Složení asfaltových izolačních pásů v České republice
1. Úvod
Hydroizolační funkci v asfaltových izolačních pásech (dále v textu AIP) zajišťuje asfaltová hmota a to její množství a kvalita. Asfaltová hmota se skládá z asfaltu, polymerů a plniv. Kvalita asfaltové hmoty je dána množstvím plniv. [1]. Současná norma pro výrobu AIP pro izolaci betonových mostovek EN 14695:2010 [2] obsahuje řadu zkoušek, ale nemá uveden postup pro zjištění množství asfaltu nebo limitní množství asfaltové hmoty. V odborné veřejnosti je považována jako limitní hodnota plošné hmotnosti asfaltu v AIP pro izolaci betonových mostovek 3300 g/m2. Ukazatelem hydroizolační schopnosti tak zůstává zkouška na vodotěsnost dle EN 14694:2006 [3].
Vzhledem k tomu, že legislativně není stanoven žádný požadavek na množství asfaltu a plniv v asfaltové hmotě a tím v AIP, chce tento příspěvek ukázat, kde se nachází obvyklé množství asfaltu v AIP a jaké je množství plniv v asfaltové hmotě.
Vzhledem k tomu, že legislativně není stanoven žádný požadavek na množství asfaltu a plniv v asfaltové hmotě a tím v AIP, chce tento příspěvek ukázat, kde se nachází obvyklé množství asfaltu v AIP a jaké je množství plniv v asfaltové hmotě.
2. Materiál a metodika
Pro testování bylo vybráno celkem 7 AIP, které se používají pro jednovrstvé aplikace na izolaci betonových mostovek.
Následující soubor je dle rozdělení pásů v ČSN 736242:2010 [2]. Celkem 4 pásy jsou s hrubozrnným posypem a 3 pásy s jemnozrnným posypem nebo bez posypu. Ve vybraném souboru jsou 4 výrobky s hmotou plastomerického charakteru a 3 s hmotou elastomerického charakteru. Vzhledem k tomu, že ČSN 736242:2010 [2] nerozděluje požadavky na AIP dle typu asfaltové hmoty, jsou všechny výrobky v jedné skupině. U vzorků č.14,17 byla v asfaltové hmotě směs polymerů plastomerického a elastomerického charkteru. Vzorky č.14,17 byly označeny typem, jehož výsledné vlastnosti převažovaly.
Z hlediska sledování množství asfaltu v AIP a plniv v asfaltové hmotě je důležité rozdělit AIP z hlediska povrchové úpravy. Toto rozdělení je v ČSN 736242:2010 [4], která stanovuje kvalitativní požadavky na AIP. Obdoba této normy na Slovensku STN 736242:2010 [5] toto rozdělení nemá, ale vyžaduje stanovení tloušťky AIP bez posypu. Vyhodnocení tedy bude probíhat tak, že AIP budou rozděleny do dvou skupin z hlediska povrchové úpravy na AIP s hrubozrnným posypem a jemnozrnným posypem (bez posypu). Pro přehlednost jsou základní parametry uvedeny v tabulce č.1.
Legenda. P – plastomerický charakter, E – elastomerický charakter, PES – polyester, Po – podélné vyztužení, (- ) – bez vyztužení
Tab. 1: Přehled zkoušených vzorků AIP. Zdroj: vlastní.
Následující soubor je dle rozdělení pásů v ČSN 736242:2010 [2]. Celkem 4 pásy jsou s hrubozrnným posypem a 3 pásy s jemnozrnným posypem nebo bez posypu. Ve vybraném souboru jsou 4 výrobky s hmotou plastomerického charakteru a 3 s hmotou elastomerického charakteru. Vzhledem k tomu, že ČSN 736242:2010 [2] nerozděluje požadavky na AIP dle typu asfaltové hmoty, jsou všechny výrobky v jedné skupině. U vzorků č.14,17 byla v asfaltové hmotě směs polymerů plastomerického a elastomerického charkteru. Vzorky č.14,17 byly označeny typem, jehož výsledné vlastnosti převažovaly.
Z hlediska sledování množství asfaltu v AIP a plniv v asfaltové hmotě je důležité rozdělit AIP z hlediska povrchové úpravy. Toto rozdělení je v ČSN 736242:2010 [4], která stanovuje kvalitativní požadavky na AIP. Obdoba této normy na Slovensku STN 736242:2010 [5] toto rozdělení nemá, ale vyžaduje stanovení tloušťky AIP bez posypu. Vyhodnocení tedy bude probíhat tak, že AIP budou rozděleny do dvou skupin z hlediska povrchové úpravy na AIP s hrubozrnným posypem a jemnozrnným posypem (bez posypu). Pro přehlednost jsou základní parametry uvedeny v tabulce č.1.
Legenda. P – plastomerický charakter, E – elastomerický charakter, PES – polyester, Po – podélné vyztužení, (- ) – bez vyztužení
Tab. 1: Přehled zkoušených vzorků AIP. Zdroj: vlastní.
2.1. Plošná hmotnost asfaltu v AIP
Pro odběr zkušebních těles a stanovení plošné hmotnosti asfaltu v AIP byl použit zkušební postup dle ČSN EN 544:2011 [6]. Tento zkušební postup je založen na extrakci tří zkušebních těles v Soxhletově extraktoru. Extrakce se provádí tak dlouho, až se rozpouštědlo v extraktoru stane čistým.
V extraktoru zůstává zbytek AIP bez asfaltu. Při vyhodnocení se vypočítá aritmetický průměr ze tří zkušebních těles. Výsledek je uváděn v g/m2.
2.2. Stanovení množství plniv v asfaltové hmotě Pro stanovení množství plniv v AIP není stanoven žádný normový zkušební postup. Byl tedy stanoven vlastní postup. Z každého AIP se vždy připravil jeden vzorek o rozměru 50 x 150 mm. Ze spodního povrchu vzorku se odstranila ochranná PE folie a odebrala se asfaltová hmota. Z této hmoty se oddělily 3 zkušební tělesa o hmotnosti 1,0+/-0,05 g, která se přesně zvážila a vložila do zvážených spalovacích kelímků. Kelímky se zkušebními tělesy se vložily do pece nahřáté na teplotu 1000 +/-50 °C. Po 20 minutách se vzorky pomocí kleští vyjmuly a nechaly se zchladit. Poté se zvážil vypálený zbytek v kelímku. Dále se vypočetlo množství plniv obsažené v asfaltové povlakové hmotě v %. Za výsledek se považuje aritmetický průměr ze tří vzorků. Jestliže se jednotlivé hodnoty liší od průměru o více než 5%, je nutné zkoušku opakovat.
3 Výsledky zkoušek
3.1. plošná hmotnost asfaltu v AIP
Plošná hmotnost asfaltu v AIP se pohybovala v rozmezí od 2532 g/m2 do 3704 g/m2 s průměrnou hodnotou 3414 g/m2 směrodatná odchylka 419 g/m2 .Vzorky s hrubozrnným posypem obsahovaly 3598 g/ m2 směrodatná odchylka 147 g/m2 a vzorky s jemnozrnným posypem nebo bez posypu 3169 g/m2 asfaltu na m2 směrodatná odchylka 479 g/m2. AIP s hmotou elastomerického charakteru 3089 g/ m2 směrodatná odchylka 788 g/m2. AIP s hmotou plastomerického charakteru 3544 g/m2 směrodatná odchylka 186 g/m2.
Obr. 1: Výsledky plošné hmotnosti asfaltu v AIP. Zdroj: vlastní.
3.2. Stanovení množství plniv v asfaltové hmotě
Množství plniva v asfaltové hmotě se pohybovalo v rozmezí od 14,1% do 31,6% s průměrnou hodnotou 23,1% a směrodatnou odchylkou 5,8 %. Vzorky s hrubozrnným posypem obsahovaly 21,7 % a směrodatné odchylky 5,9%, vzorky s jemnozrnným posypem nebo bez posypu 24,9% a směrodatné odchylky 6,3%. AIP s hmotou elastomerického charakteru 25,2 g/m2 směrodatná odchylka 1,1 g/m2. AIP s hmotou plastomerického charakteru 22,2g/m2 směrodatná odchylka 6,9 g/m2.
Obr. 2: Výsledky zkoušky množství plniv v asfaltové hmotě. Zdroj: vlastní
4 Diskuse
4.1. Plošná hmotnost asfaltu v AIP
Množství asfaltu se s výjimkou jednoho vzorku pohybovalo v rozmezí 3306 g/m2 až 3704 g/m2, což představuje směrodatnou odchylku 197 g/m2. Ohebnost za nízkých teplot se u těchto vzorků pohybovala od -4°C do -21°C. Vzorek s největší plošnou hmotností asfaltu nedosáhl nelepších výsledků v ohebnosti za nízkých teplot. Ohebnost se pohybovala od -7 do -8°C. [7]. Vzorek s mejmenší plošnou hmotností dosáhl nejlepších výsledků v ohebnosti za nízkých teplot. U výsledku je ale nutné zohlednit nejmenší tl. Ze sledovaných AIP a povrchovou úpravu kterou byl jemnozrnný posyp. Naopak AIP s nejmenší plošnou hmotností dosáhl nejlepších výsledků v ohebnosti za nízkých teplot. Hodnotu 3300 g/m2 překročily s výjimkou jednoho všechny AIP.
Výsledky vzorků č. 2, 3 a 16 jsou překvapivé. Vzorky 2 a 3 obsahovaly nejvíce asfaltu, nejméně plniv a přesto v ohebnosti za nízkých teplot dosáhly skoro nejhorších výsledků. Odpověď je možné hledat v úpravě vlastní asfaltové hmoty. U vzorku č. 16, kde tl. zkušebního tělesa byla pouze 4,8 mm.
Výsledky vzorků č. 2, 3 a 16 jsou překvapivé. Vzorky 2 a 3 obsahovaly nejvíce asfaltu, nejméně plniv a přesto v ohebnosti za nízkých teplot dosáhly skoro nejhorších výsledků. Odpověď je možné hledat v úpravě vlastní asfaltové hmoty. U vzorku č. 16, kde tl. zkušebního tělesa byla pouze 4,8 mm.
4.2. Stanovení množství plniv v asfaltové hmotě
Množství plniv v asfaltové hmotě se pohybovalo nezávisle na povrchové úpravě asfaltového pásu. Vzorky AIP lze rozdělit z hlediska tepelné odolnosti [8] do dvou skupin. V první skupině jsou vzorky č. 14,15,16,17 tyto vzorky dosahovaly tepelné odolnosti do 125°C. Obsahovaly plnivo 24,4 až 31,6 %. Ve druhé skupině jsou vzorky č.2, 3 a 10 s hmotou čistě modifikovanou plastomery s tepelnou odolnosti [8] vyšší než 155°C. Zde je dávkování plniv nižší a to od 14,1 do 20%. Z výsledků je patrné, že AIP s vyšší tepelnou odolností obsahovaly menší množství plniv.
Obr. 3. Miska a váha sloužící k určení množství plniv. Zdroj: vlastní.
5 závěr
Za obvyklé množství asfaltu v AIP je možné stanovit 3414 g/m2 a 23,1% plniv. Stanovení plošné množství asfaltu a množství plniv nelze považovat za ukazatel, že AIP vyhoví na další zkoušky jako je ohebnost za nízkých teplot a stálost za vysokých teplot, což dokumentují výsledky vzorků č. 2 a 3, které obsahovaly nejvíce asfaltu, nejméně plniv a přesto v ohebnosti za nízkých teplot dosáhly skoro nejhorších výsledků Je ale možné konstatovat, že AIP modifikované polymery plastomerického charakteru obsahují menší množství plniv.
6 Použitá literatura
[1] J.Plachý, V. Petránek : The density of asphalt belts as one of the criterions for selection of suitable waterproofing material. Littera Scripta, České Budějovice: Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, 2012,roč. 5, č. 2, s. 275-285. ISSN 1802-503X
[2] ČSN EN 14695:2010. Hydroizolační pásy a fólie – Asfaltové pásy pro hydroizolaci betonových mostovek a ostatních pojížděných betonových ploch – Definice a charakteristiky. Praha: Ústav pro technickou normalizaci, metrologii a zkušebnictví. 2010-05-01. Třídící znak 727605.
[3] ČSN EN 14694:2006. Hydroizolační pásy a fólie – Hydroizolace betonových mostovek a ostatních pojížděných betonových ploch – Stanovení odolnosti předem narušených pásů proti dynamickému vodnímu tlaku. Praha: Ústav pro technickou normalizaci, metrologii a zkušebnictví. 20106-01-01. Třídící znak 727676.
[4] ČSN 736242:2010. Navrhování a provádění vozovek na mostech pozemních komunikací. Praha: Ústav pro technickou normalizaci,metrologii a zkušebnictví. 2010-04-01. Třídící znak 736242.
[5] STN 736242:2010. Vozovky na mostoch pozemných komunikácií. Navrhovanie a požadavky na materiály. Bratislava: Slovenský ústav technickej normalizácie. 2010-05-01. Třídící znak 736242.
[6] ČSN EN 544:2011. Asfaltové šindele s minerální a/nebo syntetickou výztužnou vložkou- Specifikace výrobku a zkušební metody. Praha: Ústav pro technickou normalizaci,metrologii a zkušebnictví. 2011-10-01. Třídící znak 747709.
[7] ČSN EN 1109 :2000. Asfaltové pásy a fólie – Stanovení ohebnosti za nízkých teplot. 1. vyd. Praha: Český normalizační instutut, 2000-09-01. Třídící znak 727633.
[8] ČSN EN 1110 :2011. Asfaltové pásy a fólie – Stanovení odolnosti proti stékání při zvýšené teplotě. 2. vyd. Praha: Úřad pro technickou normalizaci. 2011-05-01. Třídící znak 727634
[2] ČSN EN 14695:2010. Hydroizolační pásy a fólie – Asfaltové pásy pro hydroizolaci betonových mostovek a ostatních pojížděných betonových ploch – Definice a charakteristiky. Praha: Ústav pro technickou normalizaci, metrologii a zkušebnictví. 2010-05-01. Třídící znak 727605.
[3] ČSN EN 14694:2006. Hydroizolační pásy a fólie – Hydroizolace betonových mostovek a ostatních pojížděných betonových ploch – Stanovení odolnosti předem narušených pásů proti dynamickému vodnímu tlaku. Praha: Ústav pro technickou normalizaci, metrologii a zkušebnictví. 20106-01-01. Třídící znak 727676.
[4] ČSN 736242:2010. Navrhování a provádění vozovek na mostech pozemních komunikací. Praha: Ústav pro technickou normalizaci,metrologii a zkušebnictví. 2010-04-01. Třídící znak 736242.
[5] STN 736242:2010. Vozovky na mostoch pozemných komunikácií. Navrhovanie a požadavky na materiály. Bratislava: Slovenský ústav technickej normalizácie. 2010-05-01. Třídící znak 736242.
[6] ČSN EN 544:2011. Asfaltové šindele s minerální a/nebo syntetickou výztužnou vložkou- Specifikace výrobku a zkušební metody. Praha: Ústav pro technickou normalizaci,metrologii a zkušebnictví. 2011-10-01. Třídící znak 747709.
[7] ČSN EN 1109 :2000. Asfaltové pásy a fólie – Stanovení ohebnosti za nízkých teplot. 1. vyd. Praha: Český normalizační instutut, 2000-09-01. Třídící znak 727633.
[8] ČSN EN 1110 :2011. Asfaltové pásy a fólie – Stanovení odolnosti proti stékání při zvýšené teplotě. 2. vyd. Praha: Úřad pro technickou normalizaci. 2011-05-01. Třídící znak 727634
