NO126583B - - Google Patents

Description

Porøst, lagdelt og isolerende taktekkingsmateriale og fremgangsmåte for fremstilling

av slikt materiale.

Hovedpatentet vedrører et porøst taktekkingsmateriale som

omfatter et lag av kornformet materiale, hvor de enkelte korn er forbundet med hverandre ved hjelp av et bindemiddel, slik at det dannes åpninger mellom de enkelte korn, og som tillater strøm av vann gjennom sjiktet. Dette taktekkingsmateriale kjennetegnes ved at de enkelte korn i det kornformete materiale er innkapslet i et termoplastisk materiale, fortrinnsvis Mtumen, som samtidig danner bindemiddel, idet det benyttes korn som er ugjennomtrengelige for vann.

Et vanlig taktekkingsmateriale har vanligvis en dampbarriere,

såsom et underliggende takdekke, et lag av isolerende materiale forbundet med dampbarrieren samt et vanntett lag forbundet med det

isolerende materiales oppadvendende flate. I noen takoppbygninger er et relativt tynt lag av slagg eller grus blitt påført det vanntette lags oppadvendende flate for å tjene som sliteflate eller be-tredbar flate. U.S.-patenter nr. 3.266.206, 3.094.477, 3.111.787 og 3.029.172 samt norsk patent nr. 122.274 viser typiske takoppbygninger av kjent type, hvor det vanntette lag .som ligger over det isolerende lag er blottlagt for værets påvirkning og utsatt for strenge termiske påkjenninger på grunn av plutselige og ekstreme temperaturforandringer.

U.S.-patent nr. 3.207.619 benytter avskallete vermi.kulitt-korn istedenfor grus og slagg slik det er kjent tidligere. Et tynt lag av vermikulitt-korn er innleiret i den myke bitumen. Bet er fastslått at dette tynne lag av vermikulitt er gjennomskinnelig for de aktiniske stråler fra solen. Vermikulitt-korn har åpne celler og er utsatt for hurtig nedbrytning ved fryse-tine-syklusen og gir ikke den ønskelige termiske motstandsevne for det vanntette lag, hvilket vil bli beskrevet i det følgende.

U.S.-patent nr. 3.280.528 betrakter problemet med å holde taket lukket under ekspansjon og kontraksjon på grunn av tempe-raturvariasjoner av de deler som inngår i oppbygningen. For å løse dette problem er en cellulær gummibane festet til oppbygningens un-derde.kke og er slik fremstilt at det kan forlenges opp til 200% og kompensere for ekspansjonen og kontraksjonen. I denne publikasjon er imidlertid den cellulære grunnbane utsatt for termiske påkjenninger på samme måte som i konvensjonelle takoppbygninger. Det er ifølge denne publikasjon et vanlig overliggende værbestandig dekke, såsom asfalt dekket med grus som ligger over grunnbanen. Grusen er anbrakt for å beskytte mot gåing eller annen slitasje. Dette overliggende værbestandige dekke gir ingen termisk motstandsevne for den cellulære grunnbane slik at det hindres hurtige forandringer i den cellulære grunnbanes temperatur.

Ifølge U.S.-patentskrift 3.266.206 består isolasjonsmateri-alet av celleformet polyuretan som er festet til undersiden av det vanntette lag.

Det er blitt antatt at den viktigste årsak til feil ved tak er at det vanntette lag utsettes for plutselige og sterke termiske påkjenninger. Disse termiske påkjenninger får det vanntette lag til å bule seg og danne forhøyninger. Ved etterfølgende oppvarming mykner bitumenet tilstrekkelig til å flyte bort fra forhøyningene, og det fremkalles svakheter som eventuelt leder til sprekkdannelse langs den svekkete linje. Disse plutselige temperaturforandringer utsetter det vanntette lag for hurtig ekspansjons- og kontraksjons-"be ve geise r som forårsaker relativ bevegelse mellom det vanntette lag og det bærende materiale under. Disse plutselige bevegelser kan rive løs laget fra bærematerialet, noe som medvirker til å frem-skynde dannelsen av forhøyninger og folder, hvilke, som beskrevet foran, utvikler seg til sprekker og åpninger i laget og resulterer i takle.kkasje. Det finnes derfor et behov for en takoppbygning hvor det vanntette lag forblir så nær som mulig innenfor det ønskelige temperaturområde slik at det ikke utsettes for sterke termiske påkjenninger forårsaket av store temperaturforandringer i det vanntette lag.

En annen grunn for feil ved tak er den gradvise forskyvning

i taket på grunn av ekspansjonen og kontraksjonen i bygningen eller plutselige forskyvninger i taket forårsaket av at bygningen synker. Dersom forskyvningen skjer ved forholdsvis lave temperaturer, hvor det vanntette lag og dets bitumen-klebemiddel er ikke-plastisk eller forholdsvis sprøtt, forårsaker forskyvningen at det vanntette lag sprekker eller rives. Hvor det vanntette lag og bitumenklebemid-let imidlertid er i det riktige temperaturområde og forholdsvis fleksibelt, kan det vanntette lag bevege seg i forhold til bærematerialet under uten å rives eller atskilles. Bevegelser når takpappen er overopphetet vil også forårsake vanskeligheter under disse forhold, idet takpappen kan strekkes sterkt og svekkes alvorlig i strekkområdet.

En undersøkelse som nylig er gjennomført av De Forente Staters handelsdepartement, National Bureau of Standards, med tLttnlen "Thermal-Shock Resistance For Bituminous Built-Up Roofing Membranes - Its Relation To Service Life" (Bitumenøst oppbyggete taklags motstandsevne raot termiske sjokk - dets forhold til levetiden) angir at egenskapene til forskjellige taklag forandrer seg ved blottleg-gelse. Værutsatte prøver hadde en betraktelig lavere motstandsfak-tor for termiske sjokk enn prøver som ikke var blitt utsatt for værpåvirkning.

Det reiser seg et annet problem ved vanlige flate tak hvor det isolerende materiale er plassert på toppen av dekkoppbygningen og under takpappen. Vanlige og brukbare isolasjonsmaterialer er svake sammenliknet med dekkmaterialet. De delamineres derfor ofte lettvint eller er sprø. Disse egenskaper kommer av den lave tetthet som er nødvendig for å få lav varmeledningsevne. På grunn av denne egenskap ved isolerende materialer er det klart at takpappene ikke blir så sikkert forbundet til det isolerende materiale som de kan bli til takdekket. Med andre ord vil påføringen av pappen di-rekte på det forholdsvis sterke takde.kke istedenfor på det isolerende materiale resultere i en langt sterkere binding. Det er til-synelatende et forhold mellom sprekkskadene i et lag og størrelsene på motstandsfaktoren for termiske sjokk, idet laget vil være jo mer motstandsdyktig mot skader på grunn av termisk frembrakte krefter desto høyere motstandsfaktoren for termiske sjokk er. Av undersøkel-sen fremgår det også at den evne som komponentene i takoppbygningen har til å lede varme til og fra laget innvirker på lagets levetid. Med den takoppbygning som blir beskrevet heri er laget beskyttet mot værpåkjenning og også mot termiske sjokk slik at de sykliske temperaturvekslinger i laget reduseres til et minimum og temperaturen i laget holdes relativt konstant og nær temperaturen i bygningens innside.

Tidligere forsøk på å fremskaffe beskyttelse for takpapp har mislykkes fordi det beskyttende, isolerende lag ikke virket tilfredsstillende når det ble utsatt for værpåkjenning.

Et annet problem som er felles for flate tak, er ødeleggel-ser på grunn av den betredelse som er nødvendig fo.r å gjennomføre vanlig ettersyn av taket og utstyr som finnes på dette (såsom kjø-letårn). Den hårde grus presses ned i pappen og medvirker til å forårsake sprekkdannelse i denne. Modulene ifølge denne oppfinnelse er sterke nok til å bære gående personer og bindematerialets etter-givende karakter hindrer overføring av store påkjenninger til de vanntette sjikt eller lag.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe et taktekkingsmateriale som virker termisk beskyttende på det vanntette lag og har kommuniserende porer slik at det tillates gjennom-løp av vann til det vanntette lags oppadvendende flate.

Videre er det et formål å fremskaffe en fremgangsmåte for fremstilling av slikt taktekkingsmateriale. Dette oppnås ved at de enkelte korn har termisk isolerende egenskaper, slik at det bevirkes termisk motstand mot temperaturforandring i et underliggende, vanntett lag.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at den omfatter tilsetting av atskilte korn til et bitumenmateriale som kan gjøres flytende ved oppvarming, slik at stort sett alle korn innkapsles med bitumenmaterialet og bindes sammen av dette, hvoretter et lag av de sammenbundne, atskilte korn dannes på flaten som normalt utsettes for værpåvirkning, idet laget har mellom 30 og 50 volumprosent kommuniserende porer for gjennomløp av vann til flaten, idet laget beskytter flaten mot værpåvirkning og gir en termisk motstandsevne mot temperaturforandring i flaten.

Oppfinnelsen vil i. det etterfølgende bli nærmere beskrevet under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk oppsnittet perspektivriss av en takoppbygning som illustrerer takdekket, det vanntette lag som omfatter et flertall, lag av takpapp som er klebet til hverandre og til takdekket med et bituminøst materiale samt laget av cellulære, keramiske noduler som er klebet til det vanntette lags oppadvendende flate. Fig. 2 viser et riss tilsvarende til fig. 1, som illustrerer skjematisk hvordan vannet trenger gjennom laget av cellulære, keramiske noduler fremstilt i blokk- eller plate-form. Fig. 3 viser i perspektivriss et forstørret tverrsnitt gjennom en av de cellulære, keramiske noduler benyttet i det termiske lag, hvor den indre lukkete cellestruktur er vist. Fig. 4 viser i utsnitt et planriss av laget av cellulære, keramiske noduler som illustrerer de forbindende hulrom mellom til-støtende noduler, hvorigjennom vannet strømmer fra oversiden av det vanntette sjikt. Fig. 5 viser i forstørret målestokk et sideriss av et flertall cellulære, keramiske noduler sammenbundet for å danne den termiske barriere. Fig. 6 viser en grafisk gjengivelse av temperaturene på oversiden av laget av cellulære, keramiske noduler, på oversiden av det vanntette lag, inne i bygningen og omgivelsestemperaturen. Fig. 7 viser en annen grafisk gjengivelse av de forannevnte temperaturer i løpet av en sommerperiode. Fig. 8 viser en grafisk gjengivelse som tilsvarer fig. 6 og 7 for en 24-timers periode vinterstid. Fig. 9 viser en grafisk fremstilling som tilsvarer fig. 8 for en 24-timers periode sommerstid.

Det henvises nå til takoppbygningen illustrert i fig. 1 og

2, hvor et dekke 10, som danner underlag for konvensjonelle takoppbygninger, bæres av og er festet til underliggende bæreelementer (ikke vist). Et klebemiddel-lag 12a er fordelt på oversiden av dekket 10 og forbinder et overliggende lag 16a takpapp til dette.

Et annet klebemiddel-lag 12b er fordelt på oversiden av det første takpapplag 16a og forbinder et andre takpapplag 16b med dette. Til slutt er et tredje takpapplag 16c forbundet med papplaget 16b ved hjelp av klebemiddel 12c. Lagene av takpapp 16a, 16b og 16c og de mellomliggende klebemiddel-lag går sammen til dannelse av et vanntett lag eller sjikt 18. Oppå det vanntette lag 18 og festet til dette, fortrinnsvis ved hjelp av et egnet klebemiddel, er en termisk barriere 24 som er sammensatt av atskilte elementer bundet sammen ved hjelp av et egnet klebemiddel. Lisse elementer er stort sett ugjennomtrengelige for vann og har termisk isolerende egenskaper.

Uttrykket "termisk barriere" eller "barriere" slik det "benyttes her, henviser til et sammensatt materiale eller lag av sammensatt materiale med betydelige termisk isolerende egenskaper og motstandsevne mot gjennomtrengning av solens aktiniske stråler.

Betraktes komponentene i takoppbygningen mer i detalj, kan takdekket bestå av ethvert materiale som vanligvis benyttes for slike formål. Av hensyn til illustrasjonen er takdekket 10 blitt vist fremstilt av langstrakte, prefabrikerte betongplater plassert side om side. Dekket kan like godt være fremstilt av vanlig støpt betong, stålkonstruksjon, trekonstruksjon eller andre egnete materialer eller kombinasjoner av materialer.

Der hvor bølgeblikk benyttes i takdekket, er det ønskelig å plassere en tynn, stiv bane over dekket før takpapplagene påføres. En slik bane kan være kryssfinér, gipsplater, asbestsementplater, tynne isolasjonsplate c eller ethvert annet rimelig stivt banemate-riale.

Det vanntette lag eller sjikt 18 kan være sammensatt av et eller flere vekslende lag av papp 16 og klebemiddel 12. Pappen 16 kan være enhver vanlig takpapp, såsom asfalt- eller tjærebehandlet asbestpapp. Klebemidlet 12 er vanligvis et bituminøst materiale som blir flytende ved oppvarming og som påføres ved en forhøyet temperatur. Det første klebemiddellag 12a kan hensiktsmessig bli strøket på dekket 10 i varm tilstand, idet pappen 16a plasseres på det myke og klebrige klebemiddellag 12a etterpå. Dersom etterføl-gende vekslende lag av klebemiddel og papp skal anvendes, festes de på liknende måte ved først å påføre et klebemiddellag og der-etter et papplag. Det vil forstås at i vanlige takoppbygninger vil det øverste papplag 16c vanligvis være den takdel som utsettes for elementene med eller uten et overliggende strøk av grus eller liknende. Ifølge oppfinnelsen er det imidlertid frembrakt en overliggende termisk barriere 24, hvis oppbygning vil bli beskrevet nøyere i det følgende.

Den termiske barriere 24 består av atskilte korn 20 forbundet til hverandre ved hjelp av et bindemiddel 22 på en slik måte at kommuniserende, mellomliggende hulrom 26 frembringes gjennom barrieren 24. Som vist i fig. 2 og 5, danner disse hulrom 26 gjennomløp, som tillater at væsker, såsom vann, flyter fullstendig gjennom barrieren 24 og frem til det vanntette sjikts 18 oppadvendende flate. De atskilte korn 20 er imidlertid ugjennomtrengelige for vann og har termisk isolerende egenskaper. De forbundne, atskilte korn vil derfor tillate at væsker føres gjennom, men motstå varmeoverføring.

Klebemidlet som benyttes til å forbinde de atskilte partikler kan være ethvert organisk eller anorganisk materiale som fester kornene til hverandre og frembringer de ønskelige hulrom. Termo-plastiske klebemidler som er relativt plastiske eller fleksible ved lave temperaturer foretrekkes. Det foretrukne klebemiddel 22 for sammenbinding av de atskilte partikler 20 er bitumen som kan gjøres flytende ved oppvarming, såsom asfalt eller tjære. Det er fortrinnsvis termoplastisk og beholder sine klebende egenskaper så vel som noe fleksibilitet ved lave temperaturer. For å være hensiktsmessig i bruk kan det velges slik at det har et mykningspunkt ved omtrent 60°C til 105°C. Det er viktig at de relative andeler av de atskilte partikler og klebemiddel er slik at de kommuniserende hulrom kommer til å danne de ønskelige gjennomløp for tilfredsstillende avløp av det termiske barrierelag.

De ønskelige andeler av de atskilte korn og klebemidlet er slik at de atskilte korn medvirker til den ønskelige termiske motstandsevne, mens mengden av klebemiddel som benyttes forbinder kornene på egnet måte og frembringer et passende hulramsvolum for tilfredsstillende avløp. De andeler som velges kan være slik at den termiske barriere 24 kammer til å bestå av ca. 30 til 50 volumprosent av kommuniserende porer. Dette område gir passende avløp gjennom barrieren 24, mens det gir barrieren de ønskelige termiske egenskaper. Det er for eksempel blitt funnet at det foretrukne volum av 35 til 45 volumprosent av kommuniserende porer kan oppnås ved bruk av ca. 48 kg bitumen-materiale pr. m atskilte korn, hvilket kan gjøres flytende ved oppvarming.

Det vil således forstås at denne oppfinnelse omhandler til-setningen av bitumen-materiale som er gjort flytende, slik at det innkapsler stort sett alle de atskilte korn, samtidig som de ønskelige hulrom mellom dem frembringes.

De atskilte korn som er forbundet med hverandre til dannelse av laget av porøs, termisk isolasjon, har meget bestemte egenskaper. Hvert korn er ugjennomtrengelig for vann og har også termisk isolerende egenskaper. Kornene kan generelt beskrives som multicellulære noduler. Som vist i fig. 3 til 5, har hver nodul 20 et flertall lukkete celler 27 og en forholdsvis glatt, jevn utvendig flate 28. Nodule.ne 20, som er fortrinnsvis stort sett kule f orme te, kan hensiktsmessig være multicellulære keramikk- eller glassnoduler fremstilt av et egnet anorganisk materiale, såsom glassavfall eller andre materialer som inneholder silicium-oksyd.

Som vist i fig. 4, kan disse noduler 20 ha forskjellig stør-relse, men vil vanligvis være best egnet for det foreliggende formål dersom de har en diameter på omtrent 3 til 6,4 mm. En egnet blanding av noduler vil ha slike størrelser at ca. 50% av dem vil gå gjennom en 4 mesh Tyler standardsikt og holdes tilbake på en 6 mesh Tyler standardsikt, mens ca. 50% av dem vil gå gjennom en 6 mesh sikt og holdes tilbake på en 8 mesh Tyler standardsikt.

Nodulene vil, som en følge av at hver av cellene har en vesentlig mengde av innelukket gass, generelt ha lav tetthet og fortrinnsvis ha en massetetthet på mellom ca. 0,13 og 1,9 kg pr. dm■ 2.. Modulenes varmeledningsevne vil være relativt^lav og generelt være av størrelsesorden mellom omtrent 0,077 g-cal/time/cm<2>/°G/cm ved 24°C til 0,094 g-cal/time/cm<2>/°C/cm ved 24°C

Den termiske barriere oppbygd av riktige mengder av noduler og bituminøst klebemiddel, vil dekke og isolere det vanntette lag 18. Vann som faller ned på den termiske barrieres 24 overflate vil renne ned gjennom kanalene 26 som vist i fig. 2 og vil avsette seg på det vanntette lag 18 for å flyte bort på vanlig måte. Idet det igjen henvises til fig. 4, fremgår det at de kommuniserende hulrom ikke nødvendigvis er i det samme plan og derfor synes ikke hulrom-mene å kommunisere. Fordi nodulene 20 har en kontinuerlig utvendig flate og hver av cellene 27 er lukket, vil det ikke absorberes vann av disse. Fordi nodulene er termiske isolatorer, vil varme som overføres til barrierens 24 overflate ikke overføres til det vanntette lag. Li.leLedes vil varme som når barrierens 24 innadvendte flate ikke ledes opp og bort av denne. Dette siste trekk er for-delaktig når man betrakter vintertemperaturer da det vanntette lag mottar varme fra bygningen og helst bør holde tilbake en betraktelig mengde av denne varme. Endelig er det vanntette sjikt 18 beskyttet mot eventuelle skadelige aktiniske stråler fra solen på grunn av barrieren 24.

Virkningen av den beskyttende effekt til barrieren er at den isolerer laget 18 fra plutselig temperaturforandring samtidig som den hindrer det i å nå ekstreme temperaturer. Som forklart foran, er den første påkjenning tilbøyelig til å bevirke utbulning så vel som dannelse av rynker og folder i sjiktet, som til slutt - resulterer i opprivning og ødeleggelse av dette på samme måte som laget skilles fra sitt bæremateriale. Med hensyn til det siste er laget 18 isolert fra ekstreme temperaturer som hyppig er til stede i den omgivende luft i løpet av året. Når slike ekstreme temperaturer unngås, vil laget være relativt fleksibelt, og dersom det skulle bli utsatt for påkjenninger på grunn av plutselige forskyvninger i bygningen, noe som hyppig bevirkes av at bygningen synker, vil laget 18 deformeres med materialene i bygningen og ikke revne eller slites slik som kunne ha skjedd dersom det hadde vært på en lavere temperatur. Når man dessuten betrakter ekspansjon og kontraksjon i vanlige tak med det vanntette lag utsatt for værpåvirkning, når ekstreme temperaturer er nådd, er bevegelse i en del av bygningen tilbøyelig til å få laget til å folde seg og revne, og det oppstår derved skader på laget. Ved å unngå ekstreme sjikttemperaturer ved hjelp av den beskyttelse som frembringes av den termiske barriere, vil bevegelser i bygningen resultere i at laget gir etter i stedet for å foldes eller revne. Dessuten vil eventuelle skader forårsaket av solens aktiniske stråler unngås fordi disse ikke trenger gjennom barrieren 24.

En ytterligere påkjenning som unngås ved denne oppbygning og som er en hyppig årsak til ødeleggelse eller skade på porøse dekke-materialer på tak, er at man unngår fryse-tine-syklusen. Slik skade bevirkes av syklisk vekslende frysing og tining av vann avsatt på materialet i den ytre flate og eventuelt absorbert i dette materiale. Den gjentatte dimensjonsveksling som bevirkes ved skiftende frysing og tining av vannet i materialet, bevirker deri endelige svikt. Med dette system vil ikke vann samles opp på barrierens øverste flate, hvor det kunne fryse, men vil føres gjennom barrieren ned til det underliggende vanntette lag. På grunn av at sjiktet holdes på en temperatur over frysepunktet, er vannets tilbøye-lighet til å fryse på laget fjernet.

Por å få prøvet de gode egenskaper til den termiske barriere ifølge den foreliggende oppfinnelse, ble det fremstilt en. prøve oppbygning. Oppbygningen hadde vegger av sementsten og en dør av treverk. Taket hadde et dekke av 38 mm stål-takmateriale, som var båret av 51 x 51 mm bjelker. På oversiden av dekket var det et 12,7 mm lag av fiberplate som bar et overliggende vanntett lag sammensatt av fire lag av takpapp. En 51 mm tykk termisk barriere sammensatt av multicellulære glassnoduler sammenføyet med asfalt var festet /til oversiden av det vanntette lag. Egenskapene til denne oppbygning er vist i tid-temperatur-diagrammene i fig. 6 til 9. Disse figurer viser gjengivelser av resultatene av prøver gjort på en type takoppbygning i overensstemmelse med denne oppfinnelse. I hver av disse figurer er temperaturen på den øverste flate av den termiske barriere 24 vist ved "a", temperaturen ved den øverste flate av det vanntette lag 18 er vist ved den prikkete linje "b", temperaturen inne i rommet er vist ved linjen "c", og utetemperaturen er vist ved linjen "d".

Fig. 6 og 8 gjengir avlesninger tatt henholdsvis i løpet av en periode på en uke i februar og en periode på en dag i februar. Det fremgår at mens ute temperaturen som det vanntette lag ville bli utsatt for ved vanlige takoppbygninger, nådde et minimum på ca. -23,5°C den 8. februar og et maksimum på ca. 5,5°C den 10. februar, så sank ikke det vanntette sjikts temperatur noensinne under ca. 9°0 og steg ikke- over ca. 17°C. I løpet av denne periode varierte temperaturen inne i rommet fra ca. 18°C til ca. 32,5°C. I løpet av den samme periode varierte barrierens temperatur fra ca. -7,5°C til ca. 21,5°C. Det vil forstås at grunnen til at barrierens maksimale temperatur overskred den maksimale utetemperatur, var virkningen av strålevarmen fra solstrålene. Det vanntette lag var derfor hindret fra å nå særlig lave temperaturer, som ville skape proble-mer med sprøhet og mangel på elastisitet. Dette var slik til tross for at ute temperaturen gikk så lavt ned som til ca. -23,5°C.

Fig. 8 viser at i løpet av 24-timers perioden forble temperaturen innvendig stort sett konstant på omtrent 21°C, mens utetemperaturen varierte fra omtrent -5°C til omtrent -13,5°C Den termiske barrieres øverste flate var utsatt for sterke temperaturforandringer. Mellom kl. 800 og 1200 steg tempacaturen fra ca.

-4,5°G til ca. 31°0. I den samme periode steg temperaturen på den øverste flate av det vanntette lag fra ca. 7,.5°C til ca. 16,5°C. Mens den øverste flate av den termiske barriere ble underkastet en

temperaturstigning på ca. 35,5°C i løpet av en 4-timers periode, ble således temperaturen på den øverste flate av det vanntette lag øket bare 10°C i løpet av den samme periode.

Fig. 7 og 9 viser resultatene av prøveavlesninger tatt på

den samme oppbygning i løpet av henholdsvis en 3-dagers periode og en 24-timers periode i sommervær. I løpet av 3-dagers perioden varierte utetemperaturen fra ca. 10°C til ca. 28,2°C, mens temperaturen i rommet varierte fra ca. 20°C til ca. 30,5°C. Mens den termiske barrieres øverste flate hadde temperaturer som varierte fra ca. 9°C til ca. 70°C, varierte temperaturene på det vanntette lags øverste flate fra ca. 14,5°G til ca. 43,3°C. Temperaturora-rådet for den første var omtrent 61°C, men på grunn av virkningen av barrieren var temperaturområdet for det bes.kyttete, vanntette lag bare ca. 29°C. Den betydeligste forskjell i temperaturgrenser er notert ved det øverste område, hvor maksimaltemperåturen for det vanntette lag var ca. 26,6° lavere enn temperaturen på den termiske barriere.

Når man betrakter forholdene ved termisk sjokk, viser fig. 9 en temperaturøkning på den termiske barrieres øverste flate mellom kl. 800 og kl. 1200 fra ca. 15,5°C til ca. 64°C Det ble iakttatt at temperaturen til denne flate fortsatte å stige og til slutt nådde ca. 69,5°C. I løpet av den samme periode varierte temperaturen på det vanntette lags øverste flate fra .ca. 15°C til ca.

34°C, en temperatur langt under den temperatur hvorved klebemidlet av bitumen ville bringes til å flyte. I løpet av den følgende 4-timers periode nådde temperaturen på denne flate ca. 44 C. Nok en gang var hastigheten i temperaturøkningen så vel som temperaturområdet som ble oppnådd av det vanntette lag betraktelig lavere enn for den termiske barriere.

Resultatene av de eksperimentelle forsøk vist i fig. 6 til

9 viser klart at den termiske barriere ifølge denne oppfinnelse isolerer effektivt det underliggende, vanntette lag. Det vanntette lag ble effektivt hindret fra å nå de ekstreme temperaturnivå som et vanntett lag i et vanlig tak ville ha nådd under tilsvarende forhold. Videre ble de hurtige temperaturforøkninger og temperatur-fall i form av termiske sjokk på det vanntette lag eliminert. De fordelaktige virkninger er blitt bekreftet, som vist av forsøks-resultatene beskrevet foran, både ved ekstrem vinterkulde og ved ekstrem sommervarme.

Taktekkingsmaterialet ifølge oppfinnelsen vil fortrinnsvis være slik at det har fra 30 til 50 volumprosent kommuniserende porer for gjennomløp av væske og er av hensiktsmessig tykkelse til å gi den ønskete termiske beskyttelse. Det vil fremgå at tyk-kelsen av laget som skal tjene som termisk barriere kan varieres

i overensstemmelse med kravene for den enkelte oppbygning. I de fleste områder som har et moderat klima foretrekkes det å benytte et lag med en spesifikk vekt på ca. 160 kg pr. m^ til ca. 720 kg

3 9 n

pr. m og en termisk ledeevne på ca. 0,058 g-cal/time/cm / C/cm til ca. 0,105 g-cal/time/cm<2>/°C/cm mellom ca. 17,2°C og H9°C med en tykkelse av ca. 50 mm eller mer. Det vil forstås at barriere-laget frembrakt i overensstemmelse med denne oppfinnelse, i til-legg til å frembringe de ønskete termiske egenskaper og å tillate gjennomgang av væske, besitter tilfredsstillende trykkfasthet til å tillate ferdsel uten av oppbygningen skades.

Det vil videre forstås at selv om det av hensyn til illustrasjonen er vist en spesiell underliggende takoppbygning, kan enhver vanlig oppbygning med et vanntett lag som er tilpasset til å ligge under barrieren benyttes sammen med og beskyttet av den termiske barriere ifølge den foreliggende oppfinnelse. For eksempel kan, selv om det av hensyn til illustrasjonen er blitt beskrevet en spesiell form av et vanntett sjikt sammensatt av sammenkle-bete lag av takpapp, ethvert egnet vanntett lag benyttes. Generelt vil ethvert materiale som forblir effektivt ugjennomtrengelig for vann i temperaturområdet mellom ca. 49°C og ca. 17,2°C være egnet. Dessuten vil i denne opbygning, til forskjell fra vanlige takoppbygninger, isolasjonen ikke ligge under det vanntette lag, og derfor er det ikke noe behov for en ytterligere dampbarriere. En slik barriere er vanligvis til stede i vanlig takdekking under laget av isolasjon som ligger under det vanntette lag, idet dampbarrieren i denne plassering tjener til å hindre fuktighetsabsorpsjon av det isolerende materiale fra bygningens indre.

Denne oppfinnelse frembringer derfor en takoppbygning med

en termisk barriere som dekker <p>g beskytter avgjørende det vanntette lag og derved hindrer at det opptrer termiske sjokk og store termiske påkjenninger på det vanntette sjikt, på samme tid som den hindrer ekstreme temperaturer i det vanntette lag og beskytter det vanntette lag mot ødeleggelse på grunn av solens aktiniske stråler. Disse beskyttende trekk hindrer derfor ødeleggelse av det vanntette lag på grunn av de nevnte ugunstige forhold. Dessuten lettes den normale føring av væsker til og fra det vanntette lag, idet

vann ledes gjennom de kommuniserende porer til den termiske "barriere. Alt dette oppnås ved å anordne et lag av porøs, termisk isolasjon. Et slikt lag påvirkes ikke ugunstig av vann eller frost og er sammensatt av atskilte korn som fortrinnsvis er multicellulære keramikknoduler med lukkete celler, bundet sammen av et egnet klebemiddel, fortrinnsvis et bitumenmateriale som kan gjøres flytende ved oppvarming. Barrieren eller det beskyttende lag har kommuniserende porer mellom nodulene, som er tilpasset for gjennomfø-ring av væske.

Mens det foran er blitt beskrevet bestemte utførelser av oppfinnelsen for å illustrere denne, vil det være klart for fagfolk på området at et flertall variasjoner av enkelthetene kan foretas innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (9)

1. Porøst, lagdelt og isolerende taktekkingsmateriale i samsvar med krav 1 ifølge patent 122.274, karakterisert ved at de enkelte korn (20) har termisk isolerende egenskaper, slik at det bevirkes termisk motstand mot temperaturforandring i et underliggende vanntett lag.

2. Taktekkingsmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at de atskilte korn (20) i det isolerende materiale er stort sett kuleformete, multicellulære noduler med lukkete celler (27) og en forholdsvis jevn lukket ytterflate som er ugjennomtrengelig for fuktighet.

3. Taktekkingsmateriale i samsvar med krav 2, karakterisert ved at de multicellulære noduler har en spesi-3 3 fikk vekt mellom omtrent 128 kg pr. m og 480 kg pr. m og en varmeledningsevne på omtrent 0,077 g-cal/time/cm 2 / oC/cm og omtrent 0,094 g-cal/time/cm<2>/°C/cm ved 24°C

4. Taktekkingsmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det isolerende materiale omfatter mellom omtrent 30 og 50 volumprosent kommuniserende porer mellom de atskilte korn for gjennomstrømming av vann.

5. Taktekkingsmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det isolerende materiale har en tykkelse på over 51 mm og en spesifikk vekt på fra omtrent 160 kg pr. m^ til omtrent 640 kg pr. m .

6. Taktekkingsmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det isolerende materiale omfatter stort sett kuleformete multicellulære keramikknoduler med lukkete celler, og med en diameter på mellom 3,2 mm og 6,35 mm, idet nodulene er bundet til hverandre i laget med et bitumenmateriale som kan gjø-res flytende ved oppvarming, slik at det dannes mellom 35 og 45 volumprosent kommuniserende porer.

7. Taktekkingsmateriale i samsvar med krav 6, karakterisert ved at nodulene har en størrelse som er valgt slik at omtrent 50% av nodulene går gjennom en 4 mesh Tyler standard sikt og holdes tilbake av en 6 mesh Tyler standard sikt og omtrent 50% av nodulene går gjennom en 6 mesh Tyler standard sikt og holdes tilbake av en 8 mesh Tyler standard sikt.

8. Taktekkingsmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det termisk isolerende materiale omfatter atskilte korn bundet til hverandre med et bitumenmateriale som kan gjøres flytende ved oppvarming og som har et mykningspunkt mellom omtrent 60°0 og 105°C, idet det inneholder omtrent 48 kg bitumen-materiale pr. m atskilte korn hvilket kan gjøres flytende ved oppvarming, slik at bitumenmaterialet innkapsler en vesentlig del av de atskilte korn og danner et lag med mellom 35 og 45 volumprosent kommuniserende porer for-gjennomstrømming av vann.

9. Fremgangsmåte for fremstilling av et taktekkingsmateriale i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter tilsetting av atskilte korn (20) til et bitumenmateriale som kan gjøres flytende ved oppvarming, slik at stort sett alle korn (20) innkapsles med bitumenmaterialet og bindes sammen av dette, hvoretter et lag av de sammenbundne, atskilte korn (20) dannes på flaten som normalt utsettes for værpåvirkning, idet laget har mellom 30 og 50 volumprosent kommuniserende porer for gjennomløp av vann til flaten, idet laget beskytter flaten mot værpåvirkning og gir en termisk motstandsevne mot temperaturforandring i flaten.