DE3209871A1

DE3209871A1 - Verfahren zum vollflaechigen verkleben von bituminoesen dachbahnen

Info

Publication number: DE3209871A1
Application number: DE19823209871
Authority: DE
Inventors: Hubert 6368 Bad Vilbel Flett; Karl Dipl.-Chem. Dr. 6350 Bad Nauheim Rühl; Günter Ing.(grad.) 5000 Köln Tyrassek
Original assignee: Ruetgerswerke AG
Current assignee: Ruetgers Germany GmbH
Priority date: 1982-03-18
Filing date: 1982-03-18
Publication date: 1983-09-29
Also published as: DE3209871C2

Description

RÜTGERSWERKE Aktiengesellschaft, D-6000 Frankfurt am Main Pat- 846-R

Patentanmeldung
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Verfahren zum vollflächigen Verkleben von bituminösen Dachbahnen

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum vollflächigen Verkleben von bituminösen Dachbahnen mit oder ohne aufkaschierter Wärmedämmschicht auf Dachflächen. Das Verfahren kann sowohl bei der Erstverlegung wie auch bei Reparaturen von Dachabdichtungen angewandt werden.

Es sind Verfahren zum vollflächigen Verkleben von bituminösen Dachbahnen bekannt, bei denen Heißbitumen ^Is Kleber Verwendung findet. Das auf ca. 22O⁰C erhitzte Heißbitumen wird dabei auf dem Untergrund vor der Rolle ausgegossen, bei ca. 22O⁰C mit Bürsten vor der Bahn aufgetragen oder auf dem Untergrand gleichmäßig aufgespritzt (abc der Bitumen-Dachbahn, 1976, S. 43). Diese Verfahren lassen sich nur mit trockenen Materialien auf trockenem und staubfreiem Untergrund durchführen.

Bei feuchter Witterung wird die Verwendung bituminöser Schweißbahnen empfohlen. Hierbei wird die Bitumendeckmasse der Bahn in ganzer Breite mit einem Brenner erhitzt und mit dem Untergrund verklebt (abc der Bitumen-Dachbahn, 1976, S. 44). Der feuchte Untergrund kann dabei auch mit der Flamme getrocknet werden. Abgesehen davon, daß solch eine Verarbeitung wegen der Brandgefahr nur von besonders geschulten Personen ausgeführt werden kann, ist das Verkleben in Gegenwart leichter brennbarer Dämmstoffe nicht möglich.

Es sind weiterhin Biturnenlösungen, z.B. mit Testbenzin, bekannt, die als Kaltkleber zur vollflächigen Verklebung verwendet werden, jedoch trotz längerer Ablüftzeit nur eine ungenügende Anfangshaftung bewirken. Außerdem verspröden reine Bitumenkleber, was besonders in kalten Jahreszeiten infolge unterschiedlicher

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Ausdehnungskoeffiziente bei Temperaturwechselbeanspruchung zu Rissen in der Dachhaut führt.

Für das punkt- bzw. streifenweise Verkleben von Dampfdruckausgleichsschichten werden hochviskose Kaltkleber verwendet.

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Diese im Handel erhältlichen Kaltkleber haften zum Teil auf feuchtem Untergrund. Sie sind allerdings so zäh, daß sie für eine vollflächige Verklebung wegen des mühsamen Aufspachteins nicht infrage kommen.

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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum vollflächigen, dauerelastischen Kaltverkleben von bituminösen Dachbahnen mit oder ohne aufkaschierter Wärmedämmbahn zu entwickeln, das unabhängiger von Witterungseinflüssen auch das Verlegen auf feuchtem Untergrund ermöglicht und eine

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ausreichende Anfangshaftung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein handelsüblicher Kaltkleber, der auch auf feuchtem Untergrund

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gut haftet und nach dem Verlegen seine plastisch-elastischen Eigenschaften behält und folgende Merkmale aufweist: a) Schälfestigkeit einer 1 mm dicken Kleberschicht bei einer Bitumen-Dachbahn auf trockenem Beton nach 10 Wochen mindestens 30 N/5 cm,

b) Schälfestigkeit einer 1 mm dicken Kleberschicht bei einer Bitumen-Dachbahn auf Beton mit 10 % Feuchtigkeit nach 1 Stunde mindestens 1 N/5 cm,
c) Viskosität bei 20⁰C 100 bis 300 Pa-s, mit einem leicht flüchtigen Lösungsmittel, von dem mindestens 80 % in einem Bereich von 30 bis 70⁰C sieden, das eine

Verdunstungszahl bei 2O⁰C von 1 bis 2,5 aufweist und mit Wasser ein Azeotrop bildet, auf eine Viskosität von 100 - 900 mPa*s bei 20⁰C eingestellt wird, in einer 0,5 bis 3 mm dicken Schicht auf den Untergrund oder die Dachbahn aufgetragen und die Dach-' bahn je nach Umgebungstemperatur innerhalb von 10 Minuten mit dem Untergrund verklebt wird.

Zur Bestimmung der Schälfestigkeit wird ein 200 mm χ 50 mm großer Streifen einer Dachbahn mit einer 50 mm χ 50 mm großen Fläche auf den jeweiligen Untergrund geklebt. Das freie Ende des Streifens wird in die Spannbacken einer Zugprüfmaschine eingespannt und mit einer Geschwindigkeit von 40 mm pro Minute unter einem Winkel von 90° abgeschält. Die Schälfestigkeit entspricht der Kraft, die erforderlich ist, um den 5 cm breiten Streifen abzuschälen, und wird in N/5 cm angegeben. Die Anrißkraft bleibt hierbei unberücksichtigt. Ov Viskosität wird bei 20 C und einer Eintauchtiefe von 15 mm an einer mit 4000 S" umlaufenden Scheibe, die einen Durchmesser von 15 mm und eine Dicke von 1 mm hat, gemessen. Als Meßgerät wurde dabei der

Viskotester VT-02 der Firma Haake mit dem Drehkörper Nr. 2 verwendet.

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Die Verdunstungszahl wird nach DIN 53170 bestimmt, wobei als Vergleichsflüssigkeit Diäthyläther verwendet wird.

Der Kleber kann maschinell, z.B. mit einer Spritzvorrichtung, aufgetragen werden. Es ist aber ebenso gut möglich, den Kleber auf den Untergrund zu gießen und von Hand in bekannter Weise zu verteilen oder während des Abrollens auf die Bahnunterseite mit Rollen oder durch Spritzen aufzutragen.

Es hat sich gezeigt, daß eine nach dem erfindungsgemäßen Ver-¹^ fahren verlegte bituminöse Dachbahn bereits unmittelbar nach dem Verlegen eine hohe Haftung aufweist, ohne daß Blasen auftreten, auch wenn der Untergrund feucht ist. Die Adhäsionskräfte verstärken sich in" dem Maße, in dem das Lösungsmittel durch die Dachbahn hindurchdiffundiert. Die plastisch-elastischen Eigenschäften des Klebers bleiben auch nach dem vollständigen Herausdiffundieren des Lösungsmittels erhalten.

Die Diffusionsgeschwindigkeit des Lösungsmittels ist abhängig von der Luftfeuchtigkeit. Dies gilt insbesondere für die ersten Tage nach dem Verkleben der Dachbahn, überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine erhöhte Luftfeuchtigkeit den Diffusionsvorgang zumindest anfänglich beschleunigt, wie im Diagramm 1 beispielhaft für Dichlormethan als Lösungsmittel gezeigt wird. Dies ist besonders wichtig, da auf diese Weise die Schälfestigkeit gerade bei ungünstiger Witterung schneller zunimmt als bei trockenem Wetter.

Das Diagramm 1 stellt die Diffusion von Dichlormethan aus einer 1 mm dicken Kleberschicht durch eine Dachbahn bei 22⁰C dar, wobei die relative Luftfeuchtigkeit in einem Fall 0 % und im anderen 85 % beträgt.

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Um die Abhängigkeit der Schälfestigkeit von der Art des Untergrundes und des Lösungsmittels zu bestimmen, wurde eine bituminöse Dachbahn mit einem Kaltkleber (Vedatex), der mit jeweils 10 Gew.-% unterschiedlicher Lösungsmittel gemischt war, auf verschiedene Untergründe geklebt. Die Ergebnisse sind im Diagramm 2 als Funktion der Zeit dargestellt. Als, Lösungsmittel wurden neben Dichlormethan noch Trichlormethan und Tetrahydrofuran verwendet. Die Untergründe bestanden aus trockenem und feuchtem (23 Gew.-% O) Gasbeton, trockenem und feuchtem Beton (4 Gew.-% H₂O), Zinkblech, Stahlblech und

einer besandeten bituminösen Dachbahn. Die Schälfestigkeit wurde bei starren Untergründen wie beschrieben durchgeführt. Bei der besandeten Dachbahn wurde das Meßverfahren dahingehend abgewandelt, daß die freien Enden beider Streifen in die obere bzw. untere Spannbacke eingespannt und so unter einem Winkel von 180° auseinandergezogen wurden. Die Schälfestigkeit wurde nach 1 Stunde, 1 Tag, 3 und 10 Tagen an jeweils 10 Proben gemessen und das arithmetische Mittel bestimmt. Die Feuchtigkeit des Untergrundes hatte keinen Einfluß auf die gemessene Festigkeit. Bei Beton und Gasbeton waren die Abweichungen in beiden

^cv Richtungen sehr gering, so daß nur die Kurvenverläufe für trockenen Beton im Diagramm 2 dargestellt wurden. Die Meßwerte für Stahl- und Zinkblech waren ebenfalls gleich.

Die Versuche haben gezeigt, daß bei allen Untergründen und verwendeten Lösungsmitteln eine ausreichende Anfangshaftung erreicht wird. Die größte Festigkeitszunahme wurdf iei einem Betonuntergrund gemessen. Als Lösungsmittel ist insbesondere Dichlormethan geeignet, das außerdem die erwünschte Eigenschaft hat, in Luft nicht brennbar zu sein, und sogar die Brennbarkeit anderer

Kohlenwasserstoffe herabzusetzen vermag. Trichlormethan ist selbst zwar nicht brennbar, aber es beeinflußt die Brennbarkeit anderer Stoffe nicht. Tetrahydrofuran, bei dessen Verwendung

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sich in allen Fällen die geringste Festigkeitszunahme zeigte, ist leicht brennbar und daher für das erfindungsgemäße Verfahren weniger geeignet.

Das erfinderische Verfahren wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, ohne hierauf beschränkt zu sein.

Beispiel 1.

Ein handelsüblicher Kaltkleber, (wie er von der Firma Binne vertrieben wird) der
a) nach 10 Wochen eine Schälfestigkeit einer 1 mm dicken Kleberschicht bei einer Bitumen-Dachbahn auf trockenem Beton von 42 N/5 cm,

b) nach einer Stunde eine Schälfestigkeit einer 1 mm dicken Kleberschicht bei einer Bitumen-Dachbahn auf Beton mit 10 % Feuchtigkeit von 1,2 N/5 cm und

c) eine Viskosität bei 20⁰C von 250 - 300 Pa-s aufweist, wird mit 9 Gew.-% Trichlormethan (Siedebereich 60 bis 63⁰C, Verdunstungszahl 2,5 , Azeotrop mit 2,8 Gew.-% H₂O bei 56,1⁰C) auf eine Viskosität von 450 mPa-s eingestellt. Der so erhaltene Kaltkleber wird auf ein bauflchtes Betondach ausgegossen und mit Bürsten in Bahnbreite gleichmäßig verteilt, so daß eine 1 bis 2 mm dicke Kleberschicht entsteht. Auf diese Kleberschicht wird nach einer Ablüftzeit von 5 Minuten eine bituminöse Dichtungsbahn mit einer 0,1 mm dicken Aluminiumfolie als Einlage aufgerollt. Die Verlegetemperatur betrug 19⁰C. Die Schälfestigkeit wurde an Einzelproben gemessen. Sie betrug nach einer Stunde 0,5 N/5 cm, nach einem Tag 1 N/5 cm, nach 3 Tagen 10 N/5 cm und nach 10 Tagen 23 N/5 cm. In den ersten Tagen zeigten sich bei starker Sonneneinstrahlung an einigen Stellen kleinere Blasen,

die markiert wurden. Diese Blasen verschwanden aber nach einiger Zeit wieder. Die Dichtungsbahn wurde daraufhin an diesen Stellen aufgeschnitten, um zu kontrollieren, ob sich die Bahn mit dem

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Kleber verbunden hat. Es zeigte sich, daß die Bahn an allen markierten Stellen fest mit dem Untergrund verklebt war.

Beispiel 2.

Ein weiterer Kaltkleber (wie er von der Firma Roland vertrieben wird), der

a) nach 10 Wochen eine Schälfestigkeit einer 1 mm dicken Kleberschicht bei einer Bitumen-Dachbahn auf trockenem Beton von 32 N/5 cm,

b) nach einer Stunde eine Schälfestigkeit einer 1 mm dicken Kleberschicht bei einer Bitumen-Dachbahn auf Beton mit 10 % Feuchtigkeit von 1,0 N/5 cm und

c) eine Viskosität bei 2O⁰C von 110-150 Pa*s aufweist, wird mit 6 Gew.-% Tetrahydrofuran (Siedebereich 65 - 67 C, Verdunstungszahl 2,3 , Azeotrop mit 6,0 Gew.-% H₉O bei 62⁰C)

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auf eine Viskosität von 550 mPa*s eingestellt. Der so erhaltene Kleber wird bei einer Außentemperatur von 15⁰C auf eine besandete Bitumen-Dachbahn in einer mittleren Schichtdicke von 1 mm in

üblicher Weise verteilt. Nach einer Ablüftzeit von 8 Minuten wird 20

2 eine Bitumen-Dachbahn mit einer Glasgewebeeinlage (200 g/m ) auf die Kleberschicht aufgerollt. Blasenbildung wurde nicht beobachtet. Die Schälfestigkeit wurde an Einzelproben bestimmt und betrug nach eine Stunde 0,5 N/5 ein, nach einem Tag 1 N/5 cm, nach 3 Tagen 5 N/5 cm und nach 10 Tagen 19 N/5 cm.

Beispiel 3.

Ein Kaltkleber (wie er von der Firma VED"v, vertrieben wird), der

a) nach 10 Wochen eine Schälfestigkeit einer 1 mm dicken

Kleberschicht bei einer Bitumen-Dachbahn auf trockenem Beton

von 40 N/5 cm,

b) nach einer Stunde eine Schälfestigkeit einer 1 mm dicken Kleberschicht bei einer Bitumen-Dachbahn auf Beton mit 10 % Feuchtigkeit von 1,8 N/5 cm und

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c) eine Viskosität bei 2O⁰C von 100 - 150 Pa-s aufweist, wird mit 10 Gew.-% Dichlormethan (Siedebereich 39 - 41⁰C, Verdunstungszahl 1,8 , Azeotrop mit 1,5 Gew.-% H₂O bei 38,1⁰C) auf eine Viskosität von 700 mPa-s eingestellt. Der so erhaltene Kleber wird bei einer Außentemperatur von 23 C direkt beim Ausrollen unmittelbar vor dem Verkleben mit dem Untergrund auf die Unterseite einer Polymerbitumen-Dachbahn mit Polyestervlieseinlage (250 g/m ) in etwa 1 mm dicker Schicht aufgetragen. Der Untergrund war ein Altdach aus mehreren Lagen stark beschädigter, mit Heißbitumen verlegter Bitumen-Dachbahnen. Das Dach war nach einem Regen stark durchfeuchtet, aber an der Oberfläche beim Verlegen trocken. Die Schälfestigkeit wurde an Einzelproben gemessen. Sie betrug nach einer Stunde 1,5 N/5 cm, nach einem Tag 3 N/5 cm, nach 3 Tagen 16 N/5 cm und nach 10 Tagen 29 N/5 cm. Blasenbildung wurde nicht beobachtet. Die Dachbahn paßte sich allen Unebenheiten nach einigen Tagen gut an, so daß eine feste Verklebung auch an den tiefer liegenden Stellen des Untergrundes erreicht wurde.

Vergleichsbeispiel.

· Zum Vergleich wurde Bitumen B 85/25 mit 32 Gew.-fc Testbenzin (Siedebereich 135 bis 18O⁰C) auf eine Viskosität von 700 mPa*s eingestellt. Der Kleber wurde in einer etwa 1mm dicken Schicht auf den jeweiligen Untergrund bei 2O⁰C aufgetragen. Nach einer Ablüftzeit von 10 Minuten wurde eine Bitumen-Dachbahn wie in Beispiel 2 auf die Kleberschicht aufgerollt. Im ersten Fall bestand der Untergrund aus baufeuchtem Beton. Es wurden folgende Schälfestigkeiten anhand von Einzelmessungen bestimmt: Nach einer Stunde 0 N/5 cm, nach einem Tag 0,2 N/5 cm, nach 3 Tagen 2 N/5 cm und nach 10 Tagen 40 N/5 cm. Im zweiten Fall bestand

³^ der Untergrund aus einer besandeten Dachbahn. Es wurden folgende Schälfestigkeiten gemessen: Nach einer Stunde 0 N/5 cm, nach einem Tag 0,1 N/5 cm, nach 3 Tagen 1,5 N/5 cm und nach 10 Tagen 15 N/5 cm.

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Bei diesem bekannten Kleber für vollflächige Kaltverklebung von Bitumendachbahnen konnte keine ausreichende Anfangshaftung gemessen werden. Bei starker Sonneneinstrahlung können besonders bei feuchten Untergründen Blasen entstehen, die später, wie im ersten Fall beobachtet wurde, zum Teil nicht mehr vollständig mit der Kleberschicht verklebten.

Claims

Patentansprüche 15

1. Verfahren zum vollflächigen dauerelastischen Verkleben von bituminösen Dachbahnen mit oder ohne aufkaschierter Wärmedämmschicht mittels eines kalt verarbeitbaren Klebers, dadurch gekennzeichnet, daß ein handelsüblicher Kaltkleber, der auch auf feuchtem Untergrund gut haftet und nach dem Verlegen seine plastisch-elastischen Eigenschaften behält und folgende Merkmale aufweist:

a) Schälfestigkeit einer 1 mm dicken Kleberschicht bei einer Bitumen-Dachbahn auf trockenem Beton nach 10 Wochen mindestens 30 N/5 cm,

b) Schälfestigkeit einer 1 mm dicken lederschicht bei einer Bitumen-Dachbahn auf Beton mit 10 % Feuchtigkeit nach 1 Stunde mindestens 1 N/5 ca,

c) Viskosität bei 2O⁰C 100 bis 300 Pa-s,

mit einem leichtflüchtigen Lösungsmittel, von dem mindestens 80 Gew.-% in einem Bereich von 30 bis 70⁰C sieden, das eine Verdunstungszahl bei 2O⁰C von 1 bis 2,5 aufweist und mit

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Wasser ein Azeotrop bildet, auf eine Viskosität von 100 bis 900 mPa'S bei 2O⁰C eingestellt wird, in einer 0,5 bis 3 mm dicken Schicht auf den Untergrund oder die Dachbahn aufgetragen und die Dachbahn je nach Umgebungstemperatur innerhalb von 10 Minuten mit dem Untergrund verklebt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kleber durch Rollen, Streichen, Gießen oder Spritzen auf den Untergrund aufgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber mit Rollen oder durch Spritzen während des Abrollens auf die Unterseite der Dachbahn aufgetragen wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1bis3, dadurch gekennzeichnet , daß als Lösungsmittel Dichlormethan oder Trichlormethan verwendet werden.