Устройство кровель из современных материалов

Устройство кровель из современных материалов
Все рулонные битумные материалы при эксплуатации подвергаются внешним
(атмосферным) и внутренним воздействиям. Разрушение материалов при внешних
воздействиях происходит под влиянием ультрафиолетовых лучей, температуры,
кислорода и озона воздуха, силы ветра, осадков, биологических, химических и других
факторов. Разрушение материалов при внутренних воздействиях является результатом
температурных и влажностных деформаций элементов кровельных конструкций, осадки
зданий, переноса тепла, влаги, химически активных веществ через кровельное покрытие и
др. Существенно влияют на разрушение кровли ее конструкция, форма, величина уклона,
качество материалов, ошибки, допущенные при проектировании покрытий, нарушение
технологии производства кровельных работ и т.д.
В настоящее время определились три основных направления совершенствования
долговечности рулонных битумных материалов.
Первое направление — исключение контакта кровельных материалов с основанием по
всей поверхности, что позволяет обеспечить вентиляцию кровли и независимость
деформаций материала от деформации основания. Для этой цели применяется
перфорированный рубероид, укладываемый способом точечной приклейки. Но он
увеличивает нагрузку и материалоемкость кровли.
Второе направление — создание наплавляемых рубероидов с утолщенным нижним
слоем приклеивающих мастик. Подплавление нижнего слоя выполняется с помощью
горелки, что исключает трудоемкие операции по нагреву, подаче и укладке битумных
мастик.
Лучшим сырьем для кровельных битумов являются высокосмолистые, малопарафинистые
нефти нафтенового или нафтеново-ароматического основания.
Рулонные битумные материалы должны обладать устойчивостью к механическим
нагрузкам (иметь определенные деформационно-прочностные, в том числе
демпфирующие свойства) и разнообразным атмосферным воздействиям (не разрушаться
под влиянием ультрафиолетовых лучей, кислорода, температуры, влаги и т.д.) При этом
требования устойчивости материалов к разрушениям неодинаковы в широком интервале
эксплуатационных температур. Совместить выполнение столь многочисленных и
разнообразных требований в каком-либо битумном составе практически невозможно,
поэтому рулонные битумные материалы (вследствие выполнения различных функций при
эксплуатации в кровле) должны быть многослойными и к каждому из этих слоев следует
предъявлять специальные требования. Отметим, что наплавляемые материалы тоже
являются многослойными. Имея крайне низкий уровень индустриальной готовности, они
в то же время полностью соответствуют принципу функционального назначения по
количеству слоев: в них содержится защитный атмосферный слой минеральных гранул,
армирующий слой основы с мягким пропиточным битумом и нижний слой
приклеивающей мастики.
Из-за высокой хрупкости битумного слоя у наплавляемых рубероидов появляются
трещины, поэтому их следует модифицировать полимерами. Для модификации битумов
используются в основном полимеры с линейной углеродной (полиэтилен, полипропилен)
или разветвленной цепью (полиизобутилен, сополимеры пропилена), а также полимеры,
включающие ароматические кольца (дивинилстирольные каучуки).
Из широкой гаммы полимерных модификаторов основное место занимают два типа:


атактический полипропилен (АРР);
стирол-бутадиен — стирольный каучук (SBS).
Наиболее применяемыми отечественными наплавляемыми материалами являются
«Физизол», «Изопласт», «Днепрофлекс», «Полистон», «Рубестон», «Биколон-С»,
«Стеклобит», «Стекломаст», а также «Кондор», «Филизол В», «Филизол Н», «ФилизолСупер», «Днепромаст», «Стекломаст термопластичный (ТПП)», «Атаклон», «Рубемаст»,
«Бикропласт», «Бикроэласт», «Рубитэкс», «Техноэласт», «Бинабутал», «Левизол»,
«Линокром», «Фольгобит», «Экофлекс», «Элабит», «МИДА», АРР, «Изоэласт», основой
которых являются стеклохолст и стекловолокно.
Зарубежные наплавляемые материалы превосходят отечественные по своим физикотехническим свойствам. АРР-180 (американская фирма Файрстоун) представляет собой
высококачественный модифицированный атактическим полипропиленом битумный
материал на основе из нетканого полиэстера. Эти материалы обладают прочностью и
упругостью, у них большие сроки службы и высокая технологичность. Незначительно
уступают им по свойствам наплавляемые материалы ИЗОПЛАСТ и ИЗОЭПЛАСТ
российско-ирландского производства, которые обладают улучшенными параметрами:
относительным удлинением при разрыве, пределом упругости, ударной прочностью при
низких температурах, теплостойкостью. (Кстати, в распоряжении № 2132-РЗП
руководителя Комплекса архитектуры, строительства, развития и реконструкции города
Москвы указывается, что следует применять наплавляемые материалы типа «ФилизолСупер», «Изопласт» на основе малоокисленных битумов).
Третье направление совершенствования битумных материалов — создание
комбинированных кровельных материалов повышенной заводской готовности,
содержащих 2-3 и более слоев, существенно различающихся по свойствам и
функциональному назначению. Эти слои обеспечивают прочность материала (холст,
металлическая сетка), паронепроницаемость (фольга), защиту от ультрафиолетовых лучей
(минеральные гранулы). По существу, это кровли-полуфабрикаты, укладываемые в 1-2
слоя, применение которых резко повышает качество и снижает трудозатраты при
выполнении кровельных работ.
Из новых комбинированных материалов особо следует отметить сборные кровельные
покрытия типа НОМОGENOL. Это простейшие рулонные битумные материалы,
армированные с одной стороны проволочной сеткой. Наличие сетки позволяет свободно,
без приклейки укладывать материал. Затем его прибивают гвоздями в стыках панелей и
заливают эти участки мастикой.
Другой разновидностью комбинированных рулонных материалов являются элементы для
кровель, содержащие наборные теплоизоляционные слои и являющиеся одновременно
гидро- и теплоизоляционными материалами. Можно отметить ряд других
комбинированных покрытий, изготовленных с использованием мягких материалов:
самонесущие панели из гофрированного картона, покрытого акриловой пленкой или
мастикой; пластмассовые кровли и др., однако эти материалы правильнее отнести к классу
твердых.
Имеются материалы на картонной основе, армированные плетеной сеткой, что позволяет
свободно ходить по кровле. При устройстве кровельных покрытий из комбинированных
материалов резко уменьшается зависимость кровельных работ от погодных условий, а
сокращение цикличности и количества технологических операций снижает затраты труда.
Отсутствие приклеивающих мастик значительно увеличивает ремонтопригодность
покрытий при замене отработанных кровель новыми.
Все современные кровельные материалы можно подразделить по способу укладки.
Приклеиваемые — на горючих битумных мастиках (все традиционные рубероиды,
гидроизол, изол); на горячих дегтевых, битумных и гудрокамовых мастиках (рулонный
гудрокам, толь); на холодных резинобитумных, битумно-полимерных, полимерных
мастиках и клеях (кармизол, армогидробутил, квитал, бутилон, бутизол, бутерол, элон,
кровлен, кровтеп, ТЭПК, ЕРДМ). Наиболее перспективными являются последние три
материала на основе этиленпропилендиенового мономера, представляющие собой
вулканизированные резины (каучуки). ЕРДМ фирмы «Файрстоун» соединяется с
основанием с помощью клея этой же фирмы. Недостатками всех отечественных мембран
является отсутствие хороших клеев.
Наплавляемые — имеющие увеличенную толщину, что позволяет укладывать материалы
подплавлением, т.е. огневым горячим способом, или растворением — безогневым. К
таким материалам относятся гибротеск, стекломаст, рубестон, полистон, филизол, АРР,
изопласт и др.
Балластные — неприклеиваемые. Эти материалы укладывают насухо и создают пригруз
в виде защитной посыпки гравия. Соединение с основанием осуществляется только по
периметру крыши. К таким материалам относятся искусственные каучуки ЕРДЕМ, ТЭПК,
КРОВЛЕН, КРОВТЕП.
Самоклеящиеся — битумные, битумно-полимерные, комбинированные и др.,
содержащие клеящий слой, покрытый силиконовой пленкой или бумагой. При укладке не
требуются мастики, гвозди, пригрузочный гравий. Для устройства покрытий необходимо
лишь снять силиконовую пленку и приклеить материал к поверхности. К таким
материалам относят ICOPAL, TOPSAFE (Финляндия) на основе холодно-устойчивого
битума SBS, Грейс (США), Армилен, Битулен.
По сравнению с обычными кровельными материалами ICOPАL, TOPSAFE имеют
прочность на растяжение почти в 3 раза больше, удлинение — в 15 раз и прочность на
разрыв — в 3 раза больше. Этот материал выдерживает сгибание без излома даже при
температуре -20°С. Швы при монтаже этого материала настолько герметичны, что это
покрытие можно монтировать и на крыше с малым уклоном. Уклон крыш должен
составлять не менее 3° (1:20). TOPSAFE можно укладывать на старое битумное покрытие
или же прямо на твердое и ровное основание при строительстве новых объектов.
Оптимальный эффект крепления материала во время монтажа достигается при
температуре выше 6°С.
Наливные — бесшовные покрытия; из ведра на крышу выливается жидкий
искусственный материал на полимерной основе, а затем валиком равномерно
распределяется по всей поверхности. Уникальность продукта заключается в том, что такое
бесшовное покрытие позволяет кровле «дышать», не трескаться, устойчиво к любой
погоде и любым температурам, пористо и долговечно. К подобным материалам относится
коеластик немецкой фирмы COELAN.
Механически закрепляемые — вулканические каучуки ЕРДМ, ТЭПК, КРОВЛЕН,
КРОВТЕП. Системы с механическим соединением предпочтительнее использовать на
кровлях, которые не выдерживают дополнительной нагрузки от балласта; они дешевле
систем со сплошной приклейкой.
Системы с механическим соединением подразделяются на:



системы, скрепляемые с помощью рейки под пленкой внахлест («Рейка в шве»). Для этого
вида применяют полосы шириной 19 см, прикрепленные рейками, установленными по
швам прилегающих друг к другу полотен. Полоски реек, в свою очередь, крепятся
шурупами с шагом 305 мм, которые герметизируются платами. Примыкающие друг к другу
листы ЕРДМ укладывают с нахлестом 178 мм для покрытий рейки, а затем наносят клей
для сплошной герметичности мембраны;
механически закрепляемые системы. Для них используют более широкие пленки ЕРДМ с
рейками, размещенными поверх пленки, которая защищена самоклеящимися лентами.
Расстояние между рейками обычно составляет 2,1 м, но может меняться в зависимости от
ветровых нагрузок;
армированные системы с механическим соединением. Это высокоэффективная
однослойная кровельная мембрана, вобравшая в себя гибкость ЕРДМ с высокой
прочностью на растяжение и на разрыв полиэстеровой армирующей сетки. При этой
системе используют армированную пленку шириной 2,3 и 3 м, которая крепится шурупами
с установкой на них шайб вдоль шва соединительных полотен. Шурупы с шайбами
устанавливают с шагом до 457 мм в зависимости от конструктивных решений. Смежные
полотна укладывают внахлест на 200 мм с таким расчетом, чтобы закрыть крепежные
детали, а затем склеивают, что создает герметичность ковра.
ULTRAPLY 78+ представляет собой армированную, механически крепящуюся
термопластическую систему с соединением листов теплосварными швами. Она сохраняет
теплостойкость теплосварных швов на протяжении срока службы кровли. В процессе
монтажа двухметровые панели раскатывают по поверхности кровли белой стороной
вверх. Крепежные пластины и шурупы устанавливают вдоль направляющей кромки
мембраны в соответствии с утвержденным образцом крепежной детали для каждой
индивидуальной поверхности крыши. Прилегающие друг к другу листы укладывают
внахлест — 115 мм и сваривают теплосваркой, так что они образуют целостную и
герметичную мембрану.
Мастичные — предусматривают армирование мастичного слоя стеклотканью,
стеклосеткой и нанесение слоев без разрывов, равномерной толщины после отвердения
грунтовки или нижнего слоя. Мастики наносятся на сухое и обеспыленное основание.
Наиболее распространены мастики Кровлелит, ЭГИК, МБК, ВЕНТА, БЛЕМ.
Существуют следующие мастики:



отверждающие двухкомпонентные: АМ-0,5, Тиксопрол марки 0,1 и 0,5, Тиксопрол-КС,
Тиксофлекс, Гермосур, ЛТ-1, ЛТ-1м, Гермабутил, СТ марок А и Б, Элур (ЛТ-2), ЛТ- I V,
АМОЛ-2;
отверждающие однокомпонентные: Эластосил 137-181, Гермостом, Паста 119259, АК-1,
Теромопласт, Эмфимастика марок PU-15, 25,40,50, Силикон S, Хемилюкс, Дау корнинг
марок ДС 911, 915, 916, 917, 920, Вассердихт;
неотверждающие: НГМ-У, Тегерон, Гемаст, Битурэл-2м, Гемус, Супермаст.
Хорошим качеством отличаются материалы фирмы «Гермопласт». Композиционная
мастика Гидрофор используется как гидроизоляционный и антикоррозийный материал
для защиты наземных и подземных железобетонных, каменных, металлических, в т.ч. и
ржавых сооружений, а также для защиты днищ автомобилей.
Герметик ПС-1 — полимерный строительный (отверждающий однокомпонентный) —
используется для заделки стыков железобетонных панелей, уплотнений окон и дверных
блоков, заполнения щелей сантехоборудования, приклеивания к бетону, кафельным и
керамическим плитам, линолеума на тканевой основе.
Унигекс марок 1,2,3 (отверждающий двухкомпонентный) — универсальный
герметизирующий клеевой состав, используется для герметизации стыков наружных стен,
столярных изделий и ограждающих конструкций из железобетона, камня, металла, дерева,
стекла, наклейки линолеума, керамической плитки, паркета, кровельных материалов.
Гермокров — двухкомпонентная холодная полиуретановая мастика — применяется для
устройства и ремонта кровель любых форм (шеды, купола, шпили).
Фирма «Гермопласт» предлагает также новую мастику Битурэл, которая поставляется в
виде состава из двух жидких компонентов (30: 70 м.ч.).
Для выполнения гидроизоляции на вертикальных участках узлов примыкания кровли в
Битурэл могут вводиться различные виды наполнителей (цемент и др.), повышающие его
тиксотропность. Применение в узлах примыкания армирующих слоев из стеклоткани или
аналогичных материалов необязательно. Компоненты смешивают непосредственно перед
нанесением на строительной площадке. Жизнеспособность композиции после смешивания
компонентов — не менее 5 ч.
Основным преимуществом Битурэла является высокая технологичность устройства и
ремонта кровли, выполняемого механизированным способом или вручную. При этом
Битурэл можно наносить на влажную или даже мокрую поверхность (адгезия к различным
видам строительных материалов 0,48 — 1 МПа), что позволяет выполнять кровельные
работы почти круглый год.
Ориентировочный расход материала — около 3,5 кг на 1 м2 кровли. В настоящий момент
это единственная мастика, не требующая осушения поверхности основания. После
отверждения (1-7 сут) Битурэл представляет собой резиноподобный эластичный материал,
сохраняющий свои свойства как при положительных (+20°С), так и при отрицательных
температурах (-30°С).
При испытаниях по режиму условно-годового кровельного цикла прогнозируемая
долговечность покрытия составляет не менее 15 лет.
Восстановление старого кровельного ковра без применения новых материалов
производится путем нагрева старых слоев установкой СВЧ (сверхвысокие частоты) до
температуры плавления битума с последующим уплотнением во время остывания. Этот
способ находится на стадии разработки и экспериментального внедрения.