Nasákavost asfaltových izolačních pásů pro izoloci betonových mostovek v České republice II.

• Foto

1. ÚVOD
Voda v kapalném a plynném skupenství v izolačním systému mostovky může být zdrojem poruchy a následného poškození celého souvrství. Důsledkem jsou např. boule na vozovce, které se objeví až na obrusné vrstvě vozovky (obr. 2).

Tento příspěvek se tedy zabývá porovnáním dvou metodik, které zjišťují hmotnostní nasákavost u AIP.

Tabulka 1 – Kvalitativní požadavky na asfaltové izolační pásy dle [2], [3], [4], [5]

2. METODIKA A MATERIÁL
Pro testování bylo vybráno celkem 7 AIP, které se používají pro jednovrstvé aplikace na izolaci betonových mostovek. Bližší specifikace viz [7]. Základní charakteristiky pro zkoušku nasákavosti jsou popsány v tabulce 2. Všechny AIP měly nosnou vložku impregnovánu asfaltovou hmotou.

Tabulka 2 – Vybrané charakteristiky zkušebních vzorků. Legenda: HP – hrubozrnný posyp, JP – jemnozrnný posyp, N – úprava povrchu geotextilií o plošné hmotnosti cca 20g/m², PES – polyesterové rouno. Zdroj: [7]

Předmětem porovnání jsou dvě zkoušky. Jedná se o zkoušky nasákavost vodou po 28 dnech dle ČSN 736242:2010 [2], ČSN EN 14223 [4] a nasákavost po 30 dnech dle ČSN 736242:1995 [3], ČSN 503602 [5].

2.1. Nasákavost vodou po 30 dnech.
Nasákavost se stanovuje dle zkušebního postupu dle ČSN 503602 [5]. Pro zjištění nasákavosti se zkušební těleso ponoří na 24 hodin do vodní lázně o teplotě 20 ±2 °C. Pro zkoušku se používají 3 zkušební tělesa o rozměru 100 × 100 mm. Před vložením do vodní lázně se jemným otřením zbaví volného posypu a uváží se s přesností 0,01 g. Po 24 h se vzorky z lázně vyjmou a osuší mezi filtračními papíry (80 – 100 g/m²) tak, aby nebyly na povrchu lesklé mokré skvrny, a ponechají se mezi filtračními papíry. Zkušební tělesa musí být zváženy do 8 min. po vyjmutí z vodní lázně při teplotě vzduchu 20 ±2 °C a relativní vlhkosti 65 ±5 %.

Nasákavost asfaltových pásů se vyjadřuje jako procenta a to jako poměr rozdílu hmotnosti zkušebního tělesa po ponoření do vody – hmotnost zkušebního tělesa před ponořením do vody ku hmotnosti zkušebního tělesa před ponořením do vody. Poměr rozdílu hmotností k hmotnosti zkušebního tělesa před ponořením do vody vyjádřený v procentech je nasákavost AIP. Výsledek zkoušky je průměrnou aritmetickou hodnotou třech jednotlivých hodnot.

Tabulka 3 – Vyhodnocení měření pro nasákavost. Zdroj: vlastní

2.2. Nasákavost vodou po 28 dnech.
Nasákavost se stanovuje dle zkušebního postupu dle ČSN EN 14223 [4]. Pro zjištění nasákavosti se zkušební těleso ponoří na 28 dní ±4 h do vodní lázně o teplotě 23 ±3 °C. Zjistí se hmotnost před ponořením a po jejich vyjmutí z vody. Pro zkoušku se používá 5 zkušebních těles o rozměru 200 × 200 mm. Před zvážením se ze zkušebních těles musí odstranit veškerý volný posyp a suší se po dobu 24 h ±30 min. při teplotě (50 ±3) °C. Poté se temperují po dobu 1 h ±5 min. při teplotě (23 ±3) °C a relativní vlhkosti (50 ±5) %. Po vyjmutí z vodní lázně se zkušební tělesa suší na vzduch po dobu 5 h ±5 min při teplotě (23 ±3) °C a relativní vlhkosti (50 ±5) %. Po uplynutí této doby se zváží.

Nasákavost asfaltových pásů se vyjadřuje jako procenta a to jako poměr rozdílu hmotnosti zkušebního tělesa po ponoření do vody - hmotnost zkušebního tělesa před ponořením do vody ku hmotnosti zkušebního tělesa před ponořením do vody. Poměr rozdílu hmotností k hmotnosti zkušebního tělesa před ponořením do vody vyjádřený v procentech je nasákavost AIP. Výsledek zkoušky je průměrnou aritmetickou hodnotou pěti jednotlivých hodnot.

3. VÝSLEDKY ZKOUŠEK
3.1. Nasákavost vodou po 30 dnech.
AIP dosáhly hodnot hmotnostní nasákavosti od 0,84 % do 2,71 % (viz graf 1). Hodnotu nasákavosti ovlivňuje především povrchová úprava pásů a typ nosné vložky. Pásy s hrubozrnným posypem dosáhly nasákavosti 1,3 – 2,71 % s průměrnou hodnotou 1,79 %. Pásy s jemnozrnným posypem dosáhly nasákavosti 0,84, 0,94 % s průměrnou hodnotou 0,89. AIP s geotextilií na horním povrchu dosáhl nasákavosti 1,49 %.

3.2. Nasákavost vodou po 28 dnech.
AIP dosáhly hodnot hmotnostní nasákavosti od 0,4 % do 1,6 % (viz graf 1). Pásy s hrubozrnným posypem dosáhly nasákavosti 0,6 – 1,3 % s průměrnou hodnotou 0,6 %. Pásy s jemnozrnným posypem dosáhly nasákavosti 0,27 % s průměrnou hodnotou 0,4 %. AIP s geotextilií na horním povrchu dosáhl nasákavosti 1,3 %.

4. DISKUZE
Na základě výsledků lze konstatovat, že AIP jsou málo nasákavé. S výjimkou jednoho vzorku (který představuje 7 %) měly všechny vzorky hmotnostní nasákavost nižší než byla uvedena max. nasákavost v ČSN 736242 [2] , [3] a to 1,5 % (2,5 %). O nasákavosti rozhoduje povrchová úprava a nosná vložka, která je na hraně zkušebního tělesa volně přístupná. Jaká je nasákavost nosné vložky je ovlivněno typem, plošnou hmotností nosné vložky, typem a stupněm impregnace. V případě AIP pro izolaci mostovek se používá asfaltová hmota modifikovaná polymery nebo oxidovaný asfalt.

Podle původního předpokladu měly všechny AIP zkoušené dle [4], tedy 28 dní, dosáhnout větší nasákavosti a to díky větší celkové ploše a obvodu zkušebních těles [7]. S výjimkou vzorku č. 10 korespondovaly jednodenní výsledky s 30 denními (viz [7]). Největší nasákavosti měly dosáhnout AIP s nosnou vložkou o největší plošné hmotnosti s hrubozrnným posypem. U všech AIP byly použity nosné vložky srovnatelné plošné hmotnosti. Rozdíl je tedy opět možné hledat v posypu AIP.

AIP s hrubozrnným posypem. Tyto AIP vykázaly nejvyšší nasákavost. Diferenci ve výsledcích je možné přisoudit rozdílným ošetřením zkušebních těles před vlastním vážením. V případě [5] kdy jsou zkušební tělesa pouze osušena filtračním papírem, tak aby nebyly mokré plochy, a zvážena do 5 minut od vyjmutí z vodní lázně zůstává v posypu AIP větší zbytková voda, než u zkoušky dle [4], kdy mají zkušební tělesa možnost po dobu 5 h vysychat při teplotě 23 ±3 °C. Zkušební tělesa a především hrubozrnný posyp jsou tak lépe vysušena. Toto potvrzuje především nasákavost vzorku č. 15, který měl hrubozrnný posyp větší frakce a byl hůře zalisován než vzorky č. 2 a 17. Hrubý posyp menší frakce, který byl velmi dobře zalisován, u vzorků č. 17 a 2. AIP dle [4] měly absolutně o 0,71 % nižší nasákavost než dle metodiky [5].

AIP s jemnozrnným posypem č. 14 a 16 dosáhly v obou metodikách nejnižší nasákavosti. Výsledky se ale lišily, když AIP dle [4] měly absolutně o 0,49 % nižší nasákavost než dle metodiky [5]. Posyp u vzorků byl dobře zalisován a osušení filtračním papírem do suchého stavu bylo velmi dobře proveditelné na rozdíl od hrubozrnného posypu.

AIP bez posypu č. 3, s horní úpravou povrchu v podobě geotextilie měl u metodiky [5] vysokou nasákavost 1,49 %. AIP dle [4] měl absolutně o 0,19 % nižší nasákavost než dle metodiky [5]. Zde je možné konstatovat, že vysušení geotextilie pomocí filtračního papíru je efektivnější, než volné vysychání na vzduchu.

Procentuální porovnání obou metodik [4], [5] navzájem přináší tabulka č.4. Nasákavost dle metodiky [4] bez vlivu povrchové úpravy představuje 61% hodnoty dle metodiky [5].

5. ZÁVĚR
S výjimkou jednoho vzorku byly splněny požadavky nasákavosti dle norem [2], [3], přestože bylo dosaženo pro obě metody u většiny vzorků rozdílných výsledků. Výsledky obou metod pro jednotlivé vzorky byly co do pořadí jednotlivých vzorků nasákavosti srovnatelné. Bylo pouze jiné pořadí u AIP s hrubozrnným posypem. Vzorky dle [5] bez vlivu povrchové úpravy dosáhly absolutně o 0,46% vyšší nasákavosti než dle [4].

Z hlediska srovnání nastavení normových požadavků (1,5 % a 2,5 % nasákavost) ke zkušebním postupům [4], [5] je možné říci, že výsledky jsou srovnatelné. Nasákavost bez rozdílu povrchové úpravy vyjádřená k normovým požadavkům v případě [4] dosahuje 62% a v případě [5], dosahuje 56% normových požadavků. Normové požadavky tedy byly a jsou nastaveny v souladu se zkušebními postupy.

Porovnání experimentálních výsledků dále ukazuje, jak zásadně je ovlivněna nasákavost přípravou zkušebních těles před vlastním měřením po expozici ve vodní lázni a vlivu povrchové úpravy AIP na nasákavost. Osušení vzorků pomocí filtračního papíru je faktor, který může zásadně ovlivnit celkový výsledek. Zkušební postup, který používá volné vyschnutí je tak objektivnější.

POUŽITÉ ZDROJE:
[1] 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.
[2] 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.
[3] ČSN 736242:1995. Navrhování a provádění vozovek na mostech pozemních komunikací. Praha: Český normalizační institut. 1995-03-01. Třídící znak 736242.
[4] ČSN EN 14223 :2006 Hydroizolační pásy a fólie – Hydroizolace betonových mostovek a ostatních pojížděných betonových ploch - Stanovení nasákavosti. 1. vyd. Praha: Český normalizační institut, 2006-07-01. Třídící znak 727677.
[5] ČSN 503602:1967. Zkoušení krytinových a isolačních materiálů v rolích. Praha: Český normalizační institut. 2010-02-22. Třídící znak 503602.
[6] PLACHÝ, J. PETRÁNEK,V POPP,F. Asfaltové izolační pásy pro izolaci mostů v České republice- fyzikální a tepelně-technické vlastnosti. Silnice a železnice. 1/2013 str. 59-62, ISSN 1801-822X.
[7] PLACHÝ, J. Nasákavost asfaltových izolačních pásů pro izolaci betonových mostovek. Silnice a železnice. 5/2013 str. 98-100, ISSN 1801-822X.

Absorptive Capacity of Asphalt Sealing Sheets to Insulate Concrete Bridge Decks in the Czech Republic II
The article deals with the issue of absorptive capacity of asphalt sealing sheets. It follows an article published in issue 5/2013 [7]. It compares two valid methods used to ensure the absorptive capacity of asphalt sealing sheets used to insulate bridge decks from the viewpoint of experimental measurement for individual samples. Chapter 2.2. specifies a test procedure regarding the absorptive capacity after 28 days according to [4].

Autor

• Ing. Plachý Jan Ph.D.