Czytaj więcej - Szybki Profil® SBS

Prof. dr hab. in. Bogus
aw Stefaczyk
Dr in. Pawe
Mieczkowski
Politechnika Szczeciska
Rola czynników fizyczno-chemicznych w rozwoju hydroizolacji papowych
Istotnym prze
omem w kszta
towaniu jakoci pap asfaltowych by
o, jak wiadomo,
uszlachetnienie poprzez modyfikacj polimerami masy pow
okowej i zastpienie s
abej
mechanicznie osnowy tekturowej w
óknem lub tkanin organiczn bd nieorganiczn
(poliestrow, szklan). W zalenoci od warunków eksploatacyjnych, w których pracuje
hydroizolacja, zasz
a potrzeba selektywnej zmiany technologii i dostosowania jej do
konkretnych warunków technicznych. Innymi w
aciwociami technicznymi powinny
charakteryzowa si papy pracujce w rodowisku zamknitym, odizolowanym od powietrza
i promieniowania s
onecznego (fundamenty, podpiwniczenia itp.), innymi natomiast papy
znajdujce si na otwartej przestrzeni, naraone na przemienne oddzia
ywanie opadów
atmosferycznych, wiatru i nas
onecznienia (pokrycia dachowe itp.).
Uwzgldniajc powysze uwarunkowania wyranie wida, e zasadniczym wymaganiem w
stosunku do materia
u hydroizolacyjnego jest odporno na starzenie eksploatacyjne.
Zastpienie sk
adników mineralnych (wype
niacz, piasek itp.) polimerem by
o dzia
aniem w
pe
ni uzasadnionym, bo podnoszcym ywotno materia
u izolacyjnego.
D
ugoletni okres dowiadcze aplikacyjnych, równie z papami modyfikowanymi, zw
aszcza
w zastosowaniu izolacji dachowych, udowodni
, e na trwa
o (d
ugowieczno) tyche
materia
ów maj wp
yw w równym stopniu jako materia
ów sk
adowych jak i ich
zestawienie w uk
adzie warstwowym oraz metody i technologie wbudowywania.
Analizujc, w przekroju ju historycznym, rozwój technologii pap modyfikowanych, np. w
firmie ICOPAL, mona dostrzec siln logik kszta
towania jakoci, w
anie z punktu
widzenia wyej wymienionych czynników.
W pierwszym etapie postpu technologicznego zwracano szczególn uwag na dobór
lepiszcza asfaltowego w stosunku do zastosowanych polimerów (kompatybilno), a w celu
zahamowania prawie nieograniczonej rozszerzalnoci liniowej masy pow
okowej z udzia
em
elastomerów, zaproponowano w postaci osnowy – tkanin poliestrow.
W tym momencie, poza uwag technologów znalaz
si problem warstwy klejcej papy z
pod
oem (preimer). Prawdopodobnie uwaano, e funkcj preimeru przejmie topica si pod
wp
ywem ród
a ciep
a – masa pow
okowa.
Ju w tym okresie, zw
aszcza w przypadku pap termozgrzewalnych przeznaczonych na
pokrycia dachowe, zaczto stosowa uk
ad warstwowy, w którym wan rol przypisano
warstwie papy perforowanej. Kolejne lata dowiadcze i wnikliwych obserwacji izolacji w
trakcie jej eksploatacji doprowadzi
y do wniosku, e due straty w zakresie sprawnoci
technicznej, a wic eksploatacyjnej takich izolacji, ma wysoka temperatura przyklejania papy
do pod
oa, dochodzca czsto do 1000°C. Aby ograniczy, a nawet sprowadzi do
akceptowalnego minimum wp
yw wysokich temperatur na starzenie eksploatacyjne,
wysi
kiem technologów firmy ICOPAL wprowadzono rozwizanie pt. „Szybki Profil SBS”.
Jak si póniej okaza
o, by
a to technologia nie w pe
ni satysfakcjonujca producenta,
poniewa tylko w pewnym stopniu ogranicza
a wp
yw wysokich temperatur na substancje
wglowodorowe (parafiny, nafteny, aromaty), znajdujce si w masie pow
okowej.
Ogrzewanie palnikiem gazowym p
aszczyzny papy, celem roztopienia pokrywajcego j
asfaltu, skutkuje wzrostem temperatury, lokalnie nawet do ok. 1000°C. Wynikiem tego moe
by tzw. przepalanie papy oraz uszkodzenie jej osnowy, najczciej równie
wglowodorowej. W wysokiej temperaturze w masie pow
okowej, sk
adajcej si z
mieszaniny fizycznej asfalt – SBS (styren-butadien-styren), nastpuj istotne, nieodwracalne
zmiany w obu sk
adnikach jednoczenie. Zarówno asfalt jak jego sk
adniki grupowe (oleje,
ywice, asfalteny), podlegaj procesom utleniania, czego efektem jest zjawisko koksowania
materia
u bitumicznego z jednej strony, z drugiej natomiast zanieczyszczenie rodowiska
naturalnego gazowymi produktami spalania w postaci tlenku i dwutlenku wgla, siarki, azotu.
W przypadku SBS wysoka temperatura palnika wywo
uje w pierwszym etapie rozprzganie
kopolimeru na polibutylen i polistyren (temp. ok. 120°C). Ten ostatni w duej czci ulega
spaleniu na tlenek i dwutlenek wgla, przy czym znaczna jego cz wydziela si do
otoczenia (atmosfery) w postaci bardzo toksycznych oparów, niebezpiecznych nie tylko dla
personelu pracowniczego, ale równie rodowiska naturalnego w ogólnoci.
W konsekwencji tych procesów masa powokowa zubaa si w kopolimer SBS i traci
swoje waciwoci plastyczno-elastyczne, stajc si w wikszym lub mniejszym stopniu
ciaem kruchym, podlegajcym w warunkach eksploatacyjnych dalszemu starzeniu.
Zmiana waciwoci, zwaszcza masy powokowej, skutkuje znacznym pogorszeniem
wikszoci podstawowych parametrów, takich jak: penetracja, temperatura miknienia,
gitko
w niskich temperaturach oraz adhezja do podoa betonowego. Wynika wic z
tego, e dugotrwae, energochonne zgrzewanie z uyciem palników gazowych jest
czynnikiem ograniczajcym znaczco dugowieczno
tego typu izolacji.
Na potwierdzenie tego wykonano badania penetracji, temperatury miknienia i lepkoci w
60°C na próbkach masy pow
okowej, pobranej z papy typu Szybki Profil SBS i Szybki
Syntany SBS przed ich ogrzewaniem technologicznym i po ogrzaniu (p
omieniem palnika
zgodnie z zaleceniami producenta papy). Zmiany parametrów (w %) w stosunku do wartoci
pocztkowych przedstawiono na rys. 1.
Rys. 1. Zmiana parametrów masy pow
okowej przed i po ogrzewaniu technologicznym (na
budowie)
Wyranie wida, e decydujcy wp
yw na zmian parametrów technicznych odgrywa sposób
i intensywno ogrzewania (przy zblionych parametrach wyjciowych masy pow
okowej),
co przek
ada si bezporednio na trwa
o i ywotno papy.
Wszystkie te dowiadczenia zainspirowa
y nadzór naukowy firmy ICOPAL do poszukiwa
takich rozwiza technologicznych, które wyeliminuj dotychczasowe b
dy, wynikajce
g
ównie ze s
abo kontrolowanych procesów d
ugotrwa
ego zgrzewania pap na gorco.
W rozwaaniach nad opracowaniem najnowszej wersji technologii przyjto cztery
generalne za
oenia:
1) przyczepno (adhezja) papy do pod
oa (mineralne, organiczne lub innego rodzaju)
winna wzmacnia specjalna substancja zwana preimerem, dobrze wspó
pracujca
zarówno z górn warstw pap nowej generacji jak i pod
oem, niezalenie od wartoci
temperatury;
2) poniewa klejenie papy bdzie odbywa si z wy
czeniem temperatur powyej
100°C, a w pod
ou i preimerze naley liczy si z obecnoci atwolotnych
substancji (woda, rozpuszczalniki organiczne i innych), zatem zasadne staje si
korzystanie z pap, posiadajcych w
aciwo samorzutnej wentylacji i lokalnego
wyrównywania cinie pod powierzchni papy;
3) wszystkie, uywane podczas wbudowywania izolacji materia
y i wyroby, nie mog
by niebezpieczne dla ludzi i rodowiska naturalnego;
4) opracowana technologia winna przewysza pod wzgldem nak
adu robocizny,
efektywnoci prowadzenia robót i ywotnoci wszystkie wczeniejsze rozwizania.
Naukowcy firmy ICOPAL, majc na wzgldzie w/w warunki, opracowali specjalny
uk
ad izolacyjny pod nazw „Szybki Syntan SBS” w po
czeniu z „Siplast Primer Szybki
Grunt SBS”. Materia
gruntujcy na bazie asfaltu twardego z du zawartoci substancji
powierzchniowo-aktywnych (kwasy asfaltogenowe i ich bezwodniki), naturalnie zawartych w
lepiszczu, dobrze rozpuszcza si w rozpuszczalniku. Rozpuszczalnik, poza w
aciwoci
rozpuszczania substancji wglowodorowej (asfalt), charakteryzuje si wysok prnoci par.
Naturalny sk
ad asfaltu i jego rozpuszczalnika tworz roztwór o bardzo niskim napiciu
powierzchniowym i tym samym wysokiej zdolnoci wnikania (wsikania) w pod
oe.
Ponadto, stosunkowo niska temperatura wrzenia rozpuszczalnika i jednoczenie wysoka
prno jego par, skraca do minimum czas tenia preimera. Szybkie parowanie
rozpuszczalnika i wysoka twardo wyjciowa asfaltu gwarantuje masie klejcej bardzo
wysok kohezj.
Naley jednoczenie zauway, e rodzaj rozpuszczalnika jest tak dobrany, aby jego opary
by
y inertne w stosunku do rodowiska naturalnego.
W okresie t
enia primera adhezj papy typu SYNTAN do podo
a wzmaga si poprzez
lekkie ogrzewanie zewntrznej strony papy agodnym pomieniem palnika. Prowadzi to
do byskawicznej aktywacji termicznej pasm klejowych papy, zo
onych z kompozycji
asfaltu z SBS i innych ywic syntetycznych. agodne warunki ogrzewania zapewniaj
prawidowy przebieg procesów rozprzgania i odbudowy kopolimeru SBS. Oznacza to,
e przy rozgrzewaniu nastpuje rozpad sieci (domeny styrenu mikn i ulegaj rozpadowi), a
podczas och
adzania nastpuje ich odbudowa. Sie SBS wzmacnia si szczególnie szybko
przy obnianiu temperatury asfaltu poniej 100°C. Wchodzce w sk
ad SBS domeny
styrenowe maj temperatur szklenia równ ok. 100°C. Jest to zjawisko odwracalne pod
warunkiem, e nie nastpi chwilowe przegrzanie asfaltu, skutkujce zniszczeniem
modyfikujcego go polimeru. SBS jest polimerem charakteryzujcym si dobr
kompatybilnoci z asfaltem typu zol i znacznym udzia
em wglowodorów parafinowych
typu cerezyny. Dziki temu tworzy z nim trwa
struktur, stabilizujc w d
uszym okresie
parametry techniczno-uytkowe wyrobu (papy).
Istotn zalet uk
adów izolacyjnych typu SYNTAN s regularne „przerwy” midzy pasmami
klejowymi na powierzchni papy, zapewniajce samorzutny przep
yw gazów, wytwarzajcych
si w momencie klejenia i podgrzewania papy. Dziki temu unika si niepodanego zjawiska
tworzenia bbli (zjawisko to moe równie zosta zainicjowane wysokimi temperaturami
uytkowymi w okresie lata).
Z przedstawionego powyej opisu wynika, e najnowsza wersja pap izolacyjnych typu
Szybki SYNTAN SBS ma wiele zalet, a przede wszystkim:
cakowity brak ryzyka przepalenia osnowy z wókniny poliestrowej,
brak zagroenia dla ywotnoci papy, spowodowanego starzeniem technologicznym
pokrywaj
cego j
asfaltu.
Niew
tpliwie zalet
nowej technologii Szybki SYNTAN SBS jest równie wysoka jako
techniczna oraz efektywno prac dekarskich.
Literatura:
[1] Saechtling H.: Tworzywa sztuczne. Poradnik, WNT, Warszawa 2000