1. GEGENSTAND
Das Pirotherm-System besteht aus einem isolierenden Mörtel mit eingearbeiteten Isolierplatten. Das System wurde für die Isolierung und gleichzeitige Erzielung eines Gefälles auf Flachdächern entwickelt.
Auf Flachdächern mit einem Gefälle von < 11° (oder 20 %) bei dem die Dachfläche aus Beton, Zellenbeton, gebranntem Ton, Holz oder Stahlblech besteht, können das Dachgefälle und die thermische Isolierung durch die Verwendung des Pirotherm-Systems geschaffen oder verbessert werden.
In den Pirotherm-Mörtel können die Isolierplatten aus expandiertem Styropor (EPS), aus extrudiertem Styropor (XPS) oder aus Polyurethan (PUR) mit variierender Höhe eingebettet werden. Mit dem Pirotherm-System kann man so jeden gewünschten Isolierwert erzielen. Diese Grundflächen erfüllen die Bedingungen, die in dem EUtgb-Leitfaden "Isoliermaterial als Untergrund der Dachabdichtungsklasse "D" - zugänglich für leichte Fahrzeuge und bei der die Abdichtung durch Betonplatten oder anderes Material geschützt ist, beschrieben werden. Hierauf werden lose liegende, teilweise oder voll geklebte Dachabdichtungen angebracht
Geneigte Dächer mit profilierten Faserzementplatten (mit einem Gefälle von? 20° (oder 35 %)) können durch das Anbringen einer Bewehrung und des isolierenden Mörtels (ohne Isolierplatten) saniert werden. Hierauf werden teilweise oder voll geklebte Dachabdichtungen angebracht.
Die Abdichtungen besitzen das CE-Zeichen oder eine nationale technische Zulassung.
2. MATERIAL
2.1. PIROTHERM-Mörtel
Dies ist ein leichter, isolierender Mörtel, der auf der Baustelle in einer geeigneten Mischmaschine hergestellt wird.
Zusammensetzung des Mörtels:
- isolierende Granulate: expandierte Styroporkörner (? 2 à 4 mm), expandiertes Vermikulit (? bis 3 mm)
- flüssige und trockene Hilfsstoffe zur Erzielung thixotropischer Eigenschaften und einer guten Verarbeitungsfähigkeit für den Schutz gegen schnelles Austrocknen.
- Zement: 275 kg/m3 Sorten: CEM I 52,5 N; CEM I 52,5 R oder CEM I 42,5 R (Zement besitzt das CE-Zeichen).
- Wasser (etwa 210 l/m3).
Der Pirotherm-Mörtel steht in 2 Lieferformen zur Verfügung:
- PE-Säcke: denen auf der Baustelle noch Zement, Wasser und ein Stabilisator zugefügt werden müssen
- (Mega)-MaxiMixer : die Mischer liefern auf der Baustelle ein voll gebrauchsfertiges Gemisch.
Die wichtigsten Eigenschaften des Pirotherm-Mörtels sind hier zusammengefasst:
Eigenschaften | Bestimmungs-methode | Ergebnis |
Volumenmassa | NBN B14-218 | - 350 kg/m³ (+/- 10 %) - 435 kg/m3 (+/- 10%) - 525 kg/m3 (+/- 10%) |
Druckfestigkeit | NBN B12-208 | > 0,8 N/mm² |
Schwund (mm/m) | NBN B14-217 | £ 5 |
l-Wert (Wärmeleitfähigkeit) (Rechenwert) | NBN B62-203 | 0,13 W/mK |
µ-Wert (Dampfdiffusionswiderstandszahl) | DIN 52615 | 8 tot 10 |
Brandverhalten auf Mörtel | NBN S21-203 | A1 |
2.2 . Isolierplatten
Zu jeder Isolierplattenart werden die fehlenden Abmessungen angegeben. Falls davon abgewichen wird, müssen die Abmessungen folgende Bedingungen erfüllen:
- die Fläche beträgt maximal 0,48 m²
- das Verhältnis Länge/Breite ist kleiner als 3,5
Die Isolierplatten besitzen ein CE-Zeichen mit Keymark oder eine nationale technische Zulassung.
2.2.1. Expandiertes Polystyrol (EPS)
In Dicken von 20 bis 350 mm, abhängig von dem gewünschten Grad der thermischen Isolierung und eventuell der Erzeugung einer Gefälleschicht, falls diese nicht von der Tragstruktur realisiert wird.
- Empfohlene Abmessungen: 330 x 1000 mm²
- Typ EPS 15 (Typ EPS 20 für Plattendicken< 50 mm)
- lU = 0,040 W/m.K (Rechenwert, bestimmt anhand von ISO 10456; unabhängig von der Art des EPS).
2.2.2. Polyurethan (PUR)
Zweiseitig kaschierte Platten in Dicken von 20 bis 140 mm, abhängig von dem gewünschten Grad der thermischen Isolierung und eventuell von der Erzeugung einer Gefälleschicht, falls diese nicht von der Tragstruktur realisiert wird.
- Empfohlene Abmessungen: 400 x 1200 mm²
- Typ kaschierte PUR-Platten
- lU = 0,030 W/m.K (Rechenwert, bestimmt anhand von ISO 10456; unabhängig von der Art des PUR).
2.2.3. Extrudiertes Polystyrol (XPS)
In Dicken von 20 bis 100 mm, abhängig von dem gewünschten Grad der thermischen Isolierung und eventuell von der Erzeugung einer Gefälleschicht, falls diese nicht von der Tragstruktur realisiert wird.
- Empfohlene Abmessungen: 300 x 1250 mm²
- Typ XPS
- lU = 0,030 W/m.K (Rechenwert, bestimmt anhand von ISO 10456; unabhängig von der Art des XPS).
2.3. Sonstiges
2.3.1. Haftgrundierung
Beim Erneuerungsbau für die Haftung des isolierenden Mörtels auf der vorhandenen bituminösen Dachabdichtung.
Beim Neubau, für die Haftung des isolierenden Mörtels auf der eventuellen Dampfsperre.
Die Grundierung ist auf der Basis einer Dispersion von synthetischen, schwer verseifenden Harzen hergestellt und ist kompatibel mit Bitumen, Teer und lackierten oder metallisierten Metallen und dem Pirotherm-Mörtel.
- Type : Acrylatdispersion - auf Wasserbasis.
- Volumenmasse: 1,03 kg/dm3 (bei 20 °C).
- Farbe: weiß.
2.3.2. Bituminöser Kaltkleber und Grundierungen
Bei der Anbringung der Dachabdichtung, wobei Grundierungen und/oder bituminöser Kaltkleber verwendet werden, muss untersucht werden, inwieweit diese Produkte, die auf Lösungsmittelbasis hergestellt wurden, mit den Bestandteilen des isolierenden Mörtels kompatibel sind. Auf jeden Fall muss der Lieferer dieser Produkte konsultiert werden.
2.3.3. Mörtelbewehrung
Bei der Anbringung des isolierenden Mörtels auf vorhandenen Wellplatten (bis zu einem Gefälle von 35 %) muss ein Stahl-Verteilungsnetz vor dem Vergießen des Mörtels auf der Dachfläche angebracht werden.
Merkmale des Verteilungsnetzes:
- Ø 8 mm, Maschenweite 150 x 150 mm2
- Material : Benor DE 500-BS.
- Abmessungen: 2 x 5 m2.
3. VERARBEITUNG
Die normalen Anwendungen des PIROTHERM-Systems sind beschränkt auf Dächer über Räumen mit einer Innenklimaklasse I, II oder III (für die Notwendigkeit und die Auswahl der Dampfsperre siehe TV 183 des WTCB). Für die Innenklimaklasse IV muss eine gesonderte Studie ausgeführt werden.
Das Gefälle der Dachkonstruktion und des fertig gestellten Systems beträgt für Flachdächer mit eingebauter Isolierung < 11° (oder 20 %), bzw. für Gefälledächer mit profilierten Faserzementplatten < 20° (oder 35 %).
Vor der Ausführung müssen die Dachflächen auf ihre Stabilität in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Dachaufbau kontrolliert werden. Diese Berechnungen müssen nach ENV 1991 bis einschließlich ENV 1999 ausgeführt werden. Die Berechnungen werden nicht durch oder auf Rechnung der Firma ausgeführt, die das Pirotherm-System anbringt, es sei denn, dies wurde ausdrücklich anderes vereinbart.
Wenn in der Tragkonstruktion Dehnungs- und Bewegungsfugen vorhanden sind, werden diese in den PIROTHERM-Mörtel durchgezogen (z.B. Auffüllen mit EPS-, XPS- oder PUR-Streifen). Bei fraktionierten Untergründen werden diese Fugen an den am meisten belasteten Stellen angebracht, wie den Querfugen dieser Tragbodenelemente. Die Abdichtung der Fugen erfolgt wie in den TV 191 des WTCB angegeben.
Die Fugen müssen so ausgeführt werden, dass die Auffüllelemente stets vom PIROTHERM-Mörtel umhüllt sind.
3.1 Neubau
Der isolierende Mörtel wird in einer Dicke von 10-20 mm mit einem Zwangsmischer auf die Tragkonstruktion gespritzt. Das erfolgt ohne Dampfsperre für die Klimaklasse I und II, wodurch eine Trocknung nach innen möglich ist. Bei der Klimaklasse III oder für den Fall, dass eine Dampfsperre vorhanden ist, muss die Tatsache berücksichtigt werden, dass kaum eine Trocknung nach innen möglich ist.
Die Polystyrol- oder Polyurethan-Platten in unterschiedlichen Dicken, wenn sie das Gefälle verwirklichen müssen, werden in den Mörtel gedrückt, wobei zwischen den Platten untereinander und zwischen den Platten und den hoch stehenden Elementen der Struktur eine Mörtelfuge ± 30 mm (dünne Platten) bis ± 50 mm (dicke Platten) sowohl in der Querrichtung als auch in der Längsrichtung gelassen wird. Die Fugenbreite des Mörtels beträgt (mm) = 30 + Isolationsmaterialdicke (mm) /10.
Die Richtung der Breite der Platten liegt vorzugsweise in der Richtung des Gefälles, um das Gefälle einfacher realisieren zu können. Unmittelbar nach der Anbringung der Polystyrol- oder Polyurethan-Platten, werden die Fugen mit PIROTHERM-Mörtel aufgefüllt.
Auf den Isolierplatten werden danach mindestens 40 mm PIROTHERM-Mörtel angebracht und abgestrichen.
Anschlüsse an hoch stehenden Elementen (Trennwänden, Dachkuppeln) werden schräge nach oben bis zu einer Höhe von 10 bis 30 cm über der Abstreichschicht und ohne besondere Vorkehrungen angearbeitet. Größere Höhen müssen mit Isolierplatten nach den Vorschriften der TV 191 des WTCB abgeschlossen werden.
Alle diese Phasen können unmittelbar nacheinander ausgeführt werden. Bei Regen und Frost werden die Arbeiten unterbrochen.
Die Abdichtung wird gemäß Punkt 3.3 angebracht.
3.2 Sanierung
3.2.1 Auf einer vorhandenen Abdichtung
Das PIROTHERM-System wird auf der vorhandenen Abdichtung angebracht, die mit einer Haftgrundierung versehen ist (getrocknet oder nicht getrocknet) (§ 2.2.4). Eventuelle Blasen werden vorher beseitigt.
Es ist klar, dass der Mörtel in diesem Fall zwischen der vorhandenen und der neuen Abdichtung eingeschlossen ist und noch kaum trocknen wird. Um die Trocknung nach außen hin zu gestatten, wird die Abdichtung dann auch am besten nicht zu schnell aufgebracht.
Die Abdichtung wird gemäß Punkt 3.3 angebracht.
3.2.2 Auf profilierten Faserzementplatten
Das PIROTHERM-System wird auf profilierten Faserzementplatten angebracht, die vor der Ausführung auf ihre Stabilität untersucht werden und wobei gegebenenfalls zusätzliche Vorsorgemaßnahmen getroffen werden (z.B. örtliches Auswechseln von Platten, Verstärkung der Unterstruktur, ...). Das Dachgefälle soll? 20° (oder 35 %) betragen.
Auf die profilierten Platten werden Verteilungsnetze (siehe § 2.2.6) gelegt, die untereinander mit Metall-Bindedraht verbunden werden.
Der isolierende Mörtel, ebenfalls ohne isolierende Auffüllplatten, wird in einer Dicke von mindestens 5 cm aufgebracht, gemessen über dem Wellenberg.
Die Abdichtung wird gemäß Punkt 3.3 angebracht.
3.3. Abdichtung
Nach 3 bis 10 Tagen (in Abhängigkeit von den Wetterbedingungen und von der Abdichtungsart) Aushärten des Mörtels darf die Abdichtung angebracht werden, wenn die obere Schicht ausreichend trocknen ist. Die Abdichtungen werden so angebracht, wie es von dem Hersteller der Abdichtungen angegeben ist.
Anbringungsarten
- Polymerbitumen
- lose liegende Abdichtung, mit Schotter aufgeschüttet.
- teilweises Verkleben mit warmem Bitumen, teilweises Verschweißen (z.B. durch Verwendung einer perforierten Unterlage)
- volles Verschweißen oder volles Verkleben mit bituminösem Kaltkleber oder Heißbitumen (diese Anbringungsart kann nur in Erwägung gezogen werden, wenn der Trocknungszeitraum des Mörtels optimal war oder wenn eine Trocknung nach innen möglich ist, mit anderen Worten, ohne Dampfsperre oder Abdichtung im Dachaufbau). - Synthetische Abdichtungen
- lose liegende Abdichtung, mit Schotter aufgeschüttet
- teilweises Verkleben
- volles Verkleben (diese Anbringung kann nur in Erwägung gezogen werden, werden der Trocknungszeitraum des Mörtels optimal war oder wenn eine Trocknung nach innen möglich ist, mit anderen Worten, ohne Dampfsperre oder Abdichtung im Dachaufbau). - Mechanisches Befestigen von Dachabdichtungen in dem isolierenden Mörtel ist standardmäßig nicht vorgesehen und ist nur möglich, wenn in das Pirotherm-System die erforderlichen Profile eingearbeitet wurden.
4. EIGENSCHAFTEN DES PIROTHERM-SYSTEMS
4.1. Mechanische Eigenschaften
Eigenschaften | Bestimmungs-methode | Ergebnis |
- Druckfestigkeit mit eingearbeiteten Isolierplatten | > 0,10 N/mm² | |
- Querzugfestigkeit (kPa) nach 28 Tagen | EN 1607 | x |
- Ablösewiderstand einer Abdichtungsmembran, geklebt mit Bitumen (N/50 mm) nach 28 Tagen | EUtgb-Abdichtung | x |
- Ablösewiderstand einer Abdichtungsmembran, geklebt mit Kaltkleber (N/50 mm) nach 28 Tagen | EUtgb-Abdichtung | x |
- mechanische Festigkeit bei verteilter Belastung | EUtgb Dämmung | klasse D |
Für den Windwiderstand des Dachkomplexes wird auf die ATG der Abdichtung oder die Richtlinien verwiesen, die in den TV 215 des WTCB angegeben sind.
Wenn die vorhandene Abdichtung (§ 4.2.1) lose liegt, muss in Fällen mit luftoffenem Untergrund (z.B. Dielenfußboden) und/oder einer starken Windbelastung, Schotter auf der neuen Abdichtung vorgesehen werden, wenn die vorhandene Abdichtung nicht mechanisch befestigt wird.
4.3. Thermische Isolierung des fertig gestellten Ganzen
Der gemittelte k-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) des Isoliersystems wird mit der folgenden Formel bestimmt (°):
km = 1,8 * ((k1 - k2)*A1 / At) + k2, worin:
- k1: der k-Wert im Bereich der Fuge
- k2: der k-Wert im Bereich der Isolierplatte
- Al: die Oberfläche der Fugen
- At: die gesamte Oberfläche
(°) es handelt sich um eine vereinfachte Formel. Natürlich kann der k-Wert ebenfalls nach der Methode der finiten Elmente berechnet werden, wie es in EN-ISO 10211-1 vorgesehen ist.
Die folgende Tabelle gibt die km-Werte auf der Grundlage der folgenden Ausgangspunkte (und unter Berücksichtigung der thermischen Übergangswiderstände an der Oberfläche) an:
- PIROTHERM-Mörtel : lU = 0,13 W/m.K als praktischer Rechenwert (ca. 20 % Feuchtigkeit) da in der Praxis nur eine langsame Trocknung stattfindet.
- Dicke der Mörtelschicht (Ober- und Unterseite) : 0,055 m
- EPS : l = 0,040 W/m.K
- PUR : l = 0,030 W/m.K
- XPS : l = 0,030 W/m.K
- Betonboden (Dicke 0,15 m) mit l = 2,6 W/m.K. Die anderen Dachelemente (Abdichtung, Dampfsperre, Oberflächenbeschichtungen, ...) werden nicht berücksichtigt, weil ihre Isolierwerte zu vernachlässigen sind.
Gesamtdicke Pirotherm-System (m) | Dicke (m) Isolierplatten | Um-Wert (W/m²k) | Um-Wert (W/m²k) | Um-Wert (W/m²k) | Um-Wert (W/m²K) |
0,075 | 0,02 | 1.246 | 0.949 | 0.846 | 0.951 |
0,085 | 0,03 | 1.137 | 0.806 | 0.703 | 0.808 |
0,095 | 0,04 | 1.046 | 0.704 | 0.606 | 0.706 |
0,105 | 0,05 | 0.968 | 0.627 | 0.535 | 0.629 |
0,125 | 0,07 | 0.842 | 0.519 | 0.438 | 0.521 |
0,145 | 0,09 | 0.746 | 0.445 | 0.374 | 0.447 |
0,165 | 0,11 | 0.669 | 0.392 | - | - |
0,185 | 0,13 | 0.607 | 0.352 | - | - |
0,205 | 0,15 | 0.555 | 0.320 | - | - |
0,225 | 0,17 | 0.511 | 0.295 | - | - |
0,245 | 0,19 | 0.474 | 0.274 | - | - |
0,265 | 0,21 | 0.442 | 0.256 | - | - |
0,285 | 0,23 | 0.414 | 0.240 | - | - |
0,305 | 0,25 | 0.389 | 0.227 | - | - |
4.4. Oberflächenmasse des fertig gestellten Systems
Die durchschnittliche Oberflächenmasse des Pirotherm-Mörtels, einschließlich der Isolierplatten wird in der folgenden Tabelle, ausgehend von folgenden Werten angegeben:
- Volumenmasse Pirotherm-Mörtel (beim Anmachen) : 525 kg/m3
- Volumenmasse Pirotherm-Mörtel (nach Aushärtung) : 435 kg/m³
- Volumenmasse EPS: 15 kg/m3 (Dicke > 50 mm) und 20 kg/m3 (Dicke < 50 mm)
- Volumenmasse PUR: 30 kg/m3
- Volumenmasse XPS : 30 kg/m3
Gesamtdicke (m) Pirotherm-System | Dicke (m) Isolierplatten | Oberflachen-masse (kg/m²) beim Anmachen | Oberflachen-masse (kg/m²) nach Aushärtung |
0,075 | 0,02 | 30 | 25 |
0,085 | 0,03 | 31 | 26 |
0,095 | 0,04 | 32 | 27 |
0,105 | 0,05 | 33 | 28 |
0,125 | 0,07 | 35 | 29 |
0,145 | 0,09 | 37 | 31 |
0,165 | 0,11 | 39 | 32 |
0,185 | 0,13 | 41 | 34 |
0,205 | 0,15 | 43 | 36 |
0,225 | 0,17 | 46 | 38 |
0,245 | 0,19 | 48 | 40 |
0,265 | 0,21 | 51 | 43 |
0,285 | 0,23 | 54 | 45 |
0,305 | 0,25 | 57 | 47 |