Roofing Holland 1997-06-06 Papier cacheringen vormen risico voor dimensionele stabiliteitsproblemen

Reeds vanaf het begin van de zeventiger jaren worden polyurethaanschuim (PUR-schuim) isolatieplaten als platdakisolatie toegepast. Dit isolatiemateriaal staat nog steeds volop in de belangstelling, mede door de goede beloopbaarheid en de hoge isolatiewaarde ten opzichte van de andere veel gebruikte isolatiematerialen. Een belangrijk facet van dit type isolatieplaten dat mede bepalend is voor een goede stabiliteit van de platen betreft de cacheerlaag.

Vanwege de goede beloopbaarheid kon PUR-schuim in geringere dikten worden toegepast in vergelijking met bijvoorbeeld steenwol of geëxpandeerd polystyreenschuim om eenzelfde warmteweerstand te bereiken. Door toename van de toegepaste isolatiedikten en een overstap op het gebruik van een CFK-vrij blaasmiddel was de dimensionele stabiliteit enige tijd een spraakmakende aspect van dit schuim. De nieuwe verwerkingsvoorschriften, waarover in Roofing Holland 1997/2 uitvoerig is geschreven, dragen in belangrijke mate bij aan een voor de toekomst probleemloos dak met PUR-schuim isolatieplaten.
Een ander belangrijk facet van dit type isolatieplaten dat mede bepalend is voor een goede stabiliteit van de platen is de cacheerlaag. Het chapeau boven dit artikel heeft betrekking op een reeds vele jaren in Nederland gebezigde stelling. Door ervaringen uit het verre verleden is bekend dat een vochtgevoelige cachering op PUR-schuim isolatieplaten eveneens dimensionele stabiliteitsproblemen met de platen kan veroorzaken. In het onderstaande wordt hierop dieper ingegaan op de functie van de cacheerlaag op PUR-schuim.

Enige functies van de cacheerlaag

Tijdens de productie

Polyurethaanschuim ontstaat uit een reactie van een aantal componenten. Een van de componenten is een vloeistof met een laag kookpunt. Deze vloeistof gaat in gasvorm over bij de temperatuurverhoging welke bij de eerder genoemde reactie ontstaat en zorgt er voor dat de vloeistof gaat schuimen. In zijn (vloeibare) schuimende fase is polyurethaan een sterk klevende substantie die zich aan vrijwel elk oppervlak hecht.
De vloeibare polyurethaan wordt aangebracht tussen twee cacheerlagen; de cachering voorkomt in eerste instantie dat de transportbanden en andere onderdelen van de productiemachine vervuilen. De cacheerlagen (gebitumineerd glasvlies, pe-gecoat glasvlies, aluminium e.d.) worden verder zo gekozen dat ze de isolatieplaat geschikt maken voor zijn latere toepassingen. Aan het eind van de productielijn wordt het inmiddels harde schuim op maat gezaagd. Men heeft dan een plaat tweezijdig gecacheerd polyurethaanschuim. Figuur 1 is een schematische weergave van het productieproces.

Bij het gerede product

Een vochtgevoelige cacheerlaag, bijvoorbeeld papier, gaat bij zonbestraling op de dakbedekking, drogen en derhalve krimpen. Ten gevolge van dit krimpen worden trekkrachten uitgeoefend op het schuim waardoor de stabiliteit in gevaar kan komen. Als gevolg van het isolerend vermogen van de plaat, zal de zonbestraling slechts één zijde van de plaat beïnvloeden en zullen dan ook slechts op één zijde van de plaat door de cachering trekkrachten op het schuim worden uitgeoefend. Als gevolg van deze eenzijdige belasting zal de hardschuimplaat zodanig gaan vervormen, dat deze krom gaat staan. Het is om deze reden dat de meeste PUR-hardschuimfabrikanten cacheringen verwerken die ongevoelig zijn voor vocht en dus geen negatieve invloed op de stabiliteit van het hardschuim uitoefenen.

Toegepaste cacheerlagen

De meest voorkomende cacheerlagen zijn in tabel 1 vermeld. Tevens is daarbij aangegeven in combinatie met welke bevestigingswijze van het dakbedekkingssysteem de cacheerlagen kunnen worden toegepast.

Eisen te stellen aan een goede cacheerlaag

Compatibiliteit

De cacheerlaag moet compatibel (=verenigbaar) zijn met de toegepaste kleefstoffen en dakbedekking. Een voorbeeld hiervan is de combinatie van type cacheerlaag en niet bitumenbestendige PVC-dakbanen. Als een dergelijke PVC-dakbaan op een polyurethaanschuim isolatieplaat met een cacheerlaag van gebitumineerd glasvlies wordt toegepast, treedt de weekmaker uit de PVC-dakbaan (zogenaamde weekmakermigratie) en zal deze dakbaan uiteindelijk hard worden en daardoor gaan scheuren. Als een polyurethaanschuim plaat met een cacheerlaag van bijvoorbeeld MG/PE-gecoat glasvlies wordt gekozen, treedt geen weekmakermigratie op.

Blijvend goede hechting met het schuim

Bij aan een ondergrond gekleefde of direct mechanisch bevestigde isolatieplaten is de hechtsterkte van de cacheerlaag aan het schuim een essentiële eigenschap voor de 'stormvastheid' van het dakbedekkingssysteem. De door het schuim op de cacheerlaag uitgeoefende trekkacht moet blijvend door de cacheerlaag op genomen kunnen worden. Zou de cacheerlaag loslaten van het schuim dan treedt vervorming van de isolatieplaat op.

Vochtongevoelig

In vrijwel iedere warmdakconstructie vindt in de winterperiode een geringe hoeveelheid inwendige condensatie plaats. In de praktijk betekent dit dat de bovenste cacheerlaag nat wordt. Onder invloed van dit vocht zal een vocht-ongevoelige cachering geen krachten uitoefenen op de stabiliteit van het schuim. Bij een papierachtige cachering zal het vocht worden geabsorbeerd. Bij de droging van de cacheerlaag worden dusdanige krachten op het schuim uitgeoefend, dat de vormstabiliteit wordt aangetast, wat leidt tot het kromtrekken van de plaat.
Niet alleen door inwendige condensatie maar ook door regen kan de cacheerlaag van isolatiemateriaal nat worden. Ondanks het feit dat iedereen voorschrijft om 'isolatiemateriaal droog op te slaan en droog te verwerken' en dat 'een dagproductie waterdicht moet worden afgesloten' toont de praktijk vaak een ander beeld. Isolatiemateriaal staat dan dikwijls in weer en wind met slechts een simpele krimpfolie als bescherming. Soms ook worden honderden vierkante meters isolatie geparkerd die na enkele dagen nog niet van dakbedekking zijn voorzien met als gevolg een risico op nat regenen. Een vochtongevoelige cacheerlaag is in het Nederlandse klimaat dus van essentieel belang om problemen te voorkomen.

In dit verband kan worden opgemerkt dat in het begin van de zeventiger jaren in Nederland regelmatig polyurethaanschuim met papieren cacheerlagen werden toegepast. Door de vele schadegevallen (kromtrekken van isolatieplaten) ten gevolge van het nat worden van de cacheerlaag wordt dit type cacheerlaag al meer dan vijftien jaar niet meer in Nederland toegepast. In het buitenland wordt dit soort platen nog wel gebruikt, echter met verwerkingsvoorschriften welke in Nederland nauwelijks worden gehanteerd. De afwijking betreft voornamelijk het gebruik van veel meer bevestigingsmiddelen per plaat en een absoluut volledige verkleving met warme bitumen op de ondergrond van de plaat. Beide verwerkingsvoorschriften hebben tot doel de plaat volledig te fixeren, zodat vervormen niet mogelijk is. Desondanks kent men instabiliteitsproblemen als gevolg van vocht absorberende cacheerlagen. Vooruitlopend op de invoering van de nieuwe Europese normering voor isolatiematerialen hebben de Duitse fabrikanten van PUR-hardschuim besloten in principe per september van dit jaar te stoppen met het gebruik van vocht absorberende cacheerlagen.

Conclusie

Met polyurethaanschuim isolatieplaten zijn nog steeds goede daken te maken mits men zich aan de (vernieuwde) verwerkingsrichtlijnen van de leveranciers en fabrikanten houdt. Vochtgevoelige cacheerlagen, zoals bijvoorbeeld papier, verhogen het risico op kromtrekken van PUR-schuimplaten. Als een isolatieplaat met vochtgevoelige cachering is voorgeschreven blijft de keuze van deze plaat ook de verantwoordelijkheid van de dakdekker. Immers de dakdekker kent als geen ander de praktijkrisico's met betrekking tot het voorschrift 'droog opslaan en droog verwerken van de isolatie' en weet ook dat het oppervlak van isolatieplaten (en dus de cacheerlaag) bij iedere dakconstructie in de winterperiode door condensatie nat wordt. Daarnaast weet hij ook dat 'vol en zat' plakken van isolatie in de meeste gevallen niet plaats heeft. Zowel de bestekschrijver als de dakdekker moeten zich bewust zijn van de risico's van PUR-schuimplaten met vochtgevoelige cacheerlagen en hieruit hun conclusies trekken.

door: Janus Smits