Hydroizolace staveb, a zejména střech, je kritickým prvkem pro jejich dlouhodobou ochranu a funkčnost. S rozvojem moderních technologií se na trhu objevily materiály, které překonávají tradiční řešení, a to jak z hlediska životnosti, tak i jednoduchosti aplikace. Hydroizolační fólie z PVC-P (měkčený polyvinylchlorid) jsou vyráběny s důrazem na vysokou odolnost a flexibilitu.
Charakteristika a použití PVC fólií
Hydroizolační fólie obsahující ve své materiálové bázi PVC jsou v současné době nejpoužívanějším typem hydroizolačních fólií pro ploché střechy na českém i evropském trhu. Polyvinylchlorid (PVC) je ve své podstatě tvrdý a nepoddajný materiál vyráběný z 57 % kamenné soli a 43 % ropy, který je velmi odolný vůči vlivům povětrnosti.
Fólie HYDROTOP: Specifické vlastnosti a aplikace
Fólie HYDROTOP je černá, nevyztužená, homogenní fólie vyrobená na bázi měkčeného PVC, dle harmonizované normy: PN-EN13967:2012. Vyrábí se v tloušťce 1,0 mm a 1,5 mm, v šíři role 2 m. Šíře role je 2,03m. Rozměry a balení jsou 2 X 28 m, role 56 m2. Folie HYDROTOP se používá jako izolace proti zemní vlhkosti, vodě, tlakové vodě a volně stékající (gravitační) vodě. Používá se jako izolace spodní stavby, základů, základových a podlahových desek a vodních nádrží (není možné použít pro pitnou vodu). Fólie v tloušťce minimálně 1,0 mm splňuje základní požadavky na protiradonovou bariéru a UV stabilitu. Fólie je odolná proti ropným produktům. Fólie je odolná proti dlouhodobému působení UV záření, může být ve styku s čerstvou nebo slanou vodou a tekutými chemikáliemi s nízkou koncentrací. Je vysoce odolná proti proražení a perforaci kořeny, a vykazuje vynikající zpracovatelnost, svařitelnost a ohebnost za nízkých teplot. Systém řízení kvality podle DIN EN ISO 9001 : 2008, DIN 14001 : 2005. PVC fólie HYDROTOP splňuje požadavky harmonizované normy DIN EN 13967, typ T „pás proti tlakové vodě“.
Aplikace fólie HYDROTOP
Fólie HYDROTOP se spojuje svařováním horkým vzduchem při teplotě okolo 360 °C - 420 °C, v závislosti na okolním prostředí. Šířka sváru je vždy cca 40 mm, minimálně však 30 mm. V případě že hrozí možnost zvlnění nebo vzájemného posunu, doporučuje se fólii každých 30 cm lehce nabodovat, přitom musí dojít pouze k lehkému nahřátí a jejímu následnému stlačení. Fólie musí být chráněna proti poškození geotextilií. Aplikační teplota by neměla klesnout pod 10 °C.
Další typy PVC hydroizolačních fólií
Nevyztužená hydroizolační fólie z měkčeného PVC, vyrobená vícenásobnou extruzí, se používá především pro hydroizolace vodních staveb, jako jsou betonové a zemní kanály, nádrže, jezírka, řeky. Mezi další produkty patří například:
Čtěte také: Důležitost fólie pod beton
- Zemní hydroizolační PVC folie Hydrotop 1,5 mm (PVC hydroizolační folie proti vodě Hydrotop tl.1,5mm rozměr 2 x 18 m)
- FATRAFOL 803 zemní hydroizolační fólie 1,5 mm x 2 000 mm x 20 m (40 m2), barva: hnědá
- FATRAFOL 803 S tl.1,5mm š.2,0m B4013 hydroizolační folie (40m2) zemní | Hydroizolace folie zemní folie
- FATRAFOL 813 zemní hydroizolační fólie FATRAFOL 813: 1,5 mm x 2 050 mm x 20 m (tloušťka x šířka) role 41 m2
- Folie hydroizolační Stafol 914 zemní PVC tl.0,6mm 2,05x10m /20,5m2/. Fólie STAFOL 914 je vyrobena z PVC. Je určena k hydroizolacím staveb proti zemní vlhkosti, nelze ji použít při namáhání tlakovou vodou.
Výhody PVC hydroizolačních fólií
- Vynikající mechanické vlastnosti: Díky nosné vložce (polyesterová mřížka) mají fólie vysokou pevnost v tahu a odolnost proti statickému i dynamickému zatížení.
- Odolnost vůči povětrnostním vlivům: Materiály jsou stabilizovány proti UV záření a jsou mrazuvzdorné až do teplot -30 °C.
- Požární bezpečnost: Mnoho fólií obsahuje přísady, které je činí samozhášivými, čímž zvyšují požární odolnost střešního pláště.
- Vodotěsnost spojů: Nejdůležitější vlastností je technologie svařování horkým vzduchem.
- Dobrá ohebnost a tvárnost: Výhodou fólií mPVC je vedle velmi příznivé ceny (ve srovnání s jinými typy hydroizolačních fólií) jejich velmi dobrá ohebnost, tvárnost a především vynikající svařitelnost.
Složení PVC fólií
Hydroizolační fólie z PVC-P se skládají ze tří základních vrstev:
- Vrchní vrstva: Z měkčeného PVC s UV stabilizátory a protiskluzovou úpravou.
- Nosná vložka: Je tvořena polyesterovou mřížkou (PES) nebo skleněným rounem.
- Spodní vrstva: Opět z měkčeného PVC.
Pro termoplastické systémy jsou typické poplastované plechy jako systémový konstrukční doplněk. Jedná se o tabule nebo role pozinkovaného plechu tloušťky obvykle 0,6 mm, na spodní straně lakovaného a na horní straně opatřeného vrstvou plastu stejného jako je materiál příslušné fólie v tloušťce 0,6 - 0,8 mm.
Stavební patologie a vady hydroizolačních fólií
Patologie je lékařská věda zabývající se studiem a diagnostikou nemocí živých systémů. Pojem vychází z vícevýznamového řeckého slova pathos, což může být vášeň, zážitek nebo také muka. Za patologický stav se považuje stav způsobený vadou nebo nedodělkem, který je příčinou vady. Hlavním předmětem stavební patologie je výzkum čtyř složek nemoci: příčiny (etiologie), mechanismus vývoje vady/poruchy (patogeneze), strukturální změny stavebního systému (morfologie) a důsledky těchto změn ve formě funkčních a estetických projevů.
Článek pojednává o vadách a poruchách syntetických fóliových hydroizolací, které vykazují výrobní vady vedoucí ke zkrácení životnosti hydroizolačního systému i vlastní hydroizolace, a to v důsledku výrobních, ale i konstrukčních vad. Je třeba si uvědomit, že u všech stavebních materiálů a u všech technických řešení lze najít jak pozitivní, tak také negativní příklady. Nelze paušálně říci, že některé z materiálů nebo některé technické řešení je kompletně špatné, nebo kompletně dobré. Vady a poruchy se vyskytují kolem nás a je nutné se s nimi nějak vyrovnat. Patologické jevy ve stavebnictví jsou čím dál tím častější, čím dál tím složitější a jejich řešení je čím dál tím dražší.
Následující poznatky pramení ze zkoumání porouchaných hydroizolačních materiálů. V žádném případě se netýkají výrobců a dodavatelů, kteří se snaží prosazovat řádnou kvalitu svých dodávek. Hlavní problém u hydroizolačních materiálů je nedostatečná životnost těchto materiálů spojená s negativními vlastnostmi, které tyto materiály mohou vykazovat. U fóliových hydroizolačních materiálů se jedná zejména o používání nestabilních změkčovadel, extrémně rychle migrujících. Hydroizolační materiály se spíše poruší ve spojích, než ve vlastním materiálu. Pevnost spojů je tedy obvykle nižší, než pevnost vlastního materiálu.
Čtěte také: Stínící tkanina: využití a instalace
Typy změkčovadel a jejich vliv
V případě monomerně měkčených fólií mPVC se jedná o nejrozšířenější typ hydroizolačních fólií na našem trhu. Monomerickými změkčovadly jsou olejovité ftaláty. Problémem tohoto typu měkčení však je skutečnost, že tato změkčovadla mohou za určitých podmínek z hmoty fólie unikat. Tento jejich únik může být nepříznivě urychlen dlouhodobým přímým stykem monomerně měkčené fólie s asfaltovými a dehtovými výrobky a v menší míře rovněž i s pěnovými plasty (např. polystyreny používanými jako tepelná izolace plochých střech) a s půdními mikroorganizmy. V praxi se tato materiálová nesnášenlivost řeší konstrukčně skladbou souvrství, obvykle vložením vhodné separační vrstvy.
Koncem 60. let se začaly projevovat vážné poruchy tehdejších prvních konstrukčních generací povlakových hydroizolací typu mPVC, způsobené malými znalostmi a zkušenostmi s tímto typem fólií, především s jejich náchylností ke ztrátě změkčovadel. Byla proto hledána jejich náhrada, která by na jedné straně odstranila tuto jejich největší slabinu, ale která by si na druhé straně zachovala jejich jinak velmi dobré užitné vlastnosti, tedy vynikající zpracovatelnost a velmi nízký difúzní odpor. Řešením bylo nahrazení tekutých změkčovadel vhodnou pevnou a přitom flexibilní látkou, která by jinak tuhému PVC dodala potřebnou ohebnost a tvárnost. Začátkem 70. let tak byly vyvinuty ve spolupráci s chemickým koncernem DuPont fólie na bázi EVA/PVC. Základ materiálové báze těchto fólií tvoří směs 60 % etylen-vinyl-acetátu (EVA) a 35 % PVC, zbytek doplňují obvyklé stabilizátory a pigmenty. Principiální rozdíl mezi oběma těmito základními typy fólií na bázi PVC tedy spočívá ve skutečnosti, že fólie typu EVA/PVC neobsahují žádná tekutá, potenciálně migrující změkčovadla, jsou vyrobeny výhradně z pevných, netěkavých látek. Jejich životnost je rovněž díky tomu výrazně vyšší než u fólií mPVC. Současně si ale fólie EVA/PVC zachovaly díky obsahu PVC ve své materiálové bázi všechny příznivé vlastnosti fólií mPVC, také jejich faktor difúzního odporu je velmi nízký pod úrovní 20 000 (-).
Metody zkoumání vad a poruch
Pro zkoumání poruch je důležité znát faktický stav porouchaného materiálu a současně mít k dispozici materiál stejný, ale neporouchaný (nebo alespoň co nejméně porouchaný). V tomto případě pak lze srovnávat, co se vlastně u materiálu porouchaného stalo, k čemu došlo a proč. Pro hydroizolace jsme zpracovali metodiku zkoumání těchto jevů, takže v současné době již máme výsledky, data, která můžeme publikovat. Ve většině případů se nejedná o otázky pevnosti, protože vlastnosti přebírá výztužná vložka hydroizolačního materiálu a pevnostní problémy, tj. zejména přetržení, nejsou v současné době vůbec ve statistikách poruch zastoupeny.
Vizuální kontrola
Vizuální kontrola povrchu je velmi důležitá, protože tímto způsobem dostáváme jednoduše signál o kvalitě materiálu, respektive o způsobu jeho stárnutí. Při vizuálních indiciích - drsný, sprašující povrch, lze identifikovat existenci problému, který zkoumaná fólie má. To je vždy základní signál pro hledání problémů ve vlastní hmotě izolačního materiálu.
Měření tloušťky a prasklin
Z naměřených hodnot vyplývá, že průměrná tloušťka zkušebního hydroizolačního vzorku je 1,070 mm, tj. 89 % původní deklarované tloušťky materiálu. Z provedeného měření je patrné, že v průběhu několika let materiál postupně ztrácí svoji tloušťku. Je patrné, že tloušťka hydroizolačního povlaku je nerovnoměrná. V místech, kde dochází k abrazi, je tenčí. K tomu došlo v průběhu fungování hydroizolačního povlaku. Ubyla též vnější vrstva hydroizolačního fóliového povlaku a došlo ke snížení krycí vrstvy výztužné vložky tohoto materiálu. To souvisí s druhou zkouškou, s nasákavostí hydroizolačního materiálu.
Čtěte také: Betonová fólie – snadná aplikace
Při provedené zkoušce byly zjišťovány rozsahy prasklin na povrchu zkušebního vzorku při různých zkušebních teplotách. Z provedeného měření je patrné, že hydroizolační fólie po velmi krátké době (cca 8 let od zabudování do konstrukce) neplní svoji funkci. K popraskání vzorku dochází již při teplotách okolo 15 °C. Při nízkých teplotách okolo 0 °C dochází k silnému popraskání hydroizolačního materiálu po celé šířce. Toto je samozřejmě jednou z příčin dotace vlhkosti do oblasti výztužné vložky.
Mikroskopická analýza
Další přiblížení, které pomůže určit další postup, je mikroskopická analýza, kdy lze na mikroskopických snímcích identifikovat další markanty důležité pro celkové hodnocení. Ze snímkování povrchů jednotlivých zkušebních vzorků je patrné, že nekryté části hydroizolační fólie jsou výrazně poškozeny. Na světlých površích hydroizolačního souvrství jsou patrné výrazné plastické trhliny, přičemž je nutné upozornit zejména na kroužek na obrázku č. 11, kde je trhlina vedoucí až k výztužné vložce. V tomto případě (obr. č. 21) není homogenně spojena vložka s izolační hmotou, vodě je umožněno proniknout, migrovat kolem vložky.
Na následujících fotografiích je mikroskopem zachycen příčný řez hydroizolační fólií. Snímky byly pořízeny na kryté části hydroizolace, která nebyla vystavena UV a na nekryté části hydroizolace, která byla vystavena UV záření. Na snímku jsou patrné známky degradace materiálu. Pro hodnocení zbytkové životnosti je vhodné znát vypařovací plochu. V rámci nového materiálu nejsou patrné degradační procesy tohoto typu. Nejvýznamnějším parametrem je zvětšování vypařovací plochy. V případě použití nestabilních změkčovadel, kdy při degradaci dochází k migraci, je velmi důležitá vypařovací plocha, kde platí to, že čím je tato plocha větší, tím je konečná degradace rychlejší. Tento defekt je způsoben kroupami.
Chemické zkoušky
Po mikroskopické analýze, což je svým způsobem vizuální hodnocení, následuje chemická analýza a to především stanovení množství nebo zbytkového množství změkčovadel. Používáme tři základní zkoušky pro identifikaci vad a dokumentaci fóliových (a nejen fóliových) materiálů.
- Zjišťování podílu nespalných zbytků: Při provedené zkoušce bylo zjišťováno množství plniva - nespalitelných zbytků ve zkušebním materiálu. Z grafu je patrné, že procenta nespalitelných zbytků kryté části vzorků mají nižší procentuální zbytky, než fólie nekryté. Množství nespalitelných zbytků kryté části se pohybuje v rozmezí mezi 11,0 ≈ 11,7. U nekryté části se množství nespalitelných zbytků pohybuje v rozmezí mezi 12,1 ≈ 12,9.
- Infračervená spektroskopie (IR analýza): IR analýza je nedestruktivní analytická metoda určená především pro identifikaci a strukturní charakterizaci organických sloučenin a anorganických látek. IR analýza slouží k porovnání obsahu nespalitelných zbytků ve fóliích vážkovým stanovením. Budou zkoumány vždy materiály světlé strany PVC fólie na nekryté ploše fólie (v ploše - vystavená UV záření) a kryté fólie (v přesahu chráněná před vlivem UV záření). Z tohoto srovnání lze zjistit rozdíly nebo shody obou typů vzorků. Na obrázku je patrný dramatický rozdíl mezi jednotlivými spektry pro krytou a nekrytou část fólie. V tomto případě lze tímto dokázat intenzitu degradačních procesů zkoumané hydroizolační fólie PVC.
- Plynová chromatografie: Plynová chromatografie je typ separační metody, kdy se od sebe oddělují složky obsažené ve vzorku. Mohou být převedeny do plynné fáze, aniž by došlo k jejich rozkladu. Na základě této metody lze kvantifikovat množství a typ změkčovadel. K tomuto je nejvhodnější plynová chromatografie, která je schopna ze vzorečku přesně určit množství změkčovadel a srovnat s množstvím změkčovadel v právě vyrobené fólii nebo ve fólii, která nebyla vystavena UV záření, jež nejvíce přispívá k migraci změkčovadel. Pro zkušební vzorky č. 3, 4 a 5 bylo provedeno relativní srovnání úbytku změkčovadla (např. DIDPDiisodecyl phthalate) mezi nekrytou a krytou částí hydroizolační fólie. Jelikož jsou naměřené průměrné hodnoty pro nekryté fólie č. 1 a č. 2 přibližně stejné, byly také pro tyto vzorky určeny relativní úbytky změkčovadla DIDP v nekryté části fólie.
V rámci zkoumání a laboratorních zkoušek předmětného hydroizolačního materiálu PVC fólie tl. 1,2 mm došlo k potvrzení poznatků zjištěných během vizuální kontroly střešního pláště a byl potvrzen předpoklad blížícího se konce životnosti hydroizolačního materiálu. Vizuální pozorování byla základem pro další rozhodovací proces, jakým způsobem kvantifikovat stav hydroizolačního povlaku, které zkoušky provést pro dokázání degradace zkoušeného hydroizolačního materiálu, kde bylo dále zjištěno, že při ztrátě 50 % změkčovadel dojde k závažným funkčním selháváním zkoumané hydroizolace. V případě, že by přišly kroupy, byl by konec rychlejší.
Srovnání s jinými typy hydroizolačních fólií
Vedle PVC fólií existují i jiné typy hydroizolačních materiálů, každý s vlastními specifickými vlastnostmi:
- Fólie na bázi polyolefinů (polypropylenů a polyetylenů): Byly uvedeny na trh koncem 80. let jako důsledek tehdejší vlny ekologických hnutí. Neobsahují žádná migrující změkčovadla a jsou snášenlivé jak s asfalty, tak s pěnovými polystyreny. Neobsahují rovněž žádný chlór a jsou tedy plně „ekologické". Nevýhodou je ve srovnání s fóliemi na bázi PVC jejich podstatně větší tuhost a obtížnější svařitelnost.
- Bitumen-polymerní fólie (FPO, TPO): Jedná se o skupinu materiálů, která tvoří přechodovou fázi mezi čistě polymerními fóliemi a asfaltovými pásy. Jejich materiálovou bázi tvoří směs polymerů (zpravidla polyolefinů) s ropnými asfalty. Výhodou je jejich relativně dobrá odolnost proti průrazu a mechanickému poškození, nevýhodou je jejich tuhost a tím obtížnější pokládka a především pak obtížné vypracování tvarově komplikovaných detailů.
- Elastomerické fólie (syntetické kaučuky): Pro tyto fólie je charakteristické plně elastické chování při protažení, které nejsou tepelně tvarovatelné. Nejsou proto ani kompletovány poplastovanými plechy. Tyto materiály jsou plně „ekologické" a lze je zcela bez problémů použít např. i ve styku s pitnou vodou. Patří sem například Fólie PIB (polyisobutylen), které byly historicky vůbec prvním typem hydroizolačních fólií vyrobeným v Německu. Mají vynikající užitné vlastnosti a mimořádně dlouhou životnost. Neobsahují ani změkčovadla ani chlór a jsou plně snášenlivé s asfalty a pěnovými plasty. Spojování pásů se provádí velmi jednoduše a spolehlivě prostřednictvím samolepicích okrajů pásů. Dále Fólie EPDM (etylen-propylen-dien-monomer), donedávna byla pro fólie EPDM typická výhradně černá barva, někteří výrobci však již na trh uvedli i fólie v barvě světlešedé.
- Termoplastické elastomerní fólie (FPO/EPDM): Jedná se o relativně úzkou skupinu vysoce kvalitních materiálů, které ve svých vlastnostech zahrnují jak pružnost elastomerních materiálů tak termoplastické vlastnosti, které umožňují jejich svařování horkým vzduchem. Materiál se vyznačuje vysokou chemickou odolností, neobsahuje žádná migrující změkčovadla, je rovněž snášenlivý s asfalty a pěnovými plasty.
Zajištění kvality a životnosti hydroizolačních materiálů
Klíčovým parametrem hydroizolačních materiálů je jejich životnost. Bohužel dosud neexistuje povinnost výrobců zveřejňovat údaje o životnosti, takže z hlediska technického je možné vyžadovat funkčnost po dobu záruky. Nejspolehlivější možností, jak se ochránit před nekvalitou a nepříjemným překvapením, je dávat přednost materiálům, které nepatří k té nejlevnější kategorii, respektive jsou výrobkem osvědčených firem a jsou tradiční součástí výrobního trhu izolačních materiálů.
Sebelepší prohlášení výrobce nenapraví nedostatky a nezlepší funkce materiálů. Jistotu naplnění deklarované životnosti nelze mít nikdy. Lze však ale dosáhnout určité vysoké pravděpodobnosti pravdivosti příslibu o životnosti od výrobce, a to například předchozími zkouškami a testy dodávaného izolačního materiálu. Takovými zkouškami myslíme věrné simulování vlivů prostředí působícího na materiály, což může odhalit úroveň degradace materiálu po určité časové době (umělé stárnutí). Zároveň je ale nutné poznamenat, že náklady na takovýto postup bude nést ve většině případů objednatel, což může být leckdy významnou překážkou.
Přesto se smluvní propojení zkoušek se zárukou, smluvní cenou, či alespoň právem na odstoupení od smlouvy zdá být jako efektivní nástroj odstraňování negativních překvapení v rovině kvality poskytovaného plnění. Je vhodné doplnit do smluvního vztahu i prvky nepřímého zajištění, tedy sekundárních nástrojů směřujících proti výrobci, zejména prostřednictvím ekonomických závazků. Za takové můžeme označit stanovení záruky za kvalitu podpořené zádržným, pojištěním či bankovní zárukou za plnění finančních závazků výrobce (vyplývajících z případného vadného plnění). Samozřejmě další finanční závazky, které mohou být „dospělé“ až například za 10 let od instalovaní izolačních materiálů, jsou rizikové i z pohledu existence samotného výrobce.
Stavební patologie nám může přinést přesné poznatky o vadách a jejich projevech na funkčních vlastnostech různých materiálů. Z tohoto pohledu se jedná o důležitou hybnou sílu pokroku ve stavebnictví. Akcentována tak musí být prevence a předběžná opatrnost při sjednávání stavebních prací. Zákonná úprava obsažená zejména v občanském zákoníku, ale i stavebních a jiných předpisech, je totiž (vyjma kogentních ustanovení) „pouze“ podpůrná vůči tomu, co si smluvní strany sjednají mezi sebou.
Výběr správného typu fólie a metody aplikace závisí na konkrétním projektu, typu střešní konstrukce a požadavcích na její zatížení a provoz. Dodržení technologického postupu výrobce je pro dosažení garantované životnosti a funkčnosti klíčové.
tags: #folie #proti #vode #pvc #informace