Кровельные материалы

Материалы на основе битумных, полимербитумных и полимер­ных связующих — главнейший вид кровельных материалов. К ним относятся самые разные по форме, размерам и физическому состоя­нию материалы:

• штучные и листовые — мелкоразмерные полосы и листы (пло­щадью менее 1 и 2 м соответственно);

•рулонные— полотнища шириной около 1 м и длиной 7...20 м, поставляемые на строительную площадку в рулонах;

• мембранные — большеразмерные полотнища (площадью 100......500 м²);

• мастичные — вязкие жидкости, образующие сплошную водонеп­роницаемую пленку после нанесения на изолируемую конструкцию. Выбор того или иного типа материала зависит от многих факторов:

• конструктивных (угол наклона крыши, материал основания и др.);

• технологических (простота устройства покрытия);

• архитектурно-декоративных (желаемый цвет и фактура поверх­ности кровли);

• экономических (стоимость и долговечность).

Рулонные материалы. Этот вид кровельных материалов находит наибольшее применение. Площадь кровель, выполненных из рулон­ных материалов, составляет 45...47 % от общей площади кровель в России. Объясняется это, с одной стороны, невысокой стоимостью самих материалов и простотой устройства кровельного покрытия, а с другой — тем, что рулонные материалы — наиболее удобный вид кровельного материала для плоских (угол наклона 3...6⁰), в особенно­сти с уклоном вовнутрь кровель, характерных для типовых много­этажных панельных и кирпичных зданий. Популярны рулонные ма­териалы и для индивидуального строительства в сельских районах.

Первые рулонные материалы, появившиеся в конце Х1Хв.,— это толь, пергамин и рубероид. В основе этих материалов лежит кровель­ный картон, пропитанный черными вяжущими.

Кровельный картон получают из вторичного текстиля, макулатуры и древесного сырья. Картон имеет рыхлую структуру и хорошо впи­тывает влагу и другие жидкости (в частности, расплавленный битум). При увлажнении под действием солнечного излучения и в результате гниения картон теряет свои свойства. Пропитка битумом и дегтем за­медляет эти процессы.

Марка картона устанавливается по его поверхностной плотности (масса 1 м² картона в г); она может быть от 300 до 500. Ширина кро­вельного картона — 1000; 1025 и 1050 мм.

Толь (от франц. tole — листовое железо) — картон, пропитанный и покрытый с двух сторон дегтем. Изобретателем толя считается швед Факс (1791), предложивший в качестве кровельного материала пря­моугольные листы картона, пропитанные горячей смолой. Заводское производство толя началось в Германии в конце XVIII в, В современ­ном виде толь появился только в конце Х1Хв., когда началось произ­водство картона в рулонах, а пропитывать его стали каменноуголь­ным дегтем.

В настоящее время толь в качестве кровельного материала приме­няют лишь для временных сооружений, так как деготь быстро стареет на солнце, и материал разрушается через 2...3 года. Более целесообра­зен толь для целей гидроизоляции, где важную роль играют антисеп­тические свойства дегтя. Марки толя: ТКП-350; ТКК-400 (Т — толь;

К — кровельный; П и К — тип посыпки; песчаная или крупнозерни­стая; 350; 400 — марка картона) и ТГ-300; ТГ-350 (Г — гидроизоляци­онный).

Пергамин — простейший рулонный материал, получаемый про­питкой кровельного картона расплавленным легкоплавким битумом (например, БНК. 45/180). Применяют пергамин для нижних слоев кровельного ковра и для устройства пароизоляционных прокладок в строительных конструкциях. Марки пергамина П-300; П-350ит.п. (П — пергамин; 300 — марка картона).

Рубероид — многослойный материал, получаемый, как и перга­мин, пропиткой кровельного картона легкоплавким битумом и последующего нанесения с обеих сторон слоя тугоплавкого битума, на­полненного минеральным порошком. Лицевая сторона рубероида по­крывается «бронирующей» посыпкой (песком, слюдой, сланцевой мелочью и т. п.), защищающей материал от УФ-излучения; нижняя сторона — порошком из известняка или талька, для защиты от слипа-ния слоев в рулоне. Длина рулона 10... 20 м.

Марки рубероида — РКК-420; РКЧ-350 и т. п. (Р — рубероид;

К — кровельный; К и Ч — вид посыпки, соответственно крупнозер­нистая или чешуйчатая). Для нижних слоев кровельного ковра выпу­скается рубероид подкладочный с пылеватой посыпкой (П) с обеих сторон (например, РПП-300).

Качество рулонных кровельных материалов оценивается в соот­ветствии со стандартом комплексом показателей:

• прочностью, характеризуемой си­лой, необходимой для разрыва образца материала шириной 5 см, Н;

• деформативностью, характеризуе­мой относительным удлинением мате­риала при разрыве, %;

• гибкостью на холоде, характеризуе­мой минимальной температурой, при которой образец материала не трескается при загибе его вокруг бруса радиусом 25 мм (для материалов с основой) и 5 мм (для безосновных), °С (рис. 16.1);

• теплостойкостью, характеризуемой максимальной температурой, при кото­рой у вертикально подвешенного образ­ца не наблюдается сползания покровной массы, °С;

• водопоглощением, %;

• водонепроницаемостью, характе­ризуемой временем, в течение которого образец не пропускает воду при опреде­ленном давлении.

Так, рубероиды марок РКК-400; РКК-350 и РПП-300 в соответствии с техническими условиями должны иметь следующие показатели:

Технические характеристики материала

Показатели	РКК-400	РКК.-350	РПП-300
Разрывная сила при растяжении, Н, не менее
Теплостойкость, "С, не менее
Гибкость на брусе R = 25 мм, "С	+5	+5	+5
Водопоглощение, %	2,0	2,0	2,0
Водонепроницаемость при давлении Р= 0,001 МПа в течение, ч

Кровля из рубероида и пергамина многодельна, так как представ­ляет собой многослойный (3...5 слоев) кровельный ковер, выклеивае­мый на крыше с помощью битумных мастик. Из-за хрупкости битум­ного связующего на холоде устройство кровли из рубероида невозможно в зимний период.

Помимо этого кровли из обычного рубероида и пергамина имеют невысокую долговечность — 5...6лет. Последнее объясняется низкой прочностью и водо- и биостойкостью картонной основы, а также уз­ким интервалом рабочих температур битумного вяжущего: на холоде (около О °С) оно становится хрупким, а при нагреве до 60...80 °С раз­мягчается и течет. Кроме того, и битум, и картонная основа быстро стареют под действием солнечного излучения и кислорода воздуха.

Через несколько лет эксплуатации на крыше рубероид становится жестким;

кровельный ковер при небольших деформациях (температурных, усадочных и др.) трескается и кровля начинает протекать.

Современные рулонные материалы прошли длинный путь совер­шенствования свойств и мало напоминают традиционный рубероид. Модификация рубероида происходила в несколько этапов.

Первым этапом было упрощение технологии устройства кровель­ного ковра благодаря внедрению наплавляемого рубероида. Он отлича­ется от обычного рубероида более толстым слоем битума (в особенно­сти на нижней стороне материала, где в соответствии со стандартом слой битума должен быть не менее 1500г/м). Из наплавляемого рубе­роида кровельный ковер получают без клеящих мастик путем под-плавления нижней поверхности рубероида газовой горелкой с после­дующей его прикаткой.

Следующим шагом была замена основы непрочной и подвержен­ной гниению картонной основы на более прочную и гнилостойкую. Были опробованы асбестокартон и основы на базе стекловолокна и синтетического волокна «полиэстр» в виде тканей, холста и нетканого полотна. В настоящее время предпочтение отдают нетканым основам из полиэс-тра и стеклохолсту (Стеклохолст — простейший вид стеклоткани, выполненный полотняным пере­плетением (через раз) из нескрученных прядей стеклянного волокна (ровницы). Не­тканое полотно — полотно, в котором волокна расположены хаотически (например, сукно или войлок) и скрепляются между собой силой трения, клеевым составом или термической сваркой).

. Стекловолокнистые основы отличаются малым удлинением при разрыве (е = 1,5...3 %); у синтетиче­ских — оно выше (е = 35...40 %).

Производят материалы на основе алю­миниевой и медной фольги (например, материал фольгоизол). Фольга, находяща­яся на лицевой стороне материала, при­дает ему декоративные свойства и защи­щает от солнечного излучения.

Применение новых прочных и долго­вечных основ, в свою очередь, потребо­вало модификации битумного связую­щего в сторону повышения его долговеч­ности и расширения диапазона рабочих температур. Эта задача была решена пу­тем модификации битума полимерами. Полимерные добавки позволяют расширить интервал рабочих темпе­ратур битума (снижая температуру хрупкости и повышая температуру размягчения) и обеспечивают сохранение эластичности вяжущего длительное время (т. е. повышают долговечность материала). В на­стоящее время для модификации битума используют в основном термоэластопласты, в частности, атактический полипропилен (АПП) — побочный продукт при производстве полипропилена, по внешнему виду и свойствам напоминающий невулканизированный каучук, и синтетические каучуки, например стирол-бутадиен-сти-рольный (СБС).

Битумы, модифицированные АПП, по сравнению с обычным окисленным битумом характеризуются высокой теплостойкостью, хорошей гибкостью на холоде (до —20 °С) и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Битумы, модифицированные СБС, ха­рактеризуются еще более высокой гибкостью на холоде (до —30 °С), но они более чувствительны к УФ-облучению, в связи с чем требуют применения эффективной защиты от солнечного света. Материалы на основе битумов, модифицированных полимерами, имеют расши­ренный диапазон эксплуатационных температур, повышенную дол­говечность и позволяют производить работы по устройству кровли из рулонных материалов при отрицательных температурах (т. е. практи­чески круглый год).

У современных рулонных битумно-полимерных материалов для защиты от солнечного излучения используют бронирующие посыпки из цветной минеральной (сланцевой, керамической) или полимер­ной крошки. Такие посыпки более надежны, чем традиционные (пе­сок, слюда), и придают повышенную декоративность материалу.

Промышленность рулонных кровельных материалов выпускает большое количество материалов на различных основах и с различны­ми модификаторами, при этом каждое предприятие дает свое собст­венное название материалу. Так, завод «Филикровля» (Москва) про­изводит материал филизол, завод «Изофлекс» (Кириши, Санкт-Петербург) выпускает материалы под названием изопласт; крупней­шая отечественная фирма «Техно Николь» производит широкий ассортимент рулонных кровельных материалов: битумных на не­гниющих основах — линкром, бикрост и битумно-полимерных — унифлекс и техноэласт.

Однако все эти материалы в принципе имеют одно и то же строение: многослойный композиционный материал на проч­ной не гниющей основе, на которую с обеих сторон нанесен тол­стый слой битумно-полимерного или битумного связующего с декоративной посыпкой на верхней стороне и пленочной защи­той от слипания на нижней

Толщина современных рулонных материалов 3..5 мм, что позво­ляет делать кровельный ковер двухслойным (а не 3...5-слойным) и ук­ладывать его методом наплавления.

Штучные материалы. Рулонные материалы в основном применя­ют для крыш с малым уклоном. Зрительно они образуют монотон­ную, лишенную декоративности поверхность. Для плоских «невиди­мых» для людских глаз крыш это не имеет значения. Однако в современном строительстве входят в моду крыши с большим уклоном (15... 60°), поверхность которых уже является декоративным элемен­том здания. В этом случае желательно использовать материалы, при­дающие кровле цвет и фактуру. Традиционно такими материалами были черепица, натуральный шифер (плитки из сланца) и дранка. Ка­ждый из них имеет свои положительные и отрицательные стороны. Как альтернативный вариант промышленность предлагает мягкую черепицу — штучный материал, получаемый на основе традиционных рулонных материалов, путем вырубки из полотна фигурных полос, которые при укладке напоминают кровлю из натурального шифера или дранки. Мягкая штучная кровля не нова: еще в 30-е го­ды в СССР использовались плитки из «рубероидного срыва», а в США — плитки «шинглс» (от англ. shingle — дранка, плоская плит­ка), ставшие там одним из самых любимых материалов.

Сейчас подобные плитки улучшенного качества выпускают под различными названиями. Как правило, это листы размером (900......1000) х (350...400) мм, имитирующие 3...4 штуки плоской черепицы различной формы. Листы крепят к обрешетке гвоздями, а соединение листов друг с другом по вертикали обеспечивают самоклеящие участки на их нижней поверхности. Основанием под мягкую черепицу служит сплошная (дощатая или фанерная) обрешетка. Минимальный угол на­клона кровли 9...10°, максимальный не ограничивается и этим материа­лом можно облицовывать и примыкающие к крышам участки стен. Тру­доемкость устройства кровельного покрытия не велика, а вес 1 м покрытия не превышает 10...12 кг.

Цвет и шероховатая фактура лицевой поверхности достигаются минеральной посыпкой. Фирмы выпускают плитки практически лю­бого цвета: одноцветные или имитирующие «объемность» материала. Кровли из таких материалов удивительно декоративны. Мягкая чере­пица более долговечна, чем аналогичные по строению рулонные ма­териалы, из-за того, что она не образует сплошного покрытия, и де­формации материала при старении локализуются в каждой плитке в отдельности, что исключает нарушение сплошности покрытия от внутренних напряжений. У мягкой черепицы долговечность кровли будет определяться потерей декоративности из-за потери цветной по­сыпки плиток.

Волнистые битумно-картонные листы (ондулин) — листовой ма­териал для кровель, представляющий собой гибкие листы размером 2000 х 1000 мм и толщиной около 2,5...5 мм (вес листа 6...10 кг). Лис­ты — гофрированный картон, отформованный из волокон, пропи­танных битумом и с лицевой стороны окрашенный атмосферостойкой полимерной краской. Окраска создает декоративный эффект и защищает картон и битум от действия солнечного излучения. Этот материал был предложен французской фирмой «Ондулин» в 40-х го­дах XX в. Название «ондулин» стало нарицательным. В настоящее время подобные волнистые листы на самых разных основах (целлю­лозной, стекловолокнистой, нетканой синтетической) производят многие фирмы.

Ондулин чрезвычайно легкий материал (вес 1 м² = 3 кг), декора­тивный и стойкий к воздействию солнца, влаги и мороза. Материал может эксплуатироваться при температурах от +80 до —60 °С. Про­гнозируемая долговечность таких материалов не менее 30 лет.

Ондулин рекомендуется для кровель с уклоном не менее 6°. При уклонах от 6 до 10° его надо укладывать на сплошное основание. При больших уклонах — на брусчатую обрешетку с шагом от 450 до 600 мм в зависимости от уклона. Укладку производят так же, как асбестоцементные листы (шифер): нахлестом в одну волну. Крепят ондулин с помощью гвоздей и шурупов. Благодаря малому весу листов возмож­на их укладка по старому кровельному покрытию.

Мембранные покрытия. Для кровель промышленных, обществен­ных и других зданий с малыми уклонами, прочными и плотными (на­пример, бетонными) основаниями интерес представляют мембран­ные покрытия. Такие покрытия — как бы развитие идеи кровельного ковра из рулонных материалов, отличающегося тем, что мембрана сделана из сополимера этиленпропилендиеновых мономеров (ЭПД М) — т. е. из каучука, модифицированного термопластами. ЭПДМ — вы­сокоэластичный полимерный материал с относительным удлинени­ем 200...400 % и высокой прочностью на растяжение и на прокол. Ма­териал мембраны сохраняет свои свойства при температуре от -60 до + 100 °С. Размеры полотнищ таких материалов до 15 х 60 м (т. е. их площадь достигает 900 м²).

Одним из главных преимуществ мембранных покрытий является быстрота устройства кровель больших площадей. Полотнища подают на крышу в сложенном виде, разворачивают и укладывают на основание. Стыкуют полотнища друг с другом самовулканизирующимися лентами; ими же выполняют примыкания. Возможна укладка мемб­ран по старому кровельному ковру. Обязательным условием является тщательная очистка основания от твердых частиц (камушков и т. п.). Сверху мембрана пригружается и защищается от УФ-излучения за­сыпкой гравием или укладкой бетонных плиток. При этом крыша мо­жет быть «эксплуатируемой».

Мастичные кровельные покрытия получают при нанесении на ос­нование (обычно бетонное) жидковязких олигомерных продуктов, которые, отверждаясь, образуют сплошную эластичную пленку. Мас­тики имеют хорошую адгезию к бетону, металлам и битумным мате­риалам. По сути мастичные кровельные покрытия — это полимер­ные мембраны, формируемые прямо на поверхности крыши. Особенно удобны мастичные материалы при выполнении узлов при­мыкания.

Мастики могут применяться как самостоятельно, так и совместно с армирующей основой (например, стеклотканью).

Как правило, мастики представляют собой наполненные систе­мы, пленкообразующим компонентом в которых служит жидкий кау­чук, например тиоколовый, или другой реакционноспособный эла-стомер, например хлорсульфированный полиэтилен. Непосредственно перед нанесением в основную часть мастики вво­дится отверждающий (вулканизирующий) компонент. После этого мастика наносится на основание валиком, кистью или распылите­лем. Используются и однокомпонентные мастики, отверждающиеся кислородом или влагой воздуха.

Большинство мастик позволяет работать даже при отрицательных температурах (до минус 5...10 °С). Полное отверждение мастики, как правило, наступает не позже 1 сут после нанесения. Обычно мастика наносится в 2...3 слоя, в результате чего образуется пленка толщиной 2...3 мм.

Эластичность образующихся пленок очень велика (относитель­ное удлинение при разрыве 300...500 %). В случае использования стеклоткани в качестве армирующего элемента относительное удли­нение будет определяться уже стеклотканью, т. е. не превысит 2...4 %. Таким образом, увеличение прочности покрытия достигается ценой потери эластичности.

Мастичные покрытия могут устраиваться и по старой рулонной кровле без ее снятия; также возможен ремонт старого мастичного по­крытия путем нанесения нового тонкого слоя мастики.

Дата добавления: 2015-10-28