Στεγανότητα κεραμοσκεπής

[mechpanos]

Συνάδελφοι καλημέρα.

Αποφάσισα να γράψω αυτό το θέμα, για ενημέρωση όσων επισκέπτονται το forum μας έχοντας απορίες επί της στεγανότητας που προσφέρουν τα κεραμίδια, στην κεραμοσκεπή.

Θα μιλήσω για τα κεραμικά κεραμίδια και όχι για τα τσιμεντένια, ασφαλτικά και άλλα καθώς αφενός δεν τα γνωρίζω το ίδιο καλά, αφετέρου έχουν διαφορετικές τεχνικές προδιαγραφές.

 

Αρχικά, πρέπει να πω ότι τα κεραμικά κεραμίδια, εκ κατασκευής, απορροφούν νερό. Παρουσιάζουν δηλαδή, την ιδιότητα της "υδαταπορροφητικότητας", ή αλλιώς "υδαταπορρόφησης", "απορροφητικότητας" κ.α. όπως αναφέρεται στην βιβλιογραφία. Πόση είναι ή πόση πρέπει να είναι αυτή; Δεν υπάρχει ένα συγκεκριμένο ποσό που να ορίζεται στα πρότυπα, αλλά ένα ποσό έως και 15-16% της μάζας σε 24h θεωρείται φυσιολογικό.

Η απορροφητικότητα σε νερό, δεν συνδέεται ευθέως με τις λοιπές ιδιότητες των κεραμιδιών (αντοχή θραύση, αντοχή σε κύκλους παγετού κλπ - για παράδειγμα, στην ακραία περίπτωση που ένα κεραμίδι είναι μή απορροφητικό απολύτως συμπαγές, δεν θα σπάσει από τον παγετό διότι δεν θα έχει καθόλου εισροή νερού μέσα στους πόρους του όπου διαστελλόμενο με τον παγετό προκαλεί ρωγμές, εξίσου όμως δεν θα σπάσει και ένα κεραμίδι που απορροφά πολύ νερό σαν σφουγγάρι, γιατί έχει τόσο μεγάλους πόρους που όσο και να διασταλεί το νερό, έχει ζωτικό χώρο να γίνει η διαστολή).

 

Η απορροφητικότητα λοιπόν, είναι εγγενής ιδιότητα των κεραμιδιών. Μάλιστα, είναι ιδιότητα που αποτελεί στοιχείο ποιότητας των κεραμικών κεραμιδιών και τα κάνει να ξεχωρίζουν κατά την άποψή μου, από τα άλλα υλικά επικάλυψης διότι προσφέρουν φυσική διαπνοή στην στέγη, με εκβολή των υδρατμών και παροχή φυσικού δροσισμού της στέγης κατά τους καλοκαιρινούς μήνες με την εξάτμιση των υδρατμών που διαπερνούν την επιφάνειά τους.

 

Πέραν της υδαταπορροφητικότητας, υπάρχει η έννοια της υδατοπερατότητας. Δηλαδή, το κεραμίδι απορροφά νερό στην μάζα του, ωστόσο δεν πρέπει το νερό να περνά από κάτω. Μάλιστα, το ευρωπαϊκό πρότυπο κάνει λόγο για πτώση σταγόνας, δηλαδή το διαχωρίζει από την απλή εμφάνιση ιχνών υγρασίας.

Αυτό το διευκρινίζω, διότι σε διάφορες πραγματογνωμοσύνες οι συνάδελφοι μηχανικοί διορισμένοι ως πραγματογνώμονες ή ως τεχνικοί σύμβουλοι, μπορεί κατά την αυτοψία να παρατηρήσουν "ίχνη υγρασίας" κάτω από τα κεραμίδια. Αυτό αφενός μπορεί να οφείλεται και σε άλλους παράγοντες που θα εξηγήσω παρακάτω, αφετέρου η επιφάνεια κάτω από τα κεραμίδια μπορεί να είναι ελαφρά μουσκεμένη, με ίχνη υγρασίας, αλλά να μην πέφτει σταγόνα. Τα κεραμίδια δεν θεωρούνται ακατάλληλα από την απλή παρουσία υγρασίας, και γίνεται σαφής αναφορά σε αυτό, στο πρότυπο ΕΝ 539-1. Μάλιστα, σε αυτό το πρότυπο, ακόμα και κεραμίδια που στάζουν, αλλά μετά τις 4 ώρες, κατατάσσονται στην καλύτερη κατηγορία.

 

Σε αυτό το πρότυπο, ορίζονται 2 μέθοδοι δοκιμής των κεραμιδιών σε υδατοπερατότητα (τονίζω, ελέγχονται ως προς το αν είναι περατά από το νερό, όχι αν το απορροφούν).

Η πρώτη μέθοδος βασίζεται στον προσδιορισμό της ποσότητας νερού που διαπερνά το σώμα του κεραμιδιού εντός 48 ωρών, ανά μονάδα επιφάνειας cm², υπό το φορτίο στήλης νερού ύψους 10 cm, το οποίο κατάλληλη διάταξη κρατά σταθερό καθ' όλη την διάρκεια της δοκιμής.

 

1.Διαβαθισμένος σωλήνας δοκιμής, 2.Σωλήνας συνεχούς παροχής, 3.Σωλήνας αναφοράς εξάτμισης, 4. Γυάλινη πλάκα

 

Η δεύτερη μέθοδος αφορά στον έλεγχο της στεγανότητας δια του προσδιορισμού του χρόνου που διανύεται πριν να αρχίσουν οι σταγόνες να πέφτουν, μετά από την εφαρμογή νερού στη επιφάνεια του κεραμιδιού, η οποία είναι κανονικά εκτεθειμένη στις καιρικές συνθήκες, με μέγιστη διάρκεια της δοκιμής τις 20 ώρες.

1. Πλαίσιο, 2. Υδατοστεγές υλικό ("μαστίχα"), 3. Διάταξη μέτρησης πτώσης σταγόνας, 4. Ρύθμιση της υψομετρικής διαφοράς για επίτευξη οριζόντιας θέσης

 

Το πρότυπο ορίζει τις εξής κατηγορίες:

1. Κεραμίδια που στάζουν στα πρώτα 90 λεπτά είναι ακατάλληλα.

2. Κεραμίδια που στάζουν μετά τα 90 λεπτά ανήκουν στην κατηγορία 2 (μέση τιμή συντελεστή στεγανότητας μικρότερη ή ίση του 0,925 και μεμονωμένα αποτελέσματα μικρότερα ή ίσα του 0,95).

3. Κεραμίδια που στάζουν μετά τις 4 ώρες ανήκουν στην κατηγορία 1 (μέση τιμή συντελεστή στεγανότητας μικρότερη ή ίση του 0,8 και μεμονωμένα αποτελέσματα μικρότερα ή ίσα του 0,85).

Η δοκιμή γίνεται με το κεραμίδι κορεσμένο κατόπιν παρουσίας επί 48 ώρες σε νερό, και τοποθέτησης πάνω σε αυτό, πλαισίου στεγανοποιημένου με παρουσία νερού καθόλη την διάρκεια της δοκιμής (βλ. σχήμα).

 

Η δοκιμή τερματίζεται μετά την παρέλευση 20 ωρών (κεραμίδια που δεν έχουν στάξει για 20 ώρες έχουν συντελεστή στεγανότητας 0).

 

 

 

Παραπάνω εξήγησα την διαφορά υδατοπερατότητας, απορροφητικότητας, καθώς και πως γίνονται οι δοκιμές . Σε επόμενο post θα εξηγήσω, κάποιους άλλους παράγοντες που επηρρεάζουν την στεγανότητα της κεραμοσκεπής.

 

 

 

[Ροδοπουλος]

+1 ωραιο θέμα

 

αναφέρεσε στα

 

ΕΝ 1304

+

ΕΝ 539-1?

 

Τιμές  πάντος για την ιδιότητα της "υδαταπορροφητικότητας", ή αλλιώς "υδαταπορρόφησης", "απορροφητικότητας" υπάρχουν

 

 

 

[KF]

http://sate.gr/html/pdf/03-05-01-00.pdf

[mechpanos]

Καλημέρα, συνάδελφοι.

Συνάδελφε Ροδόπουλε, σε αυτά αναφέρομαι, καθώς είναι τα 2 πρότυπα (το 1304 βασικά και το 539-1 περιγράφει τις δοκιμές) που ορίζουν τι ισχύει όσον αφορά τις απαιτήσεις σε υδατοπερατότητα.

Σχετικά με την απορροφητικότητα, σαφώς και υπάρχει σαν έννοια. Τρόπος προσδιορισμού της, περιγράφεται στο πρότυπο EN 539-2, που περιγράφει την μέθοδο δοκιμής για αντοχή των κεραμιδιών σε παγετό. Δεν αναφέρεται καν σαν έννοια στο EN 539-1, ενώ στο ΕΝ 1304:2005 στο μόνο σημείο που γίνεται αναφορά στην "υδατοαπορροφητικότητα", είναι μια παρατήρηση στην παράγραφο που περιγράφεται η φυσική ιδιότητα της αντοχής στον παγετό, ως εξής:

 

ΣΗΜΕΙΩΣΗ 2 Τα διάφορα φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά που αναφέρονται ανωτέρω είναι ανεξάρτητα το ένα του άλλου. Ούτω μια μετρηθείσα υψηλή υδατοαπορροφητικότητα σε ένα κεραμίδι, δεν σημαίνει υποχρεωτικά ότι αυτό το κεραμίδι έχει χαμηλή αντοχή στον παγετό, και αντίστροφα.

 

Αυτό που με λίγα λόγια είχα περιγράψει και στο αρχικό post.

 

Δεν γίνεται πουθενά δηλαδή, αναφορά σε κάποιο όριο, επιτρεπόμενη τιμή ή τεχνική προδιαγραφή υδαταπορροφητικότητας, για την CEN που επιμελήθηκε των προτύπων από ότι φαίνεται αυτή η ιδιότητα είναι αδιάφορη, από την στιγμή που επιτυγχάνεται στεγανότητα.

 

 

Πληροφοριακά, για ακαδημαϊκους λόγους, παραθέτω πως υπολογίζεται η υδαταπορροφητικότητα κατά το πρότυπο EN 539-2:

 

Τα προς έλεγχο δοκίμια ξηραίνονται επί 24 ώρες σε θερμοκρασία 110+/-5 oC και στην συνέχεια ψύχονται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και ζυγίζονται έκαστο ξεχωριστά, με ακρίβεια γραμμαρίου (ξηρά μάζα).

 

Στην συνέχεια τοποθετούνται σε ένα ανοικτό δοχείο με νερό, κατά τρόπο ώστε να δοκίμια να είναι εμβαπτισμένα στο νερό κατά το 1/5 του ύψους τους.

Μετά από 24 ώρες προστίθεται ποσότητα νερού, ώστε τα δοκίμια να είναι εμβαπτισμένα κατά τα 2/5 του ύψους τους. Η διαδικασία διαδοχικών προσθηκών νερού επαναλαμβάνεται ανά 24 ώρες μέχρι τα δοκίμια να είναι πλήρως καλυμμένα με νερό.

Την πέμπτη ημέρα και ενώ τα δοκίμια είναι εξολοκλήρου καλυμμένα με νερό προστίθεται συμπληρωματική ποσότητα νερού ύψους 50 mm και τα δοκίμια αφήνονται να εμποτιστούν επί 72 ώρες.

 

Στην συνέχεια ακολουθείται η διαδικασία προσδιορισμού της υδαταπορροφητικότητας. Τα δοκίμια θεωρούνται πλήρως κορεσμένα κατόπιν της προηγούμενης διαδικασίας, και αφού σφουγγιστούν με υγρό σπόγγο ζυγίζονται για τον προσδιορισμό της υγρής μάζας τους.

Η υδαταπορροφητικότητα W_u του κάθε δοκιμίου προσδιορίζεται σε ποσοστό επί της ξηράς μάζας τους.

 

Η τιμή της απορροφητικότητας, δεν παίζει κάποιο ρόλο όσον αφορά την δοκιμή, δεν την συναντούμε κάπου αλλού ας πούμε, όσον αφορά την διεξαγωγή των συμπερασμάτων.

Πιθανολογώ ότι γίνεται εδώ υπολογισμός, καθώς η διαδικασία προηγείται της έναρξης της δοκιμής παγετού, και τα κεραμίδια πρέπει να μπαίνουν στον καταψύκτη κορεσμένα σε υγρασία.

 

Συνάδελφε KF η ανωτέρω εθνική τεχνική προδιαγραφή αφορά τα έργα, δεν είναι τεχνική απαίτηση προς τους κατασκευαστές των κεραμιδιών.

Πολύ διαφωτιστική και αυτή και πρέπει να λαμβάνονται υπόψη αυτά που λέει, κατά την κατασκευή των έργων.

 

Επ' αυτής, ειδικά όσον αφορά την στεγανότητα, έχω να κάνω τις κάτωθι παρατηρήσεις.

Παρ. 5.5.2 Αντοχή στη διαπερατότητα στο νερό

Η προδιαγραφή, κάνει λόγο για διαπέραση νερού μικρότερη από 0,5cm3 ανά cm2 για 24 ώρες.

Στην ουσία αναφέρεται στην μέθοδο δοκιμής 1, του EN 539-1.

Η τιμή αυτή, αντιστοιχεί στην Κατηγορία 1, που ορίζει το πρότυπο EN 1304, για την ανωτέρω μέθοδο δοκιμής. Παραθέτω από το ΕΝ 1304:

 

Ο παραγωγός πρέπει να καθορίζει ποια μέθοδο χρησιμοποιεί  στις δοκιμές που διεξάγει, και τα αποτελέσματα πρέπει να αξιολογούνται με παραπομπή σε εκείνη τη μέθοδο.

4.4.1.2  Κατηγορία 1

α)  Μέθοδος δοκιμής 1

Η μέση τιμή του παράγοντα στεγανότητας των δοκιμίων μετά από δοκιμή, πρέπει να είναι μικρότερη ή ίση του  0,5

cm3/cm2 ανά ημέρα και όλα τα μεμονωμένα αποτελέσματα πρέπει να είναι μικρότερα ή ίσα του 0,6 cm3/cm2 ανά ημέρα.

 

Μου κάνει εντύπωση που δεν έχουν χρησιμοποιήσει καμία αναφορά στην μέθοδο δοκιμής 2...

 

β)  Μέθοδος δοκιμής 2

Η μέση τιμή του συντελεστή στεγανότητας των δοκιμίων μετά από δοκιμή, πρέπει να είναι μικρότερη ή ίση του  0,8  και όλα τα μεμονωμένα αποτελέσματα πρέπει να είναι μικρότερα ή ίσα του 0,85.

Η τιμή συντελεστή 0,8 αντιστοιχεί σε 4 ώρες πτώσης σταγόνας.

 

5.5.3 Απορρόφηση νερού - υγρασίας

Εδώ ο συντάκτης της προδιαγραφής θέτει απαίτηση απορροφητικότητας. Βάζει το όριο στο 18% και περιγράφει μια μέθοδο προσδιορισμού επί τω έργω, με ξήρανση σε φούρνο στους 100oC και εν συνεχεία εμβάπτιση σε νερό για 48 ώρες. Κατόπιν προσδιορίζεται το επί τοις εκατό ποσοστό αύξησης του βάρους του δοκιμίου, λόγω υγρασίας.

Είναι μια μέθοδος που παραπέμπει περίπου στην μέθοδο του ΕΝ 539-2, αλλά είναι πιο γρήγορη. Το όριο που βάζει το κρίνω εύλογο, για καλοψημένα κεραμίδια.

 

Παρακάτω δίνει αρκετές προδιαγραφές τοποθέτησης, τις οποίες θα πρέπει να μελετήσω και δεν θα σχολιάσω, σε αυτή την φάση.

 

Θα συνεχίσω σε επόμενο post με κάποιες δικές μου παρατηρήσεις.

[Ροδοπουλος]

να συμπληρώσω βάζοντας το

 

http://www2.iccsafe.org/states/Florida2001/FL_TestProtocols/PDFs/Testing%20Application%20Standard%20No%20112-95.pdf

 

αν δεν κάνω λάθος σήμερα κυκλοφορούν κεραμίδια με επίστρωση ΤiO2 ενω και η χρήση υδροφοβισμού κλάσσης ΙΙ είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη ειδικά σε περιοχές με παγετό.
 

[miltos]

Τα κεραμίδια δεν έχουν μια επίστρωση σα να είναι "σιλικοναρισμένα"?

[tsak1]

Οχι όλα, κυκλοφορούν και τέτοια, αλλά εγώ τουλάχιστον τα αποφεύγω. Ειδικά σε στέγες με αρκετή κλίση, η κατασκευή αλλά και αργότερα οποιαδήποτε εργασία στη στέγη είναι επικίνδυνο σπορ.

[ckiriako]

Μιλτο κατι αντιστοιχο γραφει πανω απο εσενα ο κ ροδοπουλος

Τα απλα κεραμιδια που κυκλοφορουν δεν εχουν καποια επιστρωση

[mechpanos]

κ. Ροδόπουλε το TAS είναι αμερικάνικο πρότυπο, κατά ASTM. Εκεί ισχύουν κάποιες άλλες απαιτήσεις, όχι πολύ διαφορετικές από τις εδώ.

Με επικάλυψη TiO₂ γνωρίζω κεραμίδια, δεν γνωρίζω να κυκλοφορούν στην δική μας αγορά. Αυτό που κάνουν, είναι μέσω φωτοκατάλυσης να διασπούν τους ρύπους που επικάθονται και να παραμένουν καθαρά. Δεν έχω υπόψη μου επακριβώς την τεχνική της επικάλυψης με TiO2, πιθανολογώ ότι θα εφαρμόζεται προ της έψησης με ψεκασμό και θα ενσωματώνεται στην μάζα της επιφάνειας του κεραμικού.

Επίσης, υπάρχουν υδρόφοβα κεραμίδια με το brand ERLUS LOTUS, που μιμούνται την επιφάνεια του φύλλου του λωτού, το οποίο με την δομή του σε επίπεδο νανομέτρων, δεν επιτρέπει την επικάθιση της σταγόνας δημιουργώντας μια άνθυγρη επιφάνεια. Η υγρασία κυλά πάνω στην επιφάνεια του κεραμιδιού, απομακρύνοντας τυχόν σκόνες που έχουν επικαθίσει κάνοντας αυτο-καθαρισμό στο κεραμίδι.

 

miltos υπάρχουν κεραμίδια, που έχουν επικάλυψη σμάλτου, σε αυτά πρέπει να αναφέρεσαι. Είναι σμαλτωμένα (glazed) και όχι σιλικονούχα. Αυτά είναι που γλιστρούν όπως λέει ο tsak1.

Εκτός της επισμάλτωσης, υπάρχει και ένα άλλο είδος επιχρωματισμού, με κεραμικές βαφές μη γυαλιστερές (εγκόπιο ή engobe). Με τέτοιου είδους βαφές και ειδικές πούδρες επιτυγχάνονται εφφέ διχρωμίας και τεχνικής παλαίωσης, με ψεκασμό σε ειδικές καμπίνες επί της γραμμής παραγωγής, δια των οποίων διέρχονται τα κεραμίδια. Στις ίδιες καμπίνες με τις κατάλληλες διατάξεις μπορεί να εφαρμοσθεί είτε το ένα είτε το άλλο είδος χρωματισμού.

 

Υπάρχουν άλλα κεραμίδια με εμβάπτιση σε διάλυμα σιλικόνης, όπου το κεραμίδι απορροφά ποσότητα διαλύμματος, η σιλικόνη γεμίζει τους πόρους και το κάνει σχεδόν εντελώς μη απορροφητικό.

Η γνώμη μου είναι αρνητική για την πρακτική αυτή, καθώς κλείνει τους πόρους και κάνει το κεραμίδι να μην διαπνέει χάνοντας τις ιδιότητες και τα πλεονεκτήματα του κεραμικού σαν υλικό, χρειάζονται απαραίτητα ειδικά τεμάχια αερισμού για να μην έχουμε υγροποιήσεις υδρατμών (παρόλο που τα κεραμίδια έχουν πλήθος μεταξύ τους κενών κατά την συναρμογή τους), ενώ με την πάροδο του χρόνου η σιλικόνη όντας ευαίσθητη στην θερμοκρασία και την ακτινοβολία UV, ενδεχομένως εξατμίζεται και κάνει το κεραμίδι εντέλει να στάζει.

Η εμπειρία μου είναι ότι σιλικόνη χρησιμοποιείται σε κεραμίδια που δεν είναι δυνατόν να επιτευχθεί η απαίτηση της στεγανότητας απλά με το ψήσιμο. Επίσης, σε κάποιες χώρες (ΗΠΑ, Γαλλία) προτιμώνται τα κεραμίδια που είναι silicone-free και οι εταιρείες το προβάλλουν.

Επιπλέον η χρήση σιλικόνης εμπειρικά είναι δυνατόν να δημιουργήσει προβλήματα αντοχής σε παγετό.

[Ροδοπουλος]

+1

 

Πλέον των υδροφοβισμών βάσης σιλικονης που δημιουργούν επιφανειακό φιλμ (οχι πάντα), υπάρχουν και βάσης σιλανιου. Γενικά επειδή το μόριο του νερού είναι μεγαλύτερο απο του αέρα η πιθανότητα η διαδικασία να μειώσει την διαπνοή είναι ελάχιστη. Επειδή έχω υδροφοβίσει αρκετές κεραμοσκεπές στα ΒΠ της Αθήνας που τις πιάνει χιόνι γενικά παρατήρησα οτι το φορτίο χιονιού είναι κατά 64% μικρότερο ενώ ταυτόχρονα η απόρριψη είναι ιδιαίτερα γρήγορη. Επιπλέον η διάρκεια ζωής του υδροφοβισμού είναι >10 χρόνια. 

 

Μια πιο εξελιγμένη τεχνική υδροφοβισμού που βρίσκει εφαρμογή σήμερα είναι η χρήση solgels συνηθως silcon dioxide (SiO2). Αυτά παρουσιάζουν υψηλό συντελεστή διείσδυσης και μεγάλη ανθεκτικότητα στο weathering. 

 

Το πρόβλημα όμως της ανθεκτικότητας των κεραμικών έχει να κάνει και με τα άλλα συγκολλητικά υλικά που χρησιμοποιούνται. Τα υλικά αυτά παρουσιάζουν υψηλό συντελεστή υγροσκοπικής διαστολής με αποτέλεσμα να ρηγματώνουν σχετικά ευκολα. Με την ρηγμάτωση θα παρουσιάζουν σύντομε προβλήματα βιοχημικής διάβρωσης (fungi). Οι μικροοργανισμοί αυτοί αυξάνουν περαιτέρω μέσω όγκο την ρωγμή με αποτέλεσμα σταδιακά να έχουνε αποκόλληση του κεραμικού. Θα μπορούσε λοιπόν κάποιος να απαιτήσει τα παρακάτω

 

α) Υδροφοβικές ιδιότητες στο κεραμίδι

β) Υψηλό μέτρο ελαστικότητας στο κονιαμα

γ) Πιθανότατα και χρήση PP fiber στο κονίαμα

δ) Υψηλή αντοχή στην υδροπερατότητα του κονιάματος. 

 

Κάτω απο αυτές τις προδιαγραφές το κόστος συντήρησης της σκεπής θα γίνει μηδενικό σε διάρκεια >25 ετων

 

Πάντοτε βέβαια θα πρέπει να κάνουμε μια απλή μελέτη Mold Risk Factor + Time-Weighted Preservation Index για την περιοχή λειτουργίας για να δούμε τις ιδιαίτερες ανάγκες της περιοχής (το φορτίο weathering).

 

Sites for reading

 

http://www.nanodepot.co/pdf/presentacion-nanoflex-tpm100.pdf