แผ่นกันซึม SBS หรือที่รู้จักกันในชื่อ Styrene-Butadiene-Styrene เป็นแผ่นบิทูมินที่ผ่านการปรับปรุงคุณสมบัติ โดยมีวัสดุเสริมความแข็งแรง เช่น โพลีเอสเตอร์ เส้นใยแก้ว หรือแผ่นคอมโพสิตเป็นส่วนประกอบหลัก ผลิตภัณฑ์ชนิดนี้ใช้ยางสังเคราะห์พอลิเมอร์ผสมเข้ากับยางมะตอยธรรมดา เพื่อสร้างชั้นวัสดุที่ให้ทั้งความแข็งแรงและความยืดหยุ่น สิ่งที่ทำให้ SBS แตกต่างจากแผ่นกันซึมยางมะตอยแบบเดิม คือ การนำเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์มาใช้ ซึ่งเป็นองค์ประกอบพิเศษที่ช่วยให้วัสดุสามารถปรับตัวเข้ากับพื้นผิวที่ไม่เรียบได้โดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพในการกันน้ำ อันเนื่องมาจากโครงสร้างอันเป็นเอกลักษณ์นี้ ผู้รับเหมามักเลือกใช้ SBS สำหรับงานหลังคา ผนังกันดิน และโครงสร้างอื่นๆ ที่อาจเกิดการสึกหรอทางกายภาพตามกาลเวลา
เมื่อพอลิเมอร์ยางถูกผสมเข้ากับยางมะตอย จะได้บิทูมินที่ผ่านการดัดแปลงด้วย SBS ซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษที่รวมความยืดหยุ่นและความทนทานไว้ด้วยกัน จนวัสดุทั่วไปไม่สามารถเทียบเคียงได้ ตามผลการทดสอบล่าสุดที่ดำเนินการในปี 2023 โดย Soprema UK พบว่าวัสดุชนิดนี้ยังคงความยืดหยุ่นได้แม้อุณหภูมิจะลดลงถึงประมาณลบ 40 องศาเซลเซียส และยังทนต่อรังสี UV ได้ดีอีกด้วย สิ่งที่ทำให้วัสดุชนิดนี้โดดเด่นคือความสามารถในการยืดออกได้ไกลมากก่อนถึงจุดขาด กล่าวคือสามารถยืดได้ถึงสามเท่าของความยาวปกติโดยไม่เกิดความเสียหาย ความสามารถในการยืดตัวในระดับนี้ทำให้มันเหนือกว่าวัสดุบิทูมินที่ผ่านการดัดแปลงด้วย APP แบบดั้งเดิม ซึ่งจากการทดสอบในห้องปฏิบัติการระบุว่าสามารถยืดได้เพียงครึ่งหนึ่งของวัสดุชนิด SBS เท่านั้น ด้วยคุณสมบัตินี้ ช่างติดตั้งจึงพบว่าวัสดุสามารถปกคลุมรอยแยกบนพื้นผิวคอนกรีตที่มีความกว้างได้ถึง 4 มิลลิเมตร ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยป้องกันไม่ให้น้ำซึมผ่าน แม้จะมีการเคลื่อนตัวใต้ผิว เช่น การจราจรบนถนนหรือการเดินเท้าบนอาคาร
โครงสร้างต่างๆ จะเกิดการเคลื่อนตัวในรูปแบบต่างๆ ไปตามกาลเวลา รวมถึงการขยายตัวจากความร้อน การสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว และการทรุดตัวอย่างช้าๆ แรงธรรมชาติเหล่านี้ทำให้ระบบกันซึมนั้นต้องเผชิญกับแรงกดดันอย่างต่อเนื่อง แผ่นกันซึม SBS สามารถจัดการกับปัญหานี้ได้ด้วยคุณสมบัติที่เรียกว่า หน่วยความจำระดับโมเลกุล โดยพื้นฐานแล้ว เมื่อยางถูกยืดออกในขณะที่อาคารเคลื่อนตัว มันจะจดจำตำแหน่งเดิมของตนเองไว้ และหดกลับคืนรูปอีกครั้งเมื่อทุกอย่างกลับมาอยู่ในภาวะนิ่ง การทดสอบต่างๆ ในอุตสาหกรรมพบว่าแผ่นกันซึมชนิดนี้สามารถฟื้นคืนรูปได้ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของสภาพเดิม แม้จะถูกยืดซ้ำแล้วซ้ำเล่าหลายพันครั้ง สิ่งที่ทำให้มันโดดเด่นเป็นพิเศษคือลักษณะเชิงวิสโคเอลาสติก (viscoelastic) ซึ่งช่วยป้องกันการแตกร้าวที่น่ารำคาญใจในสถานที่ต่างๆ เช่น สะพานและอาคารจอดรถหลายชั้น การสังเกตการณ์จริงบ่งชี้ว่า อาคารที่ใช้วัสดุ SBS ต้องการการซ่อมบำรุงน้อยลงประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับวัสดุ PVC รุ่นเก่าตลอดช่วงระยะเวลา 15 ปี
แผ่นกันซึมน้ำชนิด SBS สามารถทนต่อการเคลื่อนตัวของโครงสร้างได้โดยใช้ยางบิทูเมนที่ผ่านการปรับปรุง ซึ่งสามารถยืดออกได้สูงสุดถึง 300% โดยไม่ฉีกขาด (รายงานอุตสาหกรรม ปี 2024) ความยืดหยุ่นนี้ช่วยป้องกันการแตกร้าว แม้ในกรณีที่พื้นฐานขยายตัวหรือสั่นสะเทือน ซึ่งดีกว่าทางเลือกแบบแข็ง เช่น แผ่นกันซึม APP ถึง 62% ในการทดสอบความต้านทานต่อการล้าจากการใช้งาน (วารสารวิทยาศาสตร์วัสดุ ปี 2023)
ทดสอบตั้งแต่ -40°C ถึง 120°C , แผ่นเหล่านี้ยังคงความยืดหยุ่นในสภาวะขั้วโลก และทนต่อการอ่อนตัวในความร้อนของทะเลทราย ซึ่งแตกต่างจากระบบแอสฟัลต์แบบดั้งเดิมที่จะเปราะบางเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง SBS แผ่นที่ผ่านการปรับปรุงด้วยยางแสดงผลลัพธ์ ไม่มีการแตกร้าวเลย หลังจากการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ กว่า 1,000 รอบ (การศึกษาสภาพอากาศสุดขั้ว ปี 2023)
การวิเคราะห์ภาคสนามเป็นเวลา 10 ปี จากการติดตั้ง 450 แห่ง เปิดเผยว่า แผ่นกันซึม SBS ร้อยละ 99.8 ยังคงประสิทธิภาพในการกันน้ำได้อย่างต่อเนื่องเมื่อมีการออกแบบรายละเอียดที่เหมาะสม โครงสร้างพอลิเมอร์แบบข้ามเชื่อมช่วยป้องกันการซึมของน้ำ ขณะเดียวกันก็อนุญาตให้ไอระเหยสามารถระบายออกได้ — ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการเกิดฟองพองบนพื้นคอนกรีต
ด้วยแรงยึดเกาะที่สูงกว่า 45 PSI บนพื้นผิวหยาบ แผ่น SBS จะยึดล็อกกับวัสดุพรุนทางกลไก การทดสอบการยึดเกาะจากหน่วยงานอิสระแสดงให้เห็นว่ารักษาระดับแรงยึดเกาะเริ่มต้นได้ถึงร้อยละ 92 หลังจาก 15 ปี ซึ่งสูงกว่าอัตราการเสื่อมสภาพของ PVC ที่ร้อยละ 67 ในสภาวะแวดล้อมที่คล้ายกันมาก
การสำรวจอุตสาหกรรมระบุว่า แผ่นกันซึมชนิด SBS มีอายุการใช้งานเฉลี่ย 25−30 ปี ในสภาพอากาศอบอุ่น (รายงานวัสดุก่อสร้าง 2023) ซึ่งสูงกว่าแผ่นบิทูเมนแบบไม่ได้ดัดแปลง 8−12 ปี การทดสอบความเสื่อมสภาพเร่งรัดที่จำลองวงจรการเสื่อมสภาพจากสภาพอากาศเป็นเวลา 40 ปี แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการยืดตัวลดลงไม่ถึง 15% ซึ่งเป็นตัวชี้วัดสำคัญของความยืดหยุ่นในระยะยาว ความทนทานนี้เกิดจากโครงสร้างโมเลกุลของยางมะตอยที่ถูกดัดแปลงด้วย SBS ซึ่งสามารถต้านทานการเปราะกรอบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ ได้
การทดสอบจากบุคคลที่สามยืนยันว่าเยื่อ SBS ยังคงความแข็งแรงดึงได้ 90% หลังได้รับรังสี UV เป็นเวลา 5,000 ชั่วโมง (ASTM D6878) ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งบนหลังคา ในพื้นที่ชายฝั่ง เยื่อสามารถทนต่อความเข้มข้นของละอองเกลือได้สูงถึง 5% โดยไม่เกิดการแยกชั้น — สูงกว่าผลิตภัณฑ์ชนิด APP ที่ผ่านการปรับปรุงถึง 3 เท่า ความสามารถในการต้านทานสารไฮโดรคาร์บอนและสารป้องกันน้ำแข็ง ช่วยป้องกันการเสื่อมสภาพในพื้นที่อุตสาหกรรมและโครงสร้างพื้นฐานทางหลวง โดยยังคงประสิทธิภาพในการปิดผนึกได้ที่ระดับ pH ตั้งแต่ 3 ถึง 11
การศึกษาเชิงสังเกตเป็นเวลา 15 ปีในอาคารจอดรถของแคนาดา (ที่มีอุณหภูมิฤดูหนาว -40°F) แสดงให้เห็นว่าไม่มีรอยแตกร้าวของแผ่นกันซึมเลย แม้มีการเคลื่อนตัวของข้อต่อถึง 2.1 นิ้วต่อปี ในขณะที่ในเขตมรสุมเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ การติดตั้งแผ่นกันซึม SBS ช่วยลดการซึมผ่านของน้ำได้ 94% เมื่อเทียบกับระบบ PVC หลังจาก 10 ปี โดยมีปริมาณฝนตกปีละ 120 นิ้ว ผลลัพธ์เหล่านี้ยืนยันประสิทธิภาพการปรับตัวของวัสดุในช่วงอุณหภูมิสุดขั้วตั้งแต่ -58°F ถึง 230°F และสามารถตอบสนองมาตรฐาน ASTM E154 และ EN 13859 สำหรับการกันน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ
แผ่นกันซึม SBS ได้กลายเป็นตัวเลือกที่นิยมสำหรับระบบหลังคาในยุคปัจจุบัน เนื่องจากสามารถทนต่อการยืดและหดตัวอย่างต่อเนื่องที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ตามข้อมูลคาดการณ์ตลาด (Market Data Forecast) ปี 2023 แผ่นกันซึมนี้ครอบคลุมพื้นที่หลังคาเชิงพาณิชย์แบบเรียบประมาณ 92 เปอร์เซ็นต์ ในเขตเมืองทั่วทั้งภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก แผ่นกันซึมนี้มีประสิทธิภาพสูงในการป้องกันน้ำซึมผ่านรอยต่อที่ซับซ้อนในช่วงฝนตกหนัก ขณะเดียวกันก็ทนทานต่อรังสี UV ที่เป็นอันตรายได้ในระยะยาว ส่วนผสมพิเศษของยางและยางมะตอยทำให้แผ่นกันซึมเหล่านี้มีความแข็งแรงเพียงพอที่จะรองรับน้ำหนักหิมะได้ประมาณ 2 กิโลปาสกาล โดยไม่เกิดรอยแตกร้าว นี่จึงเป็นเหตุผลที่หน่วยงานท้องถิ่นในพื้นที่เสี่ยงน้ำท่วมมักกำหนดให้ใช้แผ่นกันซึม SBS เมื่อมีการวางแผนพัฒนาโครงการที่อยู่อาศัยใหม่ในชุมชนของตน
โครงสร้างที่สร้างใต้ระดับพื้นดินต้องใช้แผ่นกันซึมพิเศษที่สามารถทนต่อแรงดันน้ำจากทุกทิศทางได้ ขณะเดียวกันยังคงยึดติดกับคอนกรีตอย่างมั่นคง วัสดุบิทูเมนที่ถูกปรับปรุงด้วย SBS มีความสามารถในการยืดตัวได้สูงถึงประมาณ 540% ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้น้ำใต้ดินซึมเข้าสู่ชั้นใต้ดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าอาคารจะมีการเคลื่อนตัวตามกาลเวลา จากการสังเกตจริงในไซต์ก่อสร้างที่มีระดับน้ำใต้ดินสูงตามธรรมชาติ พบว่าไม่มีการรั่วซึมเลยเป็นเวลานานกว่าหนึ่งทศวรรษ หลังติดตั้งแผ่นกันซึม SBS หนา 4 มม. แผ่นกันซึมนี้ยังเหนือกว่าตัวเลือก PVC ทั่วไปอย่างชัดเจน โดยสามารถทนต่อวัตถุแหลมคมได้ดีกว่าประมาณ 37% ตามผลการทดสอบภาคสนาม ประสิทธิภาพในระดับนี้ทำให้แผ่นกันซึมชนิดนี้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมมากสำหรับการกันซึมระยะยาว
โครงสร้างพื้นฐานสำคัญต้องการแผ่นกันซึมที่รวมความทนทานต่อการจราจรและความต้านทานต่อสารเคมีเข้าไว้ด้วยกัน แผ่นกันซึม SBS สามารถทนต่อ:
การศึกษาในปี 2023 เกี่ยวกับศูนย์กลางการขนส่งในยุโรปพบว่าเมมเบรน SBS ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาลง 63% เมื่อเทียบกับระบบแบบปรับปรุงด้วย APP ในโครงสร้างที่จอดรถ เนื่องจากมีโครงสร้างผลึกขนาดเล็กที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้
แผ่นกันซึมโมดิฟายด์บิทูเมนชนิด SBS มีความยืดหยุ่นมากกว่าระบบ APP (แอแทกติก โพลีโพรพิลีน) และระบบ PVC อย่างชัดเจน ตามรายงานการทบทวนเทคโนโลยีการกันซึม พบว่าแผ่นกันซึม APP มีแนวโน้มสูญเสียความยืดหยุ่นไปประมาณ 40% ภายในระยะเวลาเพียงแค่ 10 ปี เนื่องจากเกิดการออกซิเดชันได้ง่าย ในขณะที่แผ่นกันซึม SBS ยังคงรักษาความยืดหยุ่นเดิมไว้ได้ประมาณ 95% ในช่วงเวลาเดียวกัน โครงสร้างพอลิเมอร์พิเศษใน SBS ทำให้วัสดุสามารถรองรับการเคลื่อนตัวของรอยต่อได้ โดยสามารถยืดตัวได้ถึง 300% ก่อนจะฉีกขาด ขณะที่วัสดุ APP โดยทั่วไปจะเริ่มแตกหักที่ประมาณ 150% การสังเกตการณ์ในสนามจริงยังแสดงให้เห็นว่า แผ่นกันซึม SBS ต้องการการบำรุงรักษาน้อยลงประมาณ 60% เมื่อเทียบกับตัวเลือก PVC แบบดั้งเดิมในพื้นที่ที่มีการใช้งานหนัก สำหรับการต้านทานความเสียหายจากรังสี UV การทดสอบอิสระแสดงให้เห็นว่า แผ่นกันซึมที่ผ่านการปรับปรุงด้วยพอลิเมอร์โดยทั่วไปมีอายุการใช้งานยาวนานเป็นสองเท่าของผลิตภัณฑ์ PVC มาตรฐานภายใต้สภาพอากาศที่รุนแรง
แผ่นกันซึมจากถ่านหินมักเกิดการแตกร้าวเมื่อมีการเคลื่อนตัวของชั้นพื้นฐานเพียง 2 มม. แต่ระบบ SBS สามารถรองรับการเคลื่อนตัวที่มากกว่าได้ โดยยังคงความสมบูรณ์แม้มีการขยับตัวสูงสุดถึง 15 มม. การกันซึมน้ำแบบปูนซีเมนต์โดยทั่วไปมักเสื่อมสภาพหลังผ่านการแช่แข็งและละลายน้ำซ้ำๆ เป็นเวลาประมาณ 5 ถึง 7 ปี ในขณะที่ SBS ยังคงความสามารถในการปิดผนึกอย่างมั่นคงตลอดกว่า 50 รอบต่อปี สำหรับแรงยึดเกาะบนพื้นผิวคอนกรีต ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ SBS มีแรงยึดเกาะที่น่าประทับใจมากกว่า 500 นิวตันต่อพื้นที่ 50 มม. ซึ่งเป็นสองเท่าของอิมัลชันยางมะตอยทั่วไปที่ให้แรงยึดเกาะเพียงประมาณ 200 นิวตันในขนาดเดียวกัน ความแตกต่างเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานจริง โดยเฉพาะในกรณีที่ความทนทานและการทำงานระยะยาวเป็นปัจจัยสำคัญ
| เมตริก | แผ่นกันซึม SBS | ระบบ APP/PVC | ยางมะตอยชนิดดั้งเดิม |
|---|---|---|---|
| อายุการใช้งาน (ปี) | 25−40 | 15−25 | 8−12 |
| ความถี่ในการบำรุงรักษา | 0.2 ครั้ง/ปี | 0.8 ครั้ง/ปี | 1.5 ครั้ง/ปี |
| ต้นทุนรวม 30 ปี | $18−$22/ตร.ฟุต | $25−$30/ตร.ฟุต | $28−$35/ตร.ฟุต |
แม้ว่าระบบ SBS จะมีค่าใช้จ่ายล่วงหน้าสูงกว่าระบบ APP 15−20% แต่รอบอายุการใช้งาน 30 ปี ช่วยประหยัดได้ $7−$12/ตร.ฟุต จากการลดการซ่อมแซมรอยรั่วและการเปลี่ยนแผ่นกันซึม ผู้จัดการสถานที่รายงานว่ามีค่าใช้จ่ายจากการหยุดทำงานลดลง 72% เมื่อใช้ SBS ในอาคารที่มีผู้ใช้งาน
แผ่นกันซึม SBS ทำจากแผ่นบิทูเมนที่ผ่านการปรับปรุงคุณสมบัติ โดยเสริมด้วยวัสดุ เช่น โพลีเอสเตอร์ เส้นใยแก้ว หรือแผ่นผสมคอมโพสิต โดยแกนกลางประกอบด้วยยางมะตอยธรรมดาที่ผสมกับพอลิเมอร์สังเคราะห์ชนิดยาง
แผ่นกันซึม SBS สามารถยืดออกได้ถึง 300% โดยไม่ฉีกขาด ซึ่งเหนือกว่าแผ่นกันซึม APP ที่ให้ประสิทธิภาพเพียงประมาณครึ่งหนึ่งในการทดสอบความยืดหยุ่นและความต้านทานการแตกหัก
แผ่นกันซึม SBS ถูกใช้อย่างแพร่หลายในงานหลังคา รากฐาน ชั้นใต้ดิน สะพาน อุโมงค์ และโครงสร้างที่จอดรถ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีการเคลื่อนตัวของโครงสร้างและแรงเครียด
แม้ว่าแผ่นกันซึม SBS จะมีต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่าระบบ APP 15−20% แต่ก็สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในระยะยาวได้อย่างมากเนื่องจากความทนทาน ความต้องการในการบำรุงรักษาน้อยลง และอายุการใช้งานที่ยืนยาว
EN
