Asfaltová hydroizolace a historie dehtových materiálů

Asfaltové hydroizolace jsou často používanými materiály pro ochranu stavebních konstrukcí před pronikáním vody nebo vlhkosti. I přes růst užití syntetických hmot je asfalt nejčastějším stavebním izolačním materiálem, a to především ve formě asfaltových pásů.

Historie a vývoj hydroizolačních materiálů

Předchůdcem dnešních ropných asfaltů byl přírodní asfalt, který se těžil na několika místech světa, například v Albánii, okolí Mrtvého moře nebo na ostrově Trinidad. Dle míst těžby vznikly také názvy pro tuto izolační hmotu. Název „bitumen“ (bitumenum) má původ v hebrejštině (okolí Mrtvého moře), název „asfalt“ (asfaltos) má původ v řečtině dle místa těžby v Albánii, která byla součástí starověkého Řecka. V České republice se má správně používat slovo asfalt, byť se používá i slovo bitumen, které však nemá oporu v žádné normě. Například v Německu se výraz bitumen používá pro asfalty použité pro asfaltové pásy (mají nižší podíl plniv), slovo asfalt pak pro silniční asfalty s vyšším množstvím plniv.

Jakýmisi pokračovateli přírodních asfaltů jsou kamenouhelné dehty a smola, jejichž výroba se datuje od roku 1680. Od roku 1828 se hydroizolační vrstvy vylepšují tím, že se již nepoužívá pouhý nátěr dehtem, ale do nátěrů se vkládá lepenka. Vzniká tak jakýsi první předchůdce izolačního pásu (v té době dehtového), avšak vytvářeného nikoliv ve výrobě, ale přímo na stavbě. Od začátku 20. století se datuje náhrada dehtů ropnými oxidovanými asfalty. Hydroizolační vrstva se v té době (až cca do 40. let) vytvářela vrstvením impregnovaných lepenek a dehtových či asfaltových nátěrů. Těžké natavitelné asfaltové pásy v podobě, v jaké je známe dnes, se objevily na přelomu 40. a 50. let. V té době se již pro účely hydroizolací střech omezovalo použití dehtů a výrazně se zvyšoval podíl oxidovaných asfaltů. V České republice bylo používání dehtů pro hydroizolační materiály střech definitivně ukončeno v roce 1969 a od té doby se používají pouze ropné asfalty.

Typy asfaltových hydroizolací

Existuje několik různých typů asfaltových hydroizolací, včetně horkého asfaltu, asfaltových membrán, samolepících asfaltových pásů a asfaltových nátěrů. Horký asfalt je aplikován na povrch konstrukce v horkém stavu a následně zchladne a ztuhne. Asfaltové membrány jsou pásy asfaltového materiálu, které se aplikují na povrch konstrukce. Samolepící asfaltové pásy mají samolepící základnu, což usnadňuje jejich aplikaci na povrch.

Hydroizolace na bázi asfaltu patří dnes mezi nejčastěji používané, a to ve formě klasických nebo penetračních nátěrů, stěrek nebo pásů z oxidovaného a modifikovaného asfaltu. Pokládka se liší podle typu asfaltové izolace - pásy se buď připevňují k podkladu navařováním přes asfaltové nátěrové hmoty, plošně přes dilatační vložky, případně je lze pokládat i volně za studena či ukotvit mechanicky.

Čtěte také: Hydroizolační materiál: asfaltová lepenka

Složení a vlastnosti asfaltových pásů

Asfalty se vyrábí fyzikální rafinací ropy, jejíž základní operací je dvoufázová destilace. První fáze je tzv. atmosférická destilace, druhá pak vakuová destilace. Jejím výsledkem je vakuový zbytek, jehož obsahem je mj. surový ropný asfalt neboli asfalt primární. Primární asfalt se následně upravuje oxidací - vzniká asfalt oxidovaný. Druhá možnost úpravy je tzv. extrakce vakuového zbytku - vzniká asfalt extrahovaný. Přimíchají-li se do směsi extrahovaného asfaltu a polofoukaného asfaltu (primární asfalt upravený pouze krátkou oxidací) modifikátory, vzniká asfalt modifikovaný. Modifikované asfaltové pásy slouží jako izolace staveb proti tlakové vodě a v závislosti na typu i proti radonu. Asfaltové bitumenové pásy v sobě pojí vysokou pevnost asfaltových pásů a pružnost izolačních fólií.

Mezi nejdůležitější sledované vlastnosti asfaltů patří body lámavosti a měknutí. Bod lámavosti je stav, kdy asfalt přestává být termoplastický a při ohybu vznikají trhlinky - asfalt se láme. Bod měknutí je stav, kdy asfalt měkne a začíná „téct“. Hodnota „stálosti za tepla“ (někdy také nazývaná „stékavost“) udává teplotní stabilitu asfaltového pásu na svislé ploše po dobu 2 hodin. Hodnoty „stálosti za tepla“ jsou obvykle o 15-20 °C nižší než hodnoty bodu měknutí.

Tabulka 1: Nejnižší teploty různých druhů asfaltů, při kterých ještě nevznikají trhlinky, a nejvyšší teploty, při kterých asfaltová hmota ještě nedosáhne bodu měknutí.

Z uvedené tabulky je patrno, že asfaltové pásy z oxidovaných asfaltů mají ohebnost za studena kolem bodu mrazu a bod měknutí asfaltové krycí vrstvy KK také není příliš vysoký. Navíc stárnutím oxidovaného asfaltu, kdy z něj migrují olejové podíly, dochází k jeho křehnutí, tedy ještě k dalšímu zvyšování bodu ohebnosti za studena nad hodnotu 0 °C. Naopak současné typy modifikací dále zlepšují užitné vlastnosti asfaltových pásů, zejména jejich trvanlivost, pružnost a zpracovatelnost. Modifikacemi asfaltové hmoty se také dosahuje mnohem příznivějších hodnot ohebností za studena a bodů měknutí asfaltové krycí vrstvy KK.

Modifikace asfaltů

• Modifikace APP (ataktický nebo také amorfní polypropylén): Vznikla začátkem 60. let. Procento tohoto modifikantu se v asfaltech pohybuje mezi 17-35 %. Z chemického hlediska tvoří APP s extrahovaným a polofoukaným asfaltem směs.
• Modifikace SBS (styrénbutadien-styrén): Vznikla na přelomu 60.-70. let a znamená modifikaci syntetickým termoplastickým kaučukem. Procento tohoto modifikantu v asfaltech se pohybuje mezi 8-22 %.
• Kombinované modifikace: Některé asfaltové pásy mají horní krycí vrstvu z asfaltu modifikovaného SBS a dolní krycí vrstvu z asfaltu modifikovaného APP. Další variantou jsou modifikace směsí APP s SBS (tzv. směsné polymery), od kterých si výrobci slibují spojení kladných vlastností obou těchto nejznámějších modifikací.

Nosné vložky

Kvalita a trvanlivost asfaltového pásu je dána kromě druhu použitého asfaltu, množství a typu plniva i typem nosné vložky. Ta plní v asfaltovém pásu celou řadu funkcí, ovlivňuje jeho prostorovou stabilitu, difuzní propustnost, pevnost a průtažnost, způsob natavování, možnost mechanického kotvení, protipožární vlastnosti, případně odolnost proti prorůstání kořenů. Jedna z důležitých vlastností nosných vložek je nasákavost. Podle nasákavosti se vložky dělí na nasákavé a nenasákavé. Asfaltové pásy s nasákavými vložkami pro hydroizolační vrstvu střech ani mostů zásadně nepoužíváme. Do hydroizolačního souvrství lze aplikovat pouze pásy s nenasákavými a nehnijícími nosnými vložkami. Mezi základní typy nosných vložek patří tkaniny ze skelných vláken, skelná rouna a polyesterové rohože. Ojediněle se vyskytly i polyesterové tkaniny. Spřažené vložky se v současné době jeví jako funkčně nejlepší.

Čtěte také: Postup při instalaci asfaltové hydroizolace

Tabulka 2: Orientační údaje o pevnostech a průtažnostech jednotlivých základních typů nosných vložek.

Rozdíl mezi asfaltem a dehtem

V literatuře, na internetu i mezi částí odborníků je asfalt spojován s polyaromatickými uhlovodíky (PAU, mezinárodní značení PAH). Ty jsou obsaženy hlavně v dehtu, mnohem méně v asfaltu. To spojování je způsobeno tím, že asfalt a dehet jsou vzhledově i fyzikálními vlastnostmi velmi podobné látky. V minulosti, nejméně do konce padesátých let minulého století, se ve středoevropském prostoru daleko více používal dehet než asfalt a oba materiály se občas bezstarostně, občas ovšem cíleně zaměňovaly. Dehet byl ve středoevropském prostoru vždy levnější asfaltu a často byl považován i za kvalitnější.

Rozpoznání dehtu a asfaltu

Není to až tak složité. Především je to zápach, který je u dehtu silný a charakteristický i po desetiletích. Asfalt je cítit jedině horký, když je v tekutém stavu. Dále je to zbarvení. Obecně jsou oba materiály černé, ale ta černá lesklá je především u dehtu, asfalt je spíše černohnědý, černošedý a matný. Vhodíme-li kousek asfaltu do skleněné nádoby s petrolejem, dojde k jeho rozpuštění a kapalina ztmavne až zčerná. Dojde-li ke zčernání roztoku a je cítit dehtový zápach, znamená to, že máme směs asfaltu a dehtu. To je naštěstí velmi vzácné, protože se v minulosti směs většinou ukázala být horší vstupních složek. Na střeše je to zpravidla vidět na první pohled. Černá barva, zvrásnění a spíše jen náznaky prasklin ukazují na dehet.

Nebezpečnost polyaromatických uhlovodíků (PAU)

Polyaromatické uhlovodíky jsou chemické látky vždy složené z atomů uhlíku a vodíku a s charakteristickým uspořádáním nejméně tří benzenových jader v molekule. Člověkem jsou vytvářeny především v koksárenství, při různých spalovacích procesech, při zahřívání organických látek při teplotách nad 600 °C a významně při kouření. Nebezpečnost je především v tom, že mohou způsobovat rakovinu, poruchy nenarozeného plodu a poškození reprodukčních schopností člověka. I v nepatrných koncentracích jsou nebezpečné při dlouhodobém působení, tj. především jsou-li součástí stavebních materiálů obytných budov, kde potom působí na obyvatele celá desetiletí.

Parabit Technologies cíleně sleduje množství PAU ve svých produktech. Na základě zjištěných výsledků můžeme tvrdit, že asfaltové pásy společnosti PARABIT Technologies, s.r.o. jsou z hlediska přítomnosti látek nebezpečných pro lidské zdraví zcela bezpečné a nepředstavují pro obyvatele domu žádné riziko po celou dobu jeho trvání.

Čtěte také: Zajistěte dlouhou životnost balkonu pomocí asfaltové izolace

Likvidace asfaltových hydroizolačních pásů

V rámci stavební činnosti se často řeší otázka klasifikace odpadu tvořeného asfaltovými hydroizolačními pásy. Nesprávné zatřídění může vést k tomu, že jsou tyto pásy považovány za nebezpečný odpad, což je způsobeno mylnou klasifikací mezi odpad obsahující dehet nebo azbest. V České republice bylo používání dehtů pro hydroizolační materiály definitivně ukončeno v roce 1969 z technologických důvodů, kdy se přešlo na výrobu asfaltových pásů z oxidovaného asfaltu. Azbest byl dříve přidáván do asfaltové hmoty pro stabilizaci, ale v ČR byl jeho používání pro výrobu stavebních výrobků zakázán zákonem č. 157/1998 Sb. Asfaltové pásy jsou v současnosti vyráběny výlučně z ropných asfaltů a dalších komponent, které nepředstavují žádné nebezpečí.

Katalog a klasifikaci odpadu obsahuje příloha 1 Vyhlášky 8/2021 Sb. V její části 17 jsou uvedeny různé materiálové báze odpadů ze stavební činnosti, jako jsou keramika, sádra, kov apod. Prakticky všechny asfaltové pásy ze staveb mladších 20 let nemohou obsahovat dehet. V případě potřeby využijte Bezpečnostní listy pro pásy z oxidovaného nebo modifikovaného asfaltu, které poskytuje Svaz výrobců asfaltových pásů na svém webu. V obou případech jde o odpad kategorie 17 03 02.

Recyklace materiálů s nadlimitním obsahem PAU

V kontextu předpisů byly zavedeny technologie pro zpracování materiálů s nadlimitním obsahem PAU. Jedná se o technologii recyklace za studena na místě, případně s výrobou směsi v mobilním míchacím centru. Recyklace spočívá v principu pasivace PAU přidáním asfaltového pojiva do frézovaného materiálu původních vrstev vozovky. Lze tak vyrobit recyklovanou vrstvu s označením RS A. Pro vyšší parametry se používá hydraulicky stmelená recyklovaná vrstva RS CA, kde pasivace PAU proběhne přidáním asfaltového pojiva a hydraulického pojiva. Nově dle vyhl. 283/2023 Sb. se nám nabízí možnost pasivace PAU ve vrstvě recyklace při použití speciálního anorganického pojiva, samozřejmě při prokázání pasivace PAU pomocí výluhové zkoušky.

V současné době se obsah PAU v asfaltové matrici posuzuje dle vyhlášky MŽP 283/2023, dříve dle vyhlášky MŽP 130/2019 Sb. Obě vyhlášky klasifikují asfaltové materiály dle obsahu sumy PAU do čtyř tříd ZAS-T1 až ZAS-T4. V nové vyhlášce 283/2023 Sb. se předpokládá, že u materiálů třídy ZAS-T3 a ZAS-T4 se následně budou provádět analýzy výluhu těchto vzorků dle tab. 2.1 této vyhlášky, která je svým rozsahem i limitními hodnotami totožná jako tab. 10.1 třída IIa vyhlášky 273/2021 Sb.

Z databáze výsledků bylo zpracováno více než 3 000 vzorků pro stanovení PAU v asfaltových matricích. Výsledkem porovnání je, že pro vzorky z vrstev ACO, ACL a ACP je více než 75 % vzorků zařazeno do třídy ZAS- T1, ostatní třídy odpovídají jednotkám %. Pouze pro penetrační makadam bylo 53 % vzorků zařazeno do třídy ZAS-T4. Vzorky odpovídající zařazení do ZAS-T3 a ZAS-T4 byly poté podrobeny analýzám ve výluhu dle tab. 10.1 výluhová třída IIa vyhlášky 273/2021 Sb.

Tabulka: Zatřídění vzorků dle vrstev vozovky a vyhlášky 130/2019 Sb.

Z tohoto výsledku vyplývá, že penetrační makadam by musel být uložen na skládku nebezpečného odpadu (limit pro DOC 100 mg/l) a nikoliv jako všechny ostatní vzorky na skládku ostatního odpadu (limit 80 mg/l).

Budoucí vývoj

Recyklace materiálů by se měla stát standardní součástí rekonstrukcí a oprav vozovek. Při využívání technologií recyklace omezíme zbytečné drancování omezených přírodních zdrojů a využijeme historické konstrukční vrstvy. Další výzvou je ochota stavebních firem investovat do nejnovějších strojů a zařízení pro zpracování původních materiálů a realizace vrstev recyklace za studena. Je to celospolečenský problém, který se netýká jen stavebnictví a recyklace.

tags: #asfaltova #hydroizolace #dehet #informace

Oblíbené příspěvky:

• Význam krycích plochých lišt v interiéru
• Inovace v architektuře pultových střech
• Průvodce malováním s prémiovou barvou Remal Vinyl
• Prevence a likvidace červotočů ve dřevě
• Vlastnosti hoblovaných prken z jilmu