SBS суға төзімді мембранасы, сонымен қатар Стирол-Бутадиен-Стирол ретінде белгілі, негізінен полиэстер, шыны талшық немесе құрама маталар сияқты материалдармен қосымша күшейтілген модификацияланған битумдық жапырақ болып табылады. Өзегінде бұл өнім дәстүрлі асфальт пен синтетикалық каучук полимерлерін араластырып, беріктік пен икемділік қасиеттерін бірге ұсынатын қабаттар түзеді. SBS-ті ескі түрдегі асфальт мембраналардан ерекшелейтіні — оның термопластикалық эластомерлерді қалай пайдалануы. Бұл арнайы компоненттер материалдың су өткізбейтін қасиетін жоғалтпай-ақ тегіс емес беттерге бейімделуіне мүмкіндік береді. Осы ерекше құрылымына байланысты жүргізушілер жиі физикалық тозу мен зақымдану мүмкіндігі бар шатырларда, фундамент қабырғаларында және басқа құрылымдарда SBS-ті таңдайды.
Каучуктық полимерлер асфальтпен араласқанда, SBS-пен модификацияланған битум әдеттегі материалдардың жетістіктерінен едәуір озық серпімділік пен беріктіктің осы ерекше үйлесімін алады. Soprema UK компаниясының 2023 жылы жүргізген соңғы зерттеулерге сәйкес, температура шамамен минус 40 градус Цельсийге дейін төмендегенде де мұндай мембраналар икемділігін сақтайды, сонымен қатар ультракүлгін сәулелерге де жақсы төзімді болады. Бұл материалды ерекшелейтіні – сынбайтын кезде қалыпты ұзындығынан үш есе дейін созылуы. Осындай созылғыштық лабораториялық тестерде тек қана осы көрсеткіштің шамамен жартысына жететін дәстүрлі APP-пен модификацияланған мембраналар алдында үлкен артықшылық береді. Осы қасиетіне байланысты құрылысшылар материал қозғалыс болса да, мысалы жолдарда көліктердің немесе ғимараттарда адамдардың жүруі сияқты, бетінің астында қозғалыс болса да, су өтпейтіндей етіп, бетон бетіндегі 4 миллиметр дейінгі саңылауларды тиімді түрде жабатынын байқаған.
Құрылымдар уақыт өте келе жылулық ұлғаю, жер сілкіністері және біртіндеп тұну сияқты әртүрлі қозғалыстардан өтеді. Бұл табиғи күштер су өткізбейтін жүйелерге нақты түсірім жасайды. SBS мембраналар молекулалық есте сақтау деп аталатын нәрсе арқасында осы проблеманы шешеді. Негізінен, ғимарат қозғалысы кезінде резеңке созылған кезде, ол қай жерде болуы керектігін есте сақтайды және бәрі қайта тұрғаннан кейін қайтадан бастапқы позициясына қайтады. Өнеркәсіп бойынша жүргізілген сынақтар мембраналардың мыңдаған рет қайталанып созылуынан кейін де өздерінің бастапқы пішіндерінің шамамен 90 пайызына қайтатынын көрсетті. Оларды ерекше жақсы ететіні — көпірлер мен көп деңгейлі автотұрақтар сияқты жерлерде жиі пайда болатын трещинкалардың пайда болуын алдын алуға көмектесетін олардың вязкоэластик табиғаты. Нақты бақылаулар он бес жыл ішінде SBS материалдарын қолданатын ғимараттардың PVC-дің ескі нұсқаларымен салыстырғанда шамамен 40 пайызға аз қызмет көрсету қажеттігін көрсетеді.
SBS су өткізбейтін мембраналар созылғанша 300%-ға дейін созылатын каучукпен модификацияланған битум арқылы құрылымдық ығысуларға шыдайды жыртылмай-ақ 300% (2024 жылғы сала бойынша есеп). Бұл серпімділік негіз ұлғайғанда немесе тербелген кезде трещина пайда болуын алдын алады және APP мембраналарынан шаршауға төзімділік сынақтарында 62% жоғары (2023 жылғы Материалдар ғылымы журналы).
Тесттеу температурасы -40°C-тан 120°C-қа дейін -дан бастап, осындай мембраналар арктикалық жағдайларда иілгіштігін сақтайды және шөлдің ыстығында жұмсарудан қорғалады. Мұздың төменгі температурасында хрупкостьқа ұшырайтын дәстүрлі асфальт жүйелерінің керісінше, SBS-пен модификацияланған жапырақтар сынулардың болмауын 1000 жылу циклдық тестіден кейін (2023 ж. Шекті климаттық зерттеу).
450 орнатылым бойынша 10 жылдық талдау көрсетті sBS мембраналардың 99,8% сәйкес детальдармен бірге су өткізбейтін қасиетін сақтады. Көлденең байланысқан полимер құрылымы су кіруін блоктайды, алайда будың диффузиясына мүмкіндік береді – бұл бетон палубаларда ісінуін болдырмау үшін маңызды.
Ұстап тұру күші 45 psi тегіс емес беттерде осындай деңгейден асады, SBS жапырақтары сіңірілетін негіздермен механикалық байланысты құрайды. Тәуелсіз жабысу тестері 15 жылдан кейін бастапқы ұстау күшінің 92% сақталатынын көрсетті, ол ұқсас жағдайларда ПВХ-тің 67% ыдырау деңгейінен едәуір жоғары.
Саланың зерттеулері бойынша SBS су өткізбейтін мембраналар орташа климат жағдайында (2023 жылғы Құрылыс Материалдары туралы есеп) 25–30 жыл қызмет етеді, бұл модификацияланбаған битумдық материалдардан 8–12 жыл ұзақ. 40 жылдық атмосфералық әсерлерді модельдеу үшін жасалған үдетілген кестерлеу сынақтары созылу қабілетінің 15%-дан аспайтын төмендеуін көрсетті, бұл ұзақ мерзімді икемділіктің негізгі көрсеткіші болып табылады. Бұл беріктілік SBS-модификацияланған асфальттың молекулалық құрылымынан туындайды, ол қайталанатын термиялық циклдар кезінде сынғыштыққа төзеді.
Тәуелсіз зертханалардың сынақтары SBS мембраналарының УК сәулесіне 5000 сағат әсер еткеннен кейін созылу беріктігінің 90% сақталатынын растайды (ASTM D6878), бұл шатырда орнату үшін маңызды. Жағалау жолдарындағы орнатуларда мембраналар бөлшектенбей-ақ 5%-тік тұз бұрқылына шыдайды – бұл APP-пен модификацияланған баламалардан 3 есе жақсы. Көмірсутектер мен мұзды еріту агенттеріне деген химиялық төзімділік өнеркәсіптік аймақтар мен автожол инфрақұрылымында мембрананың бүлінуін болдырмаған 3-тен 11-ге дейінгі pH деңгейінде герметизациялылықты сақтайды.
Канаданың көлік тұрағының 15 жылдық бақылауы (-40°F қыс) жылына 2,1 дюймдық біліктің қозғалуына қарамастан, мембранада бірде-бір трещинаның пайда болмағанын көрсетті. Оңтүстік-Шығыс Азияның муссондарында SBS жүйесін орнату ПВХ жүйелерімен салыстырғанда 10 жылдан кейін су түсуін 94% азайтты, жылына 120 дюйм жаңбыр жауғанына қарамастан. Бұл нәтижелер материалдың -58°F-тан 230°F-қа дейінгі температуралық шектеулерде өзгеріп отыратын өнімділігін растайды және ауа райының ылғалдылығы бойынша ASTM E154 және EN 13859 стандарттарының талаптарын қанағаттандырады.
SBS суға төзімді мембраналар температура өзгерістеріне байланысты тұрақты созылу мен сығылуды көтере алатындықтан, заманауи шатыр жүйелері үшін негізгі таңдау болып табылады. 2023 жылғы Market Data Forecast деректеріне сәйкес, бұл мембраналар Азия мен Тынық мұхит бойынша қалалық аймақтардағы жазық коммерциялық шатырлардың шамамен 92 пайызын қамтиды. Олар күшті жаңбыр жауған кезде суды қиындық туғызатын жіктер арқылы өткізбей сақтауда жақсы жұмыс істейді, сонымен қатар уақыт өте келе зиянды УК сәулелеріне төзімді. Резеңке мен асфальттың ерекше қоспасы мембраналарға шамамен 2 килопаскаль қар салмағын көтеруге жеткілікті беріктік береді және трещинаның пайда болуын болдырмауға мүмкіндік береді. Сондықтан су тасқыны жиі болатын аймақтардағы жергілікті билік органдары қоғамдарында жаңа тұрғын үй құрылыстарын жоспарлаған кезде SBS мембраналарын көрсетеді.
Жер астындағы деңгейде салынған құрылымдар су қысымына барлық жақтан төтеп беріп, бетонға бекіп тұру үшін ерекше мембраналарды қажет етеді. SBS модификацияланған битумды материал шамамен 540% дейін созылады, ол ғимараттар уақыт өте келе ығысқан кезде де сулардың жер асты бөлмелеріне түсуін болдырмауға нақты көмектеседі. Табиғи су кестесі жоғары болатын нақты құрылыс алаңдарын қарағанда, 4 мм қалыңдықтағы SBS мембраналарын орнатқаннан кейін он жылдан астам уақыт ішінде су ағызып шығу фактілері тіркелмеді. Олар әдеттегі ПВХ нұсқаларын да айтарлықтай басып озады, сонымен қатар өрістегі сынақтар бойынша сүйір заттарға 37% жақсырақ төтеп бере алады. Мұндай жетістіктер оларды ұзақ мерзімді су өткізбейтін шешімдер үшін ақылды таңдауға айналдырады.
Маңызды инфрақұрылымдар жол қозғалысының төзімділігін химиялық төзімділікпен үйлестіретін мембраналарды талап етеді. SBS су өткізбейтін қабаты мыналарға шыдайды:
2023 жылғы Еуропаның көлік шоғырлану орындарына арналған зерттеу паркинг құрылыстарында APP-пен модификацияланған жүйелерге қарағанда SBS мембраналардың 63% -ға дейін сақтау құнын төмендететінін көрсетті, бұл олардың микрокристалдық құрылымының өзін-өзі емдеу қабілетіне байланысты.
SBS модификацияланған битумды мембраналар APP (Атактикалық полипропилен) және PVC жүйелеріне қарағанда едәуір икемді болып келеді. Су өткізбейтін технологияларды шолу бойынша, APP мембраналар он жылдан кейін икемділігінің шамамен 40% жоғалтады, себебі олар тез тотығады. Ал SBS мембраналар осы уақыт ішінде өзінің серпімділігінің шамамен 95% сақтайды. SBS-тің арнайы полимерлік құрылымы жарылу пайда болғанға дейін 300%-ға дейін созылатын қосылыстардың қозғалысын ұстай алады, ал APP материалдары әдетте шамамен 150%-та сынады. Жергілікті бақылаулар SBS мембраналарының жүріс-тұрысы көп аймақтарда дәстүрлі PVC нұсқаларымен салыстырғанда шамамен 60% аз қызмет көрсетуді қажет ететінін көрсетеді. Күшті ауа-райы жағдайларында УК-зақымдануға төзімділік жағынан тәуелсіз сынақтар полимермен модификацияланған мембраналардың жалпысынан стандартты PVC өнімдеріне қарағанда екі есе ұзақ қызмет ететінін көрсетті.
Көмір шайыры мембраналары жиынтық 2 мм ғана жылжыса, жарылып кетеді, ал SBS жүйелері 15 мм-ге дейінгі үлкен қозғалыстарды төтеп бере алады және бүтіндігін сақтайды. Цемент негізіндегі су өткізбейтін қабаттар әдетте тоңу-тақпау циклдарына тұрақсыз болып, 5-7 жылдан кейін бұзыла бастайды, ал SBS жылына 50 реттен астам циклдан кейін де өз герметикалығын сақтайды. Тұрмыстық бетон беттеріне жабысу қабілетін тексерген кезде SBS өнімдері 50 мм ауданға шаққанда 500 Ньютоннан астам ұсталу күшін көрсетті, бұл стандартты асфальт эмульсияларының 200 Ньютон шамасындағы көрсеткішінің екі есесі. Бұл айырмашылықтар тұрақтылық пен ұзақ мерзімді жұмыс істеу маңызды болып табылатын практикалық қолдануларда үлкен маңызға ие.
Метрика | SBS Мембранасы | APP/PVC Жүйелері | Дәстүрлі шайыр |
---|---|---|---|
Қызмет ету мерзімі (жыл) | 25−40 | 15−25 | 8−12 |
Сақтау тиімділігі | 0,2 жөндеу/жыл | 0,8 жөндеу/жыл | 1,5 жөндеу/жыл |
Жалпы 30 жылдық құны | $18−$22/шаршы фут | $25−$30/шаршы фут | $28−$35/шаршы фут |
SBS жүйелері APP жүйелеріне қарағанда бастапқы кезеңде 15−20% қымбат болса да, оның 30 жылдық қызмет ету мерзімі уақыт өте лақтыру жөндеулері мен мембрананы ауыстыруды азайту арқылы шаршы футына $7−$12 үнемдеуге мүмкіндік береді. Мамандандырылған басқарушылар SBS қолданылатын тұрғын ғимараттарда 72% төменгі тоқтату құны туралы хабарлайды.
SBS су өткізбейтін мембранасы полиэфир, шыныталшық немесе құрама маталар сияқты материалдармен күшейтілген модификацияланған битумдық парақтан жасалады, ал оның негізіне қарапайым асфальт пен синтетикалық каучук полимерлері араластырылады.
SBS мембраналары жыртылмай-ақ 300%-ға дейін созылуы мүмкін, ал эластиктік пен тотығуға төзімділік тестерінде APP мембраналары тек осы көрсеткіштің шамамен жартысын ғана қамтамасыз етеді.
SBS суға төзімді мембраналар құрылымдық қозғалыс пен кернеу фактор болып табылатын жерлерде, әсіресе шатырларда, фундаменттерде, саңылауларда, көпірлерде, тоннельдерде және көлік құралдарының тұрақтарында кеңінен қолданылады.
SBS мембраналарының бастапқы құны APP жүйелеріне қарағанда 15−20% қымбат болса да, олардың беріктігіне, қызмет көрсетудің азаюына және ұзақ қызмет ету мерзіміне байланысты ұзақ мерзімді үлкен үнемдеу мүмкіндігін береді.