé syrupovité kapaliny. Vzhledově prakticky stejné jsou pryskyřičné rezoly připravené kondezací furylakoholkoholu nebo furylaldehydu. Tyto tak zvané furanové nebo furalové pryskyřice se používají v těch případech kdy lze předpokládat alkalické namáhání vydrží však velmi dobře i namáhání kyselé. Jsou ovšem výrazně dražší než nemodifikované fenolické hmoty. Hlavním reprezentatem furanových pryskyřic je u nás EBOLIT FA 5 k jehož vytvrzování se používá tvrdicí výplň ACIMAL FAL (Acidotechna Praha s. r. o). Další modifikací furanových pryskyřic se připravují materiály se zvýšenou odolností vůči rozpouštědlům. Tuzemský materiál tohoto typu se nazývá EBOLIT FAL. Vytvrzuje se také výplní ACIMAL FAL. Fenolické a furanové a furalové pryskyřice patří mezi reaktoplasty vznikající kondezační reakcí. Při této reakci se uvolňuje voda. Protože kondenzace zvolna pokračuje i při skladování, odsazuje se na povrchu skladovaných rezolů voda, která se musí před dalším zpracováním odlít. Až na rozdílnou chemickou odolnost jsou vlastnosti všech výše uvedených tmelů EBOLIT podobné. Po smísení 1 hmot. dílu rezolu a cca 3 hmot. dílů výplně vzniká polymermalta, kterou lze zpracovávat 1 - 2 hodiny. Vytvrzené tmely vykazují po měsíčním zrání mez pevnosti v tlaku 70 - 80 MPa a mez pevnosti v tahu 6 - 8 MPa. Nasákavost 1 -2 % hmotnostních při objemové hmotnosti cca 1800 kg.m -3. Teplotní odolnost je asi 120 - 150 oC. Ze zahraničích furanových tmelů je asi nejznámější ASPLIT FN. Tento výrobek vykazující teplotní odolnost 220 oC je ale v současnosti nahrazován výrobkem ASPLIT VP 788, který má podstatně nižší smrštění a tepelnou odolnost do 300 oC. Poměrně málo známé jsou nátěrové hmoty na bázi furanových pryskyřic. Mají výtečnou chemickou odolnost jsou však poměrně křehké a mají černou barvu což je často na závadu. Původně vyráběný ChS FUROL 75 a ChS FUROL EFF 33 byl před několika lety nahrazen lakem FUROL NEF.

8

Vytvrzovací přísadou je p-toluensulfochlorid, který reaguje s vodou obsaženou v rezolu. Vlastní vytvrzovací reakci vyvolává kyselina chlorovodíková vznikající hydrolýzou p-toluensulfochloridu. Protože vznik kyseliny chlorovodíkové je pozvolný má i vytvrzovací reakce žádoucí pozvolný průběh.

= 62 =


4.2.6 Epoxidové materiály Epoxidové pryskyřice mají pro použití v profesi chemicky odolných ochran několik neocenitelných výhod. Mají především vynikající adhezi prakticky ke všem běžným stavebním povrchům, po smísení s tvrdidlem vytvrzují ochotně v širokém teplotním rozmezí, vytvrzují bez větších objemových změn a výsledný produkt je mechanicky i chemicky odolný. Epoxidové pryskyřice dobře snášejí nejrůznější modifikační přísady a to umožňuje vytvářet ze základních pryskyřic pestrou paletu nejrůznějších materiálů. V České republice se epoxidové pryskyřice vyrábějí ve Spolku pro chemickou a hutní výrobu a.s. (Spolchemie) v Ústí nad Labem. V technologii výroby těchto pryskyřic došlo v posledních letech ke změnám, které se projevily i v nových názvech inovovaných výrobků. V některých případech uvádíme v závorce název dřívějšího typu pryskyřice od kterého je nový výrobek odvozen. Takovémuto údaji je třeba rozumět tak, že druh a stupeň modifikace v podstatě odpovídá výrobku uvedenému v závorce, u nového výrobku však došlo k určité kvalitativní změně vlastní základní pryskyřice. Přísadou vhodného ředidla a příslušného tvrdidla lze z epoxidové pryskyřice snadno připravit vysoce tekuté laky dobře pronikající do pórovitých podkladů. O takových materiálech říkáme, že mají velký penetrační účinek. Penetrační materiály na bázi epoxidových pryskyřic mohou sloužit buď ke konsolidaci sprašujícího povrchu nebo k úpravě izolovaného povrchu před nanášením další izolační vrstvy. V izolační praxi se používají nejčastěji druhým uvedeným způsobem, tedy jako součást předúpravy podkladů. Nejběžnější tuzemský epoxidový penetrační lak je CHS EPOXY 370 A 25 (CHS EPOXY 3011). Nahradil dříve populární CHS EPOXY 300 AC. Má snížený obsah sušiny a proto se nemusí ředit. Obsahuje aceton a je hořlavinou I. třídy. Při jeho používání je nutné dodržovat speciální bezpečnostní režim. Je třeba zakázat svařování, odpojit elektrickou instalaci a omezit vstup do pracovního prostoru. To představuje poměrně závažný zásah do režimu stavby. Bezrozpouštědlové epoxidové penetrační nátěry jako je ACITEP z Isolu Kolín nebo CONCRETIN IH z SRN jsou z hlediska bezpečnosti výhodnější, jsou však podstatně dražší. To platí i movém bezrozpouštědlovém systému ze Spolchemie CHS EPOXY 513. Tento poslední systém má o něco vyšší viskozitu a spíše než o penetrační nátěr se jedná o adhezní můstek. Oba výrobky z produkce Spolchemie se vytvrzují tvrdidlem P ll.9 Údajně uspokojivé penetrační výsledky byly získány i s vodou ředitelným systémem CHS EPOXY 516 (CHS EPOXY 1008) k jehož vytvrení byl použit TELALIT 170. Tato kombinace je schválena i pro přímý styk s pitnou vodou. Rozpouštědlové tuzemské epoxidové nátěrové hmoty se u nás dříve vyráběly v n. p. Barvy a laky pod ochrannou známkou EMOLEX. Se zánikem původního výrobního monopolu a osamostatněním jednotlivých výrobních závodů začalo stejné nátěrové hmoty vyrábět více firem. Firmy vyrábějící pod novými ochrannými známkami většinou u svých výrobků zachovávají původní kódové značení. Například epoxidový dvousložkový lak je nadále označován kódem S 1300 a příslušné tvrdidlo kódem S 7300. To se týká i slovenských výrobků EPONAL (Chemolak a.s., Smolenice). Průmyslové použití epoxidových barev a emailů typu S 2300, S 2321 a S 2322 poněkud kleslo poté, co jim hlavní hygienik odebral atest pro přímý styk s pitnou vodou, nicméně pro ochranu vůči různým agresivním párám slouží stále. Spolu s nimi se používá i CHS EPOXY 213 IX 69 (CHS EPOXYDEHET 1/4 NV) speciální nátěrová hmota obsahující kromě epoxidové pryskyřice i dehtovou složku, která plastifikuje tuhý epoxidový film a zvyšuje jeho chemickou odolnost vůči kyselinám. Vytvrzuje se tvrdidlem TELALIT 160. Hygienicky schválený pro plochy přicházející do přímého styku s potravinami a pitnou vodou je rozpouštědlový nátěr SADURIT Z1 v bílém odstínu vytvrzený tvrdidlem TELALIT 150 [12]. Na hranici mezi klasickým nátěrem a povlakovou izolací jsou epoxidové nátěrové hmoty s vysokou sušinou t zv. high solids. Umožňují v jedné operaci nanést silnější vrstvu, která se blíží síle vrstvy povlakové. U nás se takové hmoty teprve zavádějí, v zahraničí již mají na trhu své pevné místo. Známý je kupř. AMERCOAT, který je užíván v jaderné energetice. 9

Bezbarvá nebo nažloutlá, nízkoviskozní a silně alkalická kapalina, která je tvořená převážně diethylentriaminem (NH(CH2CH2NH2)2). = 63 =


Ještě více se povlakovým izolacím blíží bezrozpouštědlové epoxidové nátěry, které se od epoxidových povlakových izolací vlastně liší jen nižší viskozitou ( tedy vyšší tekutostí) základní hmoty. V zahraničí jsou velmi oblíbené (CONCRETIN UBS z SRN, INERTA 160A z Finska, výrobky firmy Max Perl s z Francie a další). Jsou to hmoty dosti drahé neboť vyžadují kvalitní vysoce tekuté pryskyřice. Klasické povlakové izolace epoxidového typu zaujímají v současném sortimentu chemicky odolných izolací stále významné místo. Jejich tradičním výrobcem je Isol Kolín. Průmyslové povlakové izolace F 15 a F 25 jsou často používány jako samostatná izolace havarijních jímek, často při současném zesílení těchto materiálů skleněnou tkaninou. Ve stejném provedení plní F 15 a F 25 úlohu nepropustné membrány v chemicky odolných obkladech a dlažbách. Povlakové izolace z tmelů FP 11 a FP 12 se používají především v potravinářství, a to jak ve formě stěrek bez výztuže tak ve formě laminátů. Jsou formulovány na bázi CHS EPOXY 371 (CHS EPOXY 1200), která je schválena pro přímý styk s pitnou vodou a některými potravinami. K podobným účelům slouží epoxidové povlakové tmely EPROZIN E10 a EPROZIN E20 (Epro s.r.o. Plzeň). Je asi na místě upozornit na to, že se v dnešní době, kdy spontánně vzniká řada malých firem s ne zcela dostatečným technickým zázemím, opakovaně setkáváme s tím, že tyto firmy nabízejí materiály pro potravinářské izolace bez příslušného hygienického schválení. Každý investor nebo odběratel by měl od výrobce nebo dodavatele požadovat předložení závazného rozhodnutí hlavního hygienika. Velkou převahu mají na trhu epoxidové licí podlahy ze Spolchemie, kde jsou vyráběny pod značkou EPOSTYL (dříve SADURIT). Barevná škála tuzemských licích podlah byla ještě nedávno omezena na zelenou, okrovou, hnědočervenou, šedou a bílou. Současné vzorníky jsou výrazně pestřejší. Ve výrobním programu je typů licích podlahovin lišících se elasticitou a chemickou odolností použitého pojiva . Nejdéle je vyráběn SADURIT 517. K novějším výrobkům patří EPOSTYL 521 a EPOSTYL 515. Kromě licích podlahovin složených prakticky pouze z pigmentového epoxidového pojiva se vyrábějí i tak zvané samorozlévací podlahoviny ve kterých je obsah pevné fáze vyšší a její součástí jsou i jemná plniva. Takovéto výrobky mají charakter polymermalt a jejich samonivelační vlastnosti jsou omezené. Formulaci zpravidla provádějí příslušné specializované stavební firmy přímo na stavbě. Poslední skupinou granulárních epoxidových kompozitů tvoří epoxidové polymerbetony obsahují křemenná zrna až do velikosti 4 mm. K jejjich výrobě se využívají především tuzemské epoxidové pryskyřice CHS EPOXY 512 (CHS EPOXY 1505), CHS EPOXY 517 (CHS EPOXY 15 BM) , CHS EPOXY 422 (CHS EPOXY 3016) a CHS EPOXY 513. Epoxidové polymerbetony s testovanou chemickou odolností klade pod značkou STAVEX firma Acidotechna s. r. o. Praha. Propracovanou soustavu kvalitních průmyslových podlahovin pro všeobecné použití představují materiály COMFLOOR (Coming s.r.o. Praha). Specializované firmy mívají ve výrobním programu epoxidové polymerbetony i epoxidové polymermalty. Velmi často vytvářejí dvouvrstvé kombinace a používají licí nebo samorozlévací podlahovinu jako finální nášlapnou vrstvu na polymerbetonové podložce. Klasická pokládka polymerbetonu je poměrně náročná na řemeslnou zručnost a je obtížné zhotovit kvalitní vrstvu s menší tloušťkou než 10 mm. Proto se dnes pro přípravu relativně tenkovrstvých podlahových povlaků ujímá postup spočívající v nanášení pojiva na podklad nátěrovou nebo stěrkovou technikou a a v následném zesilování vzniklé vrstvy vsypáváním plniva. Chemicky odolné obklady a dlažby spárované epoxidovým tmelem, nebo i do epoxidového tmelu zplna položené, zaznamenaly v posledních letech značný vzrůst. Na svědomí to má zřejmě měnící se paleta chemického namáhání, která vyžaduje materiály se širokou chemickou odolností. Práce tohoto typu se provádějí z velkého množství výrobků. Dlouhodobě úspěšně používaným výrobkem je pokládací a spárovacího tmel F 30 (Isol Kolín). Výrazně se prosadil i tmel KERAPOXY firmy Mapei a tmel ASPLIT E firmy Hoechst. Tam kde je možný byť i jen nepřímý styk tmelu s potravinami nebo pitnou vodou se musí používat výrobky hygienicky schválené. Z tuzemských výrobků má atest na přímý styk s pitnou vodou RETENOL 1 vytvrzovaný tvrdidlem P 11. 4.2.7 Polyesterové a vinylesterové materiály Materiály na bázi nenasycených polyesterů nebo chemicky příbuzných vinylesterů k nám v současnosti pronikají zejména ze zahraničí. Vynikají nízkou viskozitou umožňující snadnou formulaci kompozitních (plněných) materiálů, mají výbornou kyselinovzdornost a velmi často i dobrou tepelnou odolnost. Moderní = 64 =


vinylesterové materiály se plní skleněnými vločkami (flake-line system), které působí jako mimořádně účinná difúzní zábrana a podstatně zvyšují chemickou odolnost příslušného kompozitu. Je však třeba důrazně upozornit, že tyto materiály vždy obsahují monomerní styren, který se účastní vytvrzovací reakce. V případě vrstev vytvrzovaných přímo na stavbě je ale prakticky nemožné provést tepelné dotvrzení obvyklé při tovární výrobě. V nedotvrzeném materiálu pak trvale zůstává určité zbytkové množství styrenového monomeru. Přípustná interiérová koncentrace styrenu v ovzduší činí v ČR pouze 15.10-6 g.m-3. To je hodnota tak drasticky nízká, že při použití tepelně nedotvrzených izolačních materiálů bývá hygienicky přípustná koncentrace překročena po řadu let. Hygienický limit leží hluboku pod koncentrací styrenových výparů, která je smyslově postřehnutelná. Jeho překročení je často zjistitelné jen měřením. Náprava nevyhovujícího stavbu je velmi obtížná. Právě z hygienických důvodů se přestalo s používáním tuzemských polyesterových materiálů (CHS POLYESTER 104, PATIX, TERODUR) pro přípravu licích a polymerbetonových podlah. V některých provozech mohou vykonat dobré služby pochozí rošty (pororošty) z polyesterového laminátu (CHEMGRATE) dodávané na stavby ve třech rozměrových modifikacích (výška 25, 30 a 38 mm, plošný rozměr 1000 x 2000 mm). V případě pororoštů se nejedná o izolaci v pravém slova smyslu mohou však svým způsobem plnit úlohu ochranné vrstvy mechanicky méně odolné izolace. 4.2.8 Akrylátové hmoty Nejčastěji se používají akrylátové disperze tvořené jemně rozptýlenými částečkami akrylátového polymeru ve vodě. Jsou základem mnoha vodou ředitelných nátěrových hmot a používají se i jako přísada do maltových a omítkových směsí. Materiály obsahující cement a akrylátovou disperzi jsou dnes nejběžnějším typem polymercementových kompozitů. S ohledem na využití pro hydroizolační účely byly probrány v kapitole 2.4. Zde se omezíme na konstatování, že chemická odolnost cementové hmoty se sice přísadou disperze zvyšuje nicméně, nedosahuje takové úrovně jako v případě čistě reaktoplastických kompozitů. Akrylátové disperzní tmely se uplatňují spíše jako tmely hydroizolační nebo jako tmely lepicí. Tuzemským výrobkem je AKROTMEL S 1 (Lučební Kolín) dodávaný zpravidla v kartuších, Je to jednosložkový tmel ve formě nestékavé pasty. Po jeho vytlačení z obalu dochází postupně k jejímu vysychání směrem od povrchu do hmoty za tvorby hmoty s plastoelastickými vlastnostmi a dobrou adhezí k porézním silikátům, jakož i dřevu. Tmel snáší ve spárách dynamické namáhání do ± 15 %, z toho důvodu je velmi vhodný pro vnitřní i vnější dynamicky namáhané spáry, ale i tmelením trhlinek a trhlin v panelech apod. Je přetíratelný jakoukoli nátěr hmotou. Vyrábí se v řadě barevných variant. Transparentní varianta je výborné pružné lepidlo pro lepení dřeva, korku nebo, polystyrenu na stěny i stropy. V zahraničí jsou při kladení průmyslových podlah a speciálních mostovek oblíbeny metylmetakrylátové prepolymery používané jako vytvrditelné pojivo pro přípravu polymerbetonových a licích podlahovin. Metylmetakrylátové pojivo má podobu nízkovizkosní pryskyřice a vytvrzuje se snísením s tvrdidlem vyvolávajícím polymeraci. Výhodou je velmi rychlé vytvrzování kompozice i při nižších teplotách. Chemická odolnost vytvrzené vrstvy v podstatě odpovídá chemické odolnosti organického skla (PLEXIGLAS, UMAPLEX). Při použití v potravinářském průmyslu takováto odolnost zpravidla postačuje. Polymetylmetakrylátové podlahoviny PLEXILITH u nás dodává Zenit s. r. o., Praha. Na konci osmdesátých let se u nás značně rozšířily epoxyakrylátové pryskyřice. Jsou to v podstatě roztoky epoxidové pryskyřice v akrylátovém esteru. Nízká viskozita těchto roztoků a reaktivita akrylátu v průběhu vytvrzování epoxidové pryskyřice umožnila jejich využití při kladení polymerbetonových a licích podlahovin. Těžko překonatelnou nevýhodou je charakteristický pach akrylátu v průběhu pokládky, který však po vytvrzení pryskyřice mizí. Vytvrzovací polyadiční reakcí se totiž do výsledné trojrozměrné sítě zabudovává nejen epoxidové tvrdidlo ale i akrylátový ester. K tomuto typu výrobků patří pryskyřice CHS EPOXY 422 uvedená v oddílu 4.2.6. 4.2.9 Polysulfidické kaučuky Dominujícím výrobcem polysulfidických kaučuků je americká firma Thiocol Corporation. Polysulfidické kaučuky jsou proto běžně známé jako thiokoly. Nejčastěji se vyrábějí v podobě pastovitých dvousložkových tmelů. V dřívějších letech se u nás využívaly hlavně polysulfidické tmely THIOPLAST z NDR. Jejich kvalita však byla kolísavá stejně jako tuzemského tmelu THIOSPAR. Většina tmelů THIOPLAST (K2, K231) se = 65 =


navíc vyznačovala nepříjemným pachem při zpracovávání a velmi špinící černou barvou. To těmto výrobkům nepřidalo na oblibě. Je však třeba zdůrazdnit, že polysulfidické materiály vzácně spojují mimořádnou pružnost s dobrou chemickou odolností. Vynikající je zejména jejich odolnost vůči ropným produktům. Polysulfidické tmely jsou rovněž mimořádně povětrnostně stálé. Jsou známé případy značně namáhaných dilatací na plechových střechách kde těsnění polysulfidy plní svoji fukci přes třicet let. nás patří k nejznámějším výrobkům na této bázi tmely PALTOX-THIOKOL. 4.2.10 Silikony Silikonové tmely patří rovněž k pružným a velmi drahým materiálům. Jsou to reaktoplasty. Vlastní uživatelsky hodnotná hmota (silikonová pryž) vzniká z výchozího patovitého materiálu postupným vytvrzováním, které důsledkem chemické reakce. Ve stavebnictví se většinou používají tmely u kterých vytvrzování vyvolá styk se vzdušnou vlhkostí. Z hlediska uživatele vypadají vzdušnou vlhkostí vytvrzované tmely jako jednosložkové. Typickým obalem hermeticky uzvřená kartuše, která se bezprostředně po otevření vkládá do spárovací pistole. Vytvrzování probíhá směrem od povrchu dovnitř hmoty tmelu a jeho rychlost závisí především na relativní vlhkosti vzduchu. Vziklá silikonová pryž (vytvrzený tmel) je odolná proti působení UV záření a bez výrazného stárnutí odolává povětrnostním podmínkám. Zejména dlouhodobé zachování původní elastičnosti má pro aplikace silikonových tmelů zásadní význam. Často uváděná vysoká teplotní silikonových tmelů (minimálně 150 oC ) se ve stavební praxi zpravidla nevyužije. Adhezní vlastnosti silikonových tmelů se v literatuře většinou uvádějí jako výtečné. Je však třeba upozornit na fakt, že některé silikonové tmely vykazují po vytvrzení kyselou reakci. Uvolněná kyselina podstatně zhoršuje adhezi k materiálům které nejsou vůči jejímu působení odolné. Kysele reagující tmely, které v průběhu vytvrzování uvolňují zpravidla kyselinu octovou, jsou vhodné pro vzájemné lepení skleněných prvků. Pro styk s betonem, omítkou nebo sádrokartonem se doporučují neutrální tmely (např. MAPESIL LM). V profesi protichemických izolací se vytvrzené silikonové tmely používají k dotěsňování detailů. Bohužel ne vždy je toto použití oprávněné. V řadě rozpouštědel (zejména pokud obsahují aromáty) silikonová pryž botná. Koncentrované kyseliny i alkalie způsobí silné narušení. Spolehlivou ochranu poskytnou silikonové materiály jen v případě vodných roztoků neutrálních solí. Svůj specifický význam mají silikonové tmely v profesi tepelných izolací. Jejich dobrá tepelná stálost dovoluje dotěsňovat i mnohé teplotně namáhané prvky. Silikonové tmely nebo silikonové těsnicí provazce ("bužírky') se používají k velmi kvalitnímu dotěsnění oken a dveří. Při komplexním řešení dodatečných zateplovacích opatření mají proto své nezastupitelné místo. Roztoky silikonových pryskyřic mají výrazné hydrofobizační účinky, jsou proto používány jako nátěry a proti negativním účinkům rozmrazovacích posypů.

Výrobcem široké škály silikonových tmelů v ČR je firma Lučební Kolín, která pro své výrobky používá značku LUKOPREN.

= 66 =


Tab. 2.4.9.1 Charakteristiky vybraných silikonových tmelů Lukopren [13]

Typ

S6410

S7310

S8280

S9780

Sanitary

Hobby

Uni A

Barva

transp.

vzorník

vzorník

slonovin a hnědá šedá cihla

vzorník

slonovina hnědá šedá

transp.

1,27

1,20

1,24

1,35

1,24

1,41

1,04

45

30

39

45

35

45

22

280

400

420

220

400

150

300

2,9

1,2

1,2

1,3

1,2

1,5

1,3

80

40

50

100

50

kyselá

neutrál ní

neutrál ní

neutrální

neutrální

bílá černá Hustota g.cm-8 Tvrdost oSh

A

Tažnost % Pevnost MPa Modul

30

100 % MPa Reakce

neutrální

kyselá

4.2.11 Polyuretany Velkou výhodou polyuretanových pryskyřic je snadnost s jakou se z nich připravují trvale pružné materiály s vynikající adhezí. Polyuretanová pojiva mají dobrou chemickou odolnost a výtečnou odolnost povětrnostní. Na jejich základě lze tedy připravit mimořádně kvalitní nátěrové hmoty pro venkovní použití. V ČR není výrobní jednotka izokyanátů potřebných jako tvrdidla pro polyuretanové reaktoplasty. Jejich potřebu je nutné řešit dovozem. Z tohoto důvodu byly u nás polyuretany dříve používány v menší míře než by si zasluhovaly. Zkušeným výrobcem nátěrových a tmelových polyuretanových hmot v ČR je a. s. Colorlak v Uherském Hradišti.. V profesi protichemických izolací se z výrobků této společnosti výrazně uplatnil zejména dvousložkový polyuretanový tmel U 5000, který se používá k vyplňování pracovních spár, jako stěrková hmota ( izolační membrána) a v neposlední řadě i jako pružné adhezivum (lepidlo) pro spojování a přilepování PVC fólií. Jako tmel pro těsnění spár lze použít například polyuretanový tmel s urychleným tuhnutím SIKAFLEX 11C. Laboratorně zjištěná pružnost tmelu je 90 %, k deformaci o 50 % dojde při tahovém napětí odpovídajícím asi 0,5 MPa. Praktická přípustná deformace ve spáře činí 10 %. Tmel je zpracovatelný při teplotách +5 až + 40 oC, teplota použití je - 40 až + 80 oC. Tmel je vhodný i jako pružné adhezivum pro lepení fólií z modifkované styrenbutadienového kaučuku [14]. Příkladem materiálu používaného pro stříkané plošné polyuretanové izolace je CONIPUR 255 (Conica AG, Švýcarsko) používaný pro izolace mostovek. další podobné materiály jsou zmíněn v kapitole 2.5. izolacích. 4.2.12 Ostatní kaučuky a termoplasty Materiálově je tato skupina neobyčejně pestrá a zahrnuje širokou paletu různě modifikovaných termoplastů a kaučuků. Tyto látky se v profesi protichemických izolací nejčastěji se používají ve formě desek nebo fólií. Používají se prakticky tytéž výrobky jako pro účely hydroizolační. Přítomné chemické namáhání však ovlivňuje výběr konkrétníhoí materiálu. Častěji se proto se setkáváme s butylkaučukovými fóliemi = 67 =


(RHEPANOL, BEGELEN), s fóliemi z chlorsulfonovaného polyethylenu (HYPALON) a s polyethylenové desky s vlisovanou skleněnou tkaninou (CELMAR). Vysoce odolné povlaky lze získat stříkáním polytetrafluorethylenového prášku (TEFLON) za současného působení plamene pomocí upravené metalizační pistole. Tato technika se běžně označuje jako šopování. 4.2.13 Keramické výrobky Jako obkladový chemicky odolný materiál se dnes uplatňují prakticky výhradně keramické výrobky. V dřívějších dobách se pro zhotovování chemicky odolných obkladů používaly přirozené materiály a speciální chemicky odolné keramické výrobky se proto původně označovaly jako umělé kyselinovzdorné kameny. Použití přirozených kamenů vyřezaných ze žuly, andesitu nebo čediče se dnes omezuje na dekorační účely, nicméně s termínem "kámen" používaným ve smyslu "keramický prvek" se dodnes v profesi protichemických izolací setkáváme Provésti úplný výčet keramických materiálů použitelných jako součást chemicky odolných izolačních vrstev je prakticky nemožné. Pokud splňují dvě základní podmínky: vysokou kyselinovzdornost a nízkou nasákavost jsu použitelné prakticky všechny keramické materiály. Podle zjištěné kyselinovzdornosti, nasákavosti, rozměrových odchylek a pevnosti se keramické výrobky zařazují do jakostních tříd. U kvalitních chemicky odolných keramických materiálů nemá být kyselinovzdornost stanovená normovým způsobem menší než 96%. Pro lehčí namáhání lze samozřejmě použít i materiály s nižší kyselinovzdorností. Nasákavost stanovená normovou metodou má činit 5 - 7 %. Používají se však i materiály pálené ostřeji s menší nasákavostí, materiály prakticky nenasákavé jako je tavený čedič a pro speciální účely (vyzdívky vařáků) naopak zase materiály s nasákavostí nad 10 %. Většina druhů chemicky odolných keramických materiálů nemá povrchovou úpravu (glazuru). Povrch je přirozený - režný. U kanalizační kameniny, plátků a kabřinců se používá solná glazura. Obkládačky se pokrývají glazurami živcovými. K chemicky odolným keramickým výrobkům se počítá především chemicky odolná stavební kamenina (vystýlková kamenina). Nejběžnějším druhem výrobků z chemicky odolné kameniny jsou plátky 250x123 mm (20, 30, 40 mm a 50 mm silné). Na běžné lehčí a střední namáhání se používají plátky tloušťky 40 mm (P 40) ze kterých se zhotovují jak méně namáhané podlahy, tak i dna kanálů, ložné plochy menších základů, dna jímek a ozuby. Obklady stěn jímek, boků základů a a stěn kanálků se provádějí z plátků 30 mm. Dvacetimilimetrové plátky se používají pouze na obklady stěn místností, sloupů a soklů. Kromě plátků se ze stejného materiálu vyrábějí i kyselinovzdorné cihly ("normálky"). Jsou o něco menší než klasická plná cihla (měří 240x123x65 mm). Zhotovují se z nich ochranné vrstvy pro silné namáhání. Většinou se kladou na tloušťku 65 mm a v jímkách a kanálech i na tloušťku 123 mm. Tlaková pevnost normálek je charakterizována hodnotou meze pevnosti v tlaku 25 - 35 MPa. Používají se i na vyzdívání základů, rozdělovacích zídek v nádržích nebo na speciální (vícevrstvé) vyzdívky. Kyselinovzdornost kameniny I. třídy má být nejméně 97 % a nasákavost plátků a normálek má činit nejvýše 5 %. Z chemicky odolné stavební kameniny se dále vyrábějí klíny, kanálové žlábky, roury a zakázkové tvarovky. Tradičním výrobkem pro chemicky odolné dlažby jsou kameninové dlaždice 150x150 mm (t. zv. "šatovky") vyráběné ve žluté, zelené nebo žlutozelené barvě a tloušťkách 30 a 40 mm a oblíbené jsou i dlažby ze kameninových prvků větších rozměrů (kupř. 292x292 mm) označované jako švédské desky. Mimořádné vlastnosti mají dlaždice z taveného čediče vyráběné firmou Eutit ve Staré Vodě.10 Jsou zcela nenasákavé, vysoce otěrovzdorné a jejich mez pevnosti v tlaku dosahuje 300 MPa. Snášejí skokové změny teploty až o 100 oC. Použitelné jsou do 500 oC. Nevýhodou je vysoká objemová hmostnost dosahující 3000 kg.m-3 a výhradně černá barva. Základní formát dlaždic je 200x200 mm a 250x250 mm (při tlouštce 20, 30, 40 mm a 50 mm). Jsou dostupné i v nekluzném provedení. Kromě pravoúhlých dlaždic jsou vyráběny i šestiúhelníkové dlaždice, dlaždice s oblými obrysy (MAVA, CHARLOTTE) a nepravidelné čtyřúhelníky (THALES).

10

Jde o odlitky získané roztavením, následným vytvarováním a opětným vychlazením olivinické čedičové horniny. = 68 =


Pro zvláště vysoké nároky se v Eutitu stejnou technologií vyrábějí také prvky z korundo-baddeleyitové taveniny (Al2O3 - ZrO2 ) nazývané EUCOR. Z tohoto materiálu je dostupný prakticky stejný výrobkový sortiment jako v případě taveného čediče. Dlaždice EUCOR dosahují pevnosti 350 MPa a vykazují ještě o řád menší obrusnost. Snášejí lépe tepelné šoky a jsou použitelné až do 1000 oC. Mají světlou barvu (na rozdíl od čedičových výrobků) a jejich objemová hmostnost dosahuje 3500 kg.m-3. Tavený čedič i EUCOR vykazují kromě vysoké kyselinovzdornosti i vysokou odolnost proti alkáliím. Do louhového prostředí jsou také často doporučovány. Oba materiály obsahují určitý podíl oxidu křemičitého a neodolávají proto kyselině fluorovodíkové. Sklovitý charakter taveného čediče klade zvýšené nároky na jejich uchycení do tmelového lože. Pro kladení čedičových dlažeb se proto doporučuje používat polymercementové malty nebo přímo epoxidové tmely. Výrobky z Eutitu jsou pro lepší adhezi opatřeny rýhováním rubové strany. Stejně upravené dlaždice z taveného čediče dodává také Izomat Nová Baňa. Do chemických provozů se dají mnohdy použít použít i běžné hutné a polohutné keramické obkladačky nebo porcelánové dlaždice a pro lehčí namáhání i univerzální glazované obkladové prvky RAKODUR (Rakovnické keramické závody a.s.). Při použití na podlahu je třeba dbát pečlivě na vhodnou volbu stupně otěruvzdornosti (1-5) podle očekávaného provozu a frekvence čištění. Zásadním rozšířením sortimentu chemicky odolných keramických prvků pak jsou vysoce slinuté dlaždice TAURUS (Chlumčanské keramické závody a. s.), které splňují jak požadavky chemické odolnosti, tak požadavky estetické. Mají minimální nasákavost (≤ 0,1 %) a vysokou pevnost charakterizovanou mezí pevnosti v ohybu minimálně 40 MPa. Pro použití v případech namáhání kyselinou flluorovodíkovou se stále uplatňují uhlíkové (grafitové) dlaždice. Pro jejich pokládku se musí požívat tmely s grafitovou výplní. 4.2.14 Ostatní chemicky odolné materiály Nádrže na zrání piva některých starších pivovarů (spilky) jsou opatřeny tmavým asfaltovitě vyhlížejícím nátěrem. Jedná o voskové tmely, které se vyráběly pod označením ABIT a GEBIT. Z historického hlediska jsou zajímavé tím, že to byly první protichemické izolačních materiálů, které byly u nás vyvinuty a schváleny pro přímý styk s potravinami. Dnes už se za vhodné do potravinářství nepovažují a jejich výroba byla zastavena. V dřívějších dobách patřila k významným izolačním postupům ochrana z olověného plechu. S ohledem na hygienické vlastnosti olova se s olověnými plechy v současnosti téměř nesetkáváme. Pro případy chemického namáhání, které je nutné řešit pomocí kovových materiálů (některá rozpouštědla nebo monomery) se zpravidla používají plechy z nerezové oceli. Při rekonstrukcích a opravách se občas objeví požadavek na spárování dlažby sirnými tmelem (SIRODUR nebo ST 67). Tato klasická technologie má vcelku dobré funkční vlastnosti je však náročná na pečlivé provedení. Roztavený sirný tmel se kvůli smršťování při tuhnutí musí do spáry nalévat v několika tenkých vrstvách. 4.3 Podmínky pro provádění protichemických izolací Jedinou spolehlivou ochranou izolovaného povrchu před působením agresivního prostředí je vytvoření dokonalé zábrany přímého styku mezi tímto prostředím a izolovaným povrchem. Kromě namáhání chemického je proto třeba hodnotit i namáhání mechanické a řešit izolační souvrství tak aby nedošlo k mechanickému poškození izolační membrány. Zásadní vliv na funkci izolace má budoucí provozní teplota a velikost i rychlost jejích změn. K získání kvalitní a spolehlivé chemicky odolné izolace je nutné dodržet následujících šest podmínek. 4.3.1 Správný výběr izolačního systému Ochrannou schopnost izolačního systému je třeba posuzovat i z hlediska celkového difúzního odporu. Z tohoto hlediska se vrstvy vytvářené klasickými nátěrovými technikami mnohdy ukáží jako příliš tenké. Proto se jako protichemické izolace tak často používají povlaky nanášené ve formě hustých nestékavých past pomocí stěrky, které se navíc ještě zesilují vrstvou chemicky odolné tkaniny. Materiálové složení = 69 =


jednotlivých izolačních vrstev je třeba volit na základě pečlivé analýzy frekvence a doby působení jednotlivých korozních činitelů. Úspěšné provádění protichemických izolací vyžaduje přesné a ověřené údaje o dlouhodobé chemické odolnosti konkrétních izolačních materiálů a tyto údaje je nutné shromažďovat po léta. Orientačně je možné při návrhu protichemické izolace vycházet z různých v literatuře dostupných tabulek, ale není možné se na tyto tabulky spolehnout úplně. Velmi často se totiž jedná o výsledky krátkodobých testů, které nejsou pro stavební praxi dostatečně spolehlivé. V řadě dalších případů se odolnost konkrétního materiálu liší od všeobecných údajů uvedených v literatuře v důsledku modifikace změkčovadlem či ředidlem. Svůj vliv na konečnou chemickou odolnost mají i plniva a pigmenty nebo použitý způsob vytvrzování. 4.3.2 Racionální projekční řešení Druhou podmínkou je racionální návrh stavební konstrukce. Betonové konstrukce musí být navrženy jako monolitické, staticky pevné, s armaturou uloženou minimálně 50 mm pod povrchem betonu a musí být opatřeny spolehlivou vnější vodotěsnou izolací proti vlhkosti nebo tlakové vodě, navrženou tak, aby vnitřní chemicky odolná izolace byla zabezpečena před odtlačením. Stejně musí být provedena izolace proti vodě i na rubové straně nadzemní části, pokud je zde nebezpečí smáčení např. deštěm. Je všeobecně známo, že vodotěsné izolace vyžadují pečlivou práci a dokonalé řešení detailu pokud mají kvalitně a dlouhodobě sloužit. Tytéž požadavky platí se zvýšenou přísností i pro izolace proti chemickým vlivům. Zvláštní pozornost je tedy třeba při návrhu protichemické izolace věnovat prostupům, spárám a způsobu ukončení izolované plochy. Při řešení detailu se doporučuje dávat přednost již osvědčeným (typovým) řešením. Prostupy potrubí musí být provedeny z kyselinovzdorné kameniny nebo z nerezové či pogumované oceli. Provedení těchto prostupů je třeba provádět pečlivě podle speciálních detailů. Pro postupy nelze doporučit materiály typu polyethylenu nebo polypropylenu, protože nelze zajistit dokonalé přilnutí izolační hmoty k těmto materiálům. 4.3.3 Přístupnost při montáži Třetím požadavkem je zabezpečit v projektu i průběhu celé stavby takovou přístupnost izolovaných ploch, aby bylo možné vůbec izolaci fyzicky provést. Je proto třeba se v návrhu vyhýbat úzkým a hlubokým kanálům, minimální světlá hloubka uzavřených jímek musí být 180 cm a alespoň v době provádění musí být tyto jímky opatřeny nejméně dvěma vstupními otvory o minimálním průměru 60 cm. Požadavek na přístupnost izolované plochy v průběhu celé stavby je samozřejmý jen zdánlivě. V praxi se nejednou objevují požadavky na provedení obkladů nebo polymerbetonových podlah v místech, kde již byla namontováno výrobní zařízení a kde dostatek místa u stěn nebo u podlahy citelně chybí. V místech s omezeným přístupem nelze zaručit provedení izolace v náležité kvalitě a rovněž kontrola práce je často nemožná. 4.3.4 Celistvost isolace Čtvrtou podmínkou je celistvost povrchu a spojitost izolace v celé ploše. Jakákoliv izolace ztrácí svoji funkci je-li porušena nebo přerušena. Protože jakákoliv porucha izolace se dá obtížně opravit na úroveň rovnocennou původnímu stavu, je třeba chránit provedené izolační dílo před poškozením. Mimo jiné to znamená plánovat izolační práce tak, aby nebyly poškozeny následující stavební činností. Přerušení izolace je na rozdíl od poškození předem plánované. Dochází k němu v místech kde jsou ve stěnách uloženy kotvicí prvky, průchody potrubí, výpustní hrdla a podobně. Počet přerušení je při projektování třeba minimalizovat a úprava izolace v místě přerušení musí být přesně předepsána. 4.3.5 Kvalitní podklad Pátým předpokladem pro provedení spolehlivé izolace jsou kvalitní a dobře upravené plochy, které mají být izolovány.

= 70 =


Podkladní betony pro provádění protichemických izolací musí mít kvalitu minimálně B30 t. j. pevnost v dostředném tlaku 22 MPa, musí být čisté a vykazovat dobrou povrchovou soudržnost (1,5 MPa v odtrhu přilepeného terče). Je na místě zdůraznit, že povrchová soudržnost může být nevyhovující i u betonů velmi dobře splňujících požadavek na pevnost v tlaku. Vrstvička odlišného složení vznikající typicky na povrchu směsí s vyšším vodním součinitelem (označovaná často jako „cementové mléko“), vrstvička vzniklá osluněním a rychlým oschnutím čerstvě uloženého betonu, uzavření pórů betonu hlazením ocelovými hladítkem (kletováním) a samozřejmě i jakékoliv znečištění povrchu betonu působí jako separátor. Kvalitu povrchové soudržnosti poznáme i z pouhého vzhledu povrchu po odtrhové zkoušce. Povrch s kvalitní soudržností se porušuje zřetelným vyštípnutím do hloubky. Důležitou součástí chemicky odolných izolačních prací je očištění a úprava izolovaného podkladu. Správná úprava izolovaného podkladu má pro kvalitní funkci izolace stejný význam jako správná příprava vlastní chemicky odolné izolační hmoty. Styk izolace s podkladem je totiž bezesporu nejslabším místem z hlediska životnosti izolačního systému. Adheze mezi základní izolační vrstvou a podkladem je zpravidla menší než adheze mezi dalšími vrstvami. Stýkají se zde materiály s rozdílnou teplotní roztažností. Působí zde osmotické síly a koncentruje se zde i napětí vyvolané kontrakcí izolačních vrstev v průběhu vytvrzovacího procesu. Tam kde se požaduje odloupnutí vrchní vrstvy betonu až na zdravé jádro nebo dokonalé odstranění vsáklých organických látek se na první pohled zdá být výhodné použití soupravy kyslíko-acetylenových hořáků. Při teplotě plamene dosahující 1800 K dochází ke spálení organických nečistot a k tavení a loupání betonu v povrchové asi 5 mm silné vrstvě.. Použití plamene však může být problematické s ohledem na toxický charakter látek vznikajících tepelným rozkladem odstraňované vrstvy. Přesto, že zbylý beton není po opalování výrazněji poškozen, se v odborné literatuře doporučuje doplnit opálení ještě ofrézováním. Pro úpravu silně poškozených betonových povrchů je proto zřejmě nejvhodnější použít rovnou dostatečně výkonné frézy, které dovolují rychlé a dostatečné hluboké odstranění funkčně nevyhovující povrchové vrstvy. Moderní frézy bývají osazeny snadno vyměnitelnými pracovními nástroji což dovoluje výběr optimální sady frézovacích kotoučů k obrušování betonu, k odstraňování PVC podlahovin, nátěrových hmot, silničního značení, mastnoty a různých nečistot. Pro práci v interiéru jsou vhodné frézy vybavené připojením k vysavači. Záběrová šíře běžných fréz je 300 mm. Frézový buben se otáčí 600-700x za minutu a umožní očistu až 100 m2 za hodinu. Podobné použití jako frézy mají pneumatické špicovače. Jsou tvořeny sadou pneumatických pístů z nichž každý prostřednictvím wolframové korunky tluče do očišťovaného podkladu frekvencí 1600 - 2000 úderů za minutu. Při pracovní šířce cca 200 mm a je obvyklý výkon 10 - 40 m2 za hodinu. Pneumatické špicovače výtečně odstraňují cementové mléko. Frézováním nebo špicováním dochází ke značnému rozrušení povrchové struktury. Proto je žádoucí po frézování provést ještě otryskání a tak zlepšit hodnotu tahové pevnosti povrchové vrstvy. V případě, že postačí odstranit opravdu jen povrch betonu je proto nejvýhodnější použít pouze otryskání. Namísto klasického pneumatického tryskání se dnes pro čištění vodorovných povrchů používají tryskací stroje s odstředivými koly. Srdcem systému je lopatkové kolo, které metá kovový tryskací materiál na plochu určenou k čištění. Magnetická a pryžová těsnění zabezpečují minimální ztráty tryskacího materiálu. Ve vzduchovém odlučovači se odděluje nespotřebovaný tryskací materiál od prachu a nečistot a znovu se vrací do oběhu. Prach a nečistoty se odvádějí hadicí do filtračního zařízení. Výkon současných modelů činí podle stupně znečistění plochy 100 - 300 m2 za hodinu. K omezení prašné emise lze použít pískování s vodní mlhou, nebo zcela bezprašné vodní pískovače, které pracují s vodním proudem o tlaku 9 - 18 MPa do kterého se speciálním injektorem přisává písek. Podstatnou nevýhodou obou postupů je silné provlhčení podkladu.

= 71 =


Použití samotné vody, vody s detergenty nebo vodní páry je vhodné jen pro menší a spíše povrchové znečištění. Vyjímkou jsou vysokotlaká stříkací zařízení. Proud vody o tlaku cca 100 MPa je sto odstranit i porušený betonový povrch. Další možností je odstranění povrchové vrstvy pomocí kyselin. Uvádí se, že tento způsob u nás prožívá určitou renezanci [15]. Pokud se odleptává povrch znečištěného betonu musí se předem odstranit organické a mastné nečistoty pomocí odmašťovačů. Tím se zároveň provlhčí povrch betonu. Pokud se odmaštění neprovádí je nutné beton předem důkladně provlhčit čistou vodou. Provlhčení před vlastní aplikací kyseliny je důležité, protože omezuje průnik kyseliny do podpovrchových partií betonu. Vlastní odleptávání se provádí kartáčováním povrchu asfaltérskými košťaty, kterými se roztírá kyselina. Nejčastěji se používá kyselina chlorovodíková o koncentraci 10 -20 % (roztok 1 : 1).11 Z hlediska možné koroze výztuže i z hlediska ekologického je vhodnější roztok kyseliny trihydrogenfosforečné (10 % H3PO4), není však tak účinný. Celý odleptávací postup je poměrně pracný. V krátkém časovém intervalu (3 - 5 minut) po aplikaci kyseliny se vzniklá břečka oplachuje vodou a očištěný povrch se neutralizuje roztokem uhličitanu nebo fosforečnanu sodného (koncentrace cca 5 %). Následuje důkladný oplach po jehož vyschnutí se nesmějí na povrchu betonu objevit žádné vysrážené sole. Povrch očištěného betonu musí vykazovat zřetelně alkalickou reakci (pH ≥ 9). Skutečnost, že odleptávání povrchu betonu nevyžaduje žádné drahé mechanismy je sice lákavá, je však třeba uvážit, že celý postup je náročný na pečlivou práci a značně zdlouhavý. Při použití kyseliny chlorovodíkové je zde navíc značné rizitko kontaminace podkladního betonu chloridovými ionty. Disciplinováná prováděcí četa vybavená řádně ochrannými pomůckami je při odleptávání nutná. Nejlepší uplatnění této metody je tam kde se nedají nasadit frézy, kvůli prachovému znečištění kupř. při opravách v místnostech s přesnými stroji. Všechny čistící postupy jsou oprávněné použitelné jen v těch případech kdy jsou mechanické vlastnosti hlouběji uloženého betonu dostatečně dobré. Úprava betonového podkladu je nedílnou součástí kvalitní izolace. podkladu dosahují až polovinu z celkové ceny izolace.

Náklady na kvalifikovanou úpravu

4.3.6 Dodržení technologických podmínek Dodržení šesté podmínky bývá často porušováno. Tlak termínu vede často provádějící firmu ke zkracování nutných technologických přestávek (vytvrzovacích časů) a vede ke snaze pracovat i za teplotně nebo vlhkostně nevhodných podmínek. Zvláště často se hřeší proti správné teplotě podkladu což může mít závažné důsledky jestliže teplota podkladu leží pod rosným bodem. Je-li teplota podkladu pod teplotou rosného bodu, pak se na povrchu podkladu vylučuje ustavičně vrstvička vody, která ač je neviditelná, podstatně zhoršuje adhezi. Vlhkost je třeba kontrolovat a je třeba se smířit s tím, že v našich krajích se v zimě ale i na jaře a na podzim některé práce dají realizovat jen obtížně. K tomu aby protichemická izolace bezchybně sloužila je nezbytné dodržet i správný způsob jejího uvedení do provozu. Reaktoplastické materiály je možné plnému chemickému zatížení vystavit až po určité době zrání, která se musí stanovit i s ohledem na momentální teplotní podmínky. Některé izolační vrstvy vyžadují před uvedením do provozu speciální ošetření (např. okyselení). Požadavek speciální ošetření je zvláště častý u izolací v potravinářském průmyslu. 4.4 Výběr dodavatele Cena kvalitní protichemické izolace není zanedbatelná a následky případného selhání protichemické izolace mohou být katastrofální. Zásadně se proto doporučuje spolupracovat již při návrhu protichemické izolace s odborným pracovištěm a i vlastní izolační práce svěřit odborné firmě. Kvalitní prováděcí firma by ostatně měla být s to chemickou izolaci sama projekčně vyřešit a to včetně detailů. Pro správný návrch protichemické izolace jsou třeba podrobné údaje o chemickém, mechanickém a tepelném namáhání budoucí

11

Švédská firma Hangmans Kemi doporučuje očištění kyselinou chlorovodíkovou zředěnou 1 : 9 jako základní způsob úpravy povrchu před aplikací vodou ředitelných epoxidových hmot. = 72 =


izolace. Zájem dodavatele o tyto údaje (existence či neexistence firemního dotazníku na jejich standardní zjišťování) jsou první zprávou o jeho technické úrovni. Problematika vlastního výběru dodatavatele, posouzení nabízených garancí a celkové solidnosti firmy je velmi složitá a přesahuje technické zaměření této publikace. Pro úspěšné splnění zakázky s náročnějším chemickým namáháním má obvykle lepší předpoklady firma, jejíž činnost nespočívá v aplikaci jednoho výrobku. Výhodné je pokud má prováděcí firma jednoznačnou vazbu na výrobce izolačního materiálu respektive tento materiál sama vyrábí.

= 73 =


5 IZOLACE PROTI RADONU Izolace proti radonu není protichemickou izolací v obvyklém slova smyslu, protože radon nemá na stavební materiály prakticky žádný destruktivní vliv. Proti radonu proto v zásadě není třeba vyvíjet žádné speciálně odolné izolace. Použitelné jsou běžné hydroizolační materiály. Celá izolace však musí mít dokonale provedené spoje a její tloušťka musí být stanovena výpočtem podle ČSN 73 0601. Pro hodnocení izolačního výrobku určeného k protiranodové ochraně se používá především difuzní délka l (mm), která se vypočítá jako odmocnina z podílu součinitele difuze radonu D (m2.s-1) příslušného izolačního výrobku a rozpadové konstanty radonu (21.10-7 s -1): l = 0,691 . D0,5 . Pro návrh izolace v konkrétním případě se provádí výpočet radonové zátěže objektu, který bere v úvahu koncentraci radonu v podloží, propustnost podloží, půdorys a objem interiéru kontaktního podlaží a intezitu výměny vzduchu v objektu. Výpočet je tedy dnes pro každý objekt individuální. To je rozdíl proti dřívějšímu stavu kdy se tloušťka izolace uvažovala stejná pro všechny objekty na základě poločasu prostupu radioaktivního indikátoru kryptonu Kr85 (minimálně 3.105 s).12 Potřebné tloušťky izolace z téhož materiálu se mohou případ od případu řádově lišit. V příznivých případech bude potřebná tloušťka izolace dána asi třetinou z hodnoty požadované při průměrném radonovém zatížení, zatímco v nepříznivých případech může nutná tloušťka izolace činit i trojnásobek průměrně požadované hodnoty. Tab. 5.0.0.1 Hodnoty součinitel difuze radonu ve vybraných izolačních výrobcích a odpovídající hodnoty difuzní délky [16]

Název

Výrobce

Složení

D (10-12 m2.s-1)

l (m m)

AMS - S

Vest-Izol a. s.

chlorovaný PE

28,0 ± 4,0

3, 7

Penefol Lithoplast 10

Gumotex a. s.

vysokohustot ní PE

6,7 ± 0,9

1, 8

PLATON D

NORAD s.r.o.

vysokohustot ní

3,2±0,6

1, 2

PE EKOPLAST 806

Fatra a.s.

měkčené PVC

5,2±1,2

1, 6

BUTIZOL 919

Fatra a.s.

polyvinylbuty ral

30,0±3,0

3, 8

Aquafin-2K

Schomburg s.r.o.

plastová stěrka

370,0±100,0

13 ,3

Combiflex C2

Schomburg s.r.o.

modifikovaný asfalt

7,7±0,7

1, 9

KB-Len

Izokrat s.r.o.

ECB asfalt

14,0±2,0

2, 6

12

Pro PENEFOL LITHOPLAST uváděný v následující tabulce činí poločas prostupu stanovený pomocí radiaktivního kryptonu 3,9 . 108 s. = 74 =


V příznivých případech vyhoví jako protiradonová izolace i silnější asfaltovaný pás, pokud je kvalitně pospojován. Zlepšené vlastnosti mají pak pásy s hliníkovou vložkou. Speciálním modifikovaným pásem určeným k izolaci spodní stavby proti pronikání Radonu je RADONELAST (Dehtochema s. r. o.) s vložkou s hliníkové fólie a oboustraným nánosem krycí vrstvy z asfaltu modifikovaného SBS. Celková tloušťka pásu je 3,5 mm. Horní povrch je opatřen jemným minerálním posypem a dolní PE fólií. Tento výrobek získal označení Czech Made. Výrobce poskytuje záruku 10 let. Pro případy vyšších koncentrací radonu a propustnějšího podloží se pak nejlépe osvědčí izolace fóliové. Dobré ochranné účinky vykazuje fólie z vysokohustotního polyetylénu (HDPE). Doporučuje spojování dvoustopými sváry po délce spojovaných pásů a extruzní sváry při zpracování detailů. Pro radon s vysokou koncentrací v podloží platí, to samé co pro rychle jedoucí auto. Je snazší změnit směr než zastavit. Izolaci je proto třeba podle možností doplnit účinným odvětráním. Optimální řešení zde proto představují profilované (nopované) fólie umožňující snadné vytvoření odvětrávané mezery. Tuzemským příkladem profilované fólie je v tabulce 5.0.0.1 uvedený PENEFOL LITHOPLAST (Gumotex a. s., Břeclav). Tvar jednotlivých kopulek (nopů) vytlačených na fólii v uzlech pravidelné čtvercové sítě je znázorněn na obrázku 5.0.01. Výška profilování může být 10, 20 a 50 mm. Obr. 5.0.0.1 Tvarové řešení profilované fólie PENEFOL LITHOPLAST Při provádění protiradonového opatření se fólie pokládá na základovou desku výstupky dolů. Tlaková pevnost plochy fólie nesené profilovanou strukturou je cca 0,15 MP, při překrytí fólie 5 cm silným železobetonem lze však snadno dosáhnout dostatečné odolnosti proti bodovému zatížení.Vzniklá vzduchová mezera se napojením na komínový ventilační průduch odsává mimo objekt. K umožnění pohybu vzduchu se musí samozřejmě vyřešit i přisávací otvory chráněné mřížkou a umístěné alespoň 50 cm nad terénem. Spojování profilované fólie se provádí buď svařováním nebo se fólie přes sebe překládají (kopulka do kopulky) a vzniklý mechanický spoj se součaně slepuje dostatečně silným souvislým pruhem trvale pružného tmelu naneseným do mezery mezi kopulky.

= 75 =


6 IZOLACE PROTI KARBONATACI Karbonatace vyvolaná působením oxidu uhličitého na beton je v současné době předmětem stále intezívnějšího zájmu. V současné době totiž silně vzrůstá rozsah nákladných sanačních prací odstraňujících poškození související s karbonatací. Degradující účinek oxidu uhličitého je dnes umocňován spolupůsobením dalších oxidů, které jsou přítomné v průmyslově znečistěném ovzduší. Na vznikajícím poškození konstrukce se dále podílí i biologické vlivy (řasy a mikroorganismy uchycující se na stavebních konstrukcích jsou údajně stále agresivnější) a běžné provozní namáhání. Nejvýraznější vliv na další rozvoj poškození započatého karbonatací má používání rozmrazovacích prostředků. Zejména starší dopravní konstrukce a zvláště pak mosty bývají často poškozeny současným účinkem karbonačních procesů a destrukčním účinkem rozmrazovacích prostředků. Izolace železobetonových konstrukcí proti chemickému působení vzdušného oxidu uhličitého je považována za stále důležitější. Dodatečné sanace vyžadující montáže lešení a pracné odstraněňování narušených částí jsou velmi nákladné. Je zřejmé, že je vysoce ekonomické těmto poškozením předcházet. I když se v případě karbonatace jednoznačně jedná o chemický korozní děj nejsou izolační opatření sloužící k ochraně před karbonatací obvykle počítána mezi protichemické izolace. Nejčastěji jsou přiřazovány k sanačním opatřením, protože jsou nedílnou součastí opatření prováděných při sanaci staveb karbonatací již poškozených a počet prací sanačních zatím převládá nad počtem prací preventivních. 6.1 Mechanismus karbonatace Karbonatace betonu či malty probíhá postupně od povrchu (který je vpřímém styku s atmosférou) dovnitř příslušného prvku. Karbonatační proces spočívá v tvorbě uhličitanů (karbonátů) způsobené reakcí alkalických sloučenin (přítomných v příslušném materiálu) s kyselinou uhličitou vzniklou rozpuštěním atmosférického oxidu uhličitého ve vodě. Je to neutralizační reakce. Karbonatační reakce probíhá nejrychleji při relativní vlhkosti vzduchu (rozumí se vzduch přítomný v betonových pórech) od 75 do 92 %. V suchém prostředí (při relativní vlhkosti menší než 30 %) a při úplném zaplnění kapilár vodou (ponořené betonové prvky) karbonatace neprobíhá. Soubor reakcí probíhající v betonu s oxidem uhličitým je pestrý: xCaO.SiO2.yH2O + CO2 + H2O → (x-1)CaO.SiO2.yH2O + CaCO3 + H2O, 4CaO.Al2O3.13H2O + CO2 + H2O → 3CaO.Al2O3.CaCO3.13H2O + H2O, 3CaO.Al2O3.CaCO3.13H2O + 3 CO2 + H2O → 2 Al(OH)3 + 4 CaCO3 + 11 H2O, Ca(OH)2 + CO2 + H2O → CaCO3 + H2O. Poslední reakce zachycuje přeměnu volného hydroxidu vápenatého na prakticky nerozpustný uhličitan vápenatý. Tato reakce vede k postupnému snižování pH betonu ve zkarbonatované vrstvě až na hodnotu 8,4 pH. Čerstvý beton je výrazně alkalický (pH > 12). Tato skutečnost zabraňuje korozi železné výztuže uložené v železobetonové konstrukci. Reakcí s atmosférickým oxidem uhličitým (CO2) alkalita betonu postupně klesá a ani dobíhající hydratační pochody (provázené uvolňováním hydroxidu vápenatého) ji nedokáží udržet na původní hodnotě. Říkáme, že dochází k vyčerpání alkalické rezervy betonového pojiva. Karbonatace je závislá především na rychlosti difuze CO2 do struktury betonového pojiva. Obecně platí, že množství difúzně přetransportované látky je lineární funkcí odmocniny z doby trvání difúze (Fickův zákon). Pro hloubku karbonatace (hk) se v souladu s touto skutečností nejčastěji uvádí vztah: hk = kk . t0,5 kde t je čas a kk je karbonatační konstanta. Pokud dosazujeme t ve dnech a a hloubku karbonatace uvádíme v milimetrech pohybuje se hodnota konstanty kk obvykle od 0,2 do 0,4 mm.den-0.5. Při tomto rozsahu karbonatační konstanty činí hloubka karbonatace za necelých 7 let (2500 dní) 10 - 20 mm. Pokud uvažujeme betonovou konstrukci o stáří 60 - 70 let, musíme počítat s karbonatací 30 - 60 mm. = 76 =


Při posuzování stavu starších betonových prvků je velmi užitečná zkouška alkality prováděná pomocí acidobázických indikátorů, protože umožňuje zjistit hloubku neutralizace betonu oxidem uhličitým. Nejčastěji se provádí bezbarvým lihovým roztokem fenolftaleinu, který se nanáší na postupně odbrušovaný povrch betonového prvku. Na vyhovujícím (nezkarbonatovaném) betonu vznikají červenofialové skvrny. Fenolftalein se barví červeně při pH > 9,8. Citlivější signalizaci probíhající karbonatace poskytuje bezbarvý thymolftalein, který se barví modře při pH > 10,5. Z hlediska pevnosti samotného betonu karbonatace příliš neškodí. V důsledku mírného nárůstu objemu reakčních produktů dochází naopak ke zpevnění struktury betonu. Karbonatací vyvolaný pokles alkality však může způsobit korozi ocelové výztuže. U betonu s krychelnou pevností 15 MPa dosáhne kritická hodnota pH do hloubky 30 mm asi za 10 let a výztuž uložená v této vrstvě betonu pak začne korodovat. 6.2 Ochranné materiály Při sanaci napadené ocelové výztuže se používá antikorozní nátěr s výhodou na epoxidové bázi např. SIKA TOP ARMATEC 110 EC. K vyrovnání odtraněných částí (reprofilaci) se používají nejrůznější sanační malty zpravidla polymercementové upravené do tixotropní podoby. Příkladem může být PERMAPATCH TH-35AC. Vlastní proti karbonatační opatření představuje závěrečná plošná povrchová úprava např. nátěr hmotou MODAC AQ 500 nebo SIKA FERRO GARD 903. Účelem sanačního zásahu je především zastavení koroze uložené výztuže, jejichž objemové změny vyvolávají závažné poškození celé konstrukce. Použité materiály musí zamezit přístupu kondenzované vody do pod povrchových partií konstrukce a omezit difuzi oxidu uhličitého, případně i dalších kyselých oxidů jako je oxid siřičitý. Od všech sanačních materiálů vyžadujeme dobrou soudržnost s podkladem (1,5 MPa v prostém tahu) a pevnost v tlaku alespoň stejnou jakou má podkladní beton. Modul pružnosti sanační hmoty by pak měl být menší než modul pružnosti podkladního betonu. Kromě těcho mechanických požadavků se od sanačních materiálů požaduje mrazuvzdornost (T 50), malá nasákavost a minimální objemové změny. Ideální sanační hmota musí překlenout smršťovací trhliny a vykázat praktickou vodotěsnost. Hodnota difúzního odporu vůči průniku vodní páry závisí na konkrétním druhu sanační práce. V některých případech je třeba zajistit odvětrávání konstrukce hmotou o nízkém difúzním odporu, v jiných případechje třeba konstrukci chránit před masivním průnikem vodních par (chladící věže). Podle funkce můžeme sanační hmoty rozdělit na antikorozní povlaky používané k ochraně, či konzervaci výztuže, adhezní můstky a benetrační nátěry, vysprávkové hmoty a materiály pro sekundární povrchovou opravu. Vyprávkové (reprofilační) materiály jsou nejčastěji tvořeny polymercementovými maltami a betony, nebo čistě polymerovými kompozity (polymerbetony a polymermalty). Jako příklad je možné uvést FIBREPATCH nebo GEM-CRETE kandské firmy Gemite Products Inc. Adheze jednotlivých ochranných povlaků silně závisí na vlhkosti podkladů. Nejvyšší citlivost na vlhkost podkladů vykazují asfaltové nátěrové hmoty, nebo nátěry nepolárními polymery, například chlorkaučukem. Epoxidové povlaky bez ohledu na to jsou-li rozpoštědlové, či vodou ředitelné, nejsou na vlhkost betonu příliš citlivé. Podobně se chovají také akrylátové disperze. I z těchto důvodů epoxidové a akrylátové materiály mezi sanačními hmotamí převládají. S ohledem na možnost navrátit betonu jeho původní alkalitu, jsou pro plošnou impregnaci zkarbonatovaného betonu doporučovány také roztoky křemičitanů alkalických kovů. Udává se, že přípravky tohoto typu mohou zvýšit i pevnost betonu. Při zkouškách preparátu CONSECRETE-CSC (v podstatě roztokem křemičitanu sodného s přídavkem povrchově aktivních látek a blíže nespecifikovaných katalyzátorů tvrdnutí) se ale ukázalo se, že impregnace betonu tímto preparátem zvyšuje pevnost jen nepatrně [18]. Výraznější účinky má na nasákavost a vodotěsnost. Rovněž sprašování betonového povrchu se omezí. Před účinkem chloridových iontů může být výztuž chráněna dostatečně silnou vrstvou epoxidového, nebo polyesterového polymerbetonu. Pro prostředí, kde předpokládáme intenzivní výskyt těchto iontů (použití posypových solí) jsou epoxidové, nebo polyesterové malty nejvhodnějšími reprofilačními prostředky.

= 77 =


Sanační kompozity u kterých se předpokládá dynamické namáhání, nebo které jsou vystavené větším teplotním změnám by měly být vyztuženy přísadou polypropylenových vláken. Pro malty se doporučují vlákna o průměru 0,02 až 0,2 mm. Vlákna určená k vyztužení betonu mohou mít průměr až 1 milimetr. Obvyklá délka vláken je 30 - 55 mm. Dávkování zpravidla nepřekračuje 0,7 % z hmoty kompozitu. Užitečnou přísadou do povrchových cementových vrstev používaných k plošné sanaci betonu může být i amorfní křemíkový úlet (SCF - silica condesed fume).

= 78 =


7 AKUSTICKÉ IZOLACE 7.1 Fyzikální zásady tlumení zvuku Izolační materiály proti hluku a otřesům (akustické a protiotřesové izolace) slouží k zamezení přenosu hluku a mechanických otřesů stavebními konstrukcemi nebo k zamezení odrazu zvuku od povrchu konstrukce. Tyto požadavky splňují nejlépe materiály v nichž se zvuk a chvění šíří co možná pomalu a s velikými ztrátami tzv. akusticky měkké hmoty. Šíření zvuku může být dvojí: buď se zvuk šíří rozkmitáním vzduchu a dopadem zvukových vln na stavební konstrukci nebo je konstrukce rozkmitávána přímo - mluvíme o tzv. kročejovém zvuku. Při šíření zvuku vzduchem z bodového zdroje se zvukové vlny šíří prostorem rychlostí 343 m.s-1 v kulových plochách až narazí na omezující konstrukci - např. stěnu místnosti. Zvuková energie vlnění se z části konstrukcí pohltí, zbytek se zpětně odráží do prostoru jako odražená vlna. Mnohonásobnými následnými odrazy se postupně veškerá energie pohltí. Proto po přerušení zvukového zdroje ještě po určitou dobu zvuk doznívá - tuto dobu nazýváme dozvukem. Dozvuk je závislý mimo jiné na schopnosti povrchů pohlcovat zvuk, tj. na součiniteli pohltivosti. Povrchy většiny stavebních materiálů více pohlcují zvuk vyšších kmitočtů viz obr.5.1.0.1. Hmot pohlcujících rovnoměrně zvuky více frekvencí je poměrně málo a jejich součinitel pohltivosti ñ bývá nízký. Jen velmi málo materiálů pohlcuje lépe hlubší tóny (nižší kmitočty) než tóny vysoké (vyšší kmitočty). Obr.5.1.0.1 Závislost součinitele pohltivosti na kmitočtu 7.2 Hlavní druhy materiálů Hmoty pohlcující lépe vysoké tóny. Do této skupiny náležejí prvky z materiálů pórovitých a vláknitých jako jsou tkaniny (záclonoviny, koberce, potahy), skleněná a minerální vlákna, azbestová vlákna, kovové síťky. Tkaniny mohou být zpevněny vyztužujícím prostředkem nebo nalepením na tuhý podklad. S rostoucím kmitočtem stoupá součinitel pohltivosti ñ nad 500 Hz bývá 0,6 až 0,9. Nevýhodou těchto materiálů je drsný povrch, který zachycuje prach a špínu. Patří sem i měkké stavební desky, které jsou tvořeny obvykle stejnými vláknitými hmotami jako tkaniny. Desky na povrchu bývají opatřeny otvory o průměru 0,1 až 0, 5 mm. Pohltivost vzniká vnitřním útlumem v pórech a účinky rezonance jako u tuhých desek. Posledními prvky této skupiny jsou tuhé děrované desky z perforovaného plechu, překližky ap. Ty se užívají jako nosné podklady k shora uvedenému nalepování tkanin. Otvory fungují jako tzv. pohltivé rezonátory. Jejich účinnost závisí na tloušťce desek, hustotě otvorů, jejich velikosti, tvaru i na provedení hran otvorů. Děrované desky se vyrábějí z dřeva, plastů, kovů ap. Desky s hladkým povrchem (uzavřenými póry) mají proto pohltivost nepatrnou. Prvky pohlcující zvuk různých frekvencí málo ale rovnoměrně tvoří materiály obvyklých konstrukcí. Jejich součinitel pohltivosti je nízký, pohybuje se asi od 0,01 do 0, 05 a tak tyto prvky jsou příčinou silného dozvukového pole. Patří sem cihelné zdivo, beton, omítky, dřevěné podlahy, dlažba ap. Prvky pohlcující více tóny hluboké jsou tzv. kmitající desky. Jsou to desky z pórovitého materiálu odsazené o jistou vzdálenost od podkladního pevného prvku. Potom odražená zvuková vlna od podkladu vniká do předsazené desky, kde se tlumí. rezonanční desky mohou být dřevěné tabule, prvky z hmot na bázi dřeva, skleněné tabule, kovové desky. To, že každý materiál a každá úprava povrchu je účinná v určitém rozmezí kmitočtů vede k tomu, že prvky pro akustické izolace se vyrábějí mnohdy skládáním několika různých materiálů a požitím různých povrchových úprav. Nelze zde tedy jednoznačně mluvit o akusticky izolujících či neizolujících materiálech. Akustický izolující prvek je jistým samostatným druhem konstrukce s daným stupněm zvukové neprůzvučnosti. Hodnoty experimentálně stanovených stupňů zvukové neprůzvučnosti jsou pak udávány pro celé konstrukční prvky (stěny, příčky, stropní desky). Velmi dobré výsledky se dosahují s některými lehkými betony, např. betonem z LIAPORU. Tyto materiály jsou pak vhodné na výstavbu protihlukových stěn, a to v podobě dvouvrstvých konstrukcí. Vnější vrstva z mezerovitho betonu zajišťuje zvukovou pohltivost, vnitřní vrstva z hutného betonu pak vzduchovou neprůzvučnost.

= 79 =


U desek se neprůzvučnost zvýhodní užitím těžkého materiálu o nízké ohybové tuhosti a o velké rychlosti šíření ohybových vln. U sendvičových konstrukcí má být dutina vyplněna pórovitým materiálem o malé tuhosti. Přenosu kročejového hluku se brání měkkým povrchem konstrukce, přenosu již vyvolaného chvění konstrukce se brání přerušením konstrukce akusticky měkkými pružnými vložkami (pryž, korek, plsť, nově pěnový polyetylen ETHAFOAM v tl.3-5 mm) ve speciálních případech kovovými pružinami. Akusticky měkké hmoty se vyznačují nízkým součinem objemové hmotnosti a rychlosti šíření zvuku v nich nebo nízkým součinem objemové hmotnosti a modulu pružnosti. U nás dříve vyráběné desky FIBREX v Unionu Lesní Brána byly dnes nahrazeny deskami ze skleněných vláken ROTAFLEX T (TSPL 02 a TSPS 02), z novějších jsou vhodné desky AD 01 nebo desky jednostranně kašírované černou skleněnou textilií. Návrh konkrétních zvukově izolačních výrobků do konstrukce je však vždy podmíněn kmitočtem a intenzitou tlumeného hluku , skladbou a tvarem zvukově izolačního souvrství. Proto obecné srovnání zvukově izolačních výrobků podle jejich technických parametrů není jednoznačně proveditelné.

= 80 =


8 LITERATURA

1. Bozděch Z.: Materiály a technologie pro výstavbu r. 2, č.1, s.34, 1996. 2. Brandalík J.: Střechy-Pláště-Izolace 96, kongresový sborník s. 72, Praha 1996. 3. Tomášek J.: Materiály a technologie pro výstavbu r. 3, č. 5, s. 25, 1997. 4. Šťastník S.: Construmat 97, konf. sborník s. 121, Herlany 1997. 5.Kitzler J., Zelenka J.: .: Pryskyřice 97, konf. sborník, s. 73, Ústí nad Labem 1997. 6.Dvořák J.: Materiály a technologie pro výstavbu r. 3, č.2, s. 54, 1997. 7. Maloušek J.: Materiály a technologie pro výstavbu r.3, č.1, s.30, 1997. 8. Můj dům r.5, č.3, s. 147, 1993. 9. Můj dům r. 5, č.3, s.122, 1993. 10. Moudrý I.: Materiály a technologie pro výstavbu r. 2, č.5, s.67, 1996 11. Můj dům č. 3, s. 153, 1997. 12. Rajdl J.,Kadleček F.: Pryskyřice 97, konf. sborník, s. 54, Ústí nad Labem 1997. 13. Nebesař K.: Materiály a technologie pro výstavbu r. 2, č.5, s.28, 1996. 14. Beckerová L.: Construmat 97, konf. sborník s. 91, Herlany 1997. 15. Pumpr V.: Sanace betonových konstrukcí r. 2,č. 4, s. 6,1994. 16. Jiránek M.: Materiály a technologie pro výstavbu r. 2, č.1, s.62, 1996. 17. WTA Merkblatt 2-2-91: Bautenschutz und Bausanierung roč.15, s.59-63,1992. 18. Buczek T., Mackowski R., Toczko B. : IX. konf. KONTRA 94, konf. sb. , Zakopane 1994

= 81 =


PŘEDMLUVA 1

1 ROZDĚLENÍ STAVEBNÍCH IZOLACÍ 2

2 IZOLACE PROTI VODĚ A VLHKOSTI 3 2.1 Účel a druhy vodotěsných izolací 3 2.2 Živičné izolace 3 2.2.1 Asfalty 4 2.2.2 Dehty 7 2.2.3 Zkoušení živičných hmot 7 2.2.4 Asfaltované izolační pásy 8 2.2.5 Asfaltové šindele 14 2.2.6 Vlastnosti asfaltových izolací a jejich zkoušení 14 2.3 Fóliové izolace 15 2.3.1 Rozdělení hydroizolačních folií 16 2.3.2 Uchycení folií k podkladu 16 2.3.3 Fólie kaučukové (pryžové) 17 2.3.4 Fólie z plastů 17 2.3.5 Profilované fólie 20 2.3.6 Difúzně propustné fólie 21 2.3.7 Zkoušení foliových izolací 22 2.4 Silikátové izolační hmoty 23 2.4.1 Vodotěsnící nátěry a omítky 23 2.4.2 Rychletvrdnoucí hydraulické směsi 26 2.5 Speciální izolační materiály 27 2.5.1 Fasádní nátěry 27 2.5.2 Hydroizolační nátěry plochých střech 28 2.5.3 Izolační vrstvy ze skelných laminátů 31 2.5.4 Tmely spárovací a pokládací 32 2.5.5 Bentonitové izolace 32 2.6 Dodatečné odstraňování vlhkosti 33 2.6.1 Injektážní těsnící hmoty 33 2.6.2 Sanační omítky 34 2.6.3 Dodatečné vkládání izolace 36

= 82 =


3 MATERIÁLY PRO TEPELNÉ IZOLACE 37 3.1 Druhy tepelných izolací 37 3.2 Zásypové hmoty 37 3.2.1 Expandovaný perlit 37 3.2.2 LIAPOR 38 3.3 Lehké betony 38 3.3.1 Tvrzená a pálená křemelina 39 3.3.2 Polystyrenbeton 39 3.3.3 Perlitový beton 40 3.3.4 Beton z LIAPORU 41 3.3.5 Pórobeton 41 3.4 Anorganické vláknité hmoty 43 3.4.1 Výrobky ze skleněných vláken 43 3.4.2 Výrobky z minerálních vláken 44 3.5 Anorganické pěnové hmoty - pěnové sklo 46 3.6 Organické pěnové hmoty 46 3.6.1 Expandovaný pěnový polystyrén 47 3.6.2 Extrudovaný (vytlačovaný) pěnový polystyren 49 3.6.3 Pěnový polyuretan 51 3.6.4 Fenolické pěny 53 3.6.5 Ostatní organické pěnové materiály 53 3.7 Organické vláknité a kombinované hmoty 54 3.7.1 Papírová drť 54 3.7.2 Dřevěná vlna 54 3.7.3 Korek 54 3.7.4 Přírodní vlákna 55 3.7.5 Kombinované tepelně izolační materiály 56 3.8 Vlastnosti tepelných izolací a jejich zkoušení 56 4 MATERIÁLY PRO IZOLACE PROTI CHEMICKÝM VLIVŮM 58 4.1 Protichemické izolace 58 4.2 Chemicky odolné materiály 59 4.2.1 Živičné materiály 59 4.2.2 Tmely z vodního skla 60 4.2.3 Cementové malty 61

= 83 =


4.2.4 Polymercemetové kompozity 61 4.2.5 Fenolické a furanové tmely 62 4.2.6 Epoxidové materiály 63 4.2.7 Polyesterové a vinylesterové materiály 64 4.2.8 Akrylátové hmoty 65 4.2.9 Polysulfidické kaučuky 65 4.2.10 Silikony 66 4.2.11 Polyuretany 67 4.2.12 Ostatní kaučuky a termoplasty 67 4.2.13 Keramické výrobky 68 4.2.14 Ostatní chemicky odolné materiály 69 4.3 Podmínky pro provádění protichemických izolací 69 4.3.1 Správný výběr izolačního systému 69 4.3.2 Racionální projekční řešení 70 4.3.3 Přístupnost při montáži 70 4.3.4 Celistvost isolace 70 4.3.5 Kvalitní podklad 70 4.3.6 Dodržení technologických podmínek 72 4.4 Výběr dodavatele 72 5 IZOLACE PROTI RADONU 74

6 IZOLACE PROTI KARBONATACI 76 6.1 Mechanismus karbonatace 76 6.2 Ochranné materiály 77 7 AKUSTICKÉ IZOLACE 79 7.1 Fyzikální zásady tlumení zvuku 79 7.2 Hlavní druhy materiálů 79 8 LITERATURA 81

= 84 =

Luboš Svoboda, Zdeněk Tobolka : Stavební izolace původní rukopis z roku 1997 (textová část bez obrázků)

Recommend Documents