Častými hydroizolačnými materiálmi sú prefabrikované výrobky - asfaltové pásy (vyrábajú sa v rozmeroch 1 × 5 až 2 × 40 m) a plastické fólie (vo väčších rozmeroch).
Vlastnosti a namáhanie asfaltových pásov
Okrem namáhania vodou sú hydroizolácie namáhané fyzikálnymi i chemickými vplyvmi a ich kombináciou.
- Ťahové sily sú dôsledkom teplotných, ohybových a zmrašťovacích zaťažení a namáhaní, ktoré vznikajú v okolitých konštrukciách.
- Chemické pôsobenie je podmienené reakčnými procesmi v materiáloch aj na ich povrchu.
Namáhanie sa objavuje a pôsobí nepretržite od vzniku stavby cez využívanie a prevádzku až po jej zánik. Prevádzka stavby a jej technologických zariadení účinky namáhania umocňuje.
Nadmerné namáhanie ťahom a zmrašťovanie sa väčšinou prejavujú najprv poruchami spojov medzi jednotlivými prvkami hydroizolácií alebo formou porúch, resp. trhlín samotných výrobkov. Už narušenie nepriepustnosti hlavnej izolačnej vrstvy umožní prienik vody do konštrukcie nosnej vložky hydroizolácie a spôsobí degradáciu.
Celú históriu vývoja a výroby hydroizolačných pásov charakterizuje snaha o zvýšenie odolnosti tak hlavnej hydroizolačnej (t. j. krycej) vrstvy asfaltu, ako aj jadra hydroizolačného pásu, teda nosnej vložky.
Príčiny a následky ťahových porúch ovplyvňuje kvalita podkladovej konštrukcie, použitie optimálnych hydroizolačných výrobkov a aplikácia osvedčených detailov a doplnkov.
Pre kvalitnú výrobu a spoľahlivú aplikáciu vhodného hydroizolačného pásu sú zásadné akostné suroviny a projekt hydroizolácií, ktorý rešpektuje skutočné hydrologické zaťaženie stavby (napr. tlakovou podzemnou vodou). Samozrejme, je dôležité brať ohľad aj na rozličné požiadavky projektu.
Zlepšovanie vlastností asfaltu
Vlastnosti asfaltu sa starnutím v kombinácii s ďalšími negatívnymi vplyvmi zhoršujú, materiál stráca potrebnú pružnosť, je krehkejší a znižuje sa jeho tepelná odolnosť.
Môžu sa zlepšovať vlastnosti buď asfaltu, alebo nosnej vložky. Asfalt a jeho vlastnosti sa najprv zlepšovali oxidáciou, neskôr modifikáciou základnej suroviny rozličnými prísadami (ataktickým polypropylénom - APP a syntetickým kaučukom alebo styrénbutadiénstyrénom - SBS).
Výstužná vložka
Vložka musí byť dostatočne presýtená základným materiálom - asfaltom. Najprv sa teda impregnuje (pri nasiakavých alebo PES vložkách) alebo sa nanáša asfalt medzi sklenené vlákna vložky a na ne. Asfalt by mal úplne presýtiť voľné priestory medzi vláknami vložky alebo vlákna impregnovať.
Po impregnácii sa na pásy vo vani s roztaveným asfaltom nanáša potrebná vrstva asfaltu, ktorej hrúbku upravuje špeciálny valec, alebo sa na nasýtenú vložku strieka asfaltová zmes. Takto možno nanášať na jednotlivé strany vložky rozličné zmesi. Vlastnosti týchto pásov sú však nestabilné, rozdielnosť zmesi vo vložke a na krycej vrstve vedie k nedokonalému prepojeniu vrstiev a býva príčinou rozdeľovania pásu po hrúbke, tzv.
Nosná vložka v izolačnom páse sa umiestňuje do stredu profilu. Táto základná poloha umožňuje rovnomerné využitie krycej vrstvy pri kladení i užívaní pásu. V niektorých krajinách môžu byť vložky umiestnené rozdielne. V oblastiach, kde sa používajú horáky s vyššou teplotou plameňa (naftové horáky), je vložka posunutá skôr k hornému okraju, takže je lepšie chránená pred plameňom.
Kovové nosné vložky sú buď umiestnené v strede (klasické pásy s hliníkovou fóliou Al S 40, slúžiace na ochranu proti radónu), alebo na povrchu pásu, pričom sa spájajú s ďalšou netkanou sklenenou vložkou. Môžu mať profilovaný povrch s tzv. kĺbmi, ktoré umožňujú spoľahlivé spojenie s asfaltom.
Ak nosná vložka pásu nemá zaistenú dostatočnú súdržnosť s krycími vrstvami asfaltu, dochádza k rozdeľovaniu vrstiev pásov (delaminácii), k deleniu pásov v spojoch a následne k poruchám vodotesnosti.
Delaminácia je väčšinou dôsledkom použitia materiálov s rozličnými parametrami vo vložke a asfaltovej vrstve. Ide o prípady, keď výrobcovia ponúkajú tzv. ekonomické varianty modifikovaných pásov (niekedy označené ako DUO pásy), ktoré majú vložku impregnovanú oxidovaným asfaltom, ale krycie vrstvy sú z modifikovaných asfaltov, prípadne je spodná vrstva z asfaltu modifikovaného APP, zatiaľ čo horná vrstva je z asfaltu modifikovaného SBS alebo naopak.
Kovové nosné vložky umiestnené na povrchu (zvyčajne profilované) zvyšujú požiarnu odolnosť pásu proti prelietavému ohňu, ako aj požiarnu bezpečnosť stavby.
Modifikácia asfaltu
Asfalt ako základná hydroizolačná surovina aj izolačný výrobok prešiel dlhoročným vývojom od oxidácie až po modifikovanie základnej suroviny prísadami, ktoré zlepšujú základné parametre (pružnosť, odolnosť proti zmenám teplôt, stekanie, pevnosť) a predlžujú ich trvanlivosť. Modifikácie sa líšia vlastnosťami a parametrami.
- APP modifikácia vytvára s asfaltom koloidný roztok, ktorého vlastnosti sa postupne zhoršujú (modifikátor migruje k hornému povrchu) a dodáva výslednej zmesi plastickú - nezvratnú reakciu. Má veľkú odolnosť proti vysokým teplotám (až +140 °C), a preto je vhodný na špeciálne typy pásov (napr.
- SBS modifikátor (syntetický kaučuk) naproti tomu vstupuje do chemickej väzby s asfaltom a vytvára pevné a pružné väzby. Výsledná zmes je stabilná a najmenej starne, výrobky sú vysoko mechanicky odolné, pružné a majú dobrú rezistenciu predovšetkým proti nízkym teplotám.
Výslednú kvalitu asfaltovej zmesi krycej vrstvy ovplyvňuje skutočne dosiahnutá homogenita základnej suroviny. Potrebná homogenita zmesi zaručuje rovnomernosť dosahovaných parametrov a predovšetkým požadovanú trvanlivosť.
Pri nedostatočnej homogenite dochádza k uvoľňovaniu a postupnej migrácii modifikátora, a tým aj k strate požadovaných vlastností a životnosti krycích vrstiev.
Na návrh a zhotovenie kvalitných hydroizolácií je dôležité použiť kvalitné materiály s odolnosťou proti vzniku trhlín a s vysokou pevnosťou vložky. Materiály s nižšími parametrami možno používať iba v odôvodnených prípadoch.
Vložky zo sklenených vlákien by sa nemali používať vo vonkajšej expozícii, kde hrozí nebezpečenstvo vnútornej korózie vlákien vplyvom prenikajúcej vlhkosti. Spriahnutá vložka sa najlepšie uplatní pri mechanickom kotvení.
Typy výstužných vložiek
Výstužná vložka prenáša mechanické namáhanie v ťahu, ktorému môže byť pás vystavený. Z hľadiska trvanlivosti je podstatnou vlastnosťou nasiakavosť vložiek. Nasiakavé vložky z organických materiálov vo vlhkom prostredí hnijú a rýchlo sa rozpadávajú. Preto sa na moderné a kvalitné výrobky využíva výstužná vložka z nenasiakavých materiálov.
- Pásy s nasiakavou vložkou: Organickú a nasiakavú vložku pôvodne tvorila jutová tkanina, neskôr handrová či celulózová (buničinová) lepenka. V slovenskej literatúre sa uvádzal druh vložky a jej gramáž, t. j. gram na m2. Napr. a 330 H znamenalo asfaltový pás s vložkou z handrovej lepenky (H) s gramážou 330 g/m2. K nasiakavým vložkám patrí aj vložka s polyetylénovou plastovou fóliou, pretože vzhľadom na potrebnú ochranu PE proti horúcemu asfaltu pri výrobe a vzhľadom na zlú súdržnosť asfaltu s hladkou PE fóliou je okrem polyetylénu vo vložke použitá medzivrstva zo sulfátového papiera, ktorá je nasiakavá. Pásy s nasiakavou vložkou sú síce lacnejšie, pre ich vlastnosti sa však v oblasti izolačnej techniky dnes odporúčajú používať len na provizórne zakrytie, nanajvýš na izolácie tam, kde nebudú vystavené priamemu tlaku spodnej vody.
- Pásy s vložkou zo sklenenej rohože: Vložka týchto pásov je rohož vyrobená zo sklenených vláken, ktorá je nasýtená asfaltom. Tieto lacnejšie vložky s plošnou hmotnosťou 50 až 150 g/m2 majú pomerne nízke zaťaženie (pevnosť v ťahu) a nízku ťažnosť vyplývajúce zo štruktúry vložky. Rovnako aj odolnosť pri prerazení je pri týchto vložkách nízka.
- Pásy s vložkou zo sklenenej tkaniny: Vložka je vyrobená zo sklenenej tkaniny zvyčajne s plátnovou väzbou. Plošná hmotnosť býva 120 až 250 g/m2. Tieto vložky sa vyznačujú vysokou pevnosťou pri nízkej ťažnosti.
- Pásy s vložkou z kovovej fólie: Nosnou výstužnou vložkou môžu byť aj tenké kovové fólie - najčastejšie hliníkové, niekedy aj medené či dokonca z nehrdzavejúcej ocele. Asfaltová hmota zostáva len nalepená na povrchu. Preto sa pre zvýšenie súdržnosti oboch materiálov do povrchu fólie vytlačí dezén. Pevnosť kovovej vložky závisí predovšetkým od druhu kovu, pri hliníkovej je najmenšia, pri oceľovej najväčšia. Kovové vložky sa vyznačujú vysokým difúznym odporom a sú vhodné najmä do pásov použitých ako doplnkové vrstvy izolácie spodných stavieb proti radónu alebo na vytvorenie tzv.
- Pásy s vložkou zo syntetických vláken: Výstužnú vložku tvorí rohož zo syntetických vláken - najčastejšie polyesterových. Plošná hmotnosť rohože sa pohybuje od 130 do 250 g/m2. Tieto vložky majú pomerne vysoké zaťaženie (pevnosť v ťahu) a hlavne vysokú ťažnosť. Dnes sa používajú v rade asfaltových izolačných pásov s vysokými parametrami. Výnimočne sa vyrábajú aj vložky z polyesterovej rohože pretkané sklenenými vláknami alebo, naopak, zo sklenenej tkaniny s polyesterovými vláknami. Sklenené vlákno zabezpečuje rozmerovú stabilitu a bráni zmrašťovaniu polyesteru počas výroby a natavovania pásu. Tieto materiály spájajú výhody oboch predchádzajúcich typov, t. j. majú vysokú pevnosť a vhodnú ťažnosť.
Použitie asfaltu
Na vytvorenie asfaltového pásu možno použiť jeden alebo dva druhy asfaltu. Je to asfalt, ktorým sa impregnuje výstužná vložka, a asfalt tvoriaci spolu s plnivom a prípadne aj s prísadami kryciu vrstvu. Na impregnáciu vložky sa používa oxidovaný alebo modifikovaný asfalt, rovnako sa pridáva aj do krycej povlakovej vrstvy, pričom tu je modifikovaný buď elastomérmi, alebo plastomérmi.
Asfalt krycej vrstvy môže obsahovať plnivo či prísady.
Všeobecným nedostatkom pásov z oxidovaných asfaltov (okrem prvotného vplyvu výstužnej vložky) je ich nízka ťažnosť pri nízkych teplotách. Dilatačné posuny konštrukcie pri jej sadaní, zmrašťovaní a teplotných zmenách vedú k značnému namáhaniu pásov v ťahu v mieste škáry či trhliny a ich postupnému porušeniu.
Bežné pásy z oxidovaných asfaltov sa odporúča klásť len pri teplotách vyše +5 °C, v praxi to znamená len v teplejších obdobiach roka.
Hrúbka krycej vrstvy rozhoduje o použiteľnosti pásu. Pásy, ktoré majú len impregnovanú vložku alebo kryciu vrstvu do hrúbky 1 mm (v slovenskej literatúre predtým označované A a R), sa prilepujú horúcim asfaltom, prípadne pribíjajú. Pri natavovaní asfaltového pásu (pri viacerých vrstvách aj asfaltového podkladu) dôjde k nalepeniu a vytvoreniu pevného spojenia.
Pri vrstve z viacerých pásov musí byť vzájomné spojenie pásov plošné, aby medzi nimi nezostávala zvyšková vlhkosť. Tá by po odparení pri vyšších teplotách spôsobila vznik hrčí a pľuzgierov.
Na trhu sa však objavujú aj pásy s ryhovito upraveným okrajom, ktoré umožňujú vzájomné spájanie pásov, a to nie priamym plameňom, ale horúcim vzduchom s teplotou približne 600 °C tak, ako to je bežné pri ukladaní plastových hydroizolačných fólií.
Čiastočné natavenie k podkladu sa používa predovšetkým pri obnove starých krytín, kde treba zabezpečiť odvádzanie zabudovanej vlhkosti z podkladu. Priestor pod pásom musí byť odvetraný do atiky či ventilačných komínov. Na tento účel sa vyrábajú aj špeciálne ventilačné pásy, ktoré sú vyrobené napr. tak, že na spodnom natavovanom povrchu pásu sú pruhy či lepiace body z modifikovaného asfaltu.
Pri návrhu skladieb izolačných súvrství by nemalo dochádzať k priamemu kontaktu výrobkov z rôznych druhov asfaltov. Rozhodne sa neodporúča kombinácia modifikovaných pásov APP s pásmi modifikovanými SBS ani s oxidovanými asfaltmi.
Staršie výrobky boli povrchovo upravené len pieskovaním, ktoré slúžilo predovšetkým na ochranu proti zlepovaniu pásu navinutého v kotúči. Horný povrch sa pri pásoch, ktoré sa používajú na vrchnú vrstvu krytín, upravuje z estetických dôvodov, aj ako ochrana proti slnečnému žiareniu. Povrchovou úpravou býva bridlicový posyp v rôznych farbách alebo farbený keramický granulát.
Posyp by mal byť nenasiakavý alebo hydrofobizovaný a dobre prikotvený do povrchu asfaltu. Inak za zimných podmienok rýchlo dôjde k jeho uvoľneniu a odplaveniu.
Pri vzájomnom napájaní pásov s povrchovou úpravou bráni povrchová úprava vzájomnému spojeniu, čím môže komplikovať vytváranie detailov. Preto sa musí po nahriatí spodného pásu odstrániť alebo zatlačiť do povrchu, aby bol horný pás kvalitne natavený.
Na vytváranie hydroizolačných povlakov striech sa odporúča podľa sklonu strechy počet pásov, ktorý sa uvádza v tab. 1. Okrem natavovania či lepenia pásov sa pri použití na strechy pásy prichytávajú mechanickým prikotvením kovovými či plastovými rozpernými kotvami.
Pri izolácii mostov asfaltovými pásmi oproti pozemným konštrukciám platia isté odlišnosti. Pri cestných mostoch, okrem samozrejmej požiadavky na vodotesnosť, musí pás odolávať posypovým soliam, veľkým a náhlym zmenám teploty a starnutiu. Vzhľadom na zaťaženie izolačného súvrstvia vodorovnými silami vzniknutými brzdením vozidiel musí pás vykazovať aj dostatočnú adhéziu k podkladu, šmykovú pevnosť a schopnosť preklenúť trhliny v podklade. S podkladom, najčastejšie betónom, musí byť pás chemicky i fyzikálne kompatibilný, t. j. nesmú sa navzájom nepriaznivo ovplyvňovať. Mostné pásy bývajú zvyčajne hrubé 5 až 5,5 mm, vtedy sa kladú v jednej vrstve. Ak sú tenšie, napr. Pri železničných mostoch so štrkovým koľajovým lôžkom nie sú požiadavky také prísne ako pri cestných mostoch. Asfaltové pásy sa v týchto prípadoch niekedy ani nenatavujú k podkladu, ale sa len voľne kladú na vyrovnaný betónový podklad. Natavenie je však nutné pri okrajoch mostnej konštrukcie, t. j. pri rímsach, záveroch a pod.
| Typ hydroizolácie | Normová referencia | Odolnosť voči UV | Difúzne vlastnosti | Priemerná životnosť (roky) |
|---|---|---|---|---|
| PVC fólia | STN EN 13956 | stredná | dobré | 20-25 |
| TPO fólia | STN EN 13956 | vysoká | veľmi dobré | 25-30 |
| EPDM fólia | STN EN 13956 | veľmi vysoká | výborné | 30-40 |
| Asfaltové pásy | STN EN 13707 | nízka až stredná | obmedzené | 15-20 |
| Hybridné systémy | kombinované | vysoká | podľa skladby | 25-35 |
Tabuľka uvádza orientačné hodnoty na účely porovnania.
Správne navrhnutá hydroizolácia plochých striech vychádza zo štandardov STN EN 13956 (EÚ, norma) a skúšok vodotesnosti podľa STN EN 1928. Projektant súčasne určí materiál (PVC, TPO, asfaltové pásy, EPDM) podľa difúznych vlastností a klimatických podmienok.
Podľa STN EN 13956 (EÚ, norma) riešime plastové a elastomérové fólie, pričom STN EN 13707 sa vzťahuje na asfaltové pásy. Projektant následne vyberie vhodný materiál podľa difúznych vlastností, životnosti a mechanickej odolnosti.
Norma STN EN 1928 (EÚ, norma) určuje metódy skúšania vodotesnosti hydroizolačných výrobkov. Výrobca testuje materiály pod definovaným tlakom vody. Projektant výsledky zaradí do dokumentácie a navrhne systém, ktorý odolá prenikaniu vody aj pri dlhodobom zaťažení.
Pri návrhu hydroizolácie plochých striech projektant posúdi difúzne vlastnosti, aby zabránil kondenzácii. Životnosť systému určuje UV stabilita, odolnosť proti mechanickému poškodeniu a precízna montáž. Správca súčasne vykonáva pravidelné prehliadky spojov, čím predlžuje funkčnosť.
PVC fólie poskytujú dobrú spracovateľnosť a nízku cenu, no nižšiu chemickú odolnosť. TPO fólie zároveň ponúkajú vysokú životnosť a ekologické zloženie, avšak s vyššími nákladmi. EPDM fólie dosahujú výnimočnú pružnosť a trvácnosť aj v extrémnych podmienkach. Asfaltové pásy vynikajú mechanickou odolnosťou a lacnejšou realizáciou, avšak kratšou životnosťou.
Pri detailoch atík a prestupov zhotoviteľ využije prefabrikované diely alebo výstužné prvky. Projektant súčasne navrhne dilatačné pásy, ktoré umožnia pohyb konštrukcie bez poškodenia. Správca tieto miesta kontroluje pravidelne, pretože patria k najrizikovejším z hľadiska zatekania.
Medzi najčastejšie poruchy hydroizolácie plochých striech patrí degradácia UV žiarením, netesnosti spojov či mechanické poškodenia. Zhotoviteľ tieto riziká znižuje kvalitnou montážou, vhodnou ochranou a výberom odolného materiálu.
| Typ hydroizolácie | Norma referencie | Difúzny odpor μ (-) | Odolnosť proti UV | Rozsah teplôt (°C) | Orientačná životnosť (roky) |
|---|---|---|---|---|---|
| PVC fólia | STN EN 13956:2012 | 15 000-20 000 | stredná | -25 až +60 | 20-25 |
| TPO fólia | STN EN 13956:2012 | 10 000-15 000 | vysoká | -30 až +80 | 25-30 |
| EPDM fólia | STN EN 13956:2012 | 8 000-12 000 | veľmi vysoká | -40 až +90 | 30-40 |
| Asfaltové pásy | STN EN 13707:2013 | 50 000+ | nízka | -15 až +70 | 15-20 |
| Hybridné systémy | kombinované | 20 000-30 000 | vysoká | -30 až +80 | 25-35 |
Tabuľka pomáha projektantom a správcom pri hodnotení hydroizolačných fólií a pásov z hľadiska difúznych vlastností, UV odolnosti a životnosti. Hodnoty vychádzajú zo skúšok podľa STN EN 13956 a STN EN 1928, preto poskytujú presný rámec pre rozhodovanie.
Klimatická zmena prináša extrémne teplotné rozdiely a intenzívne zrážky. TPO a EPDM fólie odolávajú vysokým teplotám a UV žiareniu, zatiaľ čo asfaltové pásy lepšie zvládajú chlad.
Pri menších poruchách zhotoviteľ využije záplaty alebo tmely. Pri väčšom poškodení aplikuje novú vrstvu fólie či pásu. Ak je systém celkovo degradovaný, projektant navrhne úplnú sanáciu vrátane odstránenia pôvodného materiálu a doplnenia spádových klinov.
Moderný trh ponúka PVC a TPO fólie s reflexnou vrstvou, ktorá znižuje prehrievanie. Výrobcovia uvádzajú aj samolepiace asfaltové pásy, ktoré skracujú čas montáže a minimalizujú požiarne riziko.
Hybridné systémy spájajú prednosti fólií a pásov. Energetická účinnosť sa stáva rovnako dôležitá ako samotná vodotesnosť. Svetlé PVC a TPO fólie odrážajú slnečné žiarenie, čím znižujú teplotu povrchu o desiatky stupňov.
Pri ekonomickom hodnotení strešných systémov nestačí porovnať len obstarávaciu cenu. Asfaltové pásy sú lacnejšie, ale vyžadujú častejšie sanácie. TPO a EPDM fólie majú vyššie vstupné náklady, no ich životnosť a nižšia potreba opráv znižujú celkové výdavky.
Pri montáži asfaltových pásov zhotoviteľ dodržiava požiadavky EN 13501-5 (EÚ, norma) na požiarne správanie. Použitie otvoreného plameňa nahrádza mechanickým kotvením alebo samolepiacimi pásmi. Projektant určí aj ochranu proti pádom, pričom pracovníci používajú certifikované kotevné systémy.
Digitálne technológie menia prístup k správe budov. Senzory vlhkosti a teploty monitorujú stav strechy v reálnom čase. Drony s termokamerami navyše odhalia miesta s únikom tepla či vodou poškodené zóny. Správca tak dokáže zasiahnuť skôr, než dôjde k vážnym poruchám.
CEN a CENELEC pripravujú revízie noriem, ktoré prinesú vyššie nároky na trvácnosť a recykláciu hydroizolačných fólií. STN EN 13956 sa bude viac zameriavať na environmentálne hodnotenie. Projektanti a výrobcovia musia preto sledovať legislatívny vývoj, aby ich riešenia spĺňali európske požiadavky.
Normy STN EN 13956, STN EN 1928 a STN EN 13707 tvoria technický rámec. Zohľadnením klimatických scenárov, nákladov, bezpečnosti a moderných technológií získame trvácny, udržateľný a funkčný strešný systém.