למה ממברנת SBS נטולת מים היא אידיאלית לבנייה באקלים קרים?

גמישות יוצאת דופן בטמפרטורות נמוכות ועמידות בסדקים

כשל חמור במימברנות בייטומניות מסורתיות מתחת ל–25°C

ממברנות סגירה סטנדרטיות מבוססות בייטומן מתחילות בסדקים כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת ל-25 מעלות צלזיוס, ובמקום זה הופכות לחומרים שבירים שלא יכולים עוד לספוג תנועה של המבנה. האספלט שאינו معدل יש לו נקודה הנקראת נקודת מעבר זכוכית, שבה הוא מפסיק להיות גמיש לחלוטין. מבחני מעבדה מצאו שגבול ההתפשטות של החומר יורד אל מתחת ל-2% בשלב זה, מה שמשמעו שהממברנות מפתחות סדקים פתאומיים כאשר עוברות התקררות והמסה חוזרת ונשנית. לאחר שנוזל חודר פנימה דרך הסדקים האלה, זה מאיץ בצורה משמעותית את התדרדרות המבנים בבניינים הנמצאים באזורים קרים יותר. בעלים של מבנים נאלצים להתמודד עם חשבונות תיקון יקרים בגלל הבעיה הזו. המצב מחמיר עוד יותר באזורים הארקטיים, בהם תנאי הקפאה נמשכים במשך מספר חודשים רצופים. Вот למה אנו רואים לאחרונה עניין כה גדול באפשרויות מתוחמות של פולימר, בתור פתרון חלופי לסביבות קיצוניות אלו.

איך שיפור פולימר SBS משפר מתיחה, התאוששות ואלסטיות בטמפרטורות קורניות

כשאנחנו משנים דבק על ידי הוספת פולימרים של SBS (זהו סטירן-בוטדיין-סטירן, למי שסוקר את הפרטים), זה משנה את ההתנהגות של החומר ברמה המולקולרית. זה מאפשר לממברנות impermeabilization עם SBS להישאר גמישות גם בתנאים קרים במיוחד, לפעמים עד מינוס 40 מעלות צלזיוס. מה שקורה כאן הוא שהחומר התרמופלסטי הזה יוצר סוג של רשת עמידה בתוך הביטומן. התוצאה? ממברנות אלו יכולות להימתח בהרבה יותר ממה שרוב החומרים מסוגלים לעמוד בו – בערך 300% מבלי לקרוע. והנה עוד דבר: ממברנות מאושרות נחוצות חוזרות על מעל 95% מהצורה המקורית שלהן לאחר נטילה או לחיצה. הן חוזרות מיידית למקומן במקום להשאר מעוותות עקב דברים כמו הליכה עליהן, הצטברות שלג כבדה או תנועה קלה של המשטח שמתחתיה. כל הגמישות הזו אומרת שקיימת פחות סבירות لبنית לחצים בנקודות בעייתיות כמו תפיחות או בנקודות שבהן עוברים צינורות דרך הממברנה. גם הקבלנים יעריכו זאת בחודשי החורף, מכיוון שהחומר נשאר גמיש מספיק כדי להיצמד כראוי, בלי לשבור תחת הרגליים או לפתח אזורים שבירים שעלולים להיכשל לאחר שמערכת תכנס לפעולה.

עמידות מוכחת במחזורי הקפאה התהוות ואפקטיביות ארוכת טווח

מחזורי טמפרטורה חוזרים הם מדד הביצועים המכריע לביצועי ממברנות רטובות באקלימים קרים – וממברנות משופרות עם SBS שומרות על שלמות מבנית לאורך מאות מחזורי הקפאה והיתוך, ובכך עולות על חלופות קונבנציונליות באופן משמעותי.

הרחבת מיקרו-סדקדים בממברנות לא משופרות תחת מחזורי הקפאה והיתוך חוזרים

ממברנות בייטומניות סטנדרטיות נכשלות בצורה חמורה תחת לחצי הקפאה והיתוך. כאשר מים חודרים לנקבים מיקרוסקופיים ומקפיאים, הם מתרחבים ב-9%, ויוצרים לחצים פנימיים העולים על 25,000 psi. מבחני מעבדה מאשרים שזוהי סיבה לצמיחה מהירה של מיקרו-סדקים:

הדרדרות מואצת עוד יותר בנוכחות מלחים המנתקים קור—aגורם שנצפה בтонלים לא מעובדים בצפון הכבישים המהירים, שם תיעדה אחת מחברות המחקר של תעשייה קצבים מואטים משמעותית בהשוואה להayas המוגנות על ידי SBS.

שחזור האלסטיות והתנהגות ההתאוששות העצמית של אספלט משופר-SBS בתנאים של מתחת לאפס

פולימרים מסוג SBS מספקים "זיכרון מולקולרי" המאפשר התאוששות אלסטית לאחר עיוותים הנגרמים על ידי קרח. לפי בדיקות ASTM D6084:

• 98% שיחזור מאלונגות של 50% ב-–30°C
• סגירה עצמאית של חדירות בקוטר 6 מ"מ ללא חום חיצוני
• כמעט ללא הקשה לאחר 1,000 שעות ב-–40°C

רשת הלסטומר התרמופלסטית מאפשרת למטריצת האספלט להתכווץ מחדש לאחר קרעים מיקרוסקופיים. מבחני שחזור מתח לפי EN 14695 מראים באופן עקבי ⪢85% שחזור—ומקיימים את הסף הנדרש לאישור לפי EN 13969 ו-ASTM D6222 כחומר בנייה דירתי לקלימטי קוטב.

יתרונות טכנולוגיים ורגולטוריים של ממברנת סגירה SBS בהשוואה לחלופות לקלימות קרים

ירידה בשימוש ב- APP וב- PVC במפרסמים בסורביה, הארקטיה ובפרויקטים בגובה גבוה

באזורים מאוד קרים, פחמימות פוליפרופילן אטקטי (APP) ופוליוויניל כלוריד (PVC) פשוט לא חותכות יותר בגלל הפגמים הבסיסיים שלהם. כאשר הטמפרטורות יורדות מתחת ל -25 מעלות צלזיוס, APP מקבל כל שביר ומתחיל לקרע. בינתיים, PVC הופך נוקשה מאוד ומסתכם עם שברים מתח כאשר הוא מתכווץ משינויים בטמפרטורה. מבט בדו"חות משטח ממבנים במדינות נורדיות אומר לנו משהו חשוב גם כן. לממברנות ישנות רגילות ללא כל שינויים יש סיכוי גבוה ב-23% להתבגר לאחר שחלפו בחמש מחזורים של הקפאה והפיוג בהשוואה לאלה שעובדו בשינויים בפולימרים. בגלל הבעיות האלה, רוב המהנדסים היום מחפשים חומרים שיכולים עדיין להתמתח לפחות ב-40% אפילו כאשר בחוץ קר. ונחשו מה? רק הממברנות חסרות המים עם תעודת SBS מגיעות באופן עקבי לסימן הזה, ולכן הן הופכות לבחירה הנכונה ביישומים באקלים קר.

מפרט ממברנה מימדית SBS מאושרת: עמידות בקרח לפי EN 13969 ו-ASTM D6222

מיפקד ממברנה מימדית SBS לשימוש באקלים קרים מחייב אימות מול התקנים EN 13969 ו-ASTM D6222 – תקנים מחמירים שנועדו לאשר עמידות בטמפרטורות נמוכות. פרוטוקולים אלו מאשרים מאפיינים קריטיים באמצעות בדיקות סטנדרטיות:

ממברנות מאושרות עוברות יותר מ-200 מחזורי הקפאה התפרקות מאיצים, עם אימות צד ג' המאשר התנהגות של ריפוי עצמי הסותמת סדקים מיקרוסקופיים ב-20°- צלזיוס—ומפחיתה את הסיכון לדליפה ב-34% בהשוואה לחלופות לא מאושרות. פרויקטים באזורים של קרקע קפואה קנדיים ובחבל האלפים הסקנדינבי דורשים כעת תאימות, שכן ממברנות SBS מאושרות מוכיחה תוחלת חיים של 20 שנה בתנאי קור קבועים.

אימות בשטח: ביצועים בשטח של ממברנה ניגוב SBS בקור קיצוני

בדיקות בשטח לאורך עשורים רבים מראים ש멤ברנות SBS עמידות בצורה יוצאת דופן באקלימים הקיצוניים ביותר על פני כדור הארץ. ראו מבנים ברחבי סקנדינביה, קנדה וסיביר שבהם הטמפרטורות יורדות באופן קבוע מתחת למינוס 30 מעלות צלזיוס. המבנים הללו נשארים שלמים כבר יותר מ-15 שנים ללא סימנים של סדקים או התהדרות, דבר שה membrנות רגילות בדרך כלל אינן יכולות לעמוד בו מעבר לחמש שנים של שירות. מבחני מעבדה גם כן מוכיחים שהן עמידות למאות מחזורי קיפאון והפשרה מבלי לאבד את היכולת למנוע חדירת מים, מה שחשוב במיוחד למבנים הפונים לשינויים דרמטיים בטמפרטורה בכל יום. מה שמייחד אותן עוד יותר הוא היכולת להחלים מאליהן כאשר נפגעות. התקנות ליד גליידרים נהנות רבות מתכונה זו, שכן הממברנות חותמות למעשה על חורים קטנים שנוצרים על ידי הקרח בתנועה לאורך זמן. ביצועים אמינים שכזה בתנאים קיצוניים אלו מסבירים מדוע כל כך הרבה מהנדסים בוחרים ב membrנות SBS עבור פרויקטים קריטיים של תשתיות הנמצאים בפינות הקפואות ביותר של כדור הארץ.

שאלות נפוצות

למה ממברנות ביטומניות קונבנציונליות נכשלות בטמפרטורות נמוכות?

ממברנות ביטומניות קונבנציונליות הופכות שבירות וסדוקות כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת ל-25-°C עקב תהליך הידוע בשם נקודת המעבר זכוכית, מה שגורם לחולשות מבניות.

איך פולימרים של SBS משפרים את גמישות הממברנה באקלימים קרים?

פולימרים של SBS יוצרים רשת תרמופלסטית חזקה בתוך החומר, המאפשרת לממברנות להישאר גמישות גם בטמפרטורות שנמוכות עד 40-°C.

איזו תקנים חייבות ממברנות עמידות במים מסוג SBS לעמוד בהם ליישומים באקלים קורני קיצוני?

ממברנות עמידות במים מסוג SBS חייבות לעמוד בתקנים EN 13969 ו-ASTM D6222, הכוללים הערכת עמידות בטמפרטורות נמוכות ותכונות קריטיות אחרות באמצעות בדיקות סטנדרטיות.

כיצד ממברנות SBS מתמודדות עם מחזורי הקפאה התהוות בהשוואה ממברנות קונבנציונליות?

ממברנות משופרות ב-SBS מסוגלות לעמוד במספר הרבה יותר גדול של מחזורי הקפאה התהוות ללא כשל, תוך שמירה על שלמות מבנית לאורך זמן רב יותר מממברנות ביטומניות קונבנציאונליות.