Měření tloušťky povlakových hydroizolací plochých střech
Článek se zabývá měřením tloušťky povlakových hydroizolací plochých střech na bázi asfaltových pásů a polymerních folií. Měření tloušťky se na první pohled může zdát pro běžného uživatele dostupné. Každý má přeci posuvné měřítko (šupleru), ale opak je pravdou. Ne každý má možnost tloušťku správně změřit, a tak zkontrolovat. Výsledkem může být rozpor mezi naměřenou hodnotou tloušťky a hodnotou, kterou deklaruje výrobce v technickém listu nebo v prohlášení o vlastnostech. V případě asfaltových pásů je metodika měření celkem jednoduchá, ale nepostihuje celou nabídku asfaltových pásů. U polymerních folií metodika měření pružně zareagovala na různé úpravy horního a dolního povrchu.
Úvod do problematiky
Měření tloušťky povlakové hydroizolace je nejčastějším způsobem ověřování kvality, přestože ve většině případů neznamená ztrátu základní funkce povlakové hydroizolace – vodotěsnosti.
U měření tloušťky povlakové hydroizolace musí být přesně dodržen postup dle příslušných evropských norem. Jedná se o evropské zkušební normy, které používají výrobci povlakových hydroizolací. Pro asfaltové pásy platí ČSN EN 1849-1 [1], pro polymerní folie platí ČSN EN 1849-2 [2]. V obou případech platí, že není možné prověřit správnou tloušťku povlakové hydroizolace na malém vzorku. Nutný je vzorek, který se připraví z celé role/balení (obr. 1).
Výše uvedené normy jsou normy zkušební. Kvalitativní požadavky, tedy jakou tloušťku má mít hydroizolace z hlediska použití, jsou stanoveny pouze pro asfaltové pásy v ČSN 73 0605-1 [3] z roku 2014. Tyto parametry jsou také uvedeny v Abecedě asfaltových pásů [4], která je ke stažení na stránkách Svazu výrobců asfaltových pásů.
Pro polymerní folie zatím norma s kvalitativními požadavky nebyla vydána. Existují pouze doporučené minimální požadavky na plastové a pryžové folie. Tyto požadavky na konci roku 2019 vydala Technická komise pro hydroizolační folie, z.s., v publikaci Průvodce světem plastových a pryžových folií v Pozemních stavbách [5].
A B
Obr. 1 – Nedostatečně velké zkušební vzorky plastové folie (A) a asfaltového pásu (B)
Zdroj: Autor
Metodika měření tloušťky povlakových hydroizolací obecně
Než se podrobněji podíváme na měření tloušťky, je si nutné vysvětlit základní pojmy, se kterými se setkáme při měření tloušťky. Jedná se o pojmy zkušební vzorek a zkušební těleso. Tyto pojmy se vyskytují ve výše uvedených normách [1, 2] a jsou vysvětleny v ČSN EN 13416 [6]. V principu jde o to, že vlastní měření se provádí na zkušebním tělese, které je připraveno ze zkušebního vzorku (obr. 2).
Obr. 2 – Definice pojmů při odběru vzorků dle ČSN EN 13416 (1 – zásilka, 2 – vzorek, 3 – zkušební vzorek, 4 – zkušební těleso)
Zdroj: Autor
Asfaltové pásy – metodika měření jejich tloušťky dle ČSN EN 1849-1
Před vlastním měřením tloušťky je nutné si uvědomit, zda daný asfaltový pás vůbec můžeme podle příslušné normy měřit. Norma ČSN EN 1849-1 [1] platí pouze pro asfaltové pásy bez výrazné textury povrchu, nebo pro pásy s nakašírovanou textilií o plošné hmotnosti menší než 80 g/m2. Pod pojmem výrazná textura je ve smyslu normy myšlen dekorační vzor nebo reliéf, který je úmyslně vyražený během výroby asfaltového pásu. Tato výrazná textura nesmí ovlivnit tloušťku o více než 10 %. V praxi setkáváme s nejrůznějšími reliéfy, viz obr. 3.
A B
Obr. 3 – Příklady reliéfů na spodním povrchu asfaltových pásů (A – asfaltový pás s geotextilií na horním povrchu a reliéfem na spodním povrchu; B – asfaltový pás s hrubozrnným posypem na horním povrchu a reliéfem na spodním povrchu)
Zdroj: Autor + [7]
V praxi se ale naštěstí z hlediska horní povrchové úpravy nejčastěji setkáváme se dvěma druhy asfaltových pásů, a to s asfaltovými pásy s úpravou v podobě hrubozrnného nebo jemnozrnného posypu (obr. 4)
A B
Obr. 4 – Příklady povrchové úpravy na horním povrchu asfaltových pásů (A – hrubozrnný minerální posyp, B –jemnozrnný minerální posyp)
Zdroj: Autor
Spodní povrchová úprava asfaltových pásů je nejčastěji řešena polymerní spalitelnou folií, jemnozrnným posypem, snímatelnou polymerní folií nebo polymerní spalitelnou folií kombinovanou s pruhy písku, zabraňujícími plnoplošnému natavení (obr. 5).
A B C
Obr. 5 – Příklady úprav na spodním povrchu asfaltových pásů (A – polymerní spalitelná folie, B – jemnozrnný posyp, C – polymerní spalitelná folie kombinovaná s pruhy písku, zabraňujícími plnoplošnému natavení)
Zdroj: Autor
Principem zkoušky je změření tloušťky pásu na 10 místech kolmo k délce asfaltového pásu, kde první měření je 100 mm od okraje pásu. Důvody, proč je měření prováděno právě 100 mm od kraje, jsou především dva. Asfaltové pásy jsou kvůli technologii výroby na svých okrajích slabší. A také, asfaltové pásy s hrubozrnným posypem mají vytvořen krajní pruh pro překryv asfaltových pásů v menší tloušťce (obr. 6).
A B C
Obr. 6 – Asfaltový pás s hrubozrnným posypem a krajním pruhem pro překryv pásů (A – vzorek pásu, B – tloušťka asfaltového pásu v místě překryvu, C – tloušťka asfaltového pásu v místě hrubozrnného posypu)
Zdroj: Autor
Z role pásu se vyřízne zkušební těleso šíře min. 100 mm kolmo na délku pásu. Před měřením se pás temperuje min. 20 h při teplotě 23±2 °C. Na zkušebním tělese se rovnoměrně označí 10 bodů, na kterých se změří tloušťka. Přičemž první bod je 100 mm od okraje pásů. Tak se na zkušebním tělese provede vlastní měření tloušťky (obr. 7).
Obr. 7 – Měření tloušťky asfaltového pásu dle ČSN EN 1849-1 (B – šířka asfaltového pásu/běžně 1 m, 1 – zkušební těleso, 2 – místa měření)
Zdroj: Autor
Přístroj pro měření tloušťky musí mít přesnost 0,01 mm a musí vyvinout tlak na povrch pásu nejméně 20 kPa. Měřící plochy čelistí přístroje musí být rovné a musí mít průměr nejméně 10 mm (obr. 8). Přístroje bez přítlaku je možné používat pouze pro orientační měření na stavbě.
Výsledkem zkoušky je střední hodnota z 10 jednotlivých měření, zaokrouhlená s přesností na 0,1 mm.
A B
Obr. 8 – Mechanické přístroje pro měření povlakových hydroizolací (A – ruční přístroj bez přítlaku, B – ruční přístroj s deklarovaným přítlakem)
Zdroj: Autor
Zkušební postup má dva základní nedostatky:
– Definice přítlaku – norma neuvádí délku doby přítlaku, není tedy uvedeno např. kdy měření končí. Předpokladem ukončení tak je situace, kdy nedochází ke změně tloušťky, tedy do ustáleného stavu.
– Měření 100 mm od okraje – v tomto místě nemusí být stejná tloušťka pásu jako v celé ploše.
Plastové fólie – metodika měření jejich tloušťky dle ČSN EN 1849-2
V případě polymerních folií je norma pro měření tloušťky, z hlediska povrchové úpravy, připravena na vše. ČSN EN 1849-2 [2], uvažuje se širším spektrem povrchových úprav. Na rozdíl od normy na asfaltové pásy [1], která je stále původní z roku 2001, má [2] již třetí vydání. Naposledy v lednu 2020. Co je důležité, metodiku u měření polymerních folií ovlivňuje povrchová úprava. Je proto dobré se před vlastním měřením folie seznámit se základními pojmy, které popisují povrchovou úpravu. Jedná se o: povrchový profil, texturu a kašírování.
Povrchový profil/povrchová struktura (surface profile/surface structure) je zvýšená plocha na povrchu folie, která tvoří rozdíl mezi účinnou a celkovou tloušťkou o více jak 0,15 mm [2]. Naproti tomu norma ČSN EN 13956 [8] jako hranici uvádí jen 0,1 mm. Prakticky se jedná o velké výstupky (obr. 9, 12).
Jako textura povrchu (surface texture) se označuje zvýšená plocha na povrchu folie, která tvoří rozdíl mezi účinnou a celkovou tloušťkou o méně jak 0,15 mm [2]. Novější norma [8] uvádí jako hranici 0,1 mm. Prakticky se jedná o malé výstupky (obr. 10, 12).
Kašírování (backing) je vrstva ze tkaných nebo netkaných vláken, která je připevněna na spodní straně folie. Plošnou hmotnost norma nespecifikuje. Jedná se tedy o jakoukoliv vrstvu ze tkaných nebo netkaných vláken (obr. 11, 12).
Oproti původní normě ČSN EN 1849-2: 2010 [9] došlo u nové normy [2] z roku 2020 ke změně názvosloví u celkové tloušťky a účinné tloušťky. Změna spočívá v tom, že se nově k názvu připojuje, jakou metodou byla tloušťka změřena. Zda optickou nebo mechanickou metodou. Nově tedy místo dvou termínů máme čtyři:
- mechanical effective thickness – učinná tloušťka změřená mechanicky (deffm)
- optical effective thickness – účinná tloušťka změřená opticky (deffo)
- mechanical overall thickness – celková tloušťka změřená mechanicky (dm)
- optical overall thickness – celková tloušťka změřená opticky (do)
Další změnou je, že do celkové tloušťky (overall thickness), kam patří „dm“ a „do“, se započítává nevodotěsná vrstva (např. lepící vrstva, ochranná folie atd.) i povrchový profil. Tedy i nerovnosti větší než 0,15 mm. Je to tedy tloušťka polymerní folie „se vší všudy“ (obr. 12).
Účinná tloušťka – deff (effective thickness) je tloušťka včetně textury povrchu, ale bez povrchového profilu či kašírování (obr. 12).
A B
Obr. 9 – Povrchový profil (A – folie, B – detail)
Zdroj: Autor
A B
Obr. 10 – Textura povrchu (A – folie, B – detail)
Zdroj: Autor
A B
Obr. 11 – Kašírování (A – folie, B – detail)
Zdroj: Autor
Obr. 12 – Typy povrchů polymerních fólií dle ČSN EN 1849–2 (1 – tloušťka měřená optickou „deffo“ nebo mechanickou „deffm“ metodou, 2 – celková tloušťka měřená optickou „do“ nebo mechanickou „dm“ metodou, 3 – tlak 20 ±10 kPa, 4 – čelist měřícího přístroje o průměru 10 ±0,05 mm, 5 – rovinná měřící plocha, 6 – zkušební těleso, 7 – kašírování, 8 – struktura povrchu nepřesahující celkově 0,15 mm, 9 – povrchový profil/struktura přesahující celkově 0,15 mm, 10 – nevodotěsná vrstva/např. lepicí vrstva nebo ochranná fólie)
Zdroj: Autor dle ČSN EN 1849-2
Principem zkoušky je změření tl. pásu na zkušebních tělesech, které jsou vyříznuty ze zkušebního vzorku. Efektivní tloušťka se měří mechanickým přístrojem, pokud je folie bez kašírování a povrchového profilu. Pokud jsou nerovnosti větší než 0,15 mm a folie má kašírování, tak se použije optická metoda.
Celková tloušťka se měří mechanickým přístrojem, pokud folie nemá kašírování. V případě kašírování se použije optická metoda.
Měřící přístroj pro mechanickou metodu musí mít přesnost 0,01 mm a musí vyvinout tlak na povrch folie 20 ±10 kPa. Měřící plochy čelistí přístroje musí být rovné a musí mít průměr 10 ±0,05 mm.
Měřící zařízení pro optickou metodu musí mít přesnost 0,01 mm a optické zvětšení min. 30x. V původní normě [9] bylo doporučení na zvětšení 10x až 20x.
Pro mechanickou metodu se z role folie se vyřízne zkušební vzorek čtvercového nebo kruhového tvaru o ploše 10 000 ±100 mm2. Tělesa se vyřezávají rovnoměrně po celé šířce. Krajní zkušební tělesa se vyříznou ve vzdálenosti 100 ±10 mm od okraje. V nové normě [2] již neplatí, že počet zkušebních těles je závislý na šířce role. Princip vyříznutí zkušebních těles je na obr. 13. Minimální počet zkušebních těles jsou 2 a maximální vzdálenost mezi zkušebními tělesy je 1 000 mm.
Pro optickou metodu se velmi ostrým nožem (např. skalpel, žiletka) vyřízne zkušební těleso o délce cca 15 mm a výšce folie. Řez by měl být kolmý k povrchu folie. Podobněji k měření optickou metodou ČSN EN 1849-2.
Před měřením se folie temperuje min. 2 hodiny při teplotě 23 ±2 °C. Na každém zkušebním tělese se změří jedna tloušťka s přesností 0,01 mm. Z naměřených hodnot se vypočítá střední hodnota a směrodatná odchylka. Celková tloušťka „dm“ a „do“ je tedy střední hodnotou měření.
Účinná tloušťka je střední hodnotou u všech zkušebních těles bez možného povrchového profilu nebo kašírování.
Na závěr k měření folií je nutno upozornit, že v nově přijaté normě ČSN EN 1849-2 je pravděpodobně chyba u jednoho z obrázků (viz 12c), kde místo čísla 8 má být uvedeno 9.
Obr. 13 – Příprava zkušebních těles pro měření tloušťky plastové folie dle ČSN EN 1849-2 (B – šířka plastové folie, 1- zkušební vzorek, 2 – zkušební těleso)
Zdroj: Autor
Závěr
Proto, abychom provedli správné měření tloušťky povlakové izolace, je tedy důležité mít dostatečně velký vzorek materiálů po celé šířce asfaltového pásu nebo polymerní folie. I zdánlivě velké vzorky, které toto neakceptují, mohou být nepoužitelné (obr. 14.)
A B
Obr. 14 – Vzorky folie (A – nedostatečně velký zkušební vzorek plastové folie o šířce 1 m s nominální šířkou folie 1,6 m, B – dostatečně velký zkušební vzorek plastové folie)
Zdroj: Autor
Pro měření tloušťky asfaltových pásů a polymerních folií (s hladkým povrchem) je tedy možné použít stejný mechanický přístroj, přestože v případě folií jsou požadavky přesněji definovány. V případě, že povrch povlakové hydroizolace z asfaltového pásu obsahuje nerovnost, která ovlivní celkovou tloušťku o více jak 10 % (dekorační vzor, reliéf, profilace) a jeho tloušťka se mění, tak tuto problematiku řeší pouze polymerní folie, což je bohužel škoda. V případě použití optické metody pro měření tloušťky u folií doporučuji pozorně si prohlédnout přílohu A normy.
Vzhledem k tomu, že norma pro polymerní folie má již třetí vydání, tak norma pro asfaltové pásy by si zasloužila alespoň druhé vydání.
Ing. Jan Plachý, Ph.D.
Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, Katedra stavebnictví
Literatura
[1] ČSN EN 1849-1. Hydroizolační pásy a fólie – Stanovení tloušťky a plošné hmotnosti – Část 1: Asfaltové pásy pro hydroizolaci střech. Český normalizační institut. Praha. 2000.
[2] ČSN EN 1849-2. Hydroizolační pásy a fólie – Stanovení tloušťky a plošné hmotnosti – Část 2: Plastové a pryžové pásy a fólie pro hydroizolaci střech. Český normalizační institut. Praha. 2020.
[3] ČSN 73 0605-1:2014. Hydroizolace staveb – Povlakové hydroizolace – Požadavky na použití asfaltových pásů. Praha. Ústav pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. 2014. Třídící znak: 730605.
[4] Z. Plecháč a kol.: Abeceda asfaltových izolací, Praha: Svaz výrobců asfaltových pásů v ČR, z.s., 2019. ISBN 978-80-905563-1-7. [online]. 2019 [cit. 2020-03-25]. Dostupné z: https://svaz-ap.cz/content/ke-stazeni/publikace
[5] Technická komise pro hydroizolační folie, z.s. Průvodce světem plastových a pryžových fólií v Pozemních stavbách, Praha: TKHIF, z.s., 2019 [cit. 2020-03-25]. Dostupné z: http://www.tkhif.cz/cs/pruvodce-svetem-plastovych-a-pryzovych-folii-v-pozemnich-stavbach/
[6] ČSN EN 13416. Hydroizolační pásy a fólie – Asfaltové, plastové a pryžové pásy a folie pro hydroizolaci střech – Pravidla pro odběr vzorků. Český normalizační institut. Praha. 2002.
[7] Technologie Speed Profile. [cit. 2020-03-25]. Dostupné z: http://www.icopal.cz/o-nas/inovace/speed-profile.aspx
[8] ČSN EN 13956. Hydroizolační pásy a fólie – Plastové a pryžové pásy a folie pro hydroizolaci střech – Definice a charakteristiky. Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. Praha. 2013.
[9] ČSN EN 1849-2. Hydroizolační pásy a fólie – Stanovení tloušťky a plošné hmotnosti – Část 2: Plastové a pryžové pásy a fólie pro hydroizolaci střech. Český normalizační institut. Praha. 2010.
