Rozměrová stálost asfaltových izolačních pásů pro izolaci betonových mostovek

ÚVOD
Příspěvek navazuje na článek z čísla 2/2012 [6], který se zabýval kvalitativními požadavky na izolační systém mostovky. V listopadu 2012 vyšla změna STN 736242/Z1:2012 [3], která zohlednila některé připomínky, které se objevily v odborných publikacích [6] a zazněly na konferencích [7], [8], které se zabývají problematikou hydroizolací na mostech. Nová změna [3] tak vedle dalších změn upravila i kvalitativní požadavky na pevnost ve smyku izolačního systému mostovky. Zatím však není řešen požadavek na rozměrovou stálost při vysokých teplotách.

Pro dokreslení situace jsou uvedeny v tabulce 1 kvalitativní požadavky příslušných národních norem v České republice, Slovenské republice a Spolkové republice Německo. Norma [2] totiž na rozdíl od [3] specifikuje rozdíl v expozici zkušebního tělesa pokud je jako ochranná vrstva izolačního systému mostovky použit asfaltobeton (AC) nebo litý asfalt (MA). Při aplikaci AC je expozice 80 °C/24 h při pokládce MA se jedná o 160 °C/1 h. Norma [3] umožnuje použití obou ochranných vrstev, ale v kvalitativních požadavcích je uvedena pouze jedna hodnota bez další poznámky.

Tabulka 1 – Kvalitativní požadavky na rozměrovou stálost [1], [3], [4]

MATERIÁL A METODIKA
Materiál
Pro testování bylo vybráno celkem 15 AIP, které se používají pro jednovrstvé aplikace na izolaci betonových mostovek v České a Slovenské republice. Jedná se o AIP s povrchovou úpravou jemnozrnným posypem, hrubozrnným posypem a geotextilií. S hmotou modifikovanou elastomery i plastomery. Rozhodující z hlediska rozměrové stálosti je ale typ nosné vložky. U všech pásů byl jako materiál použit polyester (PES). Více než 50 % AIP byla navíc podélně vyztužena skelnými vlákny, viz tabulka 2.

Tabulka 2 – Základní charakteristiky AIP použitých pro zkoušku rozměrová stálost; zdroj: vlastní

Metodika
Rozměrová stálost se stanovuje dle zkušebního postupu dle ČSN EN 1107 [7]. Cílem je zjistit, k jak velkému smrštění zkušebního vzorku dojde po uvolnění vnitřního napětí při teplotě 160 °C. Zkušební tělesa jsou při této teplotě temperovány po dobu 1 h. Zkouška se provádí na 5 zkušebních tělesech o velikosti 250 × 50 mm. Zkušební tělesa jsou připravena ze vzorku ve směru výroby asfaltového pásu. Asfaltová krycí hmota na spodní ploše zkušebního tělesa se musí odstranit až na výztužnou vložku pomocí kovové šablony a zahřáté stěrky tak, aby byla asfaltová hmota setřena na obou koncích zkušebního tělesa uprostřed ve vzdálenosti cca 3,5 cm. Výztužná vložka se nesmí poškodit. Na takto obnaženou nosnou vložku se nalepí pomocí lepidla bez rozpouštědla dva pevné měřící body takovým způsobem, aby pomyslná čára procházející mezi dvěma pevnými měřícími body, byla vzdálena přibližně 200 mm od středu pevného měřícího bodu. Zkušební tělesa s pevnými měřícími body nahoře se uloží na skleněnou desku s papírem se silikonovou úpravou a vloží se do sušárny. Po uplynutí stanovené doby se měří pomocí optické nebo mechanické metody.

Metoda posuvného měřítka, která zde byla použita, je založena na měření vzdálenosti posuvným měřítkem. Vzdálenost se měří mezi dvěma měřícími body před a po vystavení zkušebního tělesa tepelnému zatížení. Výsledek zkoušky je průměrnou aritmetickou hodnotou pěti jednotlivých hodnot a uvádí se s přesností 0,1 %.

Výsledky
Kvalitativní požadavky normy [3] nesplnil ani jeden ze zkoušených AIP. AIP s nosnou vložkou z PES vyztuženou skleněnými vláky dosáhly smrštění od –1,2 do –2,7 %.

AIP s nosnou vložkou z PES nevyztuženou skleněnými vláky dosáhly smrštění od –1,7 do –5,1 %. Vyhodnocení rozměrové stálosti na AIP v závislosti na typu nosné vložky, viz tabulka 3.

Tabulka 3 – Vyhodnocení rozměrové stálosti na AIP v závislosti na typu nosné vložky; zdroj: vlastní

Diskuse
Dle předpokladu bylo smrštění u AIP, kde byla nosná vložka z PES vyztužena skleněnými vlákny, nižší o cca 1 %. Hodnota smrštění byla od 1,2 % do 5,1 %. Tyto hodnoty odpovídají teplotě, které byla zkušební tělesa vystavena. Analogii je možné hledat u zkoušek AIP pro izolaci střech, kde je předepsána teplota expozice 80 °C po dobu 24 h [9]. Hodnota smrštění se zde pohybuje do –0,5 % např. [10].

Je vhodné se zamyslet nad smyslem této zkoušky u AIP, které se používají na izolace mostovek. Jestliže u AIP , které se požívají na střechy zajišťuje nosná vložka stabilitu celého pásu a tak i vodotěsnost střešního pláště, u izolace mostu tvoří pouze ochrannou vrstvu a je nosičem asfaltové hmoty. Teplota, při které jsou zkušební
tělasa exponována a to +160 °C se nachází mezi teplotou asfaltobetonu (AC) [11] a litého asfaltu (MA) [12], kterých se používá jako ochranné vrstvy. Norma [2] uvádí, že se jedná o simulaci pokladky litého asfaltu. Po pokládce AC i MA dochází k propojení jednotlivých vrstev ISM a účinná je prakticky jen asfaltová hmota pod nosnou vložkou. Z hlediska technologie výroby je dosažení smrštění do 0,5 % pro teplotu +160 °C/1 h velmi problematické z důvodu předpětí, které je do AIP vneseno během výroby. Část tohoto předpětí je sice eliminována nosnou vložkou a jejím vyztužením, ale stále část předpětí v nosné vložce a tím ve zkušebním tělese zůstává.

Expozice zkušebního tělesa 80°C/24 h u mostních AIP tedy spíše zohledňuje natavené AIP na mostovce před pokládkou ochranné vrstvy.

ZÁVĚR
Výsledky laboratorních zkoušek ukázaly, že žádný z používaných AIP požadavek STN 73 6242:2010 nesplnil. Kvalitativní požadavek na tento parametr by nemusel být stanoven stejně jako je tomu v České republice a Spolkové republice Německo a nebo by měl být zvlášť specifikován pro ochrannou vrstvu z AC a MA. Tato změna by mohla být předmětem další změny normy STN 73 6242.

Recenzoval:
Ing. Karel Matějů, CSc.

POUŽITÉ ZDROJE:
[1] 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.
[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] STN 736242+Z1:2010+2011. Vozovky na mostoch pozemných komunikácií. Navrhovanie a požadavky na materiály. Bratislava: Slovenský ústav technickej normalizácie. 2010-05-01. Třídící znak 736242.
[4] DIN V 20000-203. Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken-teil 203: Anwendungsnorm für Abdichtungsbahnen nach europäischen Produktnormen zur Verwendungen von Betonbrücken und Andersen Verkehrsbauwerkwn aus Beton. Berlina: Deutsches Institut für Normung e. V. 2010-05-01.
[5] ČSN EN 1107-1:2000 Hydroizolační pásy a fólie – Část 1: Asfaltové pásy pro hydroizolaci střech – stanovení rozměrové stálosti. 1. vyd. Praha: Český normalizační institut, 2000-10-01. Třídící znak 727631
[6] PLACHÝ, J. PETRÁNEK, V.: Asfaltové izolační pásy z hlediska složení v izolačním systému betonových mostovek. Silnice a železnice 7(2), KONSTRUKCE Media,s.r.o, Ostrava 2012, ISSN 1801-822X.
[7] PLACHÝ, J.: Evropské normy pro hydroizolace na betonových mostech a porovnání národních norem (České a Slovenské ČSN/STN 736242), Hydroizolácie mostov a tunelov. 19. konference, Etela Bačenková – Dom techniky, Košice 2011, ISBN 978-80-232-0314-1.
[8] PLACHÝ, J. PETRÁNEK, V.: Praktické zkušenosti výrobce AIP s ČSN EN 14695:2010, Hydroizolace a vozovky na mostech 22. konference, CERM, s.r.o., Brno 2011, ISBN 978-80-87342-13-8
[9] ČSN EN 13707:2010. Hydroizolační pásy a fólie – Vyztužené asfaltové pásy pro hydroizolaci střech – Definice a charakteristiky. Praha: Český normalizační institut. 2010-01-01. Třídící znak 727601.
[10] Vdd Industrieverband Bitumen-Dach-und Dichtungsbahnen e.V.,. 2011. Technische regeln – abc der Bitumenbahnen. Frankfurt/Main: vdd Industrieverband Bitumen-Dach-und Dichtungsbahnen e V. Vydání čtvrté. 304 s. ISBN 978-3-9801831-9-2.
[11] ČSN 736121:2008. Stavba vozovek – Hutněné asfaltové vrstvy – Provádění a kontrola shody. Praha: Český normalizační institut. 2008-04-01. Třídící znak 736122. 
[12] ČSN 736122:2010. Stavba vozovek – Vrstvy z litého asfaltu – Provádění a kontrola shody. Praha: Český normalizační institut. 2008-04-01. Třídící znak 736122.

Dimensional Stability of Reinforced Bitumen Sheets for Water proofing of Concrete Bridge Decks
This paper deals with dimensional stabilityof bitumen insulationsheets and specifically with qualitative requirements that arementioned in national standards CSN/STN 736242:2010 in the Czech andalso Slovak Republic. Qualitativerequirements are compared with the results of laboratory measurements of bitumen insulationsheets, which are commonly used in the Czech and Slovak Republicfor the insulation of concrete bridge decks. The results point to a discrepancy between the requirements of the standard and the measured values.

Autoři

• Ing. Plachý Jan Ph.D.
• Ing. Petránek Vít Ph.D.