Asfaltové hydroizolační pásy se samolepicí úpravou 1 – pohled do minulosti

Hydroizolační vrstva chránící určité prostředí před nepříznivými účinky vody musí být ve většině případů souvisle vodotěsná. Při použití materiálů v pásech je nutné tyto pásy spojovat navzájem a ve většině případů i s podkladní plochou. Tou může být vodorovná nebo sklonitá stavební konstrukce nebo již jedna z dříve položených hydroizolačních vrstev.

Jiným problémem je způsob zajištění potřebného větrání při práci v uzavřených prostorách spojené se vznikem kouře nebo výparů z ředidel. To se může vyskytovat i při spojování plastových a jiných vrstev.

Řešením může být i použití trvale lepivé vrstvy za studena, nanesené již ve výrobě na lepený materiál, a spojování pouhým přitlačením k podkladu.

 

Lepení se díky velkým pokrokům ve výrobě polymerů v poslední době rozšiřuje i tam, kde se dříve používalo jen výjimečně. Lepí se za studena, za horka, stále více lepidel je bez ředidel ve formě dvousložkových nebo disperzních látek. Lepení tzv. samolepicími vrstvami je přitom jedním z nejnáročnějších způsobů z hlediska úpravy lepidel, ale vyskytuje se stále častěji. Lepí se nejen různé etikety, obálky, ale i koberce, tapety, dlaždice a mnoho jiných předmětů, mj. i hydroizolační materiály. Pro každé použití musí mít lepidlo určité přesně nastavené vlastnosti. Z mnoha zkušeností víme, jak bývalo obtížné docílit takových vlastností vrstvy, aby nejen lepila za všech potřebných podmínek a na všechny potřebné povrchy, ale někdy i tak, aby bylo možné před manipulací oddělit ochrannou vrstvu papíru nebo fólie (v poslední době to byl ukázkový případ potíží u dálničních známek) a v určitých případech po určité době třebas i nalepený předmět. V době používání pásky izolepy dokonce pošty nechtěly přijímat zásilky, ze kterých se páska často odlepovala a pak se dokonale přilepila někde úplně jinde.

 

Mezi nejznámější materiály z oblasti hydroizolací, které využívají samolepicí vrstvy pro spojování nebo nalepování, patří asfaltové šindele. Dále i různé druhy hydroizolačních pásů a fólií, těsnicí samolepicí pásky vkládané do spojů i polymerních fólií nebo používané pro bandážování detailů. Různé pomůcky se používají také jako doplňky skládaných krytin – hřebenové pásy, lemy světlíků apod.

Hydroizolační pásy opatřené na spodní straně samolepicí vrstvou se vyráběly již před více než čtyřiceti lety. Určitý mezistupeň představují pásy se snadno tavitelnou spodní vrstvou, ale bez samolepicí schopnosti, používané u některých pásů typu „therm“.

 

Již kolem roku 1975 se u nás ojediněle používaly pásy Bituthene (firmy Grace), složené z černé polyetylenové fólie a samolepicí asfaltové vrstvy. Jednalo se asi o typ 500X s fólií tl. 0,13 mm a celkovou tloušťkou 1 mm, tedy relativně tenký proti jiným typům. Protože podléhaly devizovému režimu, používaly se na stavby, o kterých nebylo mnoho informací. Setkali jsme se s nimi mj. při rekonstrukci hydrozolací stropů podzemních parkovišť u bývalého Paláce kultury v Praze, kde se objevily po dokončení objektů značné vady vodotěsnosti. I když je historie hydroizolací teras a střech hlavní budovy víckrát podrobně zmiňována zejména v publikacích doc. Z. Kutnara [1], o izolacích parkovišť údaje chybí. Jisté je, že kolem roku 1981, tedy krátce po dokončení areálu, zatékalo do parkovišť na mnoha místech, hlavně v části umístěné směrem k dálnici a k příjezdové komunikaci. Závady hydroizolací Kongresového centra se proto staly předmětem úkolu zadaného VUPS Praha.

Po odkrytí provozních vrstev se zjistily netěsnosti ve spojení hydroizolací z pásů Bituthene, které tvořily hlavní vodorovnou izolaci na stropech parkovišť. Příčiny nebyly přesně zjištěny. Některá místa byla obtížně přístupná a nekontrolovatelná, stropem procházela i schodiště. Protože byly pochybnosti o spolehlivé funkci samolepicí vrstvy, následovaly i laboratorní zkoušky, které ukázaly řadu zajímavých vlastností samolepicích vrstev, které jsme tenkrát mnoho neznali.

Problémy adheze asfaltů k podkladům a speciálně k hydrofilním povrchům se však řešily již dříve. Měli jsme již značné zkušenosti ze zkoušek adheze asfaltu ke sklu při zjišťování propustnosti pro vodu u svazků skleněných vláken z tkané vložky asfaltových pásů z období vývoje skleněných tkanin. Měřila se i adheze asfaltů k povrchům z kameniva a jiných materiálů za přítomnosti vody. Významná byla hydrofilnost povrchu, zjišťovaná například úhlem kontaktu. Potvrdil se i významný vliv hydrofobizace skleněných vláken na zlepšení adheze asfaltu ke tkanině skleněné vložky a snížení propustnosti vláken.

Některé osvědčené varianty této metody jsme proto použili v květnu 1981 při laboratorních zkouškách pásů Bituthene vyrobených roku 1976. Vzorek pásu jsme přitlačením nalepili v celé ploše na skleněnou desku a pod pás zavedli vodu skleněnou trubičkou utěsněnou vůči pásu. Tlak vody bylo možné volit podle sloupce vody (obr. 1).

Poznámka: PE fólie se po položení velmi snadno vlní např. působením tepla i v běžných plastových vodorovných izolacích (HDPE). Původně používaný typ Bituthene 500X byl později nahrazen dokonalejšími typy s laminovanou fólií a tloušťkou 1,5 mm. 

 

Asfaltové pásy německé firmy Braun typu Bitufix KSK (kalt selbstklebend) byly asi prvními samolepicími asfaltovými pásy, se kterými jsme se mohli seznámit ve větším množství. Pás byl s dalšími typy zkušebně položen na sledovanou střechu v závodě JCP ve Štúrovu v roce 1976 (obr. 5).

 

 

Ukázalo se, že pokládání je spojeno s některými potížemi. Pevné přichycení na lepené povrchy, hlavně drsné nebo prašné, nebylo možné. Pás kladený za studena se nedokázal dostatečně přizpůsobit podkladu a vodotěsnost vedení přes T-spoje nebo čelní spoje se musela zajišťovat nahřátím pásu plamenem do změknutí. Podobně na složitějších detailech nebylo možné pás dostatečně vytvarovat bez zahřátí, někdy došlo i k nalomení pásu. Střecha byla později zakryta a vzorky nebyly pro další kontroly přístupné. 

 

V souvislosti s modifikací asfaltů jsme zkoušeli i různé tenkrát používané polymery pro přípravu samolepicích vrstev. Teprve však vývoj kaučuků termoplastického typu umožnil výrobu kvalitnějších lepidel, než se dala vyrobit z vinylacetátů a rozpustných kaučuků. Také vlastní asfaltové pásy se dostaly na podstatně vyšší úroveň po zavedení elastické modifikace, po které bylo možné pásy lépe formovat i za studena bez nebezpečí popraskání asfaltové izolační vrstvy. 

Chemické koncerny poskytovaly již dlouho před rokem 1990 různé podklady pro výběr a kombinace vhodných kaučuků pro lepidla a modifikace. Bez speciálních znalostí a vybavení laboratoří však nebylo možné tak odborné problémy řešit. Zejména Shell [2] informoval o modifikaci bitumenů. Jinde uváděl mj. modifikaci polystyrenu, polypropylenu (PP), polyetylenu (HDPE, NDPE) aj. Jiné receptury se týkaly přípravy tavných lepidel [2, 3]. Technologie nanášení samolepicích vrstev jako taveniny umožnila velký pokrok technologie výroby pásek, etiket apod. (obr. 6) a rozšiřovala se i do stavebnictví. Protože se u SBS kaučuků (původně označovaných jako TR – thermoplastic rubber) jedná o nenasycené sloučeniny, tj. s malou stabilitou, bylo pro použití ve venkovních podmínkách nutné výrobky dobře stabilizovat [3].

 

 

Příznivým faktorem se stala po roce 1985 volná kapacita nového stroje v JCP Štúrovo, kterou bylo třeba využít. Výrobky, mj. i samolepicí pásy, měly oživit klasický a nepříliš bohatý sortiment tehdejší výroby a podařilo se získat i devizy na SBS kaučuky.

Na jejich vývoji se dají ukázat některé zvláštnosti samolepicích pásů. Jako sourozence měly samolepicí pásy Hydrofol ještě bezvložkové pásy Izofol a Neofol, určené pro natavování. 

Samolepicí typ Hydrofol byl v podstatě homogenní fólií se samolepicí i hydroizolační funkcí, opatřenou na vrchní straně ochrannou a zčásti i nosnou PE fólií, na spodní straně stahovacím papírem se silikonovaným povrchem. Značnou nevýhodou bylo, že se musela modifikovat celá vrstva pásu – to zvyšovalo spotřebu modifikátorů a komplikovalo i přípravu hmoty, která musela nejen lepit, ale i vydržet různé vlivy okolí.

Vývoj postupoval po etapách. Jedna z prvních aplikačních zkoušek Hydrofolu na terase v Kováčové u Zvolena v roce 1988 ukázala v reálu řadu nedostatků prvních typů. Silikonový papír se obtížně odděloval, pásy po nalepení ze svislých ploch odpadávaly, pásy bylo nutné vždy nahřívat, i když práce probíhaly v červnu v teplém počasí.

Laboratorní hodnocení Hydrofolu koncem roku 1988, navazující na provozní aplikace, bylo opět zaměřeno na adhezi za mokra a k různým podkladům, podobně jako v roce 1981 při zkouškách Bituthenu. Zkoušky vodním sloupcem ukázaly poměrně špatnou přídržnost Hydrofolu k podkladu. Tlakem vody se pás nafoukl a vytvořila se boule kolem trubice s vodou (obr. 8). Rozdíl oproti Bituthenu spočíval mj. v tom, že vrstva Hydrofolu byla mnohem měkčí a průtažnější, takže se mohla tlakem sloupce vody utvořit boule.

 

  

Uvažovalo se také o případech hydroizolačních povlaků, kde by došlo k napojování Hydrofolu na PVC fólie nesnášenlivé s asfaltem. Byly proto provedeny i další zkoušky podle tehdy platné DIN 16937 pro měkčené PVC pásy zaměřené na změny vlastností PVC pásů po uložení mezi samolepicími asfaltovými vrstvami. Podle zprávy z července 1989 byly všechny výsledky vyhovující.

 

Byly zadány i zkoušky odolnosti proti prorůstání kořenů.

 

Následovaly další aplikační zkoušky se zlepšenými typy pásu Hydrofol z výroby z počátku roku 1989. Uskutečnily se mj. v Praze (zkoušky pro vylepení žlabů a světlíků) a v Pardubicích. Na sídlišti v Pardubicích v květnu 1989 byla krytina z Hydrofolu jako podkladu doplněna nátěrem asfaltové suspenze. Ukázaly se problémy s křížením pásů s PE fólií navrch (obr. 9), kde vznikaly netěsné T-spoje, a s nalepováním pásů na speciálně vyrobené mosazné vtoky (obr. 10), kde bylo opět nutné zahřívat plamenem, na mosaz pásy nelepily.

 

 

Pokračovaly i laboratorní zkoušky různých šarží Hydrofolu z roku 1988 a 1989 na rozlup. Ukazovalo se, že původně navržená metoda v trhacím stroji dle DIN spolehlivost přilepení dostatečně nevystihuje a že je nutné zkoušet při velmi pomalém odtrhávání a zkoušet na mnoha vzorcích. Nakonec jsme proto zvolili jednoduchou, ale velmi citlivou a názornou metodu. Použili jsme malé vzorky nalepené na upravený podklad, stejným způsobem ohnuté a zatížené tahem. Tah byl zvolen konstantní a rozdíly se projevily v rychlosti odlepování a trvání přilepení.

Princip byl opačný než při tahových zkouškách na přístrojích (trhačkách), které pracují se stálou, a to značnou rychlostí posunu a měřením docílených napětí. Metoda umožňovala výhodně zkoušet série vzorků na různých a různě upravených podkladech.

Zkoušky ukázaly, že například vylepšené pásy vyrobené po září 1988 se odlepovaly až 10krát pomaleji než pásy z aplikace v Kováčové. Potvrdil se značný vliv druhu úpravy podkladu, například vhodným primerem, v příznivém i nepříznivém smyslu.

V roce 1991 následovaly proto další série zkoušek adhezních vlastností se zaměřením na vývoj vhodného primeru. Na fotografii je vidět vzorky přilepené a ohnuté tak, že dolů ohnutá část cca 50×120 mm je ještě s papírem (bílá plocha), na pásu jsou zavěšena závaží hmotnosti 100 g. Nalepení vzorků se provedlo zatížením 5000 g/24 h při teplotě 18 °C. Bylo nutné sledování nejdříve po minutách, později hodinách, pak každých 24 hodin, celkem maximálně 50 dní. Pás byl nazván jako typ Bitulep. Celkem se měření týkala 8 vzorků pásů typu Bitulep a zahraničních pásů Vedathene a Bituthene na 11 druzích pokladu, tedy 88 kombinací (obr. 11). Použitá metodika byla do jisté míry variantou zkoušení podle tenkrát platné ČSN 77 0291 a dosud platné ČSN 77 0290 [10].

 

 

Jako zajímavost je možné uvést, že většina vzorků držela nejlépe na neupraveném pozinkovaném plechu. Pořadí lepivosti se i měnilo. Akrylátový primer měl největší rozdíly v odpadnutí od několika hodin až do 50 dní. Adhezní vlastnosti pásu Bitulep PP prokázaly vcelku lepší přilnavost než pásy Bituthene (ovšem starší zásoba), překvapením byla poměrně špatná účinnost primeru připraveného rozpuštěním velmi lepivého Bitulepu(!?), kde jsme čekali nejlepší účinnost.

Postup byl později navržen jako závazná metodika pro zkoušení adheze samolepicích vrstev. Pás byl již definitivně přejmenován na Bitulep. Výsledek se vyjádřil jako rychlost posunu hranice slepení (v ohybu) a celková doba do odpadnutí vzorku [4]. Pásy byly podle pokynů určeny pouze pro izolace proti vlhkosti a beztlakové stékající vodě při použití s ochrannou vrstvou. 

Pásy Bitulep byly s některými typy modifikovaných pásů umístěny i na zkušební panely Vysokohorské laboratoře ve Štrbě, kde jsme je naposled kontrolovali v roce 1991. Vzhled vzorků v tom roce je dokumentován na fotografiích (obr. 12).

ZÁVIŠ BOZDĚCH
foto archiv autora

 

1) Kutnar, Z.: Střechy kongresového centra Praha, In: Sborník přednášek z kongresu STŘECHY 2003, s. 81.

2) Cariflex Thermoplastic Rubbers in Bituminous Products, Shell RB/72/19.

3) Cariflex TR 1000 Polymere für Klebstoffe Boschüre RBX 73 8 G, Shell Chemicals.

4) Technologické pokyny: Asfaltový pás Bitulep PP – technologie zpracování, VÚPS Praha 1991, Úkol HS 78605.

5) Vokurka, P.: Pohledové a střešní pláště z asfaltových pásů se samolepící technologií pokládky, Střechy – fasády – izolace, č. 11, 2008. 

6) ČSN 72 7639, EN 12317-1: Hydroizolační pásy a fólie, Část 1: Asfaltové pásy pro hydroizolaci střech – Stanovení smykové odolnosti ve spojích (Flexible sheets for waterproofing – Part 1: Bitumen sheets for roof waterproofing – Determination of shear resistance of joints).

7) ČSN 72 7638, EN 12316-1: Hydroizolační pásy a fólie, Část 1: Asfaltové pásy pro hydroizolaci střech – Stanovení odolnosti proti odlupování ve spojích (Flexible sheets for waterproofing – Part 1: Bitumen sheets for roof waterproofing – Determination of peel resistance of joints).

8) DIN 16 730/1976 Dachbahnen aus PVC weich nicht bitumenbeständig, čl. 5.10 Svařitelnost (zrušena).

9) Bituthene Samolepiaca parozábrana a vodotěsná membrána, WR Grace AB Sweden, Izomex, 1992.

10) ČSN 77 0291 Zkoušení samolepících pásek pro obalové účely, červenec 1978.

11) ČSN 77 0290 Zkoušení lepících a samolepících pásek za ztížených klimatických podmínek, červen 1971 (obr. 3).