Modifikované asfalty určené pro vodoizolační vrstvy staveb by měly odolávat především poškození vlivem deformací vynucených přetvářením okolních konstrukcí. Zlepšení, docilovaná modifikací izolačních asfaltů, by měla směřovat hlavně ke zvýšení elasticity, odolné trvale proti všem korozním vlivům, jak měly ukázat předchozí části. Průběžná kontrola chování v dlouhodobém horizontu je proto důležitá.
Výzkum v rámci mezinárodních projektů je však zatím stále zaměřen převážně na silniční asfalty a na jejich chování v hotových silničních směsích. Neřeší proto tu část problému, který by nastal při případném přenášení zkušeností ze silnic kamkoliv jinam.
Praktické rozlišení plastického a elastického chování
Hodnocení chování modifikovaných izolačních asfaltů v širším rozmezí teplot vyžaduje často speciální metody, časově náročné. Jednoduchou a velmi dobře reprodukovatelnou zkoušku jsme používali pro hodnocení základního efektu různých modifikačních přísad již před více než čtyřiceti lety [22]. Jak ukazuje nákres na obr. 30, rozlišovalo měření plastické a elastické modifikace, a to i z hlediska rychlosti zpětné deformace. Metoda umožňuje provádět velké série zkoušek na mnoha vzorcích najednou bez nároků na přístrojové vybavení, a to i na velmi malých vzorcích, jaké bývají často pouze k dispozici. Postup: Válečky odlité ze zkoušeného asfaltu o výšce a průměru 10 mm se při laboratorní teplotě ručně pomalu stlačí na 60 % výšky a po úplném odlehčení se opakovaně měří výška válečku například dotykem přes stupnici penetrometru. Zakreslí se odpovídající křivka zpětné deformace (obr. 30). Postup je možné snadno přizpůsobit podle potřeby.
Účinky déletrvajícího zatížení
Tato zkouška podle ČSN EN 12 730 se někdy vyžaduje u asfaltových výrobků. Je možné orientačně použít i výše uvedenou metodu. Ukázka je na obr. 31.
Trvalé deformace zajímají i německé odborníky. Schreyer podle zkoušek polymerních (?) asfaltů sevřených v konstrukcích s pevnou a volnou přírubou usoudil, že modifikace vyhoví, když minimální přípustný tlak v konstrukci neklesne pod asi 0,01 N/mm² (autor přesněji neuvedl použitý druh modifikátoru).
Častá rizika s kompatibilitou různých vrstev hydroizolací
V hydroizolacích se často setkáváme s jevem u silnic snad téměř neznámým, a to s nesnášenlivostí různých materiálů navzájem. Jak opakovaně zjišťujeme zejména v konstrukcích teras, představují pro asfaltové hydroizolace značné nebezpečí dosti specifické problémy spojené s tzv. nekompatibilitou. Asfaltové vrstvy se v konstrukcích dostávají dlouhodobě do kontaktu nejen s jinými látkami jako PU tmely nebo různými lepidly, ale někdy dokonce i s jinak modifikovanými asfalty, například APP pásy se setkávají s klasickými vrstvami z oxidovaných asfaltů, se kterými mohou různě reagovat, a pak se s nimi vodotěsně a trvale nespojí. Nevím, do jaké míry je možné takto označovat i rizikové chování některých modifikátorů přidaných do asfaltu. Názory řady odborníků na kombinace různých pásů včetně APP shrnuli Karel Chaloupka a Antonín Gottwald [23]. Modifikace pomocí APP u silnic již byla diskutována v části 1 s poznatky Ing. Kudrny. Zmínil jsem již v úvodu, že pro hydroizolace nabízené APP pásy, zejména v Německu, se chovaly jinak právě v těch nejvíce vychvalovaných vlastnostech jako odolnosti při vysokých teplotách, dosahované vysoké lepivosti, snadném natavování a především stárnutí.
Podrobně jsem sledoval problémy APP pásů v roce 1999 [4] v souvislosti s neslepením krytin na stáncích McDonald’s. Ve stejné době našel nedostatky v chování u APP pásů také M. Novotný [28]. Zjistil zatím ne mnoho známý jev, který nazval originálně „prkenatění“ APP pásu, vznikající u méně kvalitních pásů již v horizontu několika let. Zjišťoval také v té době již i jinde u více staveb pozorované odlepování ve spojích a špatnou lepivost na klempířské prvky.
O dva roky později při reklamaci několika netěsných střech staveb umístěných v horkém klimatu a izolovaných za použití italských APP pásů Superpol jsme při následných ověřovacích laboratorních testech při teplotě nad 100 °C zjistili totéž, co M. Novotný, tj. křehnutí APP pásu Superpol GR, které se projevovalo snadným lámáním i při laboratorní teplotě (obr. 32). Vysvětlení příčin takového chování APP modifikací, které asi výrobcům ušlo, chybí. Jsou však i důvody, proč bychom se mohli obávat podobných vad u směsí asfaltů s gumou, například pěnění při styku s plamenem (obr. 33).
Mnoho let se řešily problémy nesnášenlivosti asfaltových pásů v kontaktu s PVC fóliemi s obsahem změkčovadel. (Postup zkoušky předepisovala DIN 16 726 Kunststoff-Dachbahnen, čl. 5.19: Verhalten nach Lagerung auf Bitumen).
Opakovaně straší výzkumníci a dnes hlavně výrobci TiZn plechů (viz příručka Rheinzink) v současných příručkách před nebezpečím bitumenové koroze, o které však podle mého dost podrobného šetření skoro nikdo nic neví [24] a kdoví, jestli kdy skutečně v reálu existovala [25].
U gumoasfaltů by mohla dost nejasně definovaná měkká elastická vrstva kolem zrn gumy reagovat někdy nečekaně, například ve styku s pěnovými plasty, některými tmely, případně změkčovadly z PVC pásů. O tom zatím nevíme u gumoasfaltů nic.
SOUHRN
Rozdíl v namáhání asfaltů v silnicích a izolacích je evidentní. Předchozí články vyzdvihly hlavní rizikové faktory v izolacích. Vylepšení, která se docilují v silnicích použitím gumoasfaltových směsí CRmB oproti nemodifikovaným asfaltům, se v podstatě již nyní dají uspokojivě docílit modifíkací polymery, vytvářejícími zesíťované struktury, jako hlavně temoplastický kaučuk SBS, nověji snad i Elvaloy Ret. Jak je uvedeno v části 1, přes publikované úspěchy se nezdá, že by modifikační účinek CRmB byl pro silnice i izolace intenzivnější. Pro široké zavedení by asi musely být ve hře i jiné výrazné přínosy, jako zejména pomoc při likvidaci odpadů, nižší náklady na stavbu celkem, výraznější prodloužení životnosti, snazší zpracovatelnost.
Znovu zdůrazňuji
Takzvané modifikace využívající k přípravě asfaltových hmot technologie typu CRmB se zásadně liší od postupů klasické modifikace asfaltů. Ty se snažily při přípravě obvykle dosáhnout co nejlepší homogenitu a nezasahovat pokud možno do původní struktury základního asfaltu. To mj. ovlivňovalo i výběr výchozího asfaltu pro modifikaci. Nedaly se například většinou použít asfalty se stabilitou předtím narušenou oxidací.
Současná příprava CRmB, ale i prakticky všechny pokusy s přídavky mleté gumy již od roku 1954 pracovaly s termální destrukcí asfaltu a gumy. U CRmB přechází část asfaltových olejů do částic gumy, v podstatě do viskózní fáze CRmB. Guma předává část elasticty také této fázi. Skupinové složení této fáze asi nikdo neanalyzoval. V každém případě se však úpravou za horka muselo pozměnit složení asfaltu, které se vyvíjelo milióny let a udržovalo asfalt pohromadě. Tím se mohly pozměnit i některé vlastnosti, které se víceméně považovaly i v CRmB za nezměněné, popřípadě se vůbec ani pro silnice nezkoušely. Myslím, že bude třeba došetřit i některé zatím opomíjené vlastnosti nově vyvíjených modifikací všeho druhu a zřejmě i naformulovat vhodnější zkušební metody. Již jsem uvedl, že dobrý komplex hodnoticích metod se stále ještě tvoří.
Ověřit a ujasnit bude třeba pro uplatnění gumoasfaltů v hydroizolačních vrstvách zejména tyto otázky:
1. Které konvenční zkušební metody pro specifikaci pojiv podle EN bude možné použít v kombinaci se zkoušením funkčních vlastností pojiv pro hodnocení využití asfaltů v hydroizolační technice (tab. 1 a 2 [20]) a které zkoušky funkčních vlastností?
2. Do jaké míry bude nutné omezit výběr základního asfaltu a složení gumy, aby byly vhodné pro uplatnění nového stylu modifikace, která bude vyhovovat izolacím proti vodě?
3. Jak kontrolovat dlouhodobou stabilitu vícefázového systému CRmB za běžných podmínek skladování a zabudování, popř. po dobu návrhové životnosti hydroizolační konstrukce?
Úvaha na závěr
Současné ČSN EN se mnoho nezabývají definováním množství a složení asfaltů v určitém vyrobeném pásu. Základní ČSN EN 13707 (podle znění 2004) pro vyztužené asfaltové střešní pásy v tab. A1 uvádí charakteristiky podle střešního systému, ne podle namáhání a typu modifikace. Nemůže být jedno, použije-li se někde pás s klasickým, plastomerním nebo elastomerním asfaltem (čl. 3.12, 3.13, 3.14). Do které kategorie by měl spadat uvažovaný pás modifikovaný gumou, se zatím neví.
Českému svazu výrobců asfaltových pásů již připadal stav předmětových norem neúnosný, a proto vydal normu ČSN 73 0605, která opět předepisuje určité množství asfaltu v pásu. Tento parametr totiž byl odjakživa v normách ČSN, DIN a dalších obsažen, ale časem se potichu vytratil, podobně jako třebas rozdělení vložek na nasákavé a nenasákavé, na které se kladl jednu dobu v normách mimořádný důraz s mnoha důsledky. Dokument SVAP z roku 2016 [29] se nyní kromě jiného snaží zaplnit některé mezery, včetně podrobnějšího rozlišení zabudování pásů podle modifikace. Směrnice ČHIS [26], která vymýšlí řadu kategorií spolehlivosti a měla by vést k zodpovědnějšímu přístupu navrhování, podstatné vlastnosti pro tyto kategorie nevybírá.
Záplava evropských norem je tak obecná, že se uplatňuje spíš v obchodní politice (podle mínění prodejců) než při optimalizaci díla. Zkušební normy bez doporučených parametrů nemají žádnou souvislost s výběrem materiálů.
Zatím nemám mnoho zkušeností z uplatňováním NOZ, očekávám však značné problémy při hledání viníka obtíží vznikajících při přebírání stavby ve smyslu znění § 2628, cituji: „Objednatel nemá právo odmítnout převzetí stavby pro ojedinělé drobné vady, které … nebrání užívání stavby ani její užívání podstatným způsobem neomezují…“ Co tím zákonodárce míní? Kterou tak asi bude možné použít normu pro rozhodnutí o „drobnosti“ reklamované vady?
Příkladem nestálosti užitných vlastností, které by mohly rozhodovat o závažnosti vad, mohou být nedávno na webu publikované diskuse v USA o jakosti TPO pásů (thermoplastic olefin). Tyto pásy byly údajně vyvinuty tak, aby byly lepší než krytiny z EPDM pryže a levnější než PVC pásy. Podle zveřejněných diskusí izolatérů byly „výhodnější“ pásy možná zaváděny příliš rychle, a proto se musely receptury vylepšovat „za pochodu“ WSRCA – zkušební organizace v USA. Bylo nutné dodatečně zmírňovat vznik nečekaných vad jako ubývání tloušťky, pozorovatelné již po roce, vznik prasklin podél švů, zajišťovat předčasné opravy [27].
Vývoj gumoasfaltů probíhá v různých zemích stále málo koordinovaně a přínosy mají ne-ustálená měřítka. Současný vývoj zkušebnictví viskoelastických vlastností, jak se zdá, gumoasfalty zatím obchází velkým obloukem. Hnacích momentů je možná málo. Ani direktivně se příliš nedaří omezit likvidaci pneumatik spalováním, která je nyní vlastně nejefektivnější, protože se dá využívat velká energetická kapacita odpadu – 1 tuna údajně nahradí 750 m³ zemního plynu, jak uvádí Koníčková. Zastavení spalování kvůli ovzduší by samozřejmě bylo takovým motivem pro rozšiřování gumoasfaltů.
Vypadá to, že přesto, že možnosti tepelné úpravy gumových zrn s asfaltem se zkoumají již přes šedesát let, jediným prokázaným přínosem v silnicích je možnost nevelkého přispění k likvidaci odpadů za cenu zvýšení nákladů i pracnosti. Ostatní je zatím stále bez jednoznačných efektů.
Trochu utajovaným faktorem při použití modifikace gumou v hydroizolační technice je například u asfaltových pásů – podle názoru specialistů – potřeba nejméně trojnásobného přídavku modifikačního polymeru do asfaltu oproti silničním asfaltům. Narušení vodotěsnosti hydroizolační vrstvy z důvodu nedostatečné modifikační odolnosti použitého asfaltu by mohlo způsobit mnohem větší následné škody než např. výtluk na vozovce.
Ještě je brzy na rozhodující závěry. Zásadní otázky však zůstávají otevřené, jak jsem již od začátku zdůraznil požitím otazníku v názvu článku. Bez modifikace se však současné technologie používající asfalt jako pojiva nebo jako vodotěsný materiál zřejmě již z různých příčin neobejdou. Zatím je však skóre objektivně v neprospěch gumoasfaltu. Budoucí vývoj však může být ovlivněn, a to i v dohledné době, nečekanými změnami probíhajícími dnes mimo samotné výrobní technologie – nestabilitou v energetice, úbytkem některých surovin, problémy v nadměrném rozšiřování dopravy, přesuny produkce do „levných“ zemí a důsledky absurdního názoru na nekonečnost zemských zdrojů, tedy změnami daleko mimo hranice Evropy.
ZÁVIŠ BOZDĚCH
foto archiv autora
Literatura:
21) CARIFLEX Termoplastic Rubber in Bituminous Products Tech. Bull. RB 72/19, Shell 1972.
22) BOZDĚCH, Z. : Modifikace izolačních asfaltů, Ropa a uhlie, roč. 19, č. 2, 1977, s. 665.
23) GOTTWALD, A. a K. CHALOUPKA. Problémy s kombinací modifikovaných bitumenových pásů SBS/APP, Materiály pro stavbu, roč. 3, 1997, s. 62.
24) Rheinzink v architektuře – oplechování střech a fasádní systémy. Poděbrady: Rheinzink CZ, překlad z 9. vydání, Rheinzink GMBH -Datteln, 1988.
25) BOZDĚCH, Z. Jak je to vlastně s asfaltovou korozí? Střechy – fasády – izolace, č. 5, 2007, s. 54.
26) Směrnice ČHIS 01, 04: Hydroizolační technika – ochrana staveb a konstrukcí před nežádoucím působením vody a vlhkosti. Česká hydroizolační společnost.
27) Single-ply Flat Roofing Systems: PVC and TPO. Coolflatroof.com [online] ©2016 [cit. 2016-02-22]. Dostupné z http://www.coolflatroof.com/flat-roofing-blog/single-ply-flat-roofing-systems-pvc-and-tpo/
28) NOVOTNÝ, M. Stárnutí asfaltových pásových izolačních materiálů modifikovaných APP, Střechy – fasády – izolace, č. 11, 1999, s. 44.
29) SVAP: Abeceda asfaltových izolací. Svaz výrobců asfaltových pásův ČR, Praha, leden 2016.
Ing. Záviš Bozděch (*1929)
absolvoval VŠCHT Praha. Od roku 1962 pracoval ve výrobě a výzkumu asfaltových materiálů (JCP Štúrovo, VVÚ pozemního stavitelství Praha, VÚPS Praha). Od roku 1978 působí v oboru hydroizolačních konstrukcí staveb a posuzování hydroizolačních materiálů.
