Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Starzenie się systemu ETICS

Na podstawie ekstrapolacji wyników badań próbek poddanych zmiennym warunkom cieplno‑wilgotnościowym
Starzenie się systemu ETICS na podstawie ekstrapolacji wyników badań próbek poddanych zmiennym warunkom cieplno‑wilgotnościowym </br> ETICS aging based on extrapolation of results of tests on sample subjected to changing temperature and humidity
Starzenie się systemu ETICS na podstawie ekstrapolacji wyników badań próbek poddanych zmiennym warunkom cieplno‑wilgotnościowym
ETICS aging based on extrapolation of results of tests on sample subjected to changing temperature and humidity

Aby oszacować jakość i trwałość systemu ETICS, należy wykonać dokładne badania starzeniowe z zastosowaniem metody ekstrapolacji wyników.

Dane z takich analiz ułatwią producentom deklarowanie wytrzymałości systemu, konsumentom dadzą zaś pewność, że właściwie zastosowane materiały nie odpadną od ściany po roku czy dwóch latach użytkowania.

Spośród różnych metod ocieplania ścian zewnętrznych najpopularniejszą jest metoda bezspoinowa, czyli ETICS (ang. External Thermal Insulation Composite System).

Wymagania dotyczące składników takiego systemu oraz całego układu (rys. 1) zawarto w odpowiednich wytycznych do europejskich aprobat technicznych [1], na podstawie których udzielane są europejskie aprobaty techniczne (ETA).

Zobacz też: Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń: nowy prezes, nowe cele

Zalecenia udzielania aprobat technicznych (ZUAT) [2] są natomiast podstawą do udzielania polskich aprobat technicznych (AT). Wytyczne te obejmują wiele parametrów, którymi powinien charakteryzować się kompletny system oraz poszczególne jego składniki, aby całość była trwała, odporna na czynniki zewnętrzne, zapewniała właściwą izolacyjność termiczną oraz bezpieczeństwo użytkowania.

Jak podano w ETAG 004 [1], przewidywana trwałość odpowiednio wykonanego systemu wynosi min. 25 lat. Niestety w rzeczywistości się zdarza, że system wykazuje znaczne oznaki starzenia już po roku użytkowania.

Czasem jest to spowodowane błędami wykonawczymi, ale niejednokrotnie jest wynikiem nieodpowiednio dobranych składników systemu, braku kompatybilności lub po prostu skutkiem wyboru materiałów słabej jakości (FOT. 1–2) [3, 4].

ABSTRAKT

W artykule omówiono wyniki badań zmiany wytrzymałości na rozrywanie prostopadle do powierzchni (metodą pull-off) tradycyjnych systemów ETICS. Oceniono przydatność metody badawczej z zastosowaniem przyspieszonego starzenia w długoterminowej ocenie parametrów użytkowych systemu. Zwrócono uwagę na konieczność wykonywania badań długoterminowych w celu oszacowania trwałości systemu.

The article discusses the results of tensile strength of traditional ETICS using the pull-off method. The usefulness of the method with accelerated ageing in determination of system performance was evaluated. Attention is also drawn to the need of performing long-term tests for system durability evaluation.

Wytyczne do udzielania aprobat technicznych przewidują badania starzeniowe kompletnego systemu, ale nie dają odpowiedzi na pytanie, jak szybko następuje starzenie i jak parametry zmieniają się w czasie [1, 2].

Odpowiednie badania starzeniowe

Aby zrozumieć, jak starzeje się system, trzeba podejść znacznie szerzej do badań starzeniowych – należy znać przebieg krzywej w układzie badanego parametru/zmiennej w funkcji czasu.

Umożliwia to interpretację zmian zachodzących w systemie i poszczególnych jego składnikach, ale przede wszystkim pozwala ekstrapolować dane, tzn. przewidywać na podstawie przebiegu krzywej, jaka będzie wartość danego parametru po określonym czasie użytkowania.

Przy doborze parametru, którego zmianę w czasie zamierza się śledzić, należy wybrać jedną właściwość kluczową lub kilka właściwości dla danego produktu/kompozytu.

Najistotniejszym parametrem w badaniach starzeniowych jest wytrzymałość na działanie różnych naprężeń, badana w zmiennych warunkach, których zmiana w czasie badań starzeniowych może w powtarzalny sposób obrazować ich destrukcyjne działanie.

Zmienne czynniki należy dobrać tak, aby jak ­najdokładniej odzwierciedlały warunki panujące w środowisku, w jakim dany produkt ma być eksploatowany.

Przykładowo ETICS jest narażony głównie na oddziaływanie zmiennej temperatury i wody, a niewątpliwie jednym z najważniejszych parametrów (jeśli nie najważniejszym) jest przyczepność międzywarstwowa. Dzięki zachowaniu odpowiedniego poziomu tego parametru można uniknąć odspojeń i pęknięć w poszczególnych warstwach, co przekłada się na trwałość i estetykę elewacji.

Podczas planowania badań starzeniowych i ich interpretacji należy pamiętać, że przyspieszone starzenie nigdy nie zastąpi w pełni starzenia w warunkach naturalnych. Daje natomiast względny obraz trwałości badanego układu.

Przebieg badania

ZOBACZ TAKŻE
Jak obniżyć koszty ogrzewania budynku?
Jak obniżyć koszty ogrzewania budynku?
Pobierz ZA DAMO PDF!

Aby ocenić trwałość systemów ociepleń, zbadano trzy popularne systemy ze styropianem jako warstwą termoizolacyjną oraz z trzema różnymi wyprawami tynkarskimi: silikonową (SS), krzemianową (SK) oraz mineralną (SM). Makiety wszystkich badanych systemów przygotowano zgodnie z instrukcjami producentów.

Po okresie sezonowania makiety badawcze umieszczono w komorze do badań starzeniowych. Zaprogramowano ją tak, aby zapewnić następujący przebieg cykli:

  • 10 cykli nagrzewanie–zraszanie (60 godz.):
    – nagrzewanie do temp. 70°C w ciągu 1 godz. i utrzymywanie tej temperatury przez 2 godz.,
    – zraszanie wodą przez 1 godz.,
    – pozostawienie na 2 godz.,
  • 3 cykle nagrzewanie–oziębianie (36 godz.):
    – nagrzewanie do temp. 50°C w ciągu 1 godz. i utrzymywanie tej temperatury przez 3 godz.,
    – spadek do temp. –20°C w ciągu 2 godz. i utrzymywanie tej temperatury przez 6 godz.

Między pełnymi cyklami starzenia wykonywano badanie przyczepności międzywarstwowej zgodnie z ETAG 004 [1].

Aby uzyskać rzeczywiste wartości przyczepności międzywarstwowej, badanie wykonano na podłożu betonowym (ze względu na niższą wytrzymałość styropianu na rozrywanie (TR100) od wytrzymałości warstw wierzchnich wszystkich trzech badanych systemów). Celem było oszacowanie wytrzymałości na rozrywanie badanych systemów po 10 latach użytkowania (87,6 tys. godz.).

Czytaj też: Metody docieplania budynków na starych systemach ociepleń

Wyniki badań rozrywania przedstawiono w układzie log (W), gdzie W to wytrzymałość na rozrywanie [kPa], w funkcji czasu – log (t) [godz.]. Podane wyniki poddano ekstrapolacji do 10 lat użytkowania.

Założenia były następujące:

  • wymaganie co do pomiarowej wartości początkowej: W6  ≥  250 kPa;
  • wymaganie co do obliczeniowej wartości po 10 latach użytkowania: W10 ≥  30%×W6 oraz W10 ≥  200 kPa (80%×250 kPa).

Wyniki badań

Potrzebujesz więcej TREŚCI?

Odbierz TUTAJ
IZO-newsletter »

W tabeli 1 zamieszczono wyniki wytrzymałości na rozrywanie badanych systemów oraz odpowiadające im okresy starzenia w komorze mrożenie–rozmrażanie.

W przypadku systemów SS oraz SK zniszczenie przy rozerwaniu nastąpiło w warstwie zbrojonej, natomiast w przypadku systemu SM – w warstwie tynku. Uzyskane wyniki średnie naniesiono na wykresy zmiany wytrzymałości na rozrywanie w funkcji czasu, a następnie obliczono równania krzywych (rys. 2–4).

Najlepsze dopasowanie (najwyższą wartość R2) uzyskano dla zależności wielomianowych (równania kwadratowe drugiego stopnia). Wartości obliczeniowe wytrzymałości na rozrywanie obliczone dla 10 lat użytkowania, czyli t = 87  600 godz. [log (t) = 4,943], przedstawiono w tabeli 2.

Wyniki i wnioski

Przeprowadzone badania potwierdzają przydatność zaproponowanej metody badawczej do przewidywania właściwości systemów ETICS po długim okresie użytkowania, np. 10 lat.

W każdym z badanych systemów wartości W10 wynoszą powyżej 250 kPa, co znacznie przewyższa wymagania dla systemów niepoddanych starzeniu. Jednocześnie ze znaczną nadwyżką spełniony jest warunek, że wartość W10 nie może stanowić mniej niż 30% wartości początkowej (W6) oraz musi stanowić więcej niż 80% wymagania dla wartości początkowej.

Spośród trzech przebadanych systemów każdy podlega starzeniu w inny sposób (różny przebieg krzywych). Świadczy to o ­konieczności badań konkretnego materiału lub kompozytu. Przebieg krzywych jest bardzo zbliżony w przypadku SS oraz SK, różny natomiast od SM. Co ciekawe, wyniki ekstrapolowane do 10 lat użytkowania są bardzo zbliżone (rys. 5).

Przeczytaj: Klej do styropianu czy klej do siatki?

Przedstawiona metoda jest adaptacją analogicznych metod istniejących w innych branżach przemysłu [6, 7, 8]. Umożliwia przewidywanie zmian istotnych cech produktów w trakcie użytkowania. To doskonałe narzędzie matematyczne, znacznie przyspieszające prace laboratoriów badawczo-rozwojowych oraz laboratoriów zajmujących się kontrolą jakości.

Badaniu można poddać także inny parametr i obserwować zmianę wartości w czasie starzenia. W normach badawczych [6, 7, 8] przewiduje się trwałość badanych materiałów nawet do 50 lat użytkowania przy wielu obliczeniach i założeniach statystycznych. Czas obserwacji (starzenia) wynosi zaledwie 10 tys. godz., co świadczy o bardzo dużym potencjale tej metody.

LITERATURA

  1. ETAG 004, „Guideline for European Technical Approval of External Thermal Insulation Composite Systems with Rendering”, Edition March 2000, Amendment June 2008.
  2. ZUAT-15/V.03/2010, „Zestawy wyrobów do wykonywania ociepleń ścian zewnętrznych z zastosowaniem styropianu jako materiału termoizolacyjnego i pocienionej wyprawy elewacyjnej (ETICS)”, Wydanie III, 2010.
  3. „Ocieplenia od A do Z”, Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń, listopad 2011.
  4. W. Ligęza, „O problemach technicznej oceny jakości wykonania ociepleń metodą bezspoinową”, „Czasopismo Techniczne”, z. 1-B/2007, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej.
  5. PN-EN 13163:2009, „Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie. Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie. Specyfikacja”.
  6. ASTM D3681-96, „Standard Test Method for Chemical Resistance of Fiberglass (Glass-Fiber-Reinforced Thermosetting-Resin) Pipe in a Deflected Condition”.
  7. ASTM D5365-93, „Standard Test Method for long-term ring-bending Fiberglass (Glass-Fiber-Reinforced Thermosetting­‑Resin) Pipe”.
  8. ASTM D2992-96, „Obtaining Hydrostatic or Pressure Design Basis for ‘Fiber Glass’ (Glass-Fiber-Reinforced Thermosetting­‑Resin) Pipe and Fittings”.
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 2/2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »



Odkryj nowy wymiar bezpieczeństwa dla Twojego domu »

Żaluzje ceramiczne, szklane, wentylowane. Co wybrać?

Każdemu z nas zależy na zapewnieniu odpowiedniego bezpieczeństwa swoim bliskim i miejscu, które jest dla nas najważniejsze. Wybór...
czytaj dalej »

Które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? Jak ochronić wnętrze przed słońcem, hałasem lub zimnem? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Izolacja natryskowa - co warto wiedzieć?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Produkty polimocznikowe można stosować wszędzie tam, gdzie wymagana jest... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »

Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »


Najlepszy produkt na tynku termoizolacji? Sprawdź »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

Obniżona wartość λ pozwala zmniejszyć straty energetyczne oraz wydatki na eksploatacje budynków.
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

mgr inż. Małgorzata Niziurska
mgr inż. Małgorzata Niziurska
Autorka ukończyła Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki na Akademii Górniczo-Hutniczej. Pracuje w krakowskim Oddziale Szkła i Materiałów Budowlanych Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowla... więcej »
mgr inż. Barbara Chruściel
mgr inż. Barbara Chruściel
Ukończyła Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Akademii Górniczo-Hutniczej. Pracuje w firmie Bolix. Zajmuje się badaniem i oceną zgodności wyrobów budowlanych. więcej »
mgr inż. Witold Charyasz
mgr inż. Witold Charyasz
Ukończył Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej. Obecnie pracuje w Dziale Badań i Rozwoju w firmie Bolix. więcej »
mgr inż. Krzysztof Szafran
mgr inż. Krzysztof Szafran
Ukończył Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej. Obecnie pracuje na stanowisku kierownika Działu Badań i Rozwoju w firmie Bolix. więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.