Pevnosť spojov jednovrstvových mechanicky kotvených asfaltovaných pásov

Jednovrstvové mechanicky kotvené systémy z asfaltovaných izolačných pásov sa v súčasnosti čoraz viac používajú v skladbách jednoplášťových plochých striech. Najslabším miestom každého systému je jeho detail. V tomto prípade ide o riešenie mechanickej odolnosti, najmä pevnosti spojov. Citlivým miestom týchto spojov je prítomnosť kotevných prvkov, kde nedochádza k vzájomnému celoplošnému nataveniu pásov a zároveň sa tu prenášajú silové účinky vyvolané satím vetra. Otázkami spojenými s touto problematikou sa zaoberá aj nasledujúci článok.

Požiadavky na mechanicky kotvené asfaltované pásy
Pri jednovrstvových mechanicky kotvených hydroizolačných systémoch (sklon od 3° do 5,24 %) možno na základe individuál­neho posúdenia použiť na túto vrstvu jediný asfaltovaný pás s vložkou z polyesterovej vlny s vysokou gramážou alebo vložkou spriahnutou z polyesterovej vlny a sklenej tkaniny.

Použitie tohto jednovrstvového mechanicky kotveného systému predstavuje rýchlu a progresívnu metódu, ktorá si však vyžaduje prísne dodržanie určitých technologických zásad:

• minimálny sklon strešného plášťa 3°,
• použitie vhodného typu asfaltovaného pásu (ide najmä o typ a plošnú hmotnosť nosnej vložky asfaltovaného pásu),
• použitie vhodnej nosnej konštrukcie na mechanické kotvenie (vytiahnuteľná hodnota prvku z podkladu min. 1 000 N),
• správny návrh typu, počtu a rozmiestnenia kotevných prvkov (s ohľadom na podklad asfaltovaného pásu a umiestnenie stavby v teréne),
• dodržanie veľkosti bočných a čelných presahov, ktoré stanovuje výrobca (presahy sú indikátorom funkčnosti celého systému).

Chyby pri realizácii mechanicky kotvených systémov
Pri realizácii dochádza k niekoľkým chybám, ako sú napríklad:

• nevhodné umiestnenie kotevného prvku (príliš blízko alebo, naopak, ďaleko od okraja kotveného pásu). V prípade použitia oválnej roznášacej podložky, kde sa využíva jej väčší obvod – a tým pádom aj jej väčšia prítlačná plocha – je častou chybou jej pootočenie, teda jej nesprávna geometria (obr. 1 a 2);
• uvoľňovanie spojov a pošmyknutie spojov pásov. Je spôsobené nevhodným použitím nosnej vložky, nedodržaným technologických zásad pri zhotovovaní spojov alebo nesprávnym použitím polymérasfaltovej hmoty pásov.

Obr. 1: Správne umiestnenie kotevných prvkov	Obr. 2: Neprípustné umiestnenie kotvy

Podľa ČSN EN 13707 Hydroizolační pásy a fólie – Vyztužené asfaltové pásy pro hydroizolaci střech – Definice a charakteristiky (zodpovedá STN EN 13707 Hydroizolačné pásy a fólie. Asfaltované pásy s nosnou vložkou na strešnú hydroizoláciu. Definície a charakteristiky) je výrobca povinný deklarovať pevnosť spoja pre jednovrstvové mechanicky kotvené systémy a jednovrstvové položené a priťažené systémy. V prípade mechanického kotvenia ide o skúšku na odlupovanie v spojoch a šmykovú odolnosť. Pri voľne položených a priťažených systémoch sa zisťuje iba ich šmyková odolnosť.

Tieto skúšky sú však iba porovnávacie a ich výsledky určia pevnosti presne definovaného spoja daným namáhaním. Nevypovedajú však dostatočne o pevnosti spoja, ktorý reálne odoláva kombinácii oboch silových pôsobení. Navyše, pri mechanicky kotvených systémoch je takisto nezanedbateľná aj prítomnosť kotevného prvku v spoji.

Experimentálne skúšanie
Cieľom skúšania je dospieť k výsledkom, ktoré budú mať čo najväčší prínos pre prax.

• Pevnosť a trvanlivosť spoja, samozrejme, súvisí aj s použitou asfaltovou hmotou (stupeň modifikácie) a s nosnou vložkou asfaltovaného pásu. Z toho dôvodu treba pozornosť zamerať na porovnanie rôznych typov nosných vložiek, najmä na vplyv vystuženia polyesterovej vlny sklenou tkaninou.
• Dôležité je tiež zistenie, do akej miery ovplyvňuje výslednú funkčnosť spoja dvoch asfaltovaných pásov poloha kotviaceho prvku v presahu, t. j. premenná vzdialenosť od okraja pásu, prípadne pootočenie oválnej prítlačnej podložky kotviaceho prvku.

Pred samotným meraním bolo potrebné prísť na spôsob, akým simulovať skutočné namáhanie hydroizolačnej vrstvy na streche za predpokladu, že k dispozícii je iba štandardné vybavenie na zisťovanie pevnosti v ťahu alebo šmyku.

Obr. 3 znázorňuje zariadenie, ktoré sa upne do bežného trhacieho stroja na skúšanie asfaltovaných pásov. Do hornej čeľuste stroja sa vloží rameno, ktoré cez oceľové lanká prenáša silové zaťaženie do kotviacich plechov, kde sa upnu konce pásov. V spodnej čeľusti sa nachádza podložka. K nej sa pomocou klasického kotevného prvku v presahu ukotví asfaltovaný pás. Vzďaľovaním čeľustí trhacieho stroja dochádza k namáhaniu spoja a následne k jeho porušeniu. Výsledkom merania je sila, pri ktorej dochádza ku strate vodotesnosti alebo k porušeniu spoja.

Na skúšanie sa vybrali dva typy skladieb:

• skladba strešného plášťa S1 bez tepelnej izolácie, s hydroizolačnou vrstvou uloženou na tvrdom podklade z dosák OSB hrúbky 22 mm, ukotvená kotvami SFS intec s oválnou prítlačnou podložkou 82 × 40,
• skladba S2 s vloženou tepelnou izoláciou z tuhej minerálnej plsti s hrúbkou 80 mm, ukotvená kotevným prvkom SFS intec s plastovým teleskopom ISO-TAK k doske OSB hrúbky 22 mm.

Vplyv polohy a geometrie kotviaceho prvku na kvalitu spoja
Hydroizolačná vrstva bude zhotovená v dvoch variantoch:

• SBS modifikovaný asfaltovaný pás hrúbky 5 mm s nosnou vložka z polyesterovej vlny, 230 g/m²,
• SBS modifikovaný asfaltovaný pás hrúbky 5,2 mm, primárne určený pre jednovrstvové systémy, nosná vložka polyesterovaná vlna spevnená sklenými vláknami v oboch smeroch, 180 g/m².

Predpísané umiestnenie kotevného prvku niektorých výrobcov je vo vzdialenosti 10 mm od okraja pásu, čo sa berie ako východiskový bod. Kotva umiestnená v nevhodnej pozícii a hodnoty pevnosti spoja pre kotvu vo vzdialenosti 0, 10, 20 a 30 mm od okraja tak umožnia odhadnúť krivku pevnosti v závislosti od umiestnenia kotevného prvku v presahu asfaltovaného pásu. Pootočenie oválnej prítlačnej podložky kotevného prvku je takisto nevhodné, rovnako ako preťaženie teleskopu v skladbe s tepelnou izoláciou. V takom prípade nemôže dôjsť k správnemu nataveniu dvoch pásov na seba v okolí kotevného prvku. Na porovnanie sa však vykonávajú skúšky i pre toto neprípustné umiestnenie kotevného prvku.

Vplyv nosnej vložky asfaltovaného pásu
Jednotlivé experimenty sa realizovali na asfaltovaných pásoch primárne určených pre jednovrstvové systémy so spriahnutou nosnou vložkou (polyesterovej vlny rôznych gramáží + vystuženie sklenou mriežkou v pozdĺžnom smere alebo v oboch smeroch, následne asfaltované pásy s nosnou vložkou iba z polyesterovej vlny s vyššou gramážou). Najmä vplyv vystuženia sklenou mriežkou v jednom alebo v oboch smeroch napovedal viac o možnostiach používania vložiek vystužených iba v jednom smere a o miere vhodnosti ich použitia pre jednovrstvové mechanicky kotvené systémy. Porovnanie sa realizovalo iba pre vhodnú polohu kotevného prvku a pre skladbu S1 a S2.

Záver
Hlavným cieľom tohto prieskumu bolo získať relevantné výsledky, ktoré by boli čo možno najväčším prínosom pre prax. Zistenie závislosi polohy kotevného prvku v spoji pásov od jeho kvality tak môže viesť k snahe o prísnejšie dodržiavanie technologických predpisov a zásad pri realizácii.
Výsledky týchto skúšok môžu takisto pomôcť pri vývoji nových pásov alebo pri rozhodovaní výrobcu, do akej miery je daný pás vhodný pre jednovrstvové mechanicky kotvené systémy.

doc. Ing. Antonín Fajkoš, CSc.; Ing. Jan Plachý, PhD.; Ing. Tomáš Petříček
Foto: autori

Autori pôsobia na Stavebnej fakulte VUT v Brne.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.