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Science du bâtiment

Performance éprouvée : GAF publie une étude sur les TPO usées

By Don Kilcoyne

17 juin 2020

A commercial roof with mountains in the background

Introduced as a roofing membrane in the 1960s, and first marketed in the U.S. as a commercial roof membrane in the early 1990s, thermoplastic polyolefin (TPO) has, within the last two decades, become the fastest growing commercial roof membrane on the market. TPO now represents nearly 50 percent of the installed low-slope roofing in the United States.

Analyzed extensively in laboratories and under accelerated weathering conditions, TPO has demonstrated good heat aging performance as well as UV stability. However, in part because the TPO market has experienced most of its growth in the last 20 years, it's been difficult to properly assess historical, in-the-field TPO performance.

Jusqu’à aujourd’hui.

Today, many TPO roofs in the United States have been in service for over 20 years. So in order to assess performance and the ability to repair aged TPO roof membranes, GAF acquired samples from 20 aged roofs located throughout the United States, installed over office buildings, manufacturing facilities, retail outlets, libraries, automotive repair shops, warehouses, and a grocery store. These 20 samples represent the start of an ongoing study, with more samples to be collected.

These samples were analyzed, focusing on known failure modes including erosion of the cap (thickness over scrim) down to the scrim and surface cracking, as well as concerns surrounding the ability to repair TPO membranes as they age.

A GAF team that includes Director of Building and Roofing Science Jennifer Keegan, AAIA, and Building and Roofing Science Architect Jim Kirby, AIA, presented the results of these findings in Proven Performance – Aged TPO Field Study, prepared for the 2020 IIBEC Convention. The study and report are just the beginning of an ongoing effort by GAF to assess the performance and ability to repair aged TPO roof membranes.

Study Overview

For in-depth details, methodology and findings of the Proven Performance study, we advise readers to download the entire report. The following is a high-level summary:

Sample Selection:

  • Membrane samples were collected from roofs around the United States that were at least 12 years in service and could offer a general sense of typical performance in various locations. Access and availability of the owner were a governing factor.
  • The oldest sample reviewed to date was installed in 2001.
  • All samples were from the same manufacturer and were predominantly 45 and 60-mil smooth-back membranes. All samples were taken from mechanically attached, induction welded, and adhered roofs. (i.e. no self-adhered samples)
  • When possible, two samples were taken from each roof. Each was 2-foot by 3-foot and captured a field-welded seam.
  • The large samples were cut into smaller pieces to evaluate membrane thickness, thickness over scrim, brittleness, heat aging and weather resistance, ply adhesion of existing welds, and ply adhesion of repair welds.

Test Program and Results Overview

The testing program was built around ASTM D6878-19, with modifications as needed for aged samples. The artificial aging tests were replaced with field aging for a minimum of 12 years. All tests were conducted in a commercial test laboratory and all data gathered was used in the analysis.

Overall, the aged TPO membrane roofs in this study are performing well and, in most instances, meeting the current ASTM D6878-19 requirements for newly manufactured membranes.

  • Even after 12 or more years of aging, both the 45 and 60-mil membrane samples exceeded current thickness requirements for newly manufactured TPO membranes.
  • Both the 45 and 60-mil membranes analyzed in this study are still in compliance with these newly-manufactured membrane requirements, with the thickness over scrim averaging over 40-percent of the actual aged membrane thickness.
  • All of the samples, both the 45 and 60-mil membranes, exhibited no signs of cracking when bent over the mandrel and viewed at 7X magnification.
  • All of the 60-mil samples tested to date still meet cold temperature flexibility requirements after 12 or more years of aging. The 45-mil samples showed signs of cracking at -40°F. While this is still good performance and aged membranes cannot be expected to perform at the same level as new membranes, the data supports the use of thicker membranes for longer term performance.
  • Ply adhesion values of the aged TPO membrane were 15-percent above the average ply adhesion value from the SRI study on new TPO membranes. As expected, the aged welds appear to be performing well and are of adequate strength.
  • Ply adhesion values of new repair membrane to the aged TPO membrane are above the average ply adhesion value for new TPO membranes. This provides some validity to the integrity of properly executed repairs to aged TPO membranes.

Download the Proven Performance — Aged TPO Field Study: gaf.com/tpostudy

About the Author

Don Kilcoyne, rédacteur et réviseur pour GAF, crée des campagnes de marketing et des messages pour faire connaître la marque, les initiatives, les produits et les priorités de l'entreprise en vidéo, sur des documents imprimés et dans les médias sociaux, ainsi que par l'entremise de GAF Roof Views. Il s'est joint à l'équipe de GAF à la fin de 2016, apportant son expertise en tant que directeur créatif et auteur.

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Al agregar este revestimiento a un techo con una estructura firme, se puede extender la vida útil del techo existente. La silicona es un componente inorgánico, por lo que mantiene sus propiedades a la intemperie. A su vez, es un material flexible que puede absorber la mayor parte del movimiento normal de un techo a fin de evitar el agrietamiento y la pérdida de sus capacidades de protección.Beneficios de los revestimientos de silicona para techosAdemás de su flexibilidad y su capacidad para extender la vida útil del techo existente, los revestimientos de silicona ofrecen una serie de beneficios. Laura Soder, gerenta sénior de productos líquidos y revestimientos de GAF, explica que los revestimientos de silicona de GAF están diseñados para proteger el techo de filtraciones y ofrecer otras ventajas relacionadas.Protección contra rayos UVEl principal beneficio de los revestimientos de silicona es la protección contra los rayos ultravioleta (UV). "La fórmula de la silicona de GAF incluye dióxido de titanio, lo que ofrece una estabilidad excepcional contra los rayos UV y una reflectancia solar alta", afirma. Esta protección UV ayuda a reducir la temperatura del techo, lo que se traduce en un mejor funcionamiento de las unidades de techo.RentabilidadLos revestimientos de silicona son soluciones rentables que sirven para retrasar el costo de los materiales y la mano de obra necesarios para reemplazar el techo en su totalidad. Funcionan de manera excelente con la mayoría de los techos comerciales y se acoplan especialmente bien con los techos de metal.Restaura el techo existente y extiende su vida útilSoder señala que los revestimientos de silicona se adhieren bien a los techos de metal, lo que los convierte en una excelente opción para extender la vida útil de este tipo de techos. Antes de su aplicación, cepille el óxido ligero o trate específicamente las zonas con más óxido. "Hay muchos techos de metal instalados y, para aquellos que tienen una estructura firme y solo requieren una restauración moderada, se puede agregar con facilidad años de vida útil al techo al revestirlo con silicona", sostiene.Resistente a la humedadLos revestimientos de silicona también son conocidos por su capacidad de resistencia a la humedad. Como la silicona es inorgánica, resiste la degradación en zonas en las que el agua se acumula, lo que la convierte en una opción ideal para áreas con muchas lluvias o nieve.Funciona en climas calurosos y fríosLa silicona tiene un amplio rango de temperaturas en las que se puede aplicar. Al no contener agua, puede aplicarla en temperaturas más bajas que el acrílico y otros revestimientos de techo. Proporciona una capa de impermeabilización monolítica y sin fisuras por encima de los techos de metal existentes. Además, la silicona se contrae y expande junto con el metal en climas fríos y calurosos.En qué se diferencian los revestimientos de silicona de los revestimientos elastoméricosEn comparación con el acrílico y otros revestimientos elastoméricos para techos, la silicona tiene ciertas ventajas.Los acrílicos son revestimientos de protección a base de agua con resistencia a los UV, pero no deben instalarse en lugares donde se acumula el agua, ya que podrían romperse y comenzar a deslaminarse. La silicona es un material que se termina de curar con la humedad, lo que significa que reacciona con la humedad del aire y se seca hasta lograr una película.Soder explica que ambos materiales son flexibles y adecuados para su uso sobre el metal. Pero, si hay agua estancada, el acrílico no es la mejor opción. "Si bien la silicona es más costosa, en general, se degrada a un ritmo mucho más lento que otros revestimientos", sostiene. Ahora bien, una de las desventajas de la silicona en comparación con otros revestimientos elastoméricos para techos es que es resbaladiza cuando está mojada.Recorrido por la instalación y aplicaciónSi bien los revestimientos de silicona pueden extender la vida útil de un techo existente, Soder sostiene que es mejor instalar el revestimiento antes de que finalice la vida útil de la membrana existente.Como las filtraciones suelen ocurrir en las juntas de los techos, puede agregar sellador de silicona en esas zonas. La fórmula de los selladores difiere de la de los revestimientos: en la de los selladores se utilizan otros polímeros de silicona, lo que los vuelve más robustos y pesados. Los selladores de silicona están formulados para las zonas de mucha presión y pueden ayudar a absorber el movimiento en puntos críticos del techo. 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Una buena regla de oro es hacer inspeccionar el techo cada seis meses. Aplicar un sellador de silicona puede servir para tratar las zonas con filtraciones o grietas. El sellador de silicona es estable contra los rayos UV y no necesita una capa final, según Soder.Agregar revestimientos de silicona para techos a la caja de herramientasCon tantos beneficios, los revestimientos de silicona para techos deberían ser la primera opción en los proyectos de planificación de restauración del techo. Además, al tener tantas opciones disponibles, puede elegir el tipo que sea mejor para cada tipo de techo en el que trabaje. ¿Tiene más preguntas sobre los revestimientos para techos? Los representantes del servicio técnico de GAF estarán encantados de asistirle con su nuevo proyecto de revestimiento.

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Al agregar este revestimiento a un techo con una estructura firme, se puede extender la vida útil del techo existente. La silicona es un componente inorgánico, por lo que mantiene sus propiedades a la intemperie. A su vez, es un material flexible que puede absorber la mayor parte del movimiento normal de un techo a fin de evitar el agrietamiento y la pérdida de sus capacidades de protección.Beneficios de los revestimientos de silicona para techosAdemás de su flexibilidad y su capacidad para extender la vida útil del techo existente, los revestimientos de silicona ofrecen una serie de beneficios. Laura Soder, gerenta sénior de productos líquidos y revestimientos de GAF, explica que los revestimientos de silicona de GAF están diseñados para proteger el techo de filtraciones y ofrecer otras ventajas relacionadas.Protección contra rayos UVEl principal beneficio de los revestimientos de silicona es la protección contra los rayos ultravioleta (UV). "La fórmula de la silicona de GAF incluye dióxido de titanio, lo que ofrece una estabilidad excepcional contra los rayos UV y una reflectancia solar alta", afirma. Esta protección UV ayuda a reducir la temperatura del techo, lo que se traduce en un mejor funcionamiento de las unidades de techo.RentabilidadLos revestimientos de silicona son soluciones rentables que sirven para retrasar el costo de los materiales y la mano de obra necesarios para reemplazar el techo en su totalidad. Funcionan de manera excelente con la mayoría de los techos comerciales y se acoplan especialmente bien con los techos de metal.Restaura el techo existente y extiende su vida útilSoder señala que los revestimientos de silicona se adhieren bien a los techos de metal, lo que los convierte en una excelente opción para extender la vida útil de este tipo de techos. Antes de su aplicación, cepille el óxido ligero o trate específicamente las zonas con más óxido. "Hay muchos techos de metal instalados y, para aquellos que tienen una estructura firme y solo requieren una restauración moderada, se puede agregar con facilidad años de vida útil al techo al revestirlo con silicona", sostiene.Resistente a la humedadLos revestimientos de silicona también son conocidos por su capacidad de resistencia a la humedad. Como la silicona es inorgánica, resiste la degradación en zonas en las que el agua se acumula, lo que la convierte en una opción ideal para áreas con muchas lluvias o nieve.Funciona en climas calurosos y fríosLa silicona tiene un amplio rango de temperaturas en las que se puede aplicar. Al no contener agua, puede aplicarla en temperaturas más bajas que el acrílico y otros revestimientos de techo. Proporciona una capa de impermeabilización monolítica y sin fisuras por encima de los techos de metal existentes. 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Les avantages des enduits de toiture en silicone

En tant qu’entrepreneur en toitures commerciales, vous êtes responsable de choisir les bons matériaux pour chaque chantier. Cependant, prendre une décision peut être difficile avec le grand nombre d’options disponibles. Les professionnels de l’industrie se tournent de plus en plus vers les enduits de toiture en silicone pour leur solidité et durabilité. Ces enduits peuvent aider à prolonger la durée de vie des toits dont la structure est saine et potentiellement, faire économiser du temps et de l’argent aux propriétaires en retardant la nécessité de refaire le toit en entier. De plus, leurs propriétés de restauration fonctionnent très bien avec la plupart des systèmes de toitures commerciales tels que les toits en EPDM, multicouche, en bitume et en métal. Que sont les enduits de toiture en silicone? Les enduits en silicone sont des enduits de toiture qui offrent haute performance et une protection imperméabilisante. Ajouter cet enduit à un toit de structure saine peut aider à contribuer à prolonger la durée de vie de la toiture existante. Le silicone est inorganique, ce qui signifie qu'il peut maintenir ses propriétés dans des conditions météorologiques défavorables. Il est également flexible et peut absorber la plupart des mouvements normaux de toiture pour aider à prévenir les craquelures et la perte de ses caractéristiques protectrices. Avantages des enduits de toiture en silicone En plus d’ajouter de la flexibilité et de prolonger la durée de vie du toit existant, les enduits en silicone offrent de nombreux autres avantages. Laura Soder, chef de produit principal pour les liquides et enduits chez GAF explique que les enduits en silicone GAF sont conçus pour aider à protéger contre les fuites et offrir d’autres avantages. Protection contre les rayons UV Le plus grand avantage des enduits en silicone est la protection contre les rayons ultraviolet (UV). « Le silicone de GAF est formulé avec du dioxyde de titane offrant une stabilité UV exceptionnelle et une réflectance solaire élevée, » explique-t-elle. Cette protection contre les UV peut aider à baisser les températures du toit ce qui peut se traduire en un fonctionnement plus efficace des unités de toit. Abordable Les enduits en silicone sont une solution abordable qui peut aider à retarder les frais de matériaux et de main-d’oeuvre nécessaires pour remplacer tout le toit. Ils fonctionnement extrêmement bien avec la plupart des toitures commerciales et s’associent exceptionnellement bien avec les toitures en métal. Restaure et contribue à prolonger la durée de vie du toit existant Soder précise que les enduits en silicone adhérent bien aux toitures en métal ce qui en font une excellente façon de prolonger la durée de vie des toitures en métal. Avant l’application, brossez les zones légèrement rouillées ou traitez localement les points plus rouillés. « Il existe de nombreuses toitures en métal, et pour celles dont la structure est solide et qui requièrent uniquement une restauration modérée, vous pouvez facilement ajouter des années à la durée de vie de la toiture en les recouvrant de silicone », poursuit-elle. Résistance à l'humidité Les enduits en silicone sont également connus pour leur caractéristique de résistance à l’humidité. Étant donné que le silicone est inorganique, il résiste à la dégradation dans des zones où il y a de l’eau stagnante. C’est donc un choix idéal dans les régions pluvieuses ou enneigées. Efficace pour les températures chaudes et froides Le silicone offre un large éventail de températures d’application. Comme il ne contient pas d’eau, vous pouvez l’appliquer à des températures plus basses que l’acrylique ou que d’autres enduits de toiture. Il cree une couche monolithique imperméabilisante homogène sur les toitures en métal existantes. Le silicone se contractera également avec le métal par temps chaud et froid. Comparaison du silicone et des enduits à base d’élastomère Le silicone offre quelques avantages par rapport aux enduits en acrylique et autres enduits de toitures à base d'élastomère. Les acryliques sont des enduits protecteurs à base d’eau offrant une résistance contre les UV, mais ils ne devraient pas être installés dans des régions où l’eau stagne puisqu’ils peuvent se décomposer et commencer à se décoller. Le silicone est un matériel qui durcit à l’humidité, cela veut dire qu’il réagit avec l’humidité ambiante et sèche pour creer un film fini. Soder explique que les deux matériaux sont flexibles et peuvent être utilisé sur du métal. Cependant, si vous avez de l’eau stagnante, l’acrylique n’est pas le meilleur choix. « Même si le silicone est plus cher, il résiste normalement plus longtemps que d’autres enduits, » explique-t-elle. Cela dit, un des désavantages du silicone comparativement à d’autres enduits de toitures à base d’élastomère​​​​​​​ est qu’il est glissant lorsque mouillé. Exploration de l’installation et de l’application Bien que les enduits en silicone peuvent aider à prolonger la durée de vie d'une toiture existante, Soder explique qu’il est conseillé d’installer l’enduit avant la fin de la durée de vie de la membrane existante. Étant donné que les fuites ont tendance à apparaitre au niveau des joints des toitures, ajoutez un scellant à base de silicone a ces endroits. La formulation des scellants est différente de celle des enduits. Ils utilisent des polymères de silicone différents, leur offrant un corps plus lourd et une consistance plus résistante. Les scellants à base de silicone sont formulés pour les endroits les plus sollicités et peuvent aider à absorber les mouvements aux points importants du toit. Ils travaillent de concert avec l’enduit en silicone pour protéger le toit. Avant d’appliquer un enduit, assurez-vous que le toit est propre, sec et solide. « Propre veut dire sans contaminants, poussière, huiles, feuilles et autres débris, » explique Soder. Vous pouvez utiliser le Nettoyant concentré de nettoyage GAF pour laver votre toit sous pression. Comme le silicone durcit à l’humidité, le toit doit être sec avant l’application. Appliquer le revêtement sur une surface humide peut affecter l’adhésion et est souvent une des plus grandes erreurs que vous pouvez faire au moment de l’installation. Vous voulez que l'enduit commence son processus de durcissement avec l’humidité ambiante, et pas avec l’humidité qui se trouve sur le toit. Comment appliquer les enduits en silicone L’application d’un enduit de toiture en silicone comprend cinq étapes : nettoyez tous les débris du toit et vérifiez que l’enduit va bien adhérer à la surface. Assurez-vous que le toit est solide. Réparez les tôles en métal cassées et remplacez les fixations manquantes ou endommagées. Traitez tous les joints et toutes les fixations avec un scellant à base de silicone comme le mastic en silicone GAF. Appliquez à 60 mils ou à une épaisseur mouillée de 1/16 po à l'aide d'un pinceau. Utilisez le même scellant sur toutes les courbes, pénétrations et canalisations. Finalement, appliquez l'enduit de toiture en silicone sur tout le toit. Certains enduits, comme l’enduit Unisil GAF requièrent deux couches alors que d’autres comme le silicone à haute teneur en solides de GAF pourraient seulement en nécessiter une. Comprendre les besoins en matière d’entretien et longévité L’entretien d’un enduit de toiture en silicone est essentiel. Régler les problèmes avant qu'ils ne deviennent problématiques peut aider à minimiser le coût des réparations et maximiser la durée de vie de l'enduit. Comme la toiture se contracte au fil du temps, des problèmes au niveau des joints peuvent apparaitre. Une bonne règle générale est d’avoir une inspection de toiture tous les six mois. L’application d’un scellant à base de silicone peut aider à résoudre des zones où il y a des fuites ou des craquelures. Le scellant à base de silicone résiste aux UV et ne requière pas l’utilisation d’un revêtement, explique Soder. Ajout des enduits de toitures en silicone à votre boîte d’outils Offrant de nombreux avantages, vous devriez toujours considérer les enduits de toiture en silicone lorsque vous planifiez des projets de restauration de toitures. Et comme il existe de nombreuses options disponibles, vous pouvez choisir le meilleur type pour chaque toiture sur laquelle vous travaillez. Vous avez plus de questions à propos des enduits de toiture? Les représentants du service technique de GAF sont heureux de vous aider lors de votre prochain projet de revêtement.

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