Пластические массы

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:

— мембранные — большеразмерные полотнища (площадью

100.. .500 м2);

— рулонные -— полотнища шириной около 1 м и длиной

7.. .20 м, поставляемые на строительную площадку в рулонах;

— штучные и листовые — мелкоразмерные полосы и листы (площадью не менее 1 и 2 м2 соответственно);

— мастичные — вязкие жидкости, образующие водонепрони­цаемую пленку после нанесения на изолируемую конструкцию.

Выбор того или иного 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 З...6°) кровель, характерных для типовых многоэтажных панельных и кирпичных зданий.

Первые рулонные материалы, появившиеся в начале XX в., — 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 м3 картона в г); она может быть от 300 до 500; ширина кро­вельного картона-— 1000; 1025 и 1050 мм.

Толь — картон, пропитанный и покрытый с двух сторон дегтем. В качестве кровельного материала толь применяют лишь для вре­менных сооружений, так как деготь быстро стареет на солнце и ма­териал разрушается через 2-3 года. Более целесообразен толь для гидроизоляции, где отсутствует солнечное излучение и где важную роль играют антисептические свойства дегтя.

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-350 и т. п. (П — пергамин; 300 — марка картона).

Рубероид — многослойный материал, получаемый, как и перга­мин, пропиткой кровельного картона легкоплавким битумом и по­следующим нанесением с обеих сторон слоя тугоплавкого битума, наполненного минеральным порошком. Лицевая сторона рубероида покрывается посыпкой (песком, слюдой, сланцевой мелочью и т. п.), защищающей материал от УФ-излучения; нижняя сторона — по­рошком из известняка или талька для защиты от слипания 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 (П) с пылеватой посып­кой (П) с обеих сторон (например, РПП-300).

Качество рулонных кровельных материалов оценивается в соот­ветствии со стандартом комплексам 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;

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

— водопоглощением, %;

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

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

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...6 лет. Последнее объясняется низкими значениями прочности и водо- и биостойкостью картонной основы. А также узким интервалом рабочих температур битумного вяжущего: на холоде (около 0°С) он 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.

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

384

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, расход битума должен быть не менее 1500 г/м2). Из на­плавляемого рубероида кровельный ковер получают без клеящих мастик путем подплавления 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 и стеклохолсту. Стекловолокнистые основы отличают­ся малым удлинением при разрыве (є = 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 термоэлапласты, в частности атактический полипропилен (АПП) — побочный продукт при производстве поли­пропилена, по внешнему виду и свойствам напоминает невулканизи - рованный каучук, и синтетические каучуки, например стирол - бутадиенстирольный (СБС).

Битумы, модифицированные АПП, по сравнению с обычным окисленным битумом характеризуются высокой теплостойкостью,

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.

385

13 Строительные материалы

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 таких модифицированных битумов 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 применяют бронирующие посыпки из цветной минеральной (сланцевой, керамической) или полимерной крошки. Такие посыпки более надежны, чем традиционные (песок, слюда), и придают 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 широкий спектр материалов под назва­нием «Изопласт» и т. д.

Однако все эти материалы в принципе имеют одно и то же строение: многослойный композиционный материал на прочной не­гниющей основе, на которую с обеих сторон нанесен толстый слой битумно-полимерного 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 наплавлення.

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. В современ­ном строительстве входят в моду крыши с большим уклоном (15...60°), поверхность которых уже является декоративным элемен­том здания. В этом случае необходимы кровельные 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».

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 само - клеящие участки на их нижней поверхности. Основанием под мяг­кую черепицу служит сплошная (дощатая) обрешетка. Минималь­ный угол наклона кровли 9... 10°, максимальный не ограничивается; этим материалом можно облицовывать и примыкающие к крышам участки стен. Трудоемкость устройства кровельного покрытия невелика, а вес 1 м2 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) — штуч­ный материал для кровель, представляющий собой гибкие листы размером 2000x1000 мм и толщиной около 3 мм (вес листа « 6 кг). Листы — волнистый картон, пропитанный 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. В настоящее время по­добные волнистые листы производят многие фирмы.

Ондулин укладывают по решетчатой обрешетке так же, как ас­бестоцементные волнистые листы (шифер); возможна укладка по старому кровельному покрытию. Укладку производят с нахлестом в

одну волну с помощью гвоздей или шурупов. Долговечность мате­риала более 30 лет.

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, отличающихся тем, что мембрана сделана из высокоэластичного полимерного материала (эла­стомеров) с относительным удлинением 200...400% и высокой проч­ностью на растяжение и прокол. Материал мембраны сохраняет свои свойства при температуре от -60 °С до +100 »°С. Размеры полотнищ таких материалов до 15x60 м (т. е. их площадь достигает до 900 м2).

Одним из главнейших преимуществ мембранных покрытий яв­ляется быстрота устройства кровельных покрытий больших площа­дей. Полотнища подают на крышу в сложенном виде, разворачивают и укладывают на основание. Стыкуют полотнища друг с другом са - мовулканизирующимися лентами; ими же выполняют примыкания. Возможна укладка мембран по старому кровельному ковру. Обяза­тельным условием является тщательная очистка основания от твер­дых частиц. Сверху мембрана пригружается и защищается от УФ - излучения засыпкой гравием или бетонными плитками. 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 или другой реакционноспособный эластомер. Непосредст­венно перед нанесением в основную часть мастики вводится отвер­ждающий (вулканизирующий) компонент. После этого мастика на­носится валиком, кистью или распылителем на основание. 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 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.