Wykład 8a-Bitumy i hydroizolacje skrócony, Budo2 II, Materiałki, Wykłady


Wykład - bitumy, hydroizolacje

Asfalt jest używany jako materiał konserwujący, izolacyjny i wiążący już od 5000 lat. Babilończycy stosowali go do uszczelniania wanien i w konstrukcjach drogowych. Egipcjanie stosowali go do balsamowania zwłok. W Egipcie, Syrii i Babilonie asfalt był stosowany jako materiał wiążący (spoiwo) w budownictwie. Przez średniowiecze asfalt był w ciągłym stosowaniu. Wtedy źródłem asfaltu był asfalt naturalny - skała osadowa organogeniczna zbudowana z substancji bitumicznych z domieszkami kwarcu, minerałów ilastych, czasem kalcytu.
Jednym z największych pokładów
asfaltu naturalnego były złoża odkryte przez Kolumba w 1498 r na wyspie Trynidad (jez. La Brea) podczas jego trzeciej wyprawy. Inne duże złoża znajdują się na obszarze Morza Martwego, w Wenezueli (jez. Bermudez) i w USA (stan UTAH).

Charakterystyka asfaltów

Asfalt to lepiszcze organiczne wiążące, które dzięki zjawiskom fizycznym: adhezji (zjawisko wiązania się ze sobą powierzchniowych warstw dwóch różnych ciał; przyleganie) i kohezji (właściwość ciał polegająca na przeciwstawianiu się rozdzielaniu ich na części; spójność) zmienia konsystencję. Fakt ten odróżnia asfalt od spoiw mineralnych, w których zasadniczą rolę przy wiązaniu odgrywają reakcje chemiczne.

Asfalt jest mieszaniną wielkocząsteczkowych węglowodorów o różnej budowie i charakterze chemicznym.

Skomplikowana budowa chemiczna asfaltu utrudnia poznanie jego struktury. Dużym ułatwieniem w poznaniu budowy asfaltów było wyodrębnienie z nich podstawowych grup o zbliżonych właściwościach, takich jak: oleje, żywice i asfalteny. Grupy te różnią się przede wszystkim wielkością cząsteczek, z których są zbudowane od niskocząsteczkowych olejów do wysokocząsteczkowych asfaltenów.

Struktura asfaltu zależy między innymi od:

Współcześnie otrzymuje się asfalty praktycznie z przerobu ropy naftowej (zwane ponaftowymi). Głównym surowcem do produkcji asfaltów są bardzo ciężkie frakcje ropy uzyskiwane po dwóch destylacjach ropy.

Własności asfaltu ponaftowego:

Stosowane są także asfalty naturalne, które zawierają w swym składzie dużo substancji mineralnych (zawierają średnio 44% w stosunku do masy bardzo drobnego popiołu wulkanicznego), nie mogą być stosowane do wytwarzania drogowych mas nawierzchniowych, jako samodzielne lepiszcza z uwagi na zbyt wysoka temperaturę pompowania (160180oC) oraz małą ciągliwość i wysoką temperaturę łamliwości. Dlatego też asfalty tego rodzaju są używane jako dodatki utwardzające i stabilizujące podstawowe lepiszcze asfaltowe (od 5% do 15%), stosowane do wytwarzania odpowiedniego typu masy asfaltowej.

Własności asfaltu naturalnego:

Właściwości ogólne:

Z wielu własności asfaltu określanych normowo na szczególną uwagę zasługują: stopień penetracji asfaltu, temperatura mięknienia asfaltu (P i K) oraz temperatura łamliwości.

Asfalty drogowe

Podstawą klasyfikacji asfaltów drogowych w Polsce i innych krajach europejskich jest penetracja tj. miara konsystencji asfaltu, określana w temperaturze 25 oC. W przypadku krajów UE a teraz także Polski (wprowadzenie normy PN-EN 12591:2002), mówi się dokładnie o klasyfikacji wg przedziałów penetracji.

Oprócz wymagań co do właściwości asfaltów, nowa norma (w tym min. PN-EN 12591) wprowadza nowe wymagania dotyczące doboru lepiszczy asfaltowych do mieszanek mineralno - asfaltowych. W tabeli nr 1 zawarte są obligatoryjne badania asfaltów wg norm, natomiast w tabeli nr 2 wymagania dla asfaltów drogowych o zakresie penetracji 20 [0,1mm] do 330 [0,1mm]

Asfalty drogowe modyfikowane

Praktycznie równolegle z pierwszymi próbami wykonania nawierzchni asfaltowych od początku XIX w. próbowano modyfikować lepiszcza asfaltowe i smołowe. Jako modyfikatorów używano: siarkę, kauczuk naturalny, gumę, polimery, kauczuki syntetyczne.
Rozwój syntezy chemicznej w XX w. umożliwił zastosowanie na szerszą skalę polimerów i kauczuku sy
n-

tetycznego do modyfikacji asfaltów drogowych. Najczęściej stosowanym polimerem jest kopolimer blokowy styren-butadien-styren (SBS) powodujacy wzrost temperatury mięknienia asfaltu wyjściowego.

Lp.

Właściwość

J.m.

Metoda badania

Rodzaj asfaltu

20/30

35/50

50/70

70/100

100/150

160/220

250/330

1.

Penetracja w 25°C

0,1mm

PN-EN 1426

20-30

35-50

50-70

70-100

100-150

160-220

250-330

2.

Temperatura mięknienia

°C

PN-EN 1427

55-63

50-58

46-54

43-51

39-47

35-43

30-38

3.

Temperatura zapłonu, nie mniej niż

°C

PN-EN 22592

240

240

230

230

230

220

220

4.

Zawartość składników rozpuszczalnych, nie mniej niż

%m/m

PN-EN 12592

99

99

99

99

99

99

99

5.

Zmiana masy po starzeniu (ubytek lub przyrost), nie więcej niż

%m/m

PN-EN 12607-1

0,5

0,5

0,5

0,8

0,8

1,0

1,0

6.

Pozostała penetracja po starzeniu, nie mniej niż

%

PN-EN 1426

55

53

50

46

43

37

35

7.

Temperatura mięknienia po starzeniu, nie mniej niż

°C

PN-EN 1427

57

52

48

45

41

37

32

Właściwości specjalne krajowe

8.

Zawartość parafiny, nie więcej niż

%

PN-EN 12606-1

2,2

2,2

2,2

2,2

2,2

2,2

2,2

9.

Wzrost temperatury mięknienia po starzeniu, nie więcej niż

°C

PN-EN 1427

8

8

9

9

10

11

11

10.

Temperatura łamliwości, nie więcej niż

°C

PN-EN 12593

-

-5

-8

-10

-12

-15

-16

W zależności od rodzaju asfaltu oraz rodzaju SBS-u asfalt typu D 70 o temperaturze mięknienia PiK 37oC po wbudowaniu 4% SBS-u osiąga PiK około 65oC. Zwiększenie zawartości SBS-u podnosi temperaturę mięknienia. Powyżej 10% SBS-u praktycznie nie można oznaczyć temperatury mięknienia asfaltu - przyczyną jest TPiK 90oC oraz rozpadanie się sieci SBS-u

Praktycznie w drogownictwie stosowane są dwa rodzaje asfaltów modyfikowanych SBS-em - średniomodyfikowany o zawartości 4% i wysokomodyfikowany o zawartości ok. 8%.

0x01 graphic

Struktura przestrzenna SBS-u w asfalcie

Tabela 1- Wymagania dla asfaltów drogowych o zakresie penetracji 20 [0,1mm] do 330 [0,1mm]

Modyfikacja asfaltów elastomerem termoplastycznym zapewnia poprawę właściwości użytkowych asfaltu w porównaniu z konwencjonalnym asfaltem drogowym. Asfalty tego typu przeznaczone są do budowy nawierzchni szczególnie narażonych na duże obciążenia, tj. autostrad i mostów. Stosowanie ich szczególnie zaleca się do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych typu: mastyks grysowy (SMA), beton asfaltowy do wszystkich warstw nawierzchni, asfalt lany, asfalt twardolany, cienkie warstwy ścieralne na gorąco, beton asfaltowy porowaty.

Asfalty produkowane przez Orlen Asfalt (największego w Polsce producenta asfaltów) są oznaczone jako Orbiton 30A, Orbiton 30B, Orbiton 30C, Orbiton 80A, Orbiton 80B, Orbiton 80C. Oznaczenie A, B, C to klasa odpowiadająca temperaturze mięknienia natomiast 30 i 80 odpowiada średniej wartości penetracji w 25oC.

Charakterystyka asfaltów przemysłowych

Asfalt przemysłowy izolacyjny jest otrzymywany z pozostałości destylacyjnej z zachowawczej przeróbki ropy naftowej.

Oznaczenia asfaltów przemysłowych

Zastosowanie:

WYROBY NA BAZIE ASFALTÓW

Masy bitumiczne

0x08 graphic
Papy

Budowa papy

Papy modyfikowane APP mają dużą odporność na wysoką temperaturę (do 150oC), jednak stają się dosyć sztywne w temperaturze poniżej 0oC, co utrudnia ich układanie w okresie jesienno-zimowym. Natomiast papy polimerowe modyfikowane SBS spełniające wszystkie istotne wymagania, jakie stawia się materiałom pokryciowym (odporność na temperaturę od -40 do 120oC; odporność na starzenie). Umożliwia to wykonywanie pokryć dachowych prawie przez cały rok.

W zależności od rodzaju osnowy, sposobu wykonania warstwy wierzchniej lub metody modyfikacji asfaltu papy mogą mieć różne przeznaczenie. Wyróżniamy:

Papy takie służą wyrównaniu ciśnienia pod warstwami papy i zapobiegają powstawaniu pęcherzy na pokryciu dachowym. Ich osnową jest welon szklany. Cechą charakterystyczną takich pap są wycięte w nich otwory średnicy 4 cm, które stanowią około 15% powierzchni. Czasami zamiast otworów papy wentylacyjne mają podłużne kanaliki odprowadzające wodę. Wierzchnią warstwę tych pap stanowi posypka, spód pokryty jest folią;

Bitumiczne pokrycia dachowe

0x08 graphic
Oprócz wspomnianej papy wierzchniego krycia stosuje się:

0x08 graphic
0x08 graphic

Hydroizolacje

Hydroizolacje stosowane są w tych częściach budynków, które narażone są na bezpośrednie działanie wody opadowej lub wód gruntowych. Izolacje podzielić możemy na przeciwwilgociowe i przeciwwodne.

  1. Izolacje przeciwwilgociowe typu lekkiego służą do zabezpieczenia przegród budowlanych przed działaniem wody kondensacyjnej w gruncie lub przed parą wodną.

  2. Izolacje przeciwwodne typu średniego to izolacje chroniące przed bezpośrednim działaniem wody opadowej, lub wody pojawiającej się sporadycznie, a będącej w kontakcie z przegrodą budowlaną (ścianą, stropem, stropodachem, dachem budynku).

  3. Izolacje przeciwwodne typu ciężkiego to izolacje chroniące przed działaniem wody działającej pod ciśnieniem hydrostatycznym (wody naporowej) - przede wszystkim wody gruntowej a także wody w basenach kąpielowych lub przeciwpożarowych.

Ze względu na ułożenie i spełniane funkcje izolacje dzielimy na poziome, pionowe i płaszczowe (usytuowane pod kątem większym od 0 stopni, a mniejszym od 90 stopni względem poziomu).

W zależności od budowy geologicznej podłoża i warunków hydrogeologicznych możemy mieć do czynienia z:
wilgocią gruntową, którą stanowi woda powierzchniowa przesiąkająca w głąb poprzez grunty piaszczyste. Wilgoć taka stanowi niewielkie obciążenie i zabezpieczeniem przed nią jest izolacja przeciwwilgociowa;
wodą statyczną, która nie wywołuje parcia hydrostatycznego na ściany, a pochodzi z gruntów słabo przepuszczalnych i lokalnych tymczasowych zastoisk wody. W takim przypadku należy zrobić izolację przeciwwilgociową ścian oraz drenaż opaskowy, obsypując budynek zasypką filtracyjną z grubego piasku i żwiru;
wodą napierającą wywołującą parcie hydrostatyczne, którego przyczyną jest obecność wysokiej wody gruntowej. W takim przypadku niezbędny jest drenaż oraz izolacja przeciwwodna, której układ uzależniony jest od wielkości ciśnienia hydrostatycznego.

Przepona przeciwwilgociowa powinna być tak zrobiona, aby zapobiegać zarówno pionowemu podciąganiu kapilarnemu (izolacja pozioma), jak i naporowi na płaszczyznę pionową ściany (izolacja pionowa). Żelazną zasadą wykonania tych izolacji jest ich wzajemne szczelne połączenie.

Wyroby hydroizolacyjne

Można je podzielić na dwie podstawowe grupy: wyroby rolowe i powłokowe. Do pierwszej należą wyroby rolowe bitumiczne, a więc wszelkiego rodzaju papy asfaltowe lub smołowe oraz z tworzyw sztucznych. W ostatnich latach coraz większym powodzeniem cieszą się wyroby rolowe z tworzyw sztucznych. Drugą grupę wyrobów hydroizolacyjnych stanowią wyroby powłokowe wykonywane na mokro. Należą do nich preparaty powłokowe bitumiczne - lepiki i emulsje modyfikowane - oraz wodoszczelne zaprawy mineralne.

Przykłady wyrobów hydroizolacyjnych

1. na bazie bitumów

Opracowała: dr inż. Teresa Rucińska

2. na bazie z tworzyw sztucznych:

Folie płaskie z PCV lub polietylenu należy układać dwuwarstwowo, przyklejając klejem lub lepikiem zalecanym przez producenta folii. Membrany z kauczuku syntetycznego EPDM są jednowarstwowe i mogą być przyklejane do oczyszczonych ścian lub mocowane do nich mechanicznie.
Folie tłoczone, drenażowe, robione z polietylenu dużej gęstości HDPE, a ich budowa - przetłoczenia w kształcie stożków - umożliwia odprowadzanie wilgoci, która może przenikać z wnętrza budynku.

0x01 graphic
 0x01 graphic

Samoprzylepna folia płaska Membrana kubełkowa

Opracowała: dr inż. Teresa Rucińska

14



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
pojęcia na egamin-sciaga, Budo2 II, Materiałki, Wykłady
Wykład 7b- Ceramika PN EN wyroby z poprawkami, Budo2 II, Materiałki, Wykłady
Materiały budowlane - Kruszywa 1, Budownictwo S1, Semestr II, Materiały budowlane, Wykłady
Materiały budowlane - Klasyfikacja ogniowa, Budownictwo S1, Semestr II, Materiały budowlane, Wykłady
Prawo cywilne - wyklad II, Materiały - studia, I stopień, Prawo cywilne i umowy w administracji
Materiały budowlane - Zaczyny i zaprawy, Budownictwo S1, Semestr II, Materiały budowlane, Wykłady
Materiały budowlane - Beton, Budownictwo S1, Semestr II, Materiały budowlane, Wykłady
Wykad - Tworzywa sztuczne, STUDIA, Polibuda - semestr II, Materiały budowlane, wyklady z materialow,
TematykaWykładów - Tarnawski, Budo2 II, Geologia Inż, Wykłady
Mat met Wykład 1, Studia, ZiIP, SEMESTR II, Materiały metalowe
wykłady 1, STUDIA budownictwo, SEMESTR II, materiały budowlane
Materiały budowlane - Farby i emalie, Budownictwo S1, Semestr II, Materiały budowlane, Wykłady
Wyklad II materialy c
NTI - Oprogramowanie - Wykład II, materiauy
Materiały budowlane - Odporność ogniowa, Budownictwo S1, Semestr II, Materiały budowlane, Wykłady
Materil wyklady, Politechnika Poznańska, Edukacja Techniczno Informatyczna, Semestr II, Materiałozna
Wykład II, materiały medycyna SUM, biochemia, seminaria

więcej podobnych podstron