ASFALTOVÉ HYDROIZOLACE Mikroskopické zkoumání asfaltových hydroizolačních materiálů

Krokodýling (rozevírání vrchní asfaltové vrstvy)

Základní degradační princip asfaltových hydroizolačních materiálů je krokodýling, resp. jeho rozvoj v čase. Krokodýling je rozevírání vrchní vrstvy asfaltu, kde platí rozevírání podle Schéma č. 1. Principem tohoto jevu je vypařování těch složek asfaltu, které se pod teplotou, resp. UV, mohou vypařovat. Tyto součásti asfaltu zajišťují v hmotě asfaltu jeho ohebnost, v průběhu výroby slouží k úpravě viskozity tak, aby se asfaltový hydroizolační materiál dal vyrobit. Ve většině se jedná o olejové komponenty, které se však lépe a rychleji vypařují. Platí, čím více těchto olejových substancí je ve vlastní asfaltové hmotě, tím rychleji hydroizolační asfaltový materiál stárne a ztrácí své technické vlastnosti.

Schéma č. 1 – vzniku a rozvoje krokodýlingu u asfaltových hydroizolačních materiálů, resp. degradace povrchu UV zářením (a – tloušťka vrchní vrstvy asfaltu, b – tloušťka výztužné vložky včetně penetrace, c – tloušťka spodní vrstvy asfaltu

Platí zásada, čím má hydroizolační asfaltový materiál nižší odolnost do vysokých teplot, tím je náchylnější na tvorbu krokodýlingu, jinými slovy, tím má menší životnost. Protože tvorba krokodýlingu je záležitost vada/porucha závislá na čase, lze identifikovat trendy, kdy tento materiál dosáhne konce své životnosti. Z toho vyplývá, že by teplotní odolnost hydroizolačních materiálů měla být výrazně nad 100 °C, tedy čím vyšší, tím lepší. Naopak materiály, které mají odolnosti nižší než 100 °C, jsou k tvorbě krokodýlingu výrazně náchylnější a platí čím nižší tato teplota, tím je krokodýling rychlejší a masivnější.

Na základě dlouhodobého sledování konce životnosti hydroizolačního asfaltového materiálu nastává v okamžiku, kdy hloubka krokodýlingu dosáhne výztužné vložky. Tato oblast hydroizolačního materiálu je nejvíce náchylná na absorpci vlhkosti, tedy krokodýling nesmí zasáhnout výztužnou vložku.

Sjíždění, stékání (odpadnutí) asfaltového hydroizolačního materiálu
Základní principem sjíždění asfaltových hydroizolačních pasů je teplotní odolnost asfaltové hmoty. Čím menší je tato odolnost, tím větší je tendence k sjíždění, resp. k tvorbě krokodýlingu.
Všechny asfaltové hydroizolační materiály by měly být na svislé konstrukci mechanicky kotveny, tak aby nedocházelo k jejich stékání, ale též odpadnutí.

Obr. č. 1 – sjetá, resp. odpadlá, hydroizolace při absenci mechanického kotvení

Přestože asfaltový hydroizolační materiál je mechanicky kotven do svislé konstrukce pomocí přítlačné lišty, může dojít k jeho destrukci v důsledku sjetí vrchní asfaltové vrstvy po výztužné vložce, která je mechanicky kotvena, tedy stabilní.

Obr. č. 2 – krokodýling kombinovaný se stékáním asfaltového hydroizolačního materiálu – sjetí vrchní asfaltové hmoty z výztužné vložky, která nebyla řádně propenetrovaná

Na Obr. č. 2 je zachycen případ, kdy je stečená vrchní vrstva asfaltu po špatně napenetrované tkané výztužné vložce asfaltového hydroizolačního materiálu. Jedná se o to, že velmi silné výztužné vložky, nad 200 g/m2 se mimořádně špatně penetrují, tj. asfaltová penetrační hmota nedostatečně spojuje vrchní a spodní vrstvu asfaltu, dochází k efektu, která je na Obr. č. 2.
Tento efekt je důsledkem nehomogenity, resp. nenormálního zbarvení, v oblasti výztužné vložky, což je pak možné identifikovat na mikrofotografii řezu asfaltového hydroizolačního pasu.

Na Obr. č. 3 jsou jasně patrné rozdíly povrchových teplot při různých orientacích ploch na světové strany, které jsou opatřeny hydroizolačním asfaltovým materiálem. Sjetý je na straně většího teplotního zatížení.
V tomto případě, přestože absentuje mechanické kotvení pomocí přítlačné lišty, dochází ke stečení vrchní vrstvy asfaltu, včetně hydrofobizovaného posypu po napenetrované výztužné vložce. Tj., zde je výrazný rozdíl v teplotě tání vrchní vrstvy asfaltu, která je výrazně nižší a penetračního asfaltu. Opět je to varování před používání asfaltových hmot, které mají nedostatečnou teplotu tání, tedy jsou stékavé.

Obr. č. 3 – krokodýling kombinovaný se stékáním asfaltového hydroizolačního materiálu z konstrukčního detailu (vytažení na světlík) – sjetí vrchní asfaltové hmoty po penetraci výztužné vložky

Obr. č. 4 – sjetá (steklá) vrchní vrstva asfaltu (není vidět výztužná vrstva asfaltu, tedy dominantní problém je s teplotní odolností vrchní vrstvy asfaltu

V červeném kroužku, ale nejen, je patrná nashromážděná stečená asfaltová hmota ze svislé plochy, na kterou byla tato hydroizolace vytažena.

Obr. č. 5 – celkový pohled na asfaltový modifikovaný pás pokrytý hlubokým krokodýlingem

Obr. č. 6 – detail velmi intenzivního krokodýlingu

Asfaltové hydroizolační materiály jsou, ke konci své životnosti, vždy postiženy krokodýlingem v celém průřezu svého vývoje. Tj. od počátečního (řekněme mělkého) až po velmi hluboký, který zasahuje až k výztužné vložce (viz také Obr. č. 5 a 6)

Základní charakteristikou je opět změna barvy. Na Obr. č. 6 je šipkami označen velmi hluboký krokodýling, kde je již barevně identifikovatelná vložka, která vykazuje vždy světlejší barvu oproti asfaltové hmotě.
V červených kruzích jsou pak označené dvě úrovně krokodýlingu, na levé straně již velmi hluboký signalizující konec životnosti a na pravé straně mělký signalizující požadavek na pravidelnou kontrolu rozvoje tohoto fenoménu.

Obr. č. 7 – řez krokodýlingem asfaltového modifikovaného pasu

Obr. č. 8 – řez krokodýlingem

Místa označená červenou šipkou, jsou místa, kde je asfaltový hydroizolační materiál nejvíce oslaben. Jedná s o oslabení až na ½ celkové tloušťky. Výztužná vložka, je pak odhalena a může k ní pronikat voda. Tím dochází k dalšímu pokračování degradace hydroizolačních materiálů a v tomto místě pak již hydroizolace ztrácí svojí vodotěsnost.

Graf č. 1 – rozvoj šíře krokodýlingu u asfaltových pasů v závislosti na jeho šíři – teoretická životnost, bez vlivu teplotní stability modifikovaných asfaltových hydroizolačních materiálů
Životnost hydroizolačních materiálů asfaltových, u kterých se projeví krokodýling, je možné kvantifikovat na dobu od prvního projevu tohoto krokodýlingu +10 až 15 let, podle tloušťky vlastního hydroizolačního materiálu.
Podle statistických měření a zkoušek, které máme v současné době k dispozici, stárnutí u asfaltových hydroizolačních materiálů se projevuje podle exponenciální křivky v závislosti na stékavosti, resp. kompozici vlastního hydroizolačního materiálu. Nehomogenita asfaltových hydroizolačních materiálů je jednou z příčin jejich lokální nevodotěsnosti.
Nehomogenitu asfaltových hydroizolačních materiálů můžeme rozdělit do dvou druhů, a to jednak nehomogenitu vlastního hydroizolačního materiálu – asfaltové hmoty a vlastního výrobku, tedy asfaltového pásu, který je nehomogenní díly nedostatečně propenetrované vložce.
Obě nehomogenity asfaltových hydroizolačních materiálů jsou velmi nebezpečné. V případě nehomogenity v hmotě materiálu dochází ke ztrátě vodotěsnosti hydroizolačního materiálu. V případě nehomogenity v oblasti výztužné vložky je ztráta vodotěsnosti ještě doplněna nebezpečím delaminace vlastního hydroizolačního materiálu.

Obr. č. 9 – detail krokodýligu s identifikací jeho velikosti – vložené kruhy jsou velikosti 10, resp. 5 mm

Obr. č. 10 – detail krokodýligu s identifikací jeho velikosti – vložené kruhy jsou velikosti 10, resp. 5 mm

Obr. č. 11 – detail krokodýlingu – vložený kruh je velikosti 5 mm

Obr. č. 12 – detail krokodýlingu – vložený kruh je velikosti 5 mm

Krokodýling a stékání asfaltu jsou základní problémy asfaltových hydroizolačních materiálů současné doby. Protože degradace hydroizolačních materiálů související s jejich teplotní odolností je velmi důležité, aby hydroizolační materiály tohoto typu byly vyráběny z takových komponentů, které mají dostatečnou teplenou odolnost.
S ohledem na současnou situaci klimatických změn je nutné reagovat na tyto změny a používat materiály, které mají dostatečnou tepelnou odolnost, tedy vysoce nad 100 °C tak, aby byla zaručena jich funkčnost a dlouhodobá životnost.
Musíme respektovat objektivní klimatické namáhání, které se kolem nás vyskytuje a není možné ignorovat zvyšování exteriérových teplot.

Obr. č. 13 – Když se krokodýling opravuje nevyztuženým nátěrem, pak dojde i k popraskání tohoto nátěru.

Krokodýling se projevuje v asfaltové hmotě a jakmile začne, tak se již nezastaví. Je schopen se prokreslit i přes opravované nátěry. Ty jsou ve většině případů bez jakékoliv výztužné vložky, tedy nemají žádnou pevnost, takže jsou velmi jednoduše náchylné k prokreslení podkladových trhlin nebo rozestupování vrchní vrstvy asfaltu.

Obr. č. 14 – detail opravy na Obr. č. 12 – kde jsou vidět podrobnosti trhlin v opravovaném nátěru

Lze konstatovat, že šíře vizuálně patrného krokodýlingu koresponduje s životností asfaltového hydroizolačního materiálu. V rámci informací, které máme k dispozici je velmi významný fakt rozevření vrchní asfaltové vrstvy o 5 mm v prvních pěti letech fungování hydroizolačního materiálu na střešním plášti. V případě dosáhnutí této hodnoty je možné očekávat celkovou životnost hydroizolačního střešního pláště v horizontu do 10 let. V případě většího rozvírání v této době se životnost úměrně zkracuje.
Naopak u materiálů, kde do 10 let nevznikne krokodýling v šíři větší než 1 mm, lze očekávat životnost 20, ale i více let.
Vzniklý krokodýling nelze maskovat nátěry, protože i přes jejich použití se v nich prokreslí, tak jak je patrno na Obr. 13 a 14, protože nátěry, které nejsou opatřeny výztužnou vložkou, nevykazují dostatečné pevnostní vlastnosti, které by eliminovaly efekt vzniku a pokračování krokodýlingu.