איטומן - מומחי איטום ושיקום מבנים
איטום שיקום פרוייקטים פורום מפרטי איטום ושיקום מפת אתר
 
דף הבית
מאגר לקוחות
איטום
שיקום
פרוייקטים
חומרי שיקום
מפרטי איטום ושיקום
מן העיתונות
גלריית תמונות
קישורים
פורום
צור קשר
טכנולוגיות האיטום בחומרים משחתיים מפני מים וגזים

 

 

מאמר מאת מהנדס אורי עינבל  M.Sc

באדיבות חברת פזקר בע"מ

 

מבוא:

 

בצורה כללית ניתן לחלק את המערכות המיועדות לאיטום מבנים ותשתית לשני סוגים עיקריים:

 

יריעות מוכנות מראש , אותן מייצרים במפעל ומיישמים באתר הבניה (Preformed sheets  ) ויריעות אותן מיישמים בצורה נוזלית באתר הבניה. LAN ( Liquid Applied Membrane) 

 

מערכות איטום מסוג LAM ניתן לחלק לשני סוגים אפשריים:

 

מערכות ביטומניות , ומערכות המבוססות על שרף (פולימר) אורגני (פוליאוריטן, אקריל, אפוקסי ועוד). את המערכות הביטומניות ניתן לחלק לחלוקת משנה : מערכות הדורשות חימום ומערכות ליישום בקר.

 

המערכות המבוססות על שרף אורגני הן מערכות חד או דו-רכיביות.

 

המערכות החד-רכיביות עוברות ממצב נוזלי למוצק לאחר יישומן באתר ע"י נידוף מים או ממיס אורגני מהמערכת, או ע"י צלוב מים הנקלטים מהאויר לתוך השרף תוך יצירת ממברנה פולימרית מוצקה.

 

המערכות הדו- רכיביות מורכבות משרף לתוכו מוסיפים באתר הבניה חומר מצלב, הגורם למעבר הממברנה מפזה נוזלית למוצקה.

 

את המערכות הביטומניות מסוג LAM המיושמות בקר מחלקים למערכות חד רכיביות על בסיס ממיס אורגני ומערכות חד או דו רכיביות על בסיס תחליב (אמולסיה) של ביטומן במים. מערכות אלו כוללות פולימרים לשיפור התכונות ההנדסיות של ממברנת האיטום המתקבלת.

 

 

מערכות איטום נוזליות לגגות

 

מערכות האיטום הבסיסיות ביותר לגגות היו מבוססות במשך שנים רבות על בסיס ממברנות  LAM ביטומניות מנושפות המיושמות בחום. הביטומנים היו ביטומנים מנושפים מסוג 75/25 או 85/40.

 

מערכות אלו שוריינו לעיתים בבדי יוטה בכדי להתגבר על תכונות מכאניות נחותות בחום וקור, ודרשו ישום בעובי רב בכדי להגיע למערכות איטום המתפקדות בצורה סבירה לאורך זמן.

 

כתוצאה מכשלים רבים במערכות הבסיסיות פותחו מערכות איטום המבוססות על יריעות ביטומניות משופרות בפולימרים ויריעות פולימריות משוריינות מוכנות מראש. יריעות אלו מובאות לאתר כיריעות מוכנות מראש במפעל ומותקנות באתר הבניה. היריעות הביטומניות המשוריינות והמשופרות בפולימרים מהוות כיום הרכיב העיקרי באיטום גגות.

 

במקביל נעשה במשך שנים שימוש בממברנות נוזליות על בסיס תחליב (אמולסיה) פולימרית, בעיקר אמולסיה אקרילית.  השימוש ב LAM אקרילי היה מוגבל בעיקר כתוצאה מאדהזיה לקויה לגג בתנאי רטיבות רצופה ,עמידות מוגבלת לתנודות מחזוריות מעל לסדקים, חוזק נמוך לקריעה , (Tear) גמישות גבולית בטמפרטורות נמוכות, ויכולת מוגבלת לפקח על קבלת העובי המתוכנן. כתוצאה מכך שימש ה LAM האקרילי במשך שנים כחומר לשיקום מעל מערכות איטום קיימות שנפגעו חלקית או להלבנת גגות, ובנוסף שימש ה LAM האקרילי לאיטום גגות מרחביים שלא ניתן לאטום אותם בשיטות אחרות.

 

מערכות ה LAM עברו בשנים האחרונות שיפור ניכר, כאשר פולימרים אקריליים ופוליאוריטניים חדשניים, מאפשרים להתגבר בצורה סבירה על החסרונות שהוזכרו.  פרסום התקן החדש (ת"י 4518 למערכות LAM אקריליות לגגות) מציב בין היתר דרישות לעמידות לתנודות מחזוריות מעל סדקים ועמידות בקור, אך אינו מתייחס לאדהזיה לגג בתנאים של מים עומדים, וכתוצאה מכך עמידה בתקן אינה מבטיחה מראש את הצמדות מערכת האיטום המתקבלת לגג, לאורך זמן השרות.

התקינה האירופאית נמצאת בהכנה, וסיום הכנת התקינה באירופה יביא גם הוא לשיפור ניכר בתכונות ובקיים של מערכות LAM נוזליות לאיטום גגות.

 

כתוצאה מקלות ומהירות היישום הנעשה בהתזה חד רכיבית ושיפור בתכונות ההנדסיות, והיכולת לעקוב אחר צורת הגג (בעיקר בגגות מרובי מתקנים, גגות פח או גגות אסבסט), זוכות מערכות אלו לפריחה מחודשת. וזאת למרות שהעלות הכוללת עולה בד"כ על העלות של איטום ביריעות ביטומניות.

 

 

התפתחות מערכות איטום תת קרקעי המיושמות כנוזל

 

תכנון אדריכלי באזור עירוני יקר ערך, אינו מביא בהכרח בחשבון את החלק התת-קרקעי של הפרוייקט המתוכנן. בדרך כלל נעשה התכנון האדריכלי, תוך כדי ראיה מקיפה של הסביבה מעל למפלס הרחוב, ולא תמיד מוקדשת מחשבה מספקת לחלק התת קרקעי של הפרוייקט.  במקרים רבים בהם יש חלק תת קרקעי בגודל משמעותי, ממוקם הפרוייקט על קרקע יקרה מאוד, מאוכלס בדיירים בעלי דרישות גבוהות מאוד, ובמקום כזה נזילה של מים ולו הקטנה ביותר אל תוך החלק התת קרקעי של המבנה נחשבת לכשל של מערכת האיטום.

 

בניגוד לרוב מערכות הבניין האחרות הניתנות לשיקום או להחלפה בתקופת השרות של המבנה, על מערכת האיטום התת קרקעית לתפקד בצורה מושלמת וללא כל תקלות לכל אורך חיי המבנה.   החשיבות העליונה (אורך החיים) של מערכת האיטום התת קרקעית, היא גורם ראשון במעלה בתכנון מערכת איטום תת קרקעי אמינה, ומתפקדת לכל אורך חיי המבנה.

 

תיקון נזילות תת קרקעיות לאחר שמערכת האיטום נכשלה, היא פעולה יקרה ביותר והעלות עשויה להגיע עד לפי 100 מעלות מערכת האיטום המקורית.

 

השימוש במבנים תת קרקעיים כיום, הנו שונה בתכלית השינוי ממה שהיה מקובל לפני כ-50 שנה ויותר. בעבר שימשו החדרים התת קרקעיים של המבנה כחניונים או מחסנים כך שרטיבות מסוימת בהחלט היתה דבר נסבל. כיום משמשים החלקים התת קרקעיים של המבנה כמשרדים, חנויות, בתי עסק, חדרי-ניתוח, חדרי פיקוד ומטה ועוד, ולכן שלמות ואמינות האיטום התת קרקעי חייבת להיות מוחלטת.

 

האיטום התת קרקעי בתקופה המודרנית החל בתחילת המאה העשרים. האיטום נעשה במנהרות, סכרים, בריכות ומעברי חציה תת קרקעיים.

 

האיטום התת קרקעי היה מרכב בתקופה זו מ LAM שמבוסס שכבות של זפת עיטרן

 (Coal Tar Pitch) שמקורו בזיקוק פחם שיושם בחום ובינהן בדי כותנה או בדי יוטה. הגנת האיטום נעשתה בעזרת לבנים שנטבלו בזפת עטרן חמה, והודבקו למערכת האיטום.

 

בתקופת מלחמת העולם הראשונה לא השתנו בהרבה שיטות האיטום התת קרקעי. בתקופה זו החל לראשונה השימוש ב LAM ביטומני שמקורו בזיקוק נפט, בתקופה זו החל השימוש בשכבות מנקזות לאורך הקירות התת קרקעיים בנוסף לאיטום, האיטום היה מרכב באותם ימים משש שכבות של ביטומן שיושם כנוזל חם בטמפרטורה של כ - *C200 ומחוזק בבד.

 

באותה תקופה החל גם השימוש במערכות צימנטיות משחתיות לאיטום חיצוני (איטום חיובי), ולאיטום פנימי (איטום שלילי). חלק ממערכות אלו כללו גם תוספים לבטון המבוססים על תחמוצות ברזל שהפכו לתחמוצות תוך הגדלת נפח, ואיטום מעברים נימיים.  מערכות אלו נזנחו במשך השנים, תוך הופעתם של חומרים חדשים ומודרנים לאיטום תת קרקעי.

 

במשך השנים התפתח בעולם איטום תת קרקעי בעזרת יריעות ביטומניות משופרות, יריעות בנטוטייט, יריעות, PVC יריעות גומי בוטילי ובמקביל איטום במשחות ביטומניות משופרות בפולימרים על בסיס ממיסים אורגניים, במקום השיטות הקודמות שהיו נהוגות.

 

בתחילת שנות ה- 90 , בעיקר כתוצאה מכשלים  במערכות איטום תת קרקעיות ביריעות מוכנות מראש שמקורן באזור החיבור בין היריעות, בחדירת מים מתחת למערכת האיטום שלא הייתה מוצמדת במלואה לקיר, גלישה של מערכות האיטום וכשלים נוספים, ודרישות של רשויות לאיכות הסביבה בחו"ל למערכות שאינן פולטות לאוויר גזים או ממיסים והרצון לחסוך בהוצאות לאיטום על גבי משטחים שאינם חלקים - הביאו להתפתחות מערכות איטום תת קרקעיות המבוססות על מים כתווך נושא, ביטומן כתחליב (אמולסיה), ופולימרים לשיפור התכונות ההנדסיות בטמפרטורות שונות.  מוצרים אלו מאפשרים ישום חומר נוזלי / משחתי על קירות ורצפות מבנים תת קרקעיים תוך יצירת ממברנת איטום רציפה, ללא תפרים, אטומה למים ומודבקת במלואה לקיר.

 

בשנת 1978 פורסם לראשונה תקן אמריקאי (ASTM C898) לאיטום תת קרקעי של תקרות תת קרקעיות (Plaza Deck) המתייחס למערכות משחתיות נוזליות (Liquid Membrane).  בשנת 1998 התפרסם לראשונה תקן גרמני לאיטום תת קרקעי על בסיס ממברנות נוזליות גמישות ליישום בקר. היישומים הראשונים של ממברנות נוזליות על קירות תת קרקעיים היו מבוססים על ביטומן חם מנושף או משופרות בפולימרים, לעיתים בשילוב בדים לחיזוק.    בשנת 2004, ולאחר שמערכות ביטומניות קרות על בסיס מים היו בשימוש זמן רב בארה"ב, פורסמה מחדש מערכת דרישות לאיטום תת קרקעי מסוג זה על יד ה .ICC-ES  אישורים של גוף זה נחשבים כאישור ברוב מדינות ארצות הברית  . אחת הבדיקות החשובות הנדרשת במפרט האמריקאי היא עמידות החומר בלחץ מעל לסדק תקני.

 

עבודות האיטום במשחות אלו היו כרוכות בעבודה ידנית מרובה, כאשר היתרון העיקרי על פני ריתוך יריעות, היה קבלת ממברנת איטום רציפה ללא תפרים, המודבקת לקיר התת קרקעי באופן מלא.  דרישות איכות הסביבה מחד והרצון להמנע בעבודה הקשורה לביטומן חם, או למוצרים הפולטים אדים של ממיסים אורגניים, הביאו לפיתוח מוצרים משחתיים לאיטום תת קרקעי על בסיס תחליב ביטומני במים.  העבודות הקשורות לאיטום תת קרקעי בשיטות המסורתיות, היה עתיר כוח אדם, שהפך ליקר יותר ונדיר יותר.

 

כתוצאה מכך התפתח הצורך לפתח שיטות ממוכנות לאיטום תת קרקעי על בסיס ביטומן – פולימרי במערכת מימית וביישום ממוכן. המערכות על בסיס מים ביטומן- פולימר לאיטום תת קרקעי מבוססות בד"כ על אמולסיה ביטומנית משופרת בפולימרים על בסיס גומי סינטטי (כמו נאופרן למשל). השימוש במערכות אלו הביא ליתרונות הבאים:

 

1.       הציוד הנדרש ליישום זול יחסית.

2.       ההובלה והאחסון באתר של החומרים נעשים ללא ציוד או דרישות מיוחדות.

3.       כוח האדם הנדרש הוא קטן מאוד וההספקים גבוהים.

4.       תחילת העבודה באתר היא מיידית, אין צורך להמתין עד שהביטומן יתחמם, או עד

          שהקיר יתייבש לחלוטין.

5.       בטיחות גבוהה – אין אש, אין אדים.

6.       תאימות גבוהה לתנאי מזג אויר משתנים.

7.       הדבקה מלאה לקירות התת קרקעיים ואפשרות שילוב במערכות עם יריעות מוכנות

          מראש.

8.       ממברנה רציפה ללא תפרים.

9.       בהרכב הנכון אטימה לגזים כמו ראדון מתן, ויוני כלור.

10.     מתן אפשרות ליישם את החומר על מבנים בעלי צורה מורכבת, ובהכנת שטח מזערית.

11.     חומרים בעלי התארכות גבוהה (1500%-700%) ובעלי שיבה גבוהה (מעל 85%(

          ויכולת עמידה בתנודות מחזוריות.

 

החסרון העיקרי בחומרים אלו הוא בשליטה על עובי הציפוי, דבר המחייב את המתכנן ליישם כמות גבוהה יותר של חומר מהנדרש, בכדי לפצות על אי דיוקים בהתזה.  בנוסף החומר אינו משוריין ולכן רגיש יותר לחדירת גופים זרים ולפגיעה מאשר יריעות ביטומן למשל.

 

 

קבוצות חומרים

 

החומרים שמשחתיים על בסיס מים ליישום תת קרקעי מתחלקים שתי קבוצות עיקריות:

 

*     חומרים להתזה חד קנית

*     חומרים להתזה דו קנית

 

את החומרים החד רכיביים ניתן ליישם בדרך כלל לעובי יבש של 1-2 מ"מ בשכבה אחת.

עוביים גדולים יותר יש לייצר על ידי ישום מספר שכבות בדרך כלל, בהפרש של 8-10 שעות בין שכבה לשכבה. הייבוש בחומרים אלו הוא ע"י נידוף של מים, בדומה לייבוש שכבות צבע.

 

מהירות הייבוש משתנה מאתר לאתר ותלויה בלחות היחסית, מהירות הרוח והטמפרטורה. ייבוש מהיר מדי או שכבה עבה מדי עשויה להביא לסדיקת החומר תוך כדי ייבוש או לגלישתו מהקיר בזמן היישום.

 

היתרון בשיטה היא בעיקר בפשטות הביצוע ובמכונות התזה קטנות ופשוטות להפעלה, הניתנות לניוד בקלות באתר הבניה.

 

באזורים בהם קיימת קרקע מחלחלת ניתן בד"כ להסתפק בשכבה אחת או שתיים בכדי להגיע לאיטום טוב של הקיר, תוך שמירה על גישור סדקים של 0.5 מ"מ כנדרש בתקן הגרמני.

 

במקומות בהם יש קרקעות שאינן מחלחלות היטב או מי תהום גבוהים קיימת בד"כ הדרישה לעוביים גבוהים יותר של האיטום. בכדי לזרז את עבודות ההתזה, פותחו אמוסיות משופרות בפולימרים להתזה, המבוססות על מכונות התזה דו קניות.

 

במכונות אלו מתיזים את האמולסיה הביטומנית בקנה אחד, וחומר לזירוז הפרוק של האמולסיה בקנה אחר. האמולסיה והחומר המפרק נפגשים באויר, המפגש גורם לפרוק האמולסיה ולהפרדתה מהמים. בפועל פוגעת בקיר מערכת טיפות דביקה של ביטומן פולימר, בעוד המים עוזבים במהירות את המערכת. שארית המים נדחפים החוצה ע"י חומר חדש הפוגע בקיר והיתרה כ 2%-3% לחות מתנדפת תוך זמן קצר.

 

היתרון העיקרי של עבודה בשיטה זו הוא האפשרות ליישם קרומים בעובי גבוה במהלך אחד.

 

הציוד לעומת זאת מרכב וכבד יותר מהציוד הנדרש להתזה של חומר חד רכיבי, גם המפעיל חייב להיות ברמה גבוהה יותר, תפעול המכונה המתיזה שני חומרים בו זמנית דורש ידע, נסיון ומיומנות.  כאמור מכונות אלו גדולות יותר מורכבות יותר, וקשות יותר לשינוע באתר, מאידך ההספקים ליום עבודה גבוהים יותר (עד 1000 מ"ר ליום עבודה(.

 

בתכנון מערכות המותזות על קירות יש לתכנן מראש את פרטי המעבר בין הרצפה לקירות. הרצפות מבוצעות במקרים רבים ביריעות, בעיקר עקב חוזקן המכאני הגבוה, השריון הקיים בהם וקלות היישום על משטחים אופקיים.

 

יש להקפיד לתכנן מראש את השילוב בין שתי המערכות ולהבטיח הדבקה מלאה של המערכת המותזת ליריעות.  במקומות בהם יש חשש לסדיקה בשלב מאוחר יותר ( חדירות צנרת למשל) מומלץ לשריין את המקום בעזרת יריעות להדבקה עצמית או יריעות בריתוך או בדרך אחרת לפני תחילת ביצוע עבודות ההתזה.

 

 

לסיכום

 

מערכות מסוג LAM לאיטום גגות מאפשרות לאטום גגות מרחביים, גגות מרובי מתקנים, לשקם ולחדש את האיטום בגגות בהם קיים איטום בסיסי, תוך קבלת מערכת איטום המתפקדת בצורה סבירה לאורך זמן.

 

מערכות LAM ביטומניות ליישום תת קרקעי, המבוססות של אמולסיה ביטומנית משופרת בפולימרים, מאפשרת לאטום מבנים תת קרקעיים בהכנת שטח מינימלית בממברנה רציפה וללא תפרים.   היישום הממוכן – בהתזה מאפשר פיתרון הנדסי וכללי לאיטום מבנים תת קרקעיים, ביחס עלות תועלת גבוה.

 

 

מהנדס אורי עינבל M.Sc

חברת פזקר בע"מ

www.pazkar.co.il


ובעלי חברת Ecoproof.

www.ecoproof.co.il

 

ראה גם מאמרים ומפרטים נוספים באתר זה המתארים את השימוש עם חומרים ביטומנים משחתיים, בהתזה או במריחה.

 

ליישום חומרים ביטומנים משחתיים בקומות מרתף, מקלט  ומבנים תת-קרקעיים, ראה את המאמר על  איטום מרתפים מקלטים ומבנים תת קרקעיים בחומרים ביטומנים משחתיים.

 

ליישום חומרים אלו לאיטום מרפסות, גגות מרוצפים, ראה את המאמר על איטום מרפסות וגגות מרוצפים בחומרי איטום ביטומנים משחתיים.

 

למאמרים ומפרטים נוספים המתארים את השימוש עם חומרים אלו לשם אטימת גגות שטוחים, גגות קלים, אדניות , ועוד – ראה מפרטי איטום ושיקום.

 

מאמר נוסף בסדרה זו המתאר את התפתחות ענף האיטום וההשלכות על סוגי הקבלנים, במאמר על קבלני איטום.

 

נשמח לעזור בכל שאלה באמצעות פורום איטום ושיקום.

 

בברכה,

 

איטומן-

מומחי איטום ושיקום מבנים 

 

   © כל הזכויות שמורות לחברת איטומן 2005.                                                                                                                                      www.ZYwebs.com     Dvirs