TIPURI DE DEGRADARI ALE IZOLATIILOR

Alexandru Marius

Dumitrescu Razvan

TMLC, Anul I, Grupa 2

GENERALITATI

Materialele pentru izolatii cuprind totalitatea produselor (materialelor) utilizate in constructii in scopul asigurarii durabilitatii si confortului. Prin confort se intelege ansamblul conditiilor optime necesare desfasurarii activitatii umane.

Pentru protectia elementelor de constructii la actiunea mediului ambiant, care in unele cazuri pot produce degradarea lor se realizeaza diferite lucrari de izolatie. Acestea pot fi:

• izolatii hidrofuge sau hidroizolatii care au rolul de a impiedica patrunderea apei in interiorul cladirii sau in elementele de constructie;

• izolatii termice sau termoizolatii care au rolul de a reduce pierderile de caldura prin elementele cladirii astfel incat in interiorul constructiilor sa se realizeze conditii de confort termic;

• izolatii fonice care au rolul sa atenueze transmisia sunetelor prin elemente de constructii si instalatii in scopul realizarii conditiilor de confort acustic;

• izolatii anticorozive.

Izolatiile se realizeaza pentru a mari durabilitatea constructiilor si pentru a asigura conditii optime de viata si munca. Totodata izolatiile pot suferi o serie de degradari si de aceea trebuiesc protejate.

CLASIFICAREA MATERIALELOR PENTRU IZOLATII

Materialele pentru izolatii se clasifica astfel:

A. Dupa natura lor:

• anorganice: BCA, vata de sticla, vata minerala, materiale ceramice poroase, produse pe baza de diatomit etc.

• organice: bitum, pluta, polimeri etc.

• mixte: bitum pe suport din fibre de sticla, bitum pe folii de aluminu etc.

B. Dupa structura lor:

• coerente: poroase celulare (BCA, pluta, polimeri expandati), fibroase (cartoane, impaslituri), compacte (cauciuc, folii de polimeri, folii de aluminiu);

• necoerente: fibroase (vata de sticla, vata minerala), granulare (perlit expandat).

Degradarile se definesc ca fiind pierderea caracteristicilor fizico-mecanice ale materialelor de constructie, din care sunt realizate elementele din subsistemele sau sistemele unei cladiri care, ca urmare a actiunii unor factori agresivi proveniti din defectiunile aferente fazelor de proiectare, executie, exploatare sau/si a mediului ambiant, afecteaza rezistenta si rigiditatea acestora, fara a produce insa scoaterea din exploatarea partiala sau totala a cladirii.

DEFINITIA DEGRADARILOR

ACTIUNEA AGENTILOR EXTERIORI ASUPRA MATERIALELOR IZOLATOARE

Materialele izolatoare sunt folosite in diferite medii in care umiditatea, variatiile de temperatura, actiunea microorganismelor etc. pot influenta considerabil caracteristicile lor initiale.

1. Influenta temperaturii

Atat in constructii cat si in industrie, materialele izolatoare sunt supuse unor variatii continue de temperatura, in care caz ele sufera actiuni de dilatare si contractie. In aceste conditii incepe degradarea acestor materiale ca urmare a repartizarii inegale a contractiilor si dialtarilor prin fisurarea sau chiar sfaramarea lor.

Materialele izolatoare se degradeaza si ca urmare a acumularii apei in structura lor. Este cazul materialelor poroase supuse procesului de inghet si dezghet.

La temperaturi mai mari decat cele prescrise, materialele izolatoare anorganice incep sa se inmoaie sau sa se topeasca si in acest fel isi pierd proprietatile izolante. Materialele organice in conditii identice se descompun complet prin ardere.

Temperaturile scazute au, deasemenea, actiuni distructive, unele materiale izolatoare devenind sfaramicioase,

altele casante.

Din aceste constatari se desprinde necesitatea stabilirii domeniilor optime de folosire a materialelor izolatoare si a unor solutii de protectie.

2. Influenta umiditatii

Sub influenta umiditatii materialele izolatoare organice ca pluta, turba etc. purezesc slabind in acest fel rezistentele mecanice si scazand coeficientul de conductivitate termica.

Unele materiale izolatoare anorganice (vata de sticla) pot sa hidrolizeze lent, ceea ce face ca fibrele sa devina rigide si casante.

Materialele organice izolatoare care absorb apa pot da nastere la medii prielnice dezvoltarii microorganismelor. Ca urmare acestui fapt mucegaiesc iar rezistentele si capacitatea de izolare a acestora scad. Efectul acestui fenomen are influenta si asupra constructiei care a fost izolata, deoarece mucegaiul se intinde pe suprafetele cu care materialul izolator folosit vine in contact.

Ca urmare a umiditatii, unele materiale de natura organica se umfla ceea ce duce la degradarea izolatie.

Inversul umflari, unele materiale sub influenta temperaturilor negative sau a altor factori isi micsoreaza dimensiunile, adica se contracta (betoanele usoare). Contractia poate produce o degradare avansata a materialului prin fisurari, slabirea rezistentelor mecanice si a compactitatii etc.

3. Influenta microorganismelor

Microorganismele pot produce modificari esentiale caracteristicilor esentiale ale materialelor izolatoare (compactitate, rezistente, elasticitate etc.). La unele materiale izolatoare, pe langa aceste neajunsuri producerea diferitor ciuperci face sa apara un miros caracteristic.

Pentru determinarea rezistentei materialelor izolatoare la actiunea microorganismelor se fac determinari calitative si cantitative.

Determinarile calitative urmaresc formarea mucegaiului pe suprafata materialului izolator.

Materialul izolator are o slaba rezistenta la actiunea microorganismelor in cazul cand ciupercile apar in colonii mari in numai cateva zile. In cazul cand ele apar in cateva saptamani si in colonii mici si izolate, acesta este un indiciu ca materialul rezista mai bine.

In cazul materialelor foarte sensibile la actiunea microorganismelor, acestea apar chiar in timpul cand se executa determinarea.

Determinarile cantitative se executa in cazul culturilor de ciuperci xylofage care sunt puse sa lucreze in contact direct cu materialul izolator.

Comportarea materialului izolator in aceste conditii este stabilita dupa procentul de pierdere in greutate si dupa scaderea rezistentelor initiale.

Dupa gradul de scadere al rezistentelor initiale se stabileste o clasificare a materialelor:

– material rezistent neatacat: cand si-a pastrat rezistentele initiale;

– material putin atacat: cand resistentele au scazut foarte putin;

– material atacat puternic: cand rezistentele au scazut farte mult;

– material complet distrus: cand acesta a devenit sfaramicios.

DEGRADAREA POLISTIRENULUI

Polistiren expandat

Polistiren extrudat

Degradarea chimica sub actiunea agentilor chimici

Imbatranirea naturala este o insumare de timp a efectelor factorilor fizici si chimici prezenti in mediul inconjurator, urmarea fiind deteriorarea proprietatilor polistirenului si scoaterea lui din uz. Aceasta se manifesta prin modificarea proprietatilor mecanice si a conductivitatii termice.

Degradarea polistirenului in atmosfera este cauzata de insumarea efectelor ale actiunii luminii, caldurii, oxigenului, impuritatilor gazoase (oxizi de azot sau sulf prezenti in zonele industriale) , umiditatii sau apei. Degradarea sub actiunea luminii, respectiv la expunerea la lumina solara a polistirenului

in perioada de exploatare sau stocare, are ca efect degradarea fotochimica evidentiata prin schimbarea culorii si modificarea unor proprietati mecanice.

S-a constatat ca sensibilitatea crescuta a polistirenului la radiatiile ultraviolete este cauza in principal a defectelor de structura, fapt care grabeste procesul de fotodegradare. Daca actiunea radiatiilor se exercita si in prezenta oxigenului, atunci polimerul sufera o fotooxidare. Degradarea sub influenta oxizilor de azot, bioxidului de sulf, ozonului si oxigenului, la fel si solicitarile mecanice au deasemenea un efect accelerator, efect dependent de natura si marimea solicitarilor.

In urma degradarii oxidative sau termooxidative, polistirenul sufera transformari structurale, care au ca urmare modificarea in sens negativ a proprietatilor sale.

Actiunea focului

Polistirenul este un material puternic combustibil.

Bloc, Targu Mures

Confort City, Bucuresti

Alte degradari posibile

• Ondulatii la temperaturi ridicate, din cauza dilatatiilor termice;

• Fisuri la temperaturi joase;

• Zgarieturi, crapaturi si dislocari de material, sub actiuni mecanice cu corpuri dure.

DEGRADAREA SPUMEI POLIURETANICE

Izolare la interior Izolare la exterior

Spuma rigida de poliuretan, din cauza naturii sale, nu este stabila fata de radiatia ultravioleta. Aceasta produce in aplicarile exterioare o degradare, care in principiu este superficiala, dar care cu trecerea timpului poate sa ajunga sa distruga spuma. Pentru evitarea acesti actiuni mereu trebuie sa se reacopere aplicarile exterioare prin materiale specifice de protectie contra radiatiei ultraviolete.

Degradarea chimica sub actiunea agentilor chimici

Chiar daca poliuretanul prezinta o buna rezistenta fata de majoritatea produselor chimice, acizii minerali puternici si cativa dizolvanti il ataca, fapt pentru care nu este recomandata folosirea in contact cu acest fel de produse.

Degradarea din cauza actiunii mecanice

In aplicarile unde poliuretanul ar trebui sa reziste eforturilor mecanice (acoperiri, invelitori, terenuri circulabile etc.), trebuie sa se aleaga densitatea adecvata pentru cerintele care ar fi necesare, si deasemenea sa se realizeze o protectie care sa efectueze o distribuire a sarcinilor in scopul de a evita deteriorarea sa. Si pasarile pot deteriora spuma, aceasta fiind o alta cauza pentru care poliuretanul trebuie protejat.

Decolari, desprinderi

• Prin aplicare pe suprafata rece

In proiectiile asupra suprafetelor foarte reci (la mai putin de 5 grade C) , se poate ca reactia poliuretanului in zona de contact cu substratul sa nu fie buna, ceea ce ar provoca o aderare defectuasa. Pentru prevenirea aparitiei acestui defect, trebuie sa se evite aplicarile la aceste temperaturi.

• Prin prezenta umiditatii

Aplicarea asupra suporturilor umede face ca aderenta sa nu fie corecta, ceea ce ar provoca aparitia pungilor si desprinderea poliuteranului in zona aplicata. Prin urmare nu trebuie sa se proiecteze pe suprafete ude sau cu condensari de suprafata.

Aparitia crapaturilor, fisurilor

• Prin spatii de dilatare

Aplicarea poliuretanului pe spatii de dilatare poate provoca fisurarea poliuretanului prin miscarile substratului. Acest defect capata importanta speciala in invelitori, acoperisuri sau terase unde aparitia de fisuri poate sa rupa impermeabilizarea. Pentru a evita aceasta problema este necesar sa se faca un tratament adecvat, cum ar putea fi acoperind spatiul de dilatatie cu o membrana separatore de mai putin de 30 cm latime si aplicand poliuretanul deasupra ei.

Actiunea temperaturii si a razelor UV asupra termo-hidroizolatiei

unei terasei

Din cauza deformarii termo-hidroizolatia

retine apa

DEGRADAREA VATEI MINERALE

Degradari

• Distrugerea calitatilor termoizolante din cauza umezirii produsa de apa absorbita;

• Tasari, produse de compresiunea prin diferite mijloace, care micsoreaza dimensiunile stratului de vata minerala si implicit reduce calitatile termoizolante ale zonelor ramase libere.

Degradarea unei termoizolatii din vata minerala, la un

planseu in consola

DEGRADAREA BLOCURILOR CERAMICE SI DE BCA

Bloc ceramic BCA

Degradari din cauze mecanice

Din punct de vedere mecanic la zidarii se pot constata doua tipuri principale de avarii:

– crapaturi pronuntate care indica dislocari masive de zidarie;

– crapaturi mai mici, insa numeroase, care arata o dezagregare a zidariei.

Aceste degradari au drept cauze principale cutremurul, tasarile inegale si starile indelungate de umezire.

Calitatea executiei zidariei are o mare influenta asupra comportarii ei in timp.

Degradarea zidariei mai este cauzata si de instalatori, cu ocazia efectuarii unor goluri, slituri sau strapungeri in zidarie.

Degradari din cauze fizico-chimice

Principalii agenti ambianti care deterioreaza si degradeaza zidaria sunt urmatorii:

• Umiditatea

Este principalul agent al procesului de degradare a zidariei.

Porozitate zidariei ofera o mare suprafata interna, susceptibila de a retine fluide prin absorbtie si solide prin adsorbtie. O cadere brusca de temperatura face sa inghete apa in porii unei zidarii, al carei volum creste cu 10%. Aceasta actiune cauzeaza o presiune mecanica, ce poate sparge peretii porilor si, in cele din urma, provoaca dezintegrarea zidariei. Este de retinut faptul ca umiditatea migreaza in zidarie.

• Actiunea capilara

Creaza o suctiune, care produce urcarea apei din sol, ce contine adesea, saruri in solutie. O zidarie cu o microporozitate ridicata are o presiune capilara ridicata. Aceasta aptitudine, de atragere si retinere a apei, conduce la riscul unei degradari rapide.

• Penetrarea vaporilor de apa

Condensarea acestora este urmata de penetrare, pana cand este retinuta o umiditate specifica de echilibru cu umiditatea relativa a aerului.

• Sarurile solubile

Pot actiona direct pe suprafata zidariei, sau pot fi aspirate in structura poroasa prin actiuni capilare. Ele pot conduce la degradarea zidariei, cand cristalizeaza.

• Poluarea aerului

Poluarea aerului prin gaze acide este principala cauza a degradarii elementelor componente ale zidariei.

Efectul umiditatii asupra zidariei

Efectul umiditatii asupra zidariei

DEGRADARI ALE BITUMULUI

Degradari

• Imuieri, scurgeri, neuniformitati ale stratului, ondulari la actiunea temperaturilor ridicate;

• Fisuri, rupturi, desprinderi de material la actiuni mecanice cu corpuri dure;

• Micsorarea dimensiunilor si fisuri la temperaturi scazute;

• Rupturi si smulgeri de material la actiunea vantului.

DEGRADAREA VOPSELEI PE BAZA DE ULEI

Degradari

• Exfolieri sub actiunea umezelii actumulate in stratul suport;

• Zgarieturi, rupturi, dislocari de material, sub actiuni mecanice cu corpuri dure;

• Acumulari de praf, murdarire si schimbarea culorii din cauza procesului de imbatranire in timp.