Asfalt kiremit - Asphalt shingle

3 sekmeli asfalt kiremit çatıdaki bir mahya, mahya üzerine katlanmış ve kısmen birbiri üzerine binen çivilenmiş bireysel kiremit "tırnaklarından" oluşur.

Bir asfalt taş duvar ya da bir tür çatı shingle kullanımları bu asfalt su yalıtımı için. Kuzey Amerika'da en yaygın kullanılan çatı kaplamalarından biridir çünkü nispeten ucuz bir ön maliyeti vardır ve kurulumu oldukça basittir.

Tarih

Asfalt zona Grand Rapids, Michigan'dan Henry Reynolds tarafından bir Amerikan buluşudur. İlk olarak 1903'te, genel olarak Amerika'nın bazı bölgelerinde 1911'de kullanıldı ve 1939'da 11 milyon kare zona üretildi. Çatılarda ahşap zona kullanımını ortadan kaldırmak için bir ABD Ulusal Yangın Sigortacıları Kurulu kampanyası , 1920'lerde asfalt zona popülaritesinin artmasına katkıda bulunan bir faktördü. Bu zonaların öncüsü ilk olarak 1893'te geliştirildi ve yüzey granülleri olmadan asfalt rulo çatı kaplamaya benzeyen asfalt hazır çatı kaplama olarak adlandırıldı . 1897'de malzemeyi daha dayanıklı hale getirmek için yüzeye arduvaz granülleri eklendi. Test edilen granül türleri arasında mika, istiridye kabukları, arduvaz, dolomit, uçucu kül, silika ve kil bulunmaktadır. 1901'de bu malzeme ilk olarak tek parçalı ve çok parçalı zona olarak kullanılmak üzere şeritler halinde kesildi.

Tüm zona , 1920'li yıllara kadar pamuklu bezlerin daha pahalı hale geldiği ve alternatif malzemelerin kullanıldığı keçe adı verilen temel malzeme ile öncelikle organikti . Keçe olarak kullanılan diğer organik malzemeler arasında yün, jüt veya manila ve odun hamuru bulunur. 1926'da Ulusal Standartlar Bürosu ile Asfalt Shingle ve Araştırma Enstitüsü, 22 tür deneysel keçeyi test etti ve performansta önemli bir fark bulamadı. 1950'lerde, shingle çatılarda rüzgar hasarını önlemeye yardımcı olmak için kendinden contalı ve elle uygulanan yapıştırıcılar kullanılmaya başlandı. Tasarım standardı, kendi kendine kapanan yapışkan şeritlerin 140 °F'de (60 °C) on altı saat sonra tamamen yapıştırılmasıydı. Ayrıca 1950'lerde çatı çivileri yerine 3 ⁄ 4 inç (19 mm) zımba tellerinin kullanımıyla ilgili testler yapıldı, çiviler kadar iyi performans gösterebileceklerini gösterdi, ancak dört çiviye kıyasla altı zımba ile. 1960'da fiberglas mat tabanlar sınırlı bir başarı ile tanıtıldı; daha hafif, daha esnek fiberglas zonaların, özellikle donma sıcaklıklarında rüzgar hasarına karşı daha duyarlı olduğu kanıtlandı. Asbest yerine fiberglas kullanılarak yapılan sonraki nesiller, kabul edilebilir dayanıklılık ve yanmazlık sağladı. Ayrıca 1960'larda, dolu 1,5 inçten (38 mm) daha büyük bir boyuta ulaştığında meydana geldiği tespit edilen dolu hasarına ilişkin araştırmalar.

Asfalt Çatı Kaplama İmalatçıları Derneği (ARMA), 1990 yılında shingle rüzgar direncini geliştirmek için araştırmalara devam etmek için Yüksek Rüzgar Görev Gücü'nü kurdu. 1996 yılında, çatı kaplama malzemeleri için bir darbe direnci sınıflandırma sistemi oluşturmak üzere ABD emlak sigortası endüstrisi, İş ve Ev Güvenliği Enstitüsü ve Sigortacı Laboratuvarı (UL) arasında bir ortaklık kuruldu. UL 2218 olarak bilinen sistem, darbe dayanımı için ulusal bir standart oluşturdu. Daha sonra, sigortacılar en yüksek etki sınıflandırmasını (sınıf 4) taşıyan zona kullanan yapılar üzerindeki poliçeler için indirimli primler teklif ettiler. 1998'de Texas Sigorta Komiseri Elton Bomer , Texas'ın 4. sınıf çatıları kuran poliçe sahiplerine prim indirimleri sağlamasını zorunlu kıldı.

Türler

Avalon, New Jersey'de bir evde asfalt zona

Asfalt zona yapmak için organik ve fiberglas olmak üzere iki tip temel malzeme kullanılır . Her ikisi de benzer şekilde yapılır, bir veya her iki tarafı asfalt veya modifiye asfalt ile kaplanmış asfalta doymuş bir taban, açıkta kalan yüzey arduvaz, şist, kuvars, vitrifiye tuğla, taş veya seramik granüller ile emprenye edilir ve alt kısım -Kullanmadan önce zonaların birbirine yapışmasını önlemek için kum, talk veya mika ile kaplanmıştır.

Üst yüzey granülleri, zonaların bozulmasına neden olan ultraviyole ışığı bloke eder, asfalt çekirdeğin bir miktar fiziksel korunmasını sağlar ve güneşli iklimlerde ısı yansıtmaları için tercih edilen daha açık, daha soğuk olanlarda ise daha koyu tonlar emilim için renk sağlar. Bazı zonaların yüzeyine yosun oluşumunu önlemeye yardımcı olmak için bakır veya başka biyositler eklenir. Sert rüzgarlarda kaldırmaya karşı direnç sağlamak için zonaların alt tarafında kendinden sızdırmaz şeritler standarttır. Bu malzeme tipik olarak kireçtaşı veya uçucu kül ile modifiye edilmiş reçineler veya polimer ile modifiye edilmiş bitümdür. Amerikan İnşaat Mühendisleri Derneği ASTM D7158, aşağıdaki sınıf derecelendirmelerine sahip çoğu süreksiz, dik eğimli çatı kaplamaları (asfalt kiremitler dahil) için rüzgar direnci standardı olarak çoğu Amerika Birleşik Devletleri konut binası kodunun kullandığı standarttır: D Sınıfı – Temel rüzgar hızlarında başarılı 90 mph'ye (140 km/sa) kadar ve dahil); G Sınıfı – 120 mph (190 km/sa) değerine kadar (bu hız dahil) temel rüzgar hızlarında geçer; ve H Sınıfı – 150 mph (240 km/sa) değerine kadar (bu hız dahil) temel rüzgar hızlarında geçer. Bazen modifiye veya kauçuklaştırılmış asfalt olarak adlandırılan stiren-bütadien-stiren (SBS) olarak bilinen bir katkı maddesi , bazen asfalt karışımına eklenerek zonaları daha esnek, termal çatlamaya karşı dirençli ve dolu darbelerinden kaynaklanan hasarlara karşı daha dirençli hale getirir. Bazı üreticiler , darbelere karşı daha dayanıklı olmaları için zonaların arka tarafında ince bez olarak bilinen bir kumaş destek kullanır . Çoğu sigorta şirketi, Sınıf 4 darbe dereceli zona kullanmak için ev sahiplerine indirimler sunar.

Organik

Organik zona, atık kağıt, selüloz, ağaç lifi veya diğer malzemeler gibi organik malzemelerden oluşan bir taban matı ile yapılır. Bu, su geçirmez hale getirmek için asfaltla doyurulur, daha sonra katı granüllerle kaplanmış bir yapışkan asfalt kaplaması uygulanır. Bu tür zonalar, birim alan başına fiberglas zonalardan yaklaşık %40 daha fazla asfalt içerir. Organik çekirdekleri, onları yangın hasarına daha yatkın hale getirerek, maksimum "B" sınıfı FM yangın derecesi ile sonuçlanır . Ayrıca soğuk havalarda fiberglas zonalardan daha az kırılgandırlar.

Erken ahşap malzeme bazlı versiyonlar çok dayanıklı ve yırtılması zordu, alt tabakaya yapıştırmak için zonaların alt tarafına kendinden sızdırmaz malzemeler eklenmeden önce önemli bir kaliteydi. Ayrıca, 1980'lerin başlarından önce üretilen bazı organik zonalar asbest içerebilir.

Fiberglas

Fiberglas takviyesi, organik mat zonalardaki asbestin yerini alacak şekilde tasarlandı . Fiberglas zona, üre - formaldehit reçinesi ile bağlanmış ıslak, rastgele yerleştirilmiş cam elyaflardan yapılmış bir cam elyaf takviye matına sahiptir . Paspas daha sonra su geçirmez hale getirmek için mineral dolgular içeren asfalt ile kaplanır. Bu tür zonalar, organik/kağıt paspaslara göre yangına daha iyi dayanır ve bu da onları "A" sınıfı kadar yüksek bir derecelendirmeye uygun hale getirir. Konum yoğunluğu tipik olarak ayak kare başına (8,8-11,2 kg / 1.8 ile 2.3 pound arasında değişir ² ).

Fiberglas zona yavaş yavaş organik keçe zona yerini almaya başladı ve 1982'de kullanımda onları geçti. 1990'larda Florida'daki yaygın kasırga hasarı , endüstrinin bitmiş asfalt zona üzerinde 1700 gramlık bir yırtılma değerine bağlı kalmasına neden oldu.

2003 Uluslararası Yapı Kodu Bölüm 1507.2.1 ve 1507.2.2 uyarınca, asfalt zona sadece 12 birim yatayda (%17 eğim ) veya daha fazla dikey olarak iki birim çatı eğimlerinde kullanılacaktır . Asfalt kiremitler, sağlam kılıflı güvertelere bağlanacaktır. Daha sığ eğimler, asfalt haddelenmiş çatı kaplama veya diğer çatı kaplama işlemlerini gerektirir.

Mimari veya üç sekmeli

Asfalt zona iki standart tasarım seçeneğine sahiptir: mimari (boyutlu olarak da bilinir) zona ve üç sekmeli zona. Üç sekme, esasen tek tip bir şekle ve boyuta sahip düz, basit zonalardır. Daha az malzeme kullanırlar ve mimari zonalardan daha incedirler ve bu nedenle hem malzeme hem de kurulum için daha hafif ve daha düşük maliyetlidirler. Ayrıca, iyi mimari asfalt zona kadar uzun süre dayanmazlar veya üreticinin garantilerini sunmazlar. Üç sekme, kiralık mülk olarak kullanılanlar gibi düşük değerli evlerde hala en yaygın olarak kurulur. Ancak, mimari tarz lehine popülaritesi azalmaktadır. Boyutlu veya mimari zona daha kalın ve daha güçlüdür, şekil ve boyut olarak farklılık gösterir ve daha estetik bir çekicilik sunar; daha belirgin, rastgele gölge çizgileri oluşturmak, ahşap sallama kiremitleri gibi geleneksel çatı kaplama malzemelerinin görünümünü daha iyi taklit eder. Sonuç, daha doğal, geleneksel bir görünümdür. Kurulumu daha pahalı olsa da, neredeyse tüm asfalt kiremit çatılar böyle bir son kullanma tarihine ulaşılmadan önce değiştirildiğinden, bazen 50 yıla kadar daha uzun üretici garantileri ile gelirler - tipik olarak orantılıdır. Üç sekmeli zonaların tipik olarak 15-18 yıl sonra değiştirilmesi gerekirken, Boyutlu tipik olarak 24-30 yıl sürer.

Nitelikler

Asfalt zona, rüzgar, dolu veya yangın hasarı ve renk bozulmasından kurtulmalarına yardımcı olan çeşitli niteliklere sahiptir.

Amerikan Test Malzemeleri Derneği (ASTM), çatı kiremitleri için spesifikasyonlar geliştirmiştir: ASTM D 225-86 (Mineral Granüllerle Yüzeyli Asfalt Zona (Organik Keçe) ve ASTM D3462-87 (Cam Keçeden Yapılmış ve Mineral Granüllerle Yüzeylenmiş Asfalt Zona) ), ASTM D3161, Asfalt Zonaların Rüzgar Direnci için Standart Test Yöntemi (2005),
Asfalt zonaların pek çok şekli ve dokusu mevcuttur: 3 sekmeli, jet, "imzalı kesim", Art-Loc, t-lock, tie lock, vb. Mimari (lamine) shingle, çok katmanlı, lamine bir shingle olup daha fazla çeşitlilik sağlar. , bir çatı yüzeyine konturlu görsel efekt ve su için daha fazla direnç ekleyin. Bu zona, shingle görünümünde tekrarlayan desenlerden kaçınmak için tasarlanmıştır. Kalça ve sırt çizgileri, sığacak şekilde kesilmiş standart üç sekmeli zona içerebilir. Üreticiler ayrıca bu alanlar için özel zona üretmektedir. Başlangıç kiremitleri de gereklidir ve kurulum tamamlandıktan sonra görünmedikleri için burada ekstra kiremit (genellikle 'atık' olarak anılır) kullanılır. Bununla birlikte, üreticiler ayrıca özel bir başlangıç sırası shingle yaparlar. Özel mahya/kalça zona kullanımı ve özel başlangıç sıra zona kullanımı, malzeme maliyetinde bir artış karşılığında işçilik giderlerinin azalmasına neden olur. Lamine zona, geleneksel üç sekmeli shingle tasarımlarından daha ağır ve daha dayanıklıdır.
Güneş yansıtıcı zona, daha iyi yansıtıcı bir yüzey olarak sıcak iklimlerde iklimlendirme maliyetlerini düşürmeye yardımcı olur .
Rüzgar hasarı : Asfalt zona rüzgar hasarına karşı değişen direnç gösterir. En yüksek bağlantı elemanı çekme direncine sahip zona, kendinden contalı yapıştırıcının bağlanma gücü, uygun şekilde çivilenmiş, rüzgar hasarına en iyi şekilde direnecektir. Yüksek rüzgar alan alanlarda dayanıklı bir altlık tutturmak ve/veya zonaların patlaması durumunda kontrplak dikişlerini kapatmak için ekstra önlemler alınabilir. UL 997 Hazır Çatı Kaplama Malzemelerinin Rüzgar Direnci sınıf 1, en iyi Rüzgar Direnci çatı standardıdır ve ASTM D 3161 sınıf F, yapışma gücü için en iyisidir.
Dolu hasarı : Dolu fırtınaları asfalt zonalara zarar verebilir. Darbe direnci için UL 2218 Sınıf 4 en iyisidir. Bu, dolu fırtınalarından sağ çıkmayı artırır, ancak zona yaşla birlikte dolu hasarına karşı daha duyarlı hale gelir.
Yangına dayanıklılık : Orman yangınları ve diğer dış yangınlar, çatıların alev alması riskini taşır. Fiberglas zona, UL 790 ve ASTM E 108 testine göre daha iyi, A sınıfı, alev yayma derecesine sahiptir. Organik zona, C sınıfı bir dereceye sahiptir.
Yosun direnci Alglerin asfalt zonalara zarar verdiğine inanılmamaktadır ancak estetik açıdan sakıncalı olabilir. Çatıda yosun oluşumundan kaynaklanan renk bozulmasını önlemek için farklı arıtma yöntemleri kullanılmaktadır. Yosun, yosun ve çatıdaki diğer döküntülerle beslenir. Bazı üreticiler , yosunlara dayanıklı zonalarında yosun oluşumuna karşı 5 ila 10 yıllık bir garanti sunar .
Kilitli zona : Özel asfalt zona, kravat kilidi veya T kilit adı verilen birbirine kilitlenecek şekilde tasarlanmıştır.
Dayanıklılık Shingle dayanıklılığı, garanti edilen ömre göre sıralanır, 20 yıldan ömür boyu garantilere kadar değişen garantiler mevcuttur. Ancak belirtilen bir garanti, dayanıklılık garantisi değildir. Bir shingle üreticisinin garantisi, onarım maliyetlerini eşit oranlarda oranlayabilir, yalnızca malzemeleri kapsayabilir, farklı hasar türleri için farklı garanti sürelerine sahip olabilir ve başka bir mal sahibine devredilebilir.

İyi durumda üç sekmeli asfalt kiremit çatı kaplama

Zona, havanın sürekli olarak sıcak veya sürekli olarak soğuk olduğu yerlerde daha uzun süre dayanma eğilimindedir. Termal şok , ortam sıcaklığı çok kısa bir süre içinde önemli ölçüde değiştiğinde zonaya zarar verebilir . "Deneyler... asfalt shingle yaşlanmasının en büyük nedeninin termal yükleme olduğunu kaydetti." Zamanla asfalt oksitlenir ve kırılgan hale gelir. Çatı oryantasyonu ve havalandırma , sıcaklıkları düşürerek çatının hizmet ömrünü uzatabilir. Her shingle monolitik bir yapı oluşturmak için altındaki katmana yapışması gerektiğinden, sıcaklıklar 10 °C'nin (50 °F) altında olduğunda zona uygulanmamalıdır. Uygun bir bağ oluşturmak için alttaki açıkta kalan asfaltın güneş ışığı ve ısı ile yumuşatılması gerekir.


Solda: Çatıdan aşağı akan kanallı su nedeniyle saçak boyunca daha hızlı asfalt kiremit aşınması örneği. Sağ: Tüm fleplerin yırtılmasıyla sonuçlanan şiddetli büzülme. Çatıdan aşağı akan su, açıkta kalan tırnakların etrafından iç alana sızabilir.

Asfalt zonaların koruyucu doğası, öncelikle kağıdı emprenye eden uzun zincirli hidrokarbonlardan gelir. Sıcak güneşte zamanla hidrokarbonlar yumuşar ve yağmur yağdığında hidrokarbonlar yavaş yavaş zonadan yıkanır ve yere düşer. Saçaklar ve karmaşık çatı hatları boyunca daha fazla su kanalize edilir, bu nedenle bu alanlarda kayıp daha hızlı gerçekleşir. Sonunda, ağır yağların kaybı, liflerin büzülmesine neden olur ve çivi başlarını shingle kanatlarının altında açığa çıkarır. Büzülme ayrıca kağıdın yüzeyine yapışan kumun yüzey kaplamasını da kırar ve sonunda kağıdın kendisini parçalamaya başlamasına neden olur. Çivi başları açıkta kaldığında, çatıdan aşağıya doğru akan su, çivi gövdesinin etrafındaki binaya sızabilir, bu da çatı yapı malzemelerinin çürümesine ve tavanlara ve iç boyaya nem hasarına neden olabilir.

Bakım onarım

Islak ve kuru çevre koşullarının döngüleri, ayrıca yosun ve yaprak likenleri gibi organik büyümeler ve zona üzerinde kalan odunsu döküntüler, hem kimyasal hem de fiziksel süreçlerde erken bozulmaya neden olacaktır. Düzenli olarak gerçekleştirilen, döküntülerin fiziksel olarak uzaklaştırılması ve organik büyümenin fiziksel veya kimyasal olarak uzaklaştırılması (örneğin, bir bakır sülfat, çinko klorür veya dikkatli bir şekilde uygulanıp iyice durulanan başka bir çözelti kullanılarak), asfalt çatı kaplama malzemelerinin ömrünü uzatabilir. Yosun ve yosun büyümesi, çıkıntıya ve çatıdan aşağı her dört ila altı fitte bir çinko veya bakır şeritler veya teller yerleştirilerek önlenebilir; siyah alg büyümesi bir çamaşır suyu çözeltisiyle çıkarılabilir.

İmha ve geri dönüşüm

Bertaraf yöntemleri

Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (EPA) için yürütülen 2007 tarihli bir araştırmaya göre, Amerika Birleşik Devletleri'nde her yıl yaklaşık 11 milyon ton asfalt shingle atığı üretiliyor ve en yaygın bertaraf yöntemi çöplük . Bununla birlikte, atık asfalt zona, geri dönüştürülme potansiyeli sunar.

geri dönüşüm

Geri kazanılmış asfalt zona (RAS) parçalanabilir ve kaldırımlar ve yol yüzeyleri oluşturmak için kullanılan asfalt beton karışımlarına dahil edilebilir . RAS, asfalt betonunda bağlayıcı eleman olarak görev yapan nispeten yüksek asfalt çimentosu içeriği nedeniyle, geri dönüştürülmüş asfalt karışımlarında çekici bir bileşendir.

RAS'ın iki biçimi vardır: fabrika atıklarından geri kazanılan üretici sonrası kiremitler ve hizmet ömürlerinin sonunda geri kazanılan tüketici sonrası kiremitler ("yırtılmalar" olarak da anılır). Asfalt shingle atıklarının çoğu tüketici sonrasıdır. Tüketici sonrası RAS'ın geri dönüşüm için daha az çekici özelliği vardır, çünkü temel olarak zona içindeki asfalt çimentosu bileşeni hizmet ömrü boyunca doğal olarak sertleşir ve daha yüksek sertlik, erime noktası ve yorulma çatlamasına karşı hassasiyet ile sonuçlanır. Tüketici sonrası RAS ayrıca manyetik elek kullanılarak çivilerin ve diğer metal atıkların çıkarılması gibi ek işlemler gerektirir.

Geri dönüştürülmüş asfalt karışımları, asfalt çimento bağlayıcısının kalitesine erişilmesi ve açıklanması koşuluyla, üretim sonrası ve/veya tüketici sonrası RAS içerebilir. Eskitilmiş bağlayıcılar, işlenebilir ve yorulma çatlamasına karşı dirençli bir bağlayıcı üretmek için tipik olarak yumuşak işlenmemiş asfalt bağlayıcı ve/veya gençleştirici katkı maddeleri ile birleştirilir. RAS'ta bağlayıcı kalitesine erişmek ve onu saf bağlayıcı ile karıştırmak için standart uygulama, Amerikan Devlet Karayolu ve Taşımacılık Yetkilileri Birliği (AASHTO) tarafından oluşturulmuştur. RAS bağlayıcı, düşük dereceli saf bağlayıcı ile birleştirildiğinde, tekerlek izine karşı artan direnç gibi bazı faydalı özellikler sağladığı kanıtlanmıştır.

2019 yılında, asfalt fabrikaları tarafından tahmini 1,1 milyon ton RAS kabul edildi . Kabul edilenlerin yaklaşık 423 bin tonu ön işleme tabi tutulmuş, 334 bin tonu imalat sonrası işlenmemiş zona, 277 bin tonu ise işlenmemiş tüketim sonrası zonadır.

Sağlık ve güvenlik endişeleri

RAS'ın geri dönüştürülmüş asfalt karışımlarında kullanılması 10 eyalette tamamen yasaklanmıştır ve RAS kullanımına izin veren eyaletlerin çoğu bunu belirli sektörler ve kaplama türleri ile sınırlandırmaktadır. RAS kullanımına ilişkin kısıtlamaların mevcut olmasının başlıca nedeni , 1980'lerin başlarından önce üretilen asfalt zonalarda nadiren asbest bulunmasıdır . Tipik bir asfalt kiremit çatının ömrü yaklaşık 25 yıl olmasına rağmen, yeni kurulan kiremitlerin eskilerinin üzerine yerleştirilmesi uygulaması nedeniyle endişeler devam etmektedir.

Zonaya ek olarak, asfalt fabrikaları tarafından kabul edilen tüketim sonrası shingle atıklarında bulunabilecek keçe kağıt, rulo çatı kaplama, çatı boyaları/kaplamaları, kalafatlama ve mastikte asbest de bulunmuştur. Yine de testler, asbest içeren tüketici sonrası zona yüzdesinin düşük olduğunu göstermiştir. 9 farklı tesiste test edilen 27.000'den fazla numuneyle yapılan 2007 araştırması, numunelerin %1,6'sından daha azında asbest tespit etti.

Ulusal Asfalt Kaplama Derneği, tüm tüketici sonrası RAS'ların asbest açısından denetlenmesini ve tüm geri dönüşüm operasyonlarının bir asbest yönetim planına sahip olmasını tavsiye etmeye devam ediyor.

Asfalt ayrıca doğal olarak, RAS stoklarından sızabilen veya RAS ısıtıldığında yayılabilen polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar) içerir. Bazı PAH'lar kanserojendir ve çalışanları riske atabilir. RAS'ın geri dönüştürülmesi PAH emisyonlarına yol açabilir, ancak RAS yerine bakir asfalt kullanıldığında PAH emisyonlarının daha düşük olduğunu gösteren hiçbir kanıt yoktur.

Languages

In other projects