Mikrobiologická koroze, efekt aktivního uhlí
Poruchy, které jsou představeny v tomto článku, se netýkají jedné unikátní fólie, jednoho unikátního výrobce a jedné unikátní stavby. Jedná se o obecný fenomén, který je nutno evidovat a bát se ho. Žijeme v problematické době, kdy máme dostatečné množství informací, známe mechanismy chování hydroizolací a přesto se vždy najde někdo, kdo nezodpovědně hazarduje s důvěrou v materiály, ale i v celou skupinu výrobků. Pohybujeme se ve vlnách, v určitém období jsou v nemilosti asfaltové hydroizolace a v dalším období jsou to fólie. Kromě marketingu konkurenční technologie se vždy vyskytuje nějaký objektivní důvod, kdy na čas určitý materiál historici znemožní. Syntetické fólie stárnou stejně tak jako všechny ostatní hydroizolační materiály, toto stárnutí se projevuje ztrátou elasticity, plasticity, resp. ztrátou schopnosti protažení (při různých příležitostech), v kombinaci se snížením teploty lámavosti. To jsou základní charakteristiky procesu stárnutí.
Šetření výrobců v některých případech je velmi riskantní, tj. to nejlevnější, co je na trhu, je vždy nejriskantnější. Nejporuchovější.
Následující článek se bude zabývat velmi záludnou vadou, která je někdy popisována jako efekt aktivního uhlí, v jiných případech se nazývá mikrobiologickou korozí. Principiálně se jedná o stejný efekt, kdy lokálně migrují změkčovadla z fólií, které pak nekontrolovatelně a náhodně praskají jednotlivými nebo skupinovými rozprasky. S časem se tyto rozprasky zahušťují.
Všichni známe princip plynových masek, kde filtry jsou z aktivního uhlí, které má tendenci absorbovat Ch (chlór). Tento efekt není časově určen, začíná po roce, ale někdy i po pěti letech, jedná se o kombinaci řady vlivů, které kombinují a na základě toho vytváří rychlejší nebo pomalejší proces tohoto typu stárnutí. Tento proces je též popsán v knize „Poruchy střech“, kterou napsal W. Holzapfel, byla přeložena a vyšla u nakladatelství JAGA. Samozřejmě, že kromě tohoto efektu obsahuje kniha obrovské množství příkladů poruch materiálů a konstrukcí plochých a šikmých střešních plášťů, včetně důsledků a včetně návrhů na opatření, rekonstrukce, opravy. Kniha byla napsána v Německu, proto některé postupy korespondují s německým systémem a my bychom si dokázali přestavit i jiné možnosti nebo jiné varianty.
Velmi potěšitelné však je, že všude kolem nás, ale nejen v Čechách, se vyskytují vady, poruchy, problémy, lidská neznalost a v některých případech i ignorace zkušeností a znalostí. Fólie jsou velmi záludný materiál, kde vnějškově lze rekognoskovat jen velmi málo. Je to problém kompozice, směsi materiálu, kde je jen velmi těžko možno rozeznat, zda chemické složení PVC je korektní, nebo zda ve směsi něco přebývá a naopak něco chybí. Jedním ze zjištění, která nejsou plně publikována, je množství plniv, které se ve fóliích vyskytuje. Křída, která slouží jako toto plnivo, je samozřejmě levnější než hmota PVC, proto řada firem experimentovala a i teď experimentuje jaké je množství tohoto plniva ve hmotě. Obecně lze říci, že když je toto plnivo v objemu vyšším než 10 %, dojde velmi pravděpodobně k těžkostem při spojování, svařování spoje je nutné velmi často kontrolovat, chybovost je velmi vysoká. Setkal jsem se i fóliemi, které měly množství plniva v horizontu 18 %. Jejich spoje prakticky nedržely a ihned po zchladnutí se spoj fólie delaminoval již pod lehkým ručním nátlakem.
Obr. č. 2, 3 – Schémata struktury PVC
Tyto dva obrázky ukazují strukturu PVC. Zejména z 3D schématu je jasné, že když se cokoliv přežene nebo, když hmota neobsahuje byť malý komponent, retardér, může dojít k dramatickým důsledkům, zejména porušení řetězce, který přestane, lokálně nebo plošně plnit svojí funkci, nastartuje se proces stárnutí, ztráty technických vlastností.
Typickým projevem mikrobiologické koroze jsou následující obrázky. Jsou pořízeny na několika stavbách a u několika prováděcích firem. Tj. není to unikátní porucha, bohužel je to porucha, která je relativně častá. Jejím důsledkem je samozřejmě porušení vodotěsnosti syntetické fólie a zatékání do střešního pláště a s tím spojené další potíže zejména užívání..
K obdobnému porušování fólií dochází v případě syntetických fólií, které nemají dostatečnou životnost a jsou porušeny kroupami. Každá fólie by měla mít testy na proražení kroupami. Přesný název je „Odolnost proti krupobití“ zkušební metodu řeší EN 13583, Základní specifikace, kde se nachází tyto údaje a samozřejmě další je EN 13956. Tedy, když shrnu, co je důsledkem mikrobiologické koroze, efektu aktivního uhlí, tak to je ztráta technických vlastností, ale též výrazné snížení odolnosti proti krupobití, ale současně mechanického poškození při běžné údržbě. Tady je velké nebezpečí, pro konečného uživatele, že pojišťovna by nemusela hradit škody způsobené kroupami, když by bylo prokázáno, že poškozená hydroizolační fólie vykazovala zrychlené stárnutí právě v důsledku výše uvedeného efektu.
Pár dokumentačních fotografií ukazující typické projevy tohoto efektu.
Obr. č. 4 – Schéma praskliny s jednotlivými vývojovými stupni
a) Výrazně patrná prohlubeň
b) Jádro poruchy
c) Prasklina ve fólii
d) Výrazně patrná prohlubeň
e) Počáteční stádium – vizuálně patrná prohlubeň
Obr. č. 5 – Celkový pohled na úžlabí, kde je hydroizolační povlak porušen tímto způsobem, řada míst je již opravena záplatami.
Velká většina používaných fólií jsou plastomery, tj. jejich tvarové změny jsou obvykle trvalé.
Obr. č. 6 – Praskání hydroizolačního povlaku v počáteční fázi
Obr. č. 7 – Praskání hydroizolačního povlaku v počáteční fázi
Obr. č. 8 – Praskání hydroizolačního povlaku v počáteční fázi – z negativní strany
Obr. č. 9 – Praskání hydroizolačního povlaku v pokročilé fázi
Obr. č. 10– Praskání hydroizolačního povlaku v pokročilé fázi
Obr. č. 11 – Praskání hydroizolačního povlaku v pokročilé fázi – pohled proti světlu na lokání masivní perforací
Obr. č. 12 – Praskání hydroizolačního povlaku v pokročilé fázi
Obr. č. 13 – Pohled do sondy, kde jsou parné stopy po protékání vody do tepelné izolace
Při srovnání technických vlastností jsme srovnávali fólii zejména při ohybu v záporných teplotách. Výsledky byly:
• nová fólie, resp. fólie deklarovaná výrobcem – teplota lámavosti – 35 °C
• fólie v místě porušení,resp. v jeho blízkosti – teplota lámavosti – 25 °C
Tedy při dosažení teploty – 25 °C dochází k samovolnému popraskání fólií. Základní otázkou je čas, za který k této situaci dojde. Z příkladů v České republice se tato doba pohybuje od 3 do 10 let.
Tato doba výrazně závisí na:
• tloušťce fólie – platí, čím menší tloušťka, tím rychlejší projev této poruchy
• expozici – platím čím větší expozice pro náletovou zeleň v kombinaci absencí údržby – tím rychlejší projev této poruchy
• expozice klimatická – čím znečištěnější prostředí, zejména spadem popílku (C) tím rychlejší projev této poruchy
• čím méně kvalitní je fólie (riziko absence některých retardérů), tím rychlejší projev této poruchy
Velmi důležitým faktorem je tloušťka fólie, uvědomme si, že výrobce se snaží vyrábět hydroizolační materiály na nejnižší možné tloušťce, tj. deklarovaná tloušť – 10 %. Jestliže se tak stane u fólie deklarované jako 1,2 mm tlusté, pak je porušení „efektem aktivního uhlí“ relativně rychle, tedy blíží se spodní časové hranici.
Obr. č. 14 – Mechanické poškození fólií způsobené krupobitím
Pro srovnání tohoto typu poškození uvádím následující obrázky, které jsou důkazem brutálního zacházení s hydroizolacemi na našich stavbách.
Obr. č. 15 – Mechanicky porušená syntetická fólie – hrany porušení jsou nepravidelné, fólie je potrhaná
Obr. č. 16 – Pravidelný řez v hydroizolaci, to je tak když na fólii dopadne lešenářská trubka
Obr. č. 17 – Hluboká rýha na povrchu fólie, mechanicky porušená hmota fólie
Obr. č. 18 – Mechanicky protlačená syntetická fólie na povrchu fólie jsou patrné protlaky, prohlubeniny.
Je nutné si uvědomit, že fólie jsou plastomery, mají tvarovou paměť, na rozdíl od elastomerových vodotěsných izolací, tj. při jednorázovém zatlačení na hmotu, tyto tlakové účinky zůstávají patrné. Na výše uvedených obrázcích je patrný rozdíl mezi mechanickým a strukturálním poškozením. Při tomto srovnání je velmi jednoduché rozlišit příčiny jednotlivých poškození.
Tento článek není zaměřen proti syntetických fóliím, poruchové jsou i asfaltové izolace nebo stěrkové izolace. Každý z těchto systémů je zatížen vlastní množinou chyb a poruch, proto je nutné ke všem systémům přistupovat opatrně a volit řešení, která jsou minimálně riziková.
Autor: Ing. Marek Novotný
Fotografie: autor článku