AT369796B

AT369796B - Traegerwerkstoff fuer die herstellung von bituminoesen isolierbahnen

Info

Publication number: AT369796B
Application number: AT0140680A
Authority: AT
Original assignee: Schuller Gmbh Glaswerk
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1983-01-25
Also published as: ATA140680A

Description

Für den Schutz gegen Witterungseinflüsse, insbesondere gegen Feuchtigkeit, werden je nach dem Verwendungszweck mehr oder weniger breite bituminöse Isolierbahnen eingesetzt, die ausserdem auch den Schutz gegen andere schädliche Einflüsse, z. B. tierische Schädlinge, übernehmen können. Da sich aber Bahnen aus Bitumen allein schwierig herstellen und erst recht nicht verarbeiten lassen, wird hiefür ein bahnförmiger Trägerwerkstoff benötigt, der in der Regel aus einem Faservlies, gelegentlich aber auch aus einem Gewebe oder Fadengelege besteht (CH-PS Nr. 573808).

Dieser Trägerwerkstoff dient bei der Herstellung einer bituminösen Isolierbahn dem zunächst flüssigen Bitumen als Haftgrundlage und macht im Anschluss an die Fertigstellung, Erkaltung und Verfestigung des Bitumens das Aufwickeln zu leichter zu transportierenden und zu handhabenden
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Erde verlegten Rohren (Pipelines) oder zur Auskleidung von Tunnels u. dgl. gebraucht.

Ein bevorzugtes Verwendungsgebiet ist aber das der Dachbahnen (früher oft"Dachpappe"ge- nannt), die gegebenenfalls auch mit einer gesonderten Isolierschicht in Form einer dicken Wär- medämmung ausserhalb der eigentlichen Dachbahn versehen sein können (GB-PS Nr. 1, 103, 351) ; bei diesem Einsatzgebiet ermöglicht der Trägerwerkstoff auch das Annageln auf einem Dach.

Die Erfindung befasst sich nun mit dem Aufbau des Trägerwerkstoffs und nicht mit dem der
Isolierbahn selbst, die im folgenden nur insoweit behandelt wird, als sie besondere Eigenschaften des Trägerwerkstoffs voraussetzt.

Bei der derzeit üblichen Herstellung einer Isolierbahn der vorstehend beschriebenen Art durchläuft der Trägerwerkstoff mit hoher Bahngeschwindigkeit zähflüssiges Bitumen enthaltende Tränk- wannen und wird über Rollen geleitet und durch Walzenspalten hindurchgeführt. Dieses Herstellungsverfahren und das mit zunehmendem Bitumenanteil und der Besandung ansteigende Gewicht bringen es mit sich, dass der Trägerwerkstoff während der Isolierbahnherstellung hohen Zugbeanspruchungen ausgesetzt ist. Die fertiggestellte und ihrem Verwendungszweck zugeführte, z. B. auf einem Dach verlegte Dachbahn soll aber Zugbeanspruchungen in gewissem Umfang nachgeben können, also dehnfähig sein.

Das Erfordernis der Dehnfähigkeit ergibt sich auf Grund mehrerer Umstände. Hiezu sei beispielsweise erwähnt, dass eine Dachbahn grossen Temperaturunterschieden ausgesetzt sein kann, z. B. grosser Hitze am Tage und demgegenüber niedriger Temperatur bei Nacht, oder grosser Hitze im Sommer und grosser Kälte im Winter. Es können aber auch Temperaturunterschiede zwischen der Unter- und Oberfläche der Dachbahn auftreten, wenn z. B. die Oberfläche durch eine niedrige Aussentemperatur gekühlt, die Unterseite dagegen von der Gebäudeseite her durch Wärmeübergang aus beheizten Räumen aufgeheizt wird. Dies kann zu einer Dehnung auf der Unterseite der Bahn und einer Zusammenziehung auf ihrer Oberseite führen, so dass innerhalb der Bahn gegenläufige Bewegungen auftreten können.

Energiesparmassnahmen haben in letzter Zeit besonders in Skandinavien zum Erlass strenger amtlicher Bauvorschriften geführt, nach denen die Wärmedämmung derart wirkungsvoll auszuführen ist, dass Wärmeverluste praktisch vollständig unterbunden werden. Dies hat nun wieder zur Folge, dass kein Antauen der auf der Dachfläche befindlichen Schnee- oder Eisschicht, das früher durch die kaum wahrzunehmende Erwärmung der Dachbahnoberfläche bewirkt wurde, mehr erfolgt und daher keine"Wassergleitschicht"mehr gebildet wird. Die Folge ist eine derart innige Verbindung zwischen der Eis- oder Schneeschicht und der Dachbahn, dass Schäden an der Dachbahn in Form von Rissbildung auftreten können.

Ein anderer, die Dachbahnen belastender Umstand ist, dass Gebäudedächer in zunehmendem Masse, teils aus Kostengründen, teils auch um Erschütterungsrisse (z. B. durch laufende Maschi- nen), Setzrisse oder Temperaturrisse zu vermeiden, leichter als früher und in beabsichtigter statischer Beweglichkeit ausgeführt werden.

Um den gegensätzlichen Forderungen nach Zugfestigkeit während des Herstellungsprozesses und elastischer Dehnbarkeit nach dem Verlegen in gewissem Umfang gerecht zu werden, wurde ein Trägerwerkstoff aus Polyesterfasern entwickelt, wobei die Dehnbarkeit sich aus den Materialeigenschaften des Polyesters ergibt und die Zugfestigkeit durch die Menge der eingesetzten Fasern erreicht wird. Dieser Trägerwerkstoff war also verhältnismässig dick und damit schwer, wobei das

Flächengewicht bis zu 250 g/m'und teilweise sogar noch mehr betrug. Damit ist auch ein Nach- teil dieses Werkstoffs charakterisiert, denn grösseres Gewicht und grössere Dicke bedeuten auch, dass der Trägerwerkstoff teuer ist, und dass verhältnismässig viel Bitumen eingesetzt werden muss, um den Trägerwerkstoff ganz zu durchdringen und beidseitig zu beschichten.

So wird z. B. häufig, um eine völlige Durchdringung eines solchen voluminösen Trägerwerkstoffs zu gewährleisten, dieser in einem vorausgehenden Arbeitsgang vorgetränkt bzw. einer Vorimprägnierung unterzogen.

Ein weiterer Nachteil derartiger voluminöser Polyester-Faserbahnen, deren Zugfestigkeit nur von der grossen Zahl der Fasern herrührt, ist ihre verhältnismässig geringe Flächenstabilität ; sie sind also"lappig". Ausserdem neigen sie bei der Verarbeitung zu Einschnürungen, d. h. beim Durchlaufen der Bituminierungsanlage, und solange sie noch nicht vom Bitumen durchtränkt sind, führen Zugbeanspruchungen zu einer Breitenverminderung unter den vorgegebenen Wert, wenn nicht besondere dem entgegenwirkende Massnahmen ergriffen werden.

Ausser Schichtvliesen, d. h. Vliesen aus gleichartigem Fasermaterial, jedoch unterschiedlicher Dicke, Dichte, Struktur oder Faserlänge sind auch Mischfaservliese bekannt, die aus einer Mischung von Fasern aus unterschiedlichem Material, z. B. Kunststoffasern, Glasfasern, Asbestfasern oder organischen Fasern, bestehen. Bei derartigen Vliesen besteht zwar nicht die bei Schichtvliesen vorhandene Gefahr einer Delaminierung, jedoch ergibt die Verwendung von Fasern mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften in einem homogenen Vlieskörper andere Schwierigkeiten.

Bei einem Mischfaservlies, bestehend aus z. B. Polyesterfasern und Glasfasern, haben die Polyesterfasern gegenüber den Glasfasern bekanntlich eine weit höhere Dehnung. Durch die Mischung mit Glasfasern wird jedoch der Vorteil der höheren Dehnung stark eingeschränkt. Wird nun ein solches Vlies über die Dehnbarkeit der Glasfasern hinaus beansprucht, so reissen die Glasfasern, und die Homogenität des Vlieskörpers wird unkontrollierbar beeinträchtigt.

Zusätzlich besteht die Gefahr, dass vor der Vliesbildung sich die unterschiedlichen Fasern infolge der verschiedenen spezifischen Gewichte und Eigenschaften nicht so homogen wie erforderlich mischen, was sich nachteilig auf die Vliesbildung, sei es beim Nassverfahren (in Wasser suspendierte Fasermischung wird auf ein Transportband aufgeschwemmt und entwässert) oder beim Trockenverfahren (Auftreffen eines Faser-Luft-Gemisches auf ein luftdurchlässiges Transportband) auswirken kann.
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Fasern aus anorganischen Stoffen oder aus Kunststoffen) oder der andern Art (z. B. Glasfasern) enthalten. Diese Schwierigkeit macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn man bei der Vliesherstellung das Mischungsverhältnis ändern will, was in der Praxis öfter vorkommt, wobei aber die meisten Parameter, wie Wassergeschwindigkeit, Transportbandgeschwindigkeit, Wasseranteil usw., entsprechend geändert werden müssen.

Für die Herstellung und Verlegung von Dachbahnen werden Zugfestigkeit und Formstabilität und für die verlegte Bahn Dehnungsfähigkeit verlangt, aber je nach Art der Herstellung, des verwendeten Bitumens und der Art des Gebrauchs kann das Verhältnis dieser Festigkeitswerte unterschiedlich sein. Im hohen Norden werden andere Bahnen als am Äquator gebraucht, und die Herstellung einer Bahn nur mit aufgesprühtem, sehr dünnflüssigem Bitumen setzt andere Festigkeitswerte für den Trägerwerkstoff voraus, als das Durchführen des Trägerwerkstoffs durch zähflüssiges Bitumen enthaltende Bäder.

Demnach lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Trägerwerkstoff für die Herstellung von bituminösen Isolierbahnen mit gegenüber Kunststoffaserbahnen geringem Gewicht, aber auch während der Herstellungsphase höherer Zugfestigkeit, jedoch genügender Dehnbarkeit während des Gebrauchs der fertigen Isolierbahn zu schaffen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, dass der Trägerwerkstoff aus einer Schicht aus Kunststoffasern, z. B. Polyesterfasern, und mindestens einer weiteren Schicht aus Glasfasern besteht. Bei einer zweckmässigen Ausführungsform besteht er aus einer Mittelschicht aus Kunststoffasern elastischer Dehnfähigkeit und je einer unteren und oberen Deckschicht aus Glasfasern, und nach einer Weiterbildung ist die Kunststoffaserschicht mit im Abstand voneinander angeordneten Löchern versehen, die mit Glasfasern ausgefüllt sind.

Ein Trägerwerkstoff dieser Art hat die erforderliche Zugfestigkeit und Formstabilität bei

der Verarbeitung mit Bitumen zu einer Isolierbahn, insbesondere Dachbahn, die durch die Glas- faserschicht oder-schichten gewährleistet wird. Gegenüber Polyesterfaservliesen gleicher Dehn- fähigkeit und gleicher oder annähernd gleicher Festigkeit kann das m2-Gewicht herabgesetzt wer- den, z. B. um etwa 40%. Ausserdem sind die mit einem Trägerwerkstoff nach der Erfindung gefertigi ten, zu einer Rolle aufgewickelten Bahnen besser zu lagern. Anderseits wird gegenüber ausreichen- de Zugfestigkeit aufweisenden Isolierbahnen mit reinen Glasfaserträgern die elastische Dehnbar- keit in einem der Praxis angemessenen Masse erhöht.

Dabei kann nach dem Verlegen sogar ein
Reissen der für die Zugfestigkeit massgeblichen Glasfaserschichten notfalls in Kauf genommen wer- den, denn nach der Herstellung, der Lagerung, dem Transport und der Verlegung haben die Glas- faserschichten sozusagen ihre Aufgabe erfüllt. Wenn sich z. B. durch"Arbeiten"eines Daches oder stärkere Wärmeeinwirkung eine Dachbahn stark dehnt, so schadet es nicht, wenn die Glasfaser-
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einnehmenden scharfen Enden, sondern fast immer nur das Auseinanderziehen der Fasern im Vliesverband, also sozusagen die Entstehung einer verdünnten Stelle, bedeutet. Deshalb stören auch die"gerissenen"Faserschichten nicht, wenn die Dachbahn sich bei Kälte wieder zusammenzieht.

In der Zeichnung ist für die nachfolgende Erläuterung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stark vereinfacht und erheblich vergrössert in Form eines Querschnitts durch den Trägerwerkstoff veranschaulicht.
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B.Löcher --4-- auf, die von Fasern der Schicht --2-- und/oder der Schicht --3-- ausgefüllt sind, und somit Glasfaserbrücken --5-- zwischen den Schichten --2 und 3-- bilden, die einer Delaminierung des Gesamtverbundes entgegenwirken.

Es versteht sich, dass ein Trägerwerkstoff nach der Erfindung an die jeweils gestellten Forderungen in jeder Weise anpassbar ist, und dementsprechend auch die Art des Schichtenaufbaus und die Schichtdicken und ihr Verhältnis zueinander variierbar sind. So können beispielsweise drei Glasfaserschichten, von denen eine die Mittelschicht ist, mit zwei Kunststoffaserschichten den Trägerwerkstoff bilden, und die Glasfaserdeckschichten können unterschiedliche Dicken aufweisen usw.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Trägerwerkstoff für die Herstellung von bituminösen Isolierbahnen, z. B. für Dacheindeckungen, Abdichtungen und Korrosionsschutz, bestehend aus Faserschichten, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Schicht aus Kunststoffasern, z. B. Polyesterfasern, und mindestens einer weiteren Schicht aus Glasfasern besteht.

Claims

2. Trägerwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Mittelschicht (1) aus Kunststoffasern elastischer Dehnfähigkeit und je einer unteren und oberen Deckschicht (2, 3) aus Glasfasern besteht.

3. Trägerwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffaserschicht mit im Abstand voneinander angeordneten Löchern (4) versehen ist, die mit Glasfasern ausgefüllt sind.