Nové materiály a technologie z pohledu kvality

Ilustrační foto - přednáška Ing. Paryse - Izolace 2013

Abstrakt
Hlavní téma Konference IZOLACE 2013 Poruchy plochých střech je možné uchopit z mnoha úhlů. Oslovujeme Vás s našimi zkušenostmi se zabudováním některých nových typů asfaltových modifikovaných pásů do střešních konstrukcí.
Je potřeba si uvědomit, že se jedná o velmi vážné záležitosti, o kterých je nutné hovořit a to často.
Rizika některých nových materiálů či technologií a jejich neznalost však mohou vést k opačnému efektu – nová technologie nebo materiál ještě neznamená pokrok a o tom je rovněž potřebné hovořit. 

Úvod referátu
Povlakové krytiny na plochých střechách, i když se nemohou chlubit historií staletou (i když první použití přírodního asfaltu na plochých střechách je datováno daleko před letopočtem Krista – říše Babylón-zahrady Semiramis) jako u mnoha zástupců krytin na šikmé střechy, představují dnes jeden z tradičních materiálů. Jako prvního zástupce musíme jmenovat materiály na bázi asfaltu a v posledních cca 60 létech pak i materiály na bázi umělých hmot. Starší generace odborníků v oboru hydroizolací měla to štěstí, že velmi často byla přítomna vlastnímu vzniku jednotlivých materiálů a rovněž od počátků devadesátých let minulého století může sledovat i nástup nových materiálů na povlakové krytiny. Součástí vývoje jednotlivých materiálů byl i vývoj nových technologických postupů. V další etapě vývoje se jednalo o uspořádání všech poznatků do prováděcích pokynů – norem a i to vydrželo prakticky do počátku rozsáhlého zavádění nových hydroizolačních materiálů do staveb v první polovině devadesátých let. Zatímco do počátku roku 1990 jsme mohli v naší odborné literatuře poznávat desítky hydroizolačních materiálů, tak dnes můžeme hovořit o tisících typů. Poznání všech těchto nových hydroizolačních materiálů je pro jednoho člověka skoro nemožné, poznání všech technologií zpracování a zabudování těchto materiálů je již vyloučené. Počátek 90.let minulého století však rovněž znamenal začátek konce původní československé normo tvorby. Normy v Československu totiž zcela srozumitelně a jasně hovořily o tom, jak daný materiál tzv. uchopit a zabudovat do příslušné vrstvy. Řemeslník se tak jednoduše dozvídal co a hlavně jak má zpracovávat. Zaváděním nových EN a ČSN se situace zcela radikálně změnila.
Najednou zde máme normy, které jednoznačně hovoří „jen o příslušném výrobku“ nebo o tom, jakým postupem se daný výrobek zkouší v akreditovaných laboratořích. Mnoho výrobkových norem pak obsahuje v Předmluvě základní informaci „ výrobek se zkouší na všechny parametry nezabudovaný do konstrukce“. Náš názor je, že v takových případech by pomohlo více začít využívat „Národní přílohu“ - má informativní charakter a slouží k usnadnění přejímání norem, opravují se zde chyby z přejímané normy, mohou zde být uvedeny příklady aplikace zásad, stanovených v přejímané normě na české podmínky. Je čistě národní - to znamená, že ji nelze uplatnit v jiném členském státě EU.

 A přeci řemeslník, je ten, který dává dílu architekta nebo projektanta skutečnou podobu, on je rovněž ten, který „musí“ zpracovat nový výrobek, který odpovídá výrobkové normě, neboť k tomu má „papír“. Jemu však výrobek nějak nejde zpracovat, nejde zabudovat a co s tím?. Touto odbočkou se blížíme k podstatě problému. Tím základním problémem jsou peníze. Všeobecný tlak na efektivitu výroby pomocí financí je dnes větší, než v dobách „socialismu“, kdy se muselo šetřit energiemi a k vypálení pálené krytiny stačilo třeba 800°C a všichni věděli, že je potřebných 1000°C. To následně způsobuje, že „šikovní“ výrobci hledají cesty, jak dosáhnout s menšími náklady vyšší zisky.  

Hlavní část referátu
V tomto referátu si Vás dovolíme oslovit s našimi zkušenostmi se zabudováním nových typů materiálů do střešních konstrukcí. Jedná se o asfaltové modifikované pásy. Na trh v Československu přišly ve větší míře po roku 1990 s reklamou o jejich životnosti delší než třicet let. Neuběhlo ještě 5let a již se začaly vyskytovat první náznaky možných problémů – smršťování nosné vložky z polyesteru – viz ilustrační foto z roku 1994. Po několik let to byla jediná závada – samozřejmě mimo nedostatky v provádění. Přenos pozornosti byl převeden na jiné typy povlakových krytin a dobrým terčem byly fólie PVC – jejich smrštění, křehnutí fólie po migraci změkčovadel aj. Jak čas šel, tak se začaly projevovat nové typy závad u asfaltových modifikovaných pásů a tím byly puchýřky a stékání asfaltových pásů na svislých plochách (v našem archívu je první foto z roku 2003 - viz fotopříloha), na plochách šikmých a nakonec i vodorovných plochách. V meziobdobí však také rostl tlak na výsledné ceny a tak začaly růst počty střech takto postižených. Z hlediska možné statistiky se začaly problémy zevšeobecňovat do té míry, že dnes na sklonku roku 2012 bychom mohli, byť naprosto neoficiálně, hledat výrobce, kterých se tyto problémy netýkají a bylo by jich překvapivě málo. Tím samozřejmě všechny současné problémy s asfaltovými modifikovanými pásy nekončí. Zcela novým fenoménem se stává neschopnost natavení či zhotovení pevného vzájemného spoje dvou pásů. Jedná se neschopnost řemeslníka?. Samozřejmě, že tomu tak není, i když neschopných řemeslníků jistě každý z nás najde hodně a stále se s nimi setkává nebo utkává v případě znalců. Avšak ne za všechno mohou řemeslníci, v některých případech je nutné jim naslouchat, neboť i když nemají potřebné teoretické vybavení, tak jsou při práci pozorní a přemýšlejí a začínají klást otázky „Proč“. Proč se mi jeden pás daří lehce natavit, má při tom krásnou černou lesklou barvu, asfalt se krásně protahuje. Druhý pás pak zahřívám, zahřívám, až se mi najednou takřka rozleje?. Proč se další pás chová při spojení - natavení, tak, že místo krásné černé barvy vidím barvu černošedou, směs mazlavou lehce rozpojitelnou nebo rosolovitou?. Základní otázkou, tak je jak toto všechno zjistit, jak se tomu bránit a na toto není jednoduchá otázka. Některé z cest se již takříkajíc otevřely, ale ještě nenašly dostatečnou odezvu v odborné veřejnosti. Jakákoliv podmínka pro zvýšení kvality je umlčena a může být umlčena politickou dohodou v zemích EU „překážka volné soutěži“, které je zaklínadlem, toho proč nejde řádně bojovat s nekvalitními výrobky po jejich zabudování do stavby, v našem případě do střech.
Náš referát si dává za cíl, seznámit odbornou veřejnost s názory a vysvětlením některých jevů, které jsme zachytili na velkém počtu realizovaných staveb v uplynulých létech.

Problém první
Smrštění asfaltových modifikovaných pásů je již letitý problém a věnovalo se mu mnoho odborníků, přestože se dotýkal „pouze“ jednoho typu nosné vložky a to z polyesteru. Podstatou vysvětlení tohoto jevu je, že se jedná o dotvarování nosné vložky z polyesteru z teplotního šoku, který obdržela při nanášení horkého asfaltu při penetraci a obnovila jej po natavení na vlastní střeše. Stanovení rozměrové stálosti asfaltových pásů je zkoušeno podle ČSN EN 1107-1 – jedná se o zkušební normu a tato se nevztahuje na hydroizolační systémy složené z těchto výrobků a zabudované ve stavbách. Důležitým poznatkem je však sdělení, že u vyjádření výsledku se jedná o MLV tj. mezní hodnota stanovená výrobcem (manufactur´s limiting value MLV)!! Výsledkem je, že na trhu s asfaltovými pásy se mohou objevit jednotlivé výrobky se smrštěním až 0,6%, z toho pak vyplývá, že pro různě vyráběné délky asfaltových pásů může být smrštění od 6 cm do 3cm (u délky pásu 5m) a z hlediska výrobku je vše v naprostém pořádku. Návazná výrobková ČSN EN 13707 – Vyztužené asfaltové pásy pro hydroizolaci střech – Definice a charakteristiky, se pak ve svých článcích o rozměrové stálosti již jen na tuto výše uvedenou normu zkušební odvolává. Jednou se základních podmínek pro zabudování je, že asfaltový pás izolatér tzv. roztáhne a nechá v roztažené podobě ležet. Pro ty z vás, kteří ještě neměli možnost navštívit výrobní závod asfaltových pásů jen malá odbočka a vysvětlení. Výroba asfaltových pásů je kontinuální, nepřetržitý proces odvíjení nosné vložky, její penetrace asfaltem, nanášení asfaltové vrstvy, eventuální nanášení hrubozrnného posypu se zaválcováním a konečně v poslední fázi po postupném ochlazování dochází k dělení na příslušnou délku. Zde a právě jen u výroby lze ovlivnit tj. zvýšit produktivitu práce zvýšením rychlosti při výrobě, tím samozřejmě dochází i k vyššímu tahu nosné vložky a k její deformaci, k rychlejšímu ochlazování atd. Samozřejmým faktorem pro výsledný výrobek je i kvalita použité nosné vložky a její eventuální kontrola.

Problém druhý
Stanovení odolnosti proti stékání při zvýšené teplotě řeší ČSN EN 1110, opět se jedná u zkušební normu, opět se jedná zkoušení nezabudovaného výrobku jako v problému č.1. Návazná výrobková ČSN EN 13707 – Vyztužené asfaltové pásy pro hydroizolaci střech – Definice a charakteristiky, se pak ve svých článcích o odolnosti proti stékání již jen na tuto výše uvedenou normu zkušební odvolává. Dalším důležitým okamžikem je pak opět označení pro výsledek „MLV“. Stékavost je pak maximální vzdálenost mezi spodními okraji značky 1 a značky 2 na horním a dolním povrchu zkušebního tělesa v důsledku posunu asfaltové krycí hmoty – viz fotopříloha. I v tomto případě je potřebné vycházet ze základních údajů výrobce příslušného asfaltového pásu, který v obecné rovině udává základní odolnost od + 100°C a více (stále hovoříme jen o modifikovaných asfaltových pásech). Jak jsme zjistili z našich víceletých měření při teplotách vzduchu do +38°C, tak maximální teplota povrchu asfaltového pásu byla zjištěna v úrovni +83°C. Z tohoto údaje je pak možné prostou úvahou hovořit o tom, že v obecné rovině při deklaraci výrobce nemůže k výše uvedenému jevu vůbec dojít. Opak je pravdou, tak jak jsme sdělili úvodem, tak první snímek zachycující stékání asfaltové krycí hmoty je z roku 2003 a týká se svislé konstrukce, další pozdější případy se však týkají konstrukcí šikmých, až jsme došli ke konstrukcím takřka vodorovným. Jakýkoliv podíl zavinění ze strany řemeslníka je vyloučen.

Problém třetí
Jedná se samozřejmě o více problémů takříkajíc na „hlavě jednoho řemeslníka“. Prvním je vytváření puchýřků na asfaltových pásech, se kterými se většina z vás jistě nesetkává poprvé. I pro stanovení zjevných vad asfaltových pásů máme samozřejmě ČSN EN 1850-1 Stanovení zjevných vad - Část 1: Asfaltové pásy pro hydroizolaci střech. Zde musíme citovat: 6. Zkušební postup – vybraná role asfaltového pásu se položí na rovnou plochu a opatrně se rozvine. Na horním povrchu pásu se pouhým okem důkladně hledají puchýře, trhliny, otvory a lysiny nebo jiné zjevné vady. Pás se poté opatrně otočí a spodní povrch se prověří stejným způsobem. Konec citace. Většinou žádné puchýřky nezjistíme a asfaltový pás zabudujeme do střešní konstrukce jako finální vrstvu. Uplyne rok, dva a my zjišťujeme, že se nám na povrchu vytvořilo velké množství puchýřků a začneme hledat vysvětlení – ze špatně natavených spojů nebo spojů špachtlovaných se prolíná asfaltem nosná vložka – pak lze hovořit o puchýřcích, které se šíří ve směru od spoje do středu asfaltového pásu. Co se však stane, když se puchýřky objeví uprostřed asfaltového pásu a tzv. putují k jeho okrajům? Můžeme hovořit o zavinění řemeslníka? Samozřejmě, že ne. Základem tohoto problému je řádné nevysušení nosné vložky při výrobě – opět můžeme hovořit o šetření na nepravém místě, o zrychlení rychlosti výroby apod. Avšak prokazování výrobní vady je nesnadný úkol. V naší statistice se vyskytuje případ, kdy k velmi výrazné tvorbě puchýřků – došlo do 3 měsíců po zabudování asfaltového pásu – viz fotopříloha. Zkoumání řemeslníka nad skutkem, že se mu natavuje jeden pás lépe než druhý je v celku zbytečné neboť bez důkladného rozboru asfaltové hmoty se nikam tzv. nedostane. Velkou část asfaltové hmoty tvoří plniva (obyčejně v řádu desítek % - optimální složení 15 – 30%, maximální pak 50%) a zde mají výrobci opět příležitost, jak výslednou hmotu „vylepšit“. Na místě je otázka, a čím? Odpověď je jednoduchá – co se kontroluje z listinných podkladů výrobce – přeci hmotnostní % podílu dané hmoty. Nekontroluje se již množství, kde samozřejmě to plnivo, které má nižší objemovou hmotnost je na tom lépe než plnivo s vyšší objemovou hmotnostní. Mezi základní plnivo se řadí vápencová moučka, čedičová moučka nebo břidličná moučka a zcela nově se jako plnivo používá elektrárenský popílek. Elektrárenský popílek má o cca 25 % nižší objemovou hmotnost než tradiční plniva a proto se v asfaltové hmotě může vyskytnout více popílku. Z toho pak vyplývá výsledné chování asfaltové hmoty při dosažení maximálně povoleného hmotnostního procenta, kde dochází k jevu, který popisujeme na počátku našeho referátu – obtížná zpracovatelnost při natavení. Je to opět jen a jen o penězích, neboť souvislost nižší ceny odpadního materiálu – elektrárenského popílku ve srovnání s tradičními plnivy je zřejmá. I s tímto pokusem o náhradu plniva máme již zkušenosti s 60 let minulého století, kdy do horkého asfaltu byl zamíchán popílek – střechy po určité době tzv. zvodnatěly a samozřejmě do nich zatékalo - viz fotopříloha. Tak zvaně do módy přicházejí i technologie natavení asfaltového pásu a málokdo hovoří o jeho rizikách. Jedná se nám o technologii natavení ve dvou stupních. V prvním stupni se nataví cca 800 a 900mm šířky asfaltového pásu a ve druhém stupni se po ochlazení natavuje zbylá část. Dosáhne se tím skutečně přesný návalek a z estetického hlediska jsou pásy vzhledné. Již málo pozornosti se věnuje tomu, že vlastní natavení v celé délce je ve vodorovné poloze, vyskytují se záhyby – izolatérská práce není o přidržení pravítka a roviny. Při nedokonalém natavení pak vznikají podélné nenatavené části asfaltového pásu – podélný kanálek, který následně vytváří zbytečné problémy s vodou. 

Závěr
Cílem našeho příspěvku na této konferenci je dosáhnut toho, aby se alespoň část nastupujících mladých odborníků, kteří se chtějí zabývat vývojem nových a kvalitnějších materiálů, zaměřila ve spolupráci s řemeslníky na vypracování nových kontrolních mechanismů, které budou směřovat ke zkvalitnění zkušebních postupů a k rychlejšímu odhalování méně kvalitních inovací ve výrobě.  
 
Literatura

ČSN EN 13707 Hydroizolační pásy a fólie – Vyztužené asfaltové pásy pro hydroizolaci střech – Definice a charakteristiky
ČSN EN 1850-1 Hydroizolační pásy a fólie  - Stanovení zjevných vad - Část 1: Asfaltové pásy pro hydroizolaci střech.
ČSN EN 1107-1 Hydroizolační pásy a fólie - Část 1: Asfaltové pásy pro hydroizolaci střech - Stanovení rozměrové stálosti.
ČSN EN 1110 Hydroizolační pásy a fólie - Asfaltové pásy pro hydroizolaci střech-Stanovení odolnosti proti stékání při zvýšené teplotě
Volné zdroje z internetu

Příspěvek zazněl na konferenci IZOLACE 2013