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. Střešní hydroizolační fólie jsou jednou z variant materiálového řešení povlakových hydroizolací střech. Nejčastěji se uplatňují na objektech velkého rozsahu, obchodních, skladovacích a administrativních budovách. Rozšiřuje se ale jejich použití i na objektech menších, jako bytové a rodinné domy. Oproti hydroizolacím z asfaltových pásů, které je ve většině případů nutno provádět ve dvou vrstvách, se hydroizolační fólie provádí jen v jedné vrstvě. Při rekonstrukci či výběru nové střechy bychom neměli zapomínat na hydroizolaci. Plastové fólie střechu chrání proti vodě, vlhkosti, ale i proti slunečnímu záření. Nejčastěji se s nimi setkáme při izolaci plochých střech. Další uplatnění mají i při hydroizolaci balkónů a teras. Kvalitní hydroizolační fólie chrání vaši střechu proti nepříznivému působení vnějších vlivů.
Polyvinylchlorid (PVC) a jeho typy
Polyvinylchlorid (PVC) je všestranný, léty ověřený a spolehlivý materiál. Byl vyvinut už ve 30. letech minulého století jako jeden z prvních syntetických materiálů - plastů. PVC má unikátní kombinaci vlastností. Jeho vlastnosti se dají pomocí zpracovatelských aditiv dále různě měnit. 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. Polyvinylchlorid patří mezi materiály, které lze dobře recyklovat a opětovně používat při výrobě výrobků. Recyklované PVC se označuje PVC-R.
Měkčené PVC (PVC-P) fólie
Běžné rozdělení PVC je na měkčené, označované nejčastěji PVC-P, a na tvrdé označované PVC-U. Hydroizolační fólie obsahující ve své materiálové bázi PVC jsou v současné době nejpoužívanějším typem hydroizolačních fólií pro ploché střechy na českém i evropském trhu. V případě monomerně měkčených fólií mPVC se jedná o nejrozšířenější typ hydroizolačních fólií na našem trhu. K jejich širokému zavedení do praxe došlo v průběhu 60. let. PVC-P se zvláště dobře hodí pro aplikace, kde je důležitá ohebnost a pružnost. Hydroizolační fólie na bázi měkčeného PVC jsou vyráběny s důrazem na vysokou odolnost a flexibilitu.
Vlastnosti a použití PVC-P fólií:
- Složení: Vrchní vrstva je z měkčeného PVC s UV stabilizátory a protiskluzovou úpravou. Nosná vložka je tvořena polyesterovou mřížkou (PES) nebo skleněným rounem. Spodní vrstva je opět z měkčeného PVC.
- Mechanické vlastnosti: Díky nosné vložce (polyesterová mřížka) mají fólie vysokou pevnost v tahu a odolnost proti statickému i dynamickému zatížení. Jsou velmi ohebné, tvárné a mají vynikající svařitelnost. Odolnost vůči průrazu a pružnost si měkčené PVC zachovává i při velmi nízkých teplotách (až do -25 °C).
- Odolnost vůči povětrnostním vlivům: Materiály jsou stabilizovány proti UV záření a jsou mrazuvzdorné až do teplot -30 °C. Jsou chemicky odolné.
- Požární bezpečnost: Mnoho fólií obsahuje přísady, které je činí samozhášivými, čímž zvyšují požární odolnost střešního pláště. Vyhovují zkouškám pro použití do požárně nebezpečného prostoru ZP 2/1991 - zkouška A.
- Vodotěsnost spojů: Nejdůležitější vlastností je technologie svařování horkým vzduchem. Spoje jednotlivých pruhů PVC fólie se svařují horkovzdušnými svařovacími stroji (pistolemi). Fólie se vždy v místě přesahu zahřejí a následně spojí v jednolitou vrstvu. Venkovní teplota by při pokládce měla být nad +5°C.
- Rozměrová stálost: Hydroizolační fólie z měkčeného PVC mají výbornou rozměrovou stálost.
- Odolnost proti prorůstání kořínků: Jsou vysoce odolné vůči průrazu a krupobití, ale odolávají i prorůstání kořínků. Jsou tedy vhodné i pro zelené (vegetační) střechy a pro takzvané střechy obrácené.
- Estetické vlastnosti: PVC hydroizolace jsou nabízené ve více barvách a vzorech, jako hladké a nebo s protiskluzným povrchem.
- Pokládka: PVC fólie je nutné mechanicky kotvit či přitěžovat, aby neodlétly. V případě zatížení zelenou střechou či kačírkem (min. výška 50 mm) si s mechanickým kotvením nemusíte dělat velké starosti. Některé fólie lze i lepit, ovšem jedná se o nákladné řešení. Při renovacích izolací plochých střech lze pokládat hydroizolační fólie z měkčeného PVC na veškeré běžné podklady - na beton, panely, ocelové konstrukce, dřevo, tepelné izolace všeho druhu, ale i na původní střešní krytinu (například asfaltovou).
Problémy s monomerně měkčenými fóliemi mPVC
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 mikroorganismy. V praxi se tato materiálová nesnášenlivost řeší konstrukčně skladbou souvrství, obvykle vložením vhodné separační vrstvy. V případě separace od asfaltů a dehtů používají tepelně izolační desky z minerální plsti nebo netkané polyesterové nebo polypropylenové geotextilie o hmotnosti 300 - 500 g/m2. Pro separaci fólií mPVC od pěnových polystyrenů se používají rovněž netkané geotextilie o hmotnosti 200 - 300 g/m2 nebo rohože ze skelného rouna o hmotnosti 120 g/m2, které mohou navíc plnit ve střešní skladbě i funkci požárně dělicí vrstvy, potřebné z požárně technických důvodů v případě rozsáhlejších střešních ploch (nad 1 500 m2) s tepelně izolační vrstvou z pěnového polystyrenu, blíže viz ČSN 73 0802 čl. 7.15.5 a ČSN 73 0804 čl. 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.
Fólie na bázi EVA/PVC
Byla proto hledána 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 (-). Fólie typu EVA/PVC jsou určeny pro mechanické kotvení, lepení polymerními i asfaltovými lepidly i pro zátěžové střechy. Standardní barvou tohoto typu fólií je bílá barva, vedle ní se standardně dodává i barva světlešedá.
Čtěte také: Důležitost fólie pod beton
Ostatní typy hydroizolačních fólií
V praxi se uplatňuje celá řada materiálových bází pro výrobu hydroizolačních fólií, ne všechny jsou však masově rozšířené.
Fólie na bázi polyolefinů (FPO/TPO)
Hydroizolační fólie termoplastických (TPO) či flexibilních (FPO) polyolefinů se vyznačují vysokou pevností. Byly uvedeny na trh koncem 80. let jako důsledek tehdejší vlny ekologických hnutí především v německy mluvících zemích. Na rozdíl od PVC neobsahují změkčovadla, a tak si zachovávají svou pružnost po celou dobu životnosti. Neobsahují ani těžké kovy. Při svařování tak nevznikají dráždivé výpary. Polyolefinické fólie neobsahují žádná migrující změkčovadla a jsou snášenlivé jak s asfalty, tak s pěnovými polystyreny. Neobsahují rovněž žádný chlór a jsou tedy plně „ekologické". Aplikace u těchto fólií probíhá podobně jako u fólií na bázi PVC. Avšak díky snášenlivosti s polystyrenem i asfaltem zde není potřeba separační vrstva. FPO/TPO fólie jsou vhodné i na tzv. zelené střechy. Tento typ fólií se stává víc a víc oblíbenějším. Nevýhodou polyolefinických fólií je ve srovnání s fóliemi na bázi PVC jejich podstatně větší tuhost a obtížnější svařitelnost. U některých jejich typů je nutno oblast svaru před vlastním horkovzdušným svařením očistit tzv. aktivátorem.
Fólie z polyizobutylenu (PIB)
Fólie PIB 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. Jedná se o skupinu fólií, pro které je charakteristické plně elastické chování při protažení, které nejsou tepelně tvarovatelné, při zahřátí nedochází ke zplastizování, nelze je tedy vzájemně spojovat horkým vzduchem a nejsou proto ani kompletovány poplastovanými plechy, jak je to obvyklé v případě termoplastických fólií. Vyrábějí se jako homogenní fólie kašírované na spodní straně polyesterovým rounem. Spojování pásů se provádí velmi jednoduše a spolehlivě prostřednictvím samolepicích okrajů pásů, kdy po odtržení krycího ochranného proužku a přitlačení montážním válečkem na sousední pás dojde k jejich okamžitému vodotěsnému spojení. Fólie PIB jsou jedinými fóliemi pro ploché střechy, které je možno po položení natírat barvami. Tyto barvy jsou směsí kovových pigmentů, polyizobutylenu a speciálních benzínů a dodávají se v barvě titanzinku, mědi nebo ve zlaté barvě. Fólie se dodávají v tloušťkách od 1,15 mm až do 2,3 mm buďto v pásech do šířky 2,0 m nebo v plachtách až do 1 200 m2. Rovněž tyto materiály jsou stejně jako polyolefinické fólie plně „ekologické" a lze je zcela bez problémů použít např. i ve styku s pitnou vodou.
Fólie na bázi EPDM
Donedávna byla pro fólie EPDM typická výhradně černá barva, někteří výrobci však již na trh uvedli i fólie v barvě světlešedé. 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. Výchozí materiálovou bází je varianta EPDM vykazující termoplastické chování. Pásy se na rozdíl od běžného vulkanizovaného EPDM svařují horkým vzduchem stejně jako termoplastické fólie. Materiál se vyznačuje vysokou chemickou odolností, neobsahuje žádná migrující změkčovadla, je rovněž snášenlivý s asfalty a pěnovými plasty. Vyrábí se jako homogenní fólie nekašírovaná v tloušťce 1,2 mm nebo kašírovaná na spodní straně polyesterovým rounem v celkové tloušťce 2,2 mm. Základní barva je světlešedá. Jsou snášenlivé s asfalty. Pásy se vzájemně spojují speciálními lepidly nebo spojovacími páskami vloženými do spojů nebo lepenými přes spoj. Kotvení fólií na střešní ploše je možné jak všemi třemi výše uvedenými způsoby, tedy mechanickým kotvením, celoplošným nebo částečným lepením nebo volným položením pod zátěžovou vrstvu, je možno využít i samolepicí varianty fólií EPDM, kdy na spodní straně fólie je nanesena samolepicí polymerbitumenová vrstva chráněná polyetylénovou fólií. Mezi vrchní EPDM vrstvou a spodní samolepicí polymerbitumenovou vrstvou je ještě zpravidla vložena výztuž ze skelných vláken.
Polyolefin-kopolymer-asfalt (OCA)
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 těchto fólií je jejich relativně dobrá odolnost proti průrazu a mechanickému poškození, nevýhodou je - oproti jiným typům hydroizolačních fólií - jejich tuhost a tím obtížnější pokládka a především pak obtížné vypracování tvarově komplikovaných detailů. Rovněž jejich svařování je výrazně obtížnější než v případě fólií na bázi PVC.
Čtěte také: Stínící tkanina: využití a instalace
Poplastované plechy jako konstrukční doplněk
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.
Tekuté hydroizolace
Pro potřeby doplňků plochých střech se často používá tzv. tekuté hydroizolace. Izolace z tekutého plastu se používá u více či méně komplexních průniků a detailů.
Zkoušení a životnost hydroizolačních fólií
Výrobková harmonizovaná norma ČSN EN 13956 Hydroizolační pásy a fólie - Plastové a pryžové pásy a fólie pro hydroizolaci střech - Definice a charakteristiky uvádí parametry, které je třeba na hydroizolačních fóliích ověřovat v závislosti na jejich použití. Také parametry rozděluje podle důležitosti. Ale podle článku 6 kapitoly II nařízení 305/2011 evropského parlamentu a rady musí být v prohlášení o vlastnostech uvedena alespoň jedna ze základních charakteristik výrobku. Laboratořemi firmy DEK prošly fólie většiny výrobců, kteří se uplatňují na evropském trhu. Kromě skutečných hodnot parametrů těchto fólií jsme mohli porovnávat rozdíly ve výčtu deklarovaných parametrů a také v úrovni náročnosti zkoušek tam, kde normy připouští více postupů. Nezbývá nám, než se smířit s tím, že z výsledků zkoušek prováděných při uvedení výrobku na trh se nedozvíme nic o trvanlivosti hydroizolačních fólií ani o změnách jejich parametrů v čase. Na startovní čáře mají srovnatelné fólie zhruba stejné parametry (ne o všech se z prohlášení o vlastnostech dozvíme). Po letech zkoumání již víme, že všichni výrobci umí naladit receptury fólií tak, aby počáteční hodnoty vyhovovaly požadavkům nebo dosahovaly obvyklých úrovní. Ne všichni výrobci však mohou zajistit, aby si jejich výrobek udržel rozhodující parametry po očekávanou dobu životnosti.
Faktory ovlivňující životnost
V současné době je velkým problémem posuzování spolehlivosti a trvanlivosti hydroizolačních fólií skutečnost, že nelze dohledat na střechách před mnoha lety vyrobené fólie, které mají shodné složení s těmi, které dnes opouštějí výrobní linky. Důvodem častých změn receptur může být cenová optimalizace, tedy hledání levnějších složek receptury. Každá snaha prosadit se na trhu s levnější fólií je obvykle spojena s použitím složek, které nejsou dostatečně prověřené, a může se tedy stát, že nezaručují obvykle očekávanou životnost fólií. Nezanedbatelný je i vliv ochrany životního prostředí. Průběžně bývají vydávány zákazy používání některých látek používaných dosud například pro plastifikátory (různé druhy ftalátů), požární retardanty, přísady proti mikroorganismům, atd.). Výrobci pak musí hledat nové a nové varianty těchto látek a úřady je znovu a znovu testují z pohledu vlivu na životní prostředí a zdraví člověka. Nové receptury pak mohou vést k odlišnému chování fólií od dosavadních zvyklostí. V poslední době můžeme třeba pozorovat změny v ulpívání prachu a nečistot na nových fóliích. Látky, které vytvářely „samočisticí efekt“ povrchu fólií byly zakázány. Na trvanlivost fólií z měkčeného PVC má vliv i stabilita změkčovadel, tedy látek, které mají zajistit pružnost fólie. Nestabilní fólie, které přijdou postupem času o část svých změkčovadel, křehnou a jsou náchylnější na mechanické poškození např. provozem na střeše. Fólie, které přijdou o velkou část svých změkčovadel se začnou rozpadat. Mějme na paměti, že změkčovadla tvoří cca 30 % hmoty fólie, takže při jejich ztrátě fólii chybí podstatná část složek. Z výše uvedeného plyne, že hydroizolační fólie napříč materiálovými bázemi mají rozdílné životnosti. V rámci jedné báze, například PVC ale také mohou být značné rozdíly v životnosti v důsledku použití různých, různě prověřených výrobků pro jednotlivé složky. Dospěli jsme k poznání, že v drtivé většině případů levnější fólie vydrží kratší dobu.
Odhad životnosti
Dle zkušeností Atelieru DEK odhadujeme životnost hydroizolačních fólií na bázi PVC-P - DEKPLAN 76 tl. 1,5 mm přibližně do 20-ti let. Fólie na bázi FPO(TPO) SARNAFIL TS 77 a MAPEPLAN TM tl. 1,5 mm přibližně do 25-30 let a EPDM fólie RubberCover a RESITRIX přibližně do 40 let. Životnost hydroizolačních fólií z měkčeného PVC je uváděna 20 až 40 let a lze získat i záruku na odborně provedené práce. Například pro PVC-P fólie ALKORPLAN je uváděna životnost až 35 let za normálních provozních podmínek. Většina tradičních výrobců uvádí životnost PVC-P fólií tloušťky 1,5 mm zpravidla do 20 - 25 let. Fólie FPO(TPO) a EPDM, které jsou v současné době výrobci i veřejností brány jako trvanlivější oproti fóliím PVC-P, mají paradoxně tímto dokumentem uváděnu nižší životnost. Například FPO (TPO) fólie SARNAFIL TS77 a TS77-E má uváděnu životnost 25 let.
Čtěte také: Betonová fólie – snadná aplikace
Je zde samozřejmě i informace, že životnost hydroizolace v kontaktu s organickými rozpouštědly může být snížena. Je potřeba správně vybírat vhodné materiály na základě požadavku investora na životnost a spolehlivost stavby či jejích jednotlivých konstrukcí. Pokud je požadavek investora na delší životnost střechy objektu, doporučujeme volit materiály tomu odpovídající materiálovou bází, ale i na základě dlouhodobých zkušeností a referencí výrobku a neuplatňovat jen kritérium nejlevnější ceny. Při volbě je nutné zohlednit parametry prostředí, kterému bude fólie vystavena (např. vliv emisí chemických látek ze stavby vlastní i z okolních objektů).
Složení a vlastnosti povlakovaných fólií
Typické složky fólií z měkčeného PVC
V případě PVC fólií zjišťujeme podrobné složení a vlastnosti jednotlivých oddělených složek a hledáme vztah mezi množstvím a vlastnostmi složek a výslednými parametry fólií. Složení fólií různých výrobců se liší.
| Složka | Výrobce A (%) | Výrobce B (%) | Výrobce C (%) |
|---|---|---|---|
| PVC | 50-60 | 45-55 | 55-65 |
| Změkčovadla | 25-35 | 30-40 | 20-30 |
| Minerální plniva (UV stabilizátory, požární retardanty) | 5-15 | 10-20 | 5-10 |
| Modifikátory, pigmenty, atd. | ~5 | ~5 | ~5 |
Hlavní složky a jejich funkce:
- Plastifikátory (změkčovadla): Používají se kapalné složky monomerní - ftaláty (di-decyl-ftalát; di-nonyl-ftalát,…). Slouží pro zajištění pružnosti materiálu a lepší zpracovatelnosti fólie při tvarování. Na základě metod lze zjistit druh změkčovadla, jeho množství, ale ne riziko a míru jeho migrace. Migrace změkčovadel totiž není zcela závislá jen na druhu změkčovadla, ale i například na zesíťování PVC.
- Výztužná vložka: Dává fólii požadovanou tahovou pevnost nebo zajišťuje rozměrovou stálost (omezuje smrštění fólie). Druh výztužné vložky se volí podle použití a způsobu stabilizace hydroizolace. Fólie mechanicky kotvené mají obvykle polyesterovou tkaninu, fólie stabilizované přitížením bývají vyztuženy skleněnou rohoží.
- Minerální plniva: Jejich součástí jsou zejména UV stabilizátory a také požární retardanty. Důležité jsou informace o složení minerálních plniv.
- Požární retardanty: Na obsahu požárních retardantů závisí, jak se fólie chová při požárních zkouškách šíření plamene. Již jsme se setkali s výrobky, u kterých výrobce uvádí parametr BRoof(t3), ale chemickými rozbory jsme zjistili malý obsah požárních retardantů než je u fólií splňujících tento parametr obvyklé a při následných požárních zkouškách tyto výrobky nedosáhly deklarovaného parametru. Před zadáním velmi drahých požárních zkoušek se na základě chemického rozboru tedy můžeme rozhodnout, kterou fólii do konstrukce podrobené požárním zkouškám použít.
Analýza složení fólií
Snaha co nejvíce porozumět hydroizolačním materiálům nás vedla k navázání úzké spolupráce s forenzní chemickou laboratoří, která pro nás vyvinula metodiku separace a identifikace jednotlivých složek hydroizolačních fólií z měkčeného PVC. Nyní jsme schopni zcela separovat PVC a zatřídit je podle délky řetězců. Umíme separovat změkčovadlo, určit jeho množství a přesnou specifikaci. Umíme identifikovat a kvantifikovat všechny minerály v nerozpustném zbytku. Poznáme tedy, kolik je ve fólii minerálního UV filtru a kolik požárního retardantu. Daří se identifikovat i některé modifikátory. Uvedené rozbory provádíme, je-li to třeba, na materiálu odebraném z jednotlivých vrstev. Dospěli jsme k zajímavým zjištěním. Například se zjistilo u výrobce, který produkuje zároveň bazénové fólie, že v jeho střešní fólii bylo výrazně více látek zajišťujících UV stabilitu, než bylo deklarováno. Dostaly se do střední vrstvy fólie, při jejíž výrobě se obvykle uplatňuje recyklát z předchozí výroby (ořezy okrajů apod.).
Mikroskopická analýza
Velmi zajímavé informace o fóliích poskytuje i pohled na řez fólií silným mikroskopem. Sledujeme, z kolika vrstev je fólie vyrobena a jak jsou tlusté. Odhalíme póry i chybné spojení výztuže s fólií (vznikají kanálky vedoucí vodu).
tags: #povlakovana #folie #pvc #vlastnosti #vyuziti