// //
Дом arrow Научная литература arrow СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ arrow КРОВЕЛЬНЫЕ, ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
КРОВЕЛЬНЫЕ, ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

ГЛАВА  9.

КРОВЕЛЬНЫЕ, ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ

И ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

9.1. Конструктивные особенности крыш, кровельные материалы

          Крыша представляет собой сложную, многослойную ограждающую конструкцию, основное назначение которой – защита здания от механических повреждений, увлажнения, перепада температур и создания, таким образом, определенного внутреннего микроклимата. С древних времен крыша являлась заключительной архитектурной формой для всего здания. Поэтому предпочтение отдавалось многоярусным крышам с переменным уклоном скатов от 45 до 75о, шатровым, купольным и др. В 1640 г. французский архитектор Ф. Мансара предложил форму крутой изломанной крыши с использованием подкровельного чердачного пространства для жилых и хозяйственных целей. Впоследствии этот чердачный этаж получил название «мансарда» [3].

          С начала ХХ века в связи с ростом этажности зданий, а также преобладанием железобетона уклон крыш постоянно снижалcя и переходил в плоскую конструкцию.

В последние годы наметилась тенденция к возвращению скатных крыш. Особенно четко это прослеживается в индивидуальном строительстве, когда каждый хозяин хочет придать своему дому неповторимость. Но скатные крыши не только выразительнее и разнообразнее по форме, но и долговечнее и энергетически выгоднее, потому что «работают» в более щадящем режиме как по отношению к атмосферным осадкам, так и действию солнечных лучей по сравнению с плоскими. Большой объем внутреннего воздушного пространства обеспечивает надежную теплозащиту здания.

Основную несущую функцию в крыше выполняет конструкция, которая опирается на стены или опоры и передает механические нагрузки от действия ветра, снега и самой крыши на фундамент. Она может быть в виде фермы, стропил, сборной железобетонной плиты покрытия, асбестоцементной многослойной плиты, стального профилированного настила, комплексных панелей покрытия заводского изготовления с тепло- и гидроизоляционными слоями, монопанели, а также выполнена из монолитного бетона. Монопанель представляет собой двухслойную кровельную конструкцию, состоящую из стального профилированного настила, монолитной теплоизоляции из вспененного поропласта и слоя рулонного или мастичного кровельного материала (рис. 9.1. – 9.3).

Рис. 9.1. Конструкция плоской кровли

 

Рис. 9.3. Панель покрытия из оцинкованных стальных профилей

 

Рис. 9.2. Комплексная панель покрытия повышенной заводской готовности

 
Глава 9-ред

По конструкции, выполненной из паропроницаемого материала, устраивают оклеечную или окрасочную пароизоляцию, препятствующую увлажнению последующего теплоизоляционного слоя водяными парами, проникающими из помещения. Для этой цели могут быть использованы мастики (битумные, битумно-полимерные, полимерные), лакокрасочные и рулонные материалы. Толщина покрытия зависит от влажности воздуха в помещении.

При использовании с этой целью армированных пленочных материалов для исключения появления на поверхности, контактирующей с теплоизоляционным слоем, конденсата применяют специальное покрытие, включающее вискозное волокно с целлюлозой, способное легко впитывать и удерживать воду при повышении влажности и быстро высыхать при ее снижении.

В качестве теплоизоляционных материалов, защищающих здание от охлаждения и перегрева, используют легкие бетоны на пористых заполнителях (монолитная), плиты из ячеистого бетона и пенопласта (сборная) или такие рыхлые, зернистые, как керамзит, перлит (засыпочная теплоизоляция).

Для придания жесткости теплоизоляционному слою в случае использования сыпучих материалов или полужестких плит поверх устраивают стяжку – выравнивающее покрытие. Стяжки бывают монолитные и сборные. К первым относятся цементно-песчаные, полимерцементные, гипсовые, гипсополимерные, стеклогипсовые, стеклогипсополимерные, используемые в летних условиях, и асфальтобетонные – в зимних. Ко вторым относятся асбестоцементные прессованные листы. Заключительный верхний слой, защищающий крышу от периодического, кратковременного действия атмосферных осадков, – кровля. Для ее устройства применяют рулонные, мастичные, листовые и штучные материалы.

В зависимости от вида исходного сырья кровельные материалы могут быть металлическими, керамическими, цементосодержащими, полимерными, битумно-полимерными и битумными.

Для плоских крыш с малым уклоном применяют рулонные и мастичные материалы, скатных с большим уклоном – листовые и штучные изделия. В последнем случае материалы крепят механическим путем на специально выполненную из досок или брусьев обрешетку, защищенную для обеспечения пароизоляции и исключения продуваемости рулонным пароизоляционным материалом.

При выборе кровельных материалов используют критерии, основанные на соответствии материала следующим характеристикам кровли: конфигурации, планируемой долговечности с учетом эстетического восприятия и экономических возможностей застройщика.

Кровельное покрытие в течение всего срока эксплуатации подвергается воздействию многочисленных неблагоприятных факторов внешней среды: влажностным изменения, действию ультрафиолетовых лучей. Под влиянием нагрузки, температуры деформируется как сам кровельный материал, так и жесткое основание крыши. Долговечность кровли определяет способность к совместной работе без нарушения сплошности покрытия, которую оценивают в годах службы при потере 50 % величины основных показателей качества. Качество кровельных материалов проверяют по основным общим показателям: водостойкость, водонепроницаемость, температуростойкость, морозостойкость, устойчивость к действию ультрафиолетовых лучей и свойствам, зависящим от состава материала: горючесть, токсичность и т.д.

К крупноразмерным материалам относятся металлочерепица, плоские металлические, асбестоцементные, битумсодержащие листовые материалы, а также светопропускающие органические и неорганические.

Металлочерепица, алюминиевая или из оцинкованной стали, представляет собой штампованный гофрированный лист в виде участка черепичной кровли. Повышение долговечности (до 50 лет), а также имитация керамического материала достигается за счет защиты поверхности прозрачным акриловым составом с цветным минеральным наполнителем.

Для выполнения крыши используют также плоские листы из алюминия и оцинкованной стали с цветными полимерными покрытиями.

В последние годы возобновилось применение, в основном в России, самого дорогого кровельного материала – медных листов. Долговечность этого материала, обладающего высокой архитектурной выразительностью, составляет более 100 лет. Со временем цвет кровли из красного в результате окисления переходит в голубовато-серый. В России используют медную ленту толщиной 0,6 – 0,8 мм и шириной 0,67 м которую выпускает фирма ВМС. В Москве медные кровли выполнены на таких уникальных сооружениях, как Гостиный двор, Новодевичий монастырь, купола более 30 церквей, жилые дома фирмы «Дон-строй». В 2001 году площадь медных кровель составила 70 000 кв. м.

С XIX века в качестве кровельного материала использовали тонкие листы из цинка с добавлением меди и титана в количестве до 0,2 %; в частности, такую кровлю имеет Исторический музей в Москве. Современные кровельные цинкотитановые материалы представляют собой пластичные, гибкие листовые или рулонные материалы, из которых легко получить различные сопряжения и фигурные элементы. В России кровельный цинк производит завод по обработке цветных металлов в Москве. Этот материал использован при строительстве Дворца спорта «Лужники», плавательного бассейна «Динамо».

Основными эксплуатационными недостатками всех этих материалов являются высокая шумность во время дождя и необходимость обеспечения электробезопасности конструкции. Достоинства – достаточно большой интервал рабочих температур от минус 40 до плюс 120 оС при относительной легкости. Так, 1 м2 материала из стали весит 4 – 6 кг, алюминия до 1,5 кг. При устройстве теплых крыш под металлические листовые материалы, обладающие абсолютной плотностью и высокой теплопроводностью, необходимо делать вентилируемый воздушный зазор между теплоизоляционным слоем и кровельным покрытием, а также предусматривать пароизоляцию.

К кровельным листовым материалам относится наиболее популярный в индивидуальном строительстве шифер, представляющий собой профилированные асбестоцементные листы. Для повышения долговечности (до 50 лет), придания декоративности поверхности их защищают окрасочными составами, снижающими водопоглощение и увеличивающими морозостойкость. По сравнению с металлическими этот «дышащий» материал обладает пониженной теплопроводностью и звукоизолирующей способностью. Основные его недостатки – относительная хрупкость и массивность. Вес 1 м2 достигает 10 – 14 кг.

К новым материалам, завоевывающим свой рынок, относится «ондулит» – гибкие волнистые листы, отформованные из целлюлозных волокон, пропитанных битумом. С лицевой стороны листы покрыты защитно-декоративным красочным слоем на основе термореактивного (винил-акрилового) полимера и светостойких пигментов. Листы размером 2000х940 мм при толщине 2,7 ± 0,2 мм легче асбестоцементных. Вес 1 м2 составляет около 3 кг. Материал упругий, легок в обработке.

С каждым годом увеличивается выпуск светопропускающих листовых материалов, которые используют для покрытия зимних садов, выставочных павильонов, рынков, переходов и других сооружений, требующих повышенной освещенности. С этой целью применяют армированное декоративное силикатное стекло, а также плоские профилированные и гнутые листы из органического плотного и ячеистого стекла (акрилового и поликарбонатного). Повышается выпуск гофрированных окрашенных листов из стеклопластика, полученных на основе полиамидной, полиэфирной смолы, усиленной стекловолокнистым наполнителем.

Штучные кровельные материалы вследствие трудоемкости выполнения покрытия чаще используют при индивидуальном строительстве или возведении зданий культурного назначения, в которых крыша играет роль архитектурного элемента. В настоящее время существует достаточно большое разнообразие этих изделий, отличающихся, прежде всего, составом.

Цементно-песчаную черепицу (ЦПЧ), которая может быть пазогребневой и коньковой, получают из жестких цементно-песчаных смесей с пигментами методом штамповки под высоким давлением с целью придания заданных гидрофизических свойств. Этот материал рационально использовать в кровлях с уклоном 10 – 65о, эксплуатируемых в условиях умеренного климата. Последнее связано с определенной пористостью полученного искусственного камня, которая, с одной стороны, обеспечивает необходимый воздухообмен, а с другой, – морозостойкость не более
100 циклов и водопоглощение до 8 %. Это тяжелый материал, вес 1 м2 составляет от 42 до 50 кг.

Керамическую рядовую и коньковую черепицу применяют при уклоне кровли 22 – 36о. Она может быть глазурованной (Б) и неглазурованной (А).

К новым штучным материалам, применяемым в России и Беларуси, относятся полимер-песчаная черепица из термопласткомпозитов (плоская, коньковая, специальная) и битумная. Первую получают в Гродно с использованием отходов полиэтилена (пленки, бутылок, флаконов), горячего песка и красителей. Расплавленную смесь прессуют и охлаждают на воздухе. К преимуществам этого материала можно отнести абсолютную водонепроницаемость, водопоглощение не более 0,6 % и морозостойкость не менее F 200; к недостаткам – горючесть. Битумную черепицу или кровельную плитку «Шинглз» применяют для крыш с минимальным углом наклона 9 – 10о. Основой при ее получении служит стеклохолст, защищенный с нижней стороны самоклеющимся слоем из резинобитумного состава, обеспечивающего при действии солнечных лучей нулевое водопоглощение и абсолютную герметичность; верхний – битумное покрытие с натуральными каменными высевками определенного размера и цвета, придающими поверхности декоративность, износостойкость и термостойкость.

Все рассмотренные материалы выполняют несущую и изолирующую функции.

Рулонные и мастичные изделия используют для выполнения «мягкой» кровли и их назначение только изолирующее. К недостаткам этих материалов следует отнести обязательное присутствие жесткого основания и многослойность покрытия – от двух до пяти слоев. Родоначальником мягкой кровли можно считать навесной тент, выполненный из специальной ткани, растянутый на 240 мачтах-кронштейнах, расположенных по периметру верхнего яруса амфитеатра Колизей в Риме (70 – 80 г. н.э.). Размер спортивного сооружения составлял 184х156 м при высоте 18 м.

В настоящее время современные кровельные рулонные материалы выпускают 30 стран. Годовой объем составляет 7 – 8 млрд. м2. Первое место по производству занимают США – 4 млрд. м2, Россия – 2 млрд. м2, Беларусь – 128 млн. м2. Наилучшими технологическими линиями в Европе по производству материалов считаются  итальянские. Именно там в 70-е годы ХХ века появились эти изделия. Ведущее предприятие в Беларуси – ОАО «Кровля», выпускающее большое разнообразие материалов, в том числе «кровляэласт», отвечающий мировым стандартам и имеющий сертификаты Беларуси, Литвы и России. В России аналогичный материал по свойствам «техноэласт» производит по передовой технологии завод «ТехноНиколь». Для этого предприятия характерен широкий спектр выпускаемой кровельной продукции.

Согласно стандарту России (ГОСТ 4.203 и ГОСТ 4.222) материалы «мягкой» кровли классифицируют по деформативным свойствам на прочные (армированные) и эластичные, а по виду материалов, отличающихся технологическими, физико-механическими свойствами, на 5 классов:

-       рулонные армированные – наплавляемые;

-       рулонные армированные – наклеиваемые;

-       рулонные без основы – наклеиваемые;

-       мастичные холодные однокомпонентные;

-       мастичные холодные двухкомпонентные.

Первые два класса относятся к прочным, относительно жестким покрытиям, остальные – к эластичным.

Важнейшими параметрами для оценки свойств рулонных кровельных материалов являются гибкость (диаметр стержня в мм) при минимальной положительной или отрицательной температуре, мм/оС; теплостойкость, оС; разрывная сила при растяжении, МПа; водопоглощение, % и водонепроницаемость в часах при действии определенного давления в МПа. Кроме вышеперечисленных учитываются также стойкость к агрессивным средам, биокоррозии, ультрафиолетовому излучению, пожарная и экологическая безопасность. Все эти показатели в совокупности определяют условия эксплуатации и долговечность материала.

Основной объем кровельных материалов в недалеком прошлом получали с использованием битума, температура размягчения которого 45 –50 оС. Для повышения термостойкости до 70 оС битум окисляют горячим воздухом под давлением. Происшедшие изменения состава материала снижают его морозостойкость, ускоряют процесс старения, который сопровождается повышением жесткости и снижением упругости. В связи с этим кровельные материалы имеют низкую долговечность, не превышающую 3 – 5 лет, поэтому их, в частности рубероид, как в России, так и в Беларуси разрешают использовать в качестве кровельного только для временных сооружений, срок эксплуатации которых не превышает пяти лет.

С целью радикального улучшения качества выпускаемой продукции в настоящее время имеются следующие тенденции развития и производства «мягких» кровельных материалов:

-       использование нетканых синтетических основ;

-       модификация битумов температуростойкими эластичными полимерами;

-       разработка полимерных материалов для устройства однослойных кровель;

-       использование новых видов защитных и декоративных бронирующих посыпок и покрытий.

Поставленные задачи решаются в двух основных направлениях.

Первое – повышение эластичности рулонного материала, позволяющей компенсировать возникающие в основании деформации: температурные, усадочные и др. Относительное удлинение таких изделий превышает 100 %, их не нужно армировать, т.к. это приведет к повышению жесткости и ухудшению свойств. Второе направление – повышение прочности материала за счет использования основы (стеклоткани, полиэстера и др.), способной выдерживать деформации основания. Применимо и третье – промежуточное направление. Это сочетание высококачественного битума с негниющей основой из стеклоткани, полиэфирного холста или битумно-полимерного вяжущего с картонной основой.

Значительно повысить эластичность, термостойкость, следовательно, и долговечность кровельных материалов на основе битума можно только за счет его совмещения с полимерными добавками в количестве до 12 %. Наиболее распространенные из них атактический полипропилен (АПП) – битумно-пластовое вяжущее (БП) и стирол-бутадиен-стирол (СБС – искусственный каучук) – битумно-эластомерное вяжущее (БЭ). Материалы, полученные с использованием добавки АПП: изопласт, экофлекс и др. обладают гибкостью 10 мм/-15 оС, теплостойкостью до 120 оС, разрывной силой при растяжении 60 – 85 кгс. Долговечность материалов с добавкой СБС зависит от степени однородности – гомогенизации смеси. При качественном перемешивании их теплостойкость составляет 100 оС, гибкость
100 мм/-25 оС, эластичность (относительное удлинение) более 30 %. К этим материалам относятся кровляэласт, биполикрин, изоэласт, техно-эласт, рубитекс и др. Свойства материалов определяют климатическую зону использования. Так материалы на основе Б+АПП эффективнее в южных районах, Б+СБС – в северных и центральных районах, те и другие можно наплавлять или клеить на мастику.

Одним из прогрессивных вариантов рулонной кровли является выполнение ее из наплавляемых битумно-полимерных материалов на основе стеклоткани, стеклохолста или полиэфирного полотна – полиэстера. В качестве защитного слоя от действия ультрафиолетовых лучей используют крупнозернистый, как правило, цветной гранулят, сланцевую, мелкую слюдяную, песчаную крошки, фольгу, пленку или краску серебрянку. Большая толщина готового материала более 3 мм позволяет уменьшить количество слоев до двух. Материал приклеивают путем разогрева нижнего слоя пропановой горелкой. Срок службы такой кровли составляет 15 – 25 лет.

Для кровель общественных, промышленных и других зданий с малым уклоном, прочным и плотным бетонным основанием применяют мембранные (эластомерные пленочные) покрытия. Мембраны получают из высокоэластичных полимеров: бутилового каучука (БК) и этиленпропиленового каучука (ЭПК) толщиной не более 2 мм. Оба вида материала содержат различные специальные добавки: углеродные наполнители для повышения прочности и термостойкости, антиоксиданты, замедляющие процесс старения, вулканизационные. Последние применяют для ускорения вулканизации полимера с целью придания большей эластичности. Процесс этот осуществляют в автоклавах при высоких давлении и температуре. Мембраны сохраняют химическую стойкость и упругость (относительное удлинение 200 – 400 %) при изменении температуры от плюс 150 до минус 60 оС, относительно стойки к ультрафиолетовому облучению.

Наиболее известные – бутилен, кровлен, миолинд и др. применяют для выполнения однослойной кровли путем приклеивания к жесткому основанию специальными мастиками. Часть из них выпускают с силиконовой пленкой, наклеенной на нижнюю поверхность материала. При укладке пленку удаляют, а полученный кровельный ковер прогревают специальными лампами для самоприклеивания мембраны к основанию. В строительстве нашли применение три типа мембран: неармированные из бутилового каучука, используемые в качестве гидроизоляционных материалов; неармированные из этиленпропиленового каучука, применяемые как кровельные и гидроизоляционные и из этиленпропиленового каучука на основе полиэфирного волокна – кровельные. К преимуществам последних можно отнести быстроту и простоту производства кровельных работ. Полотнища подают на крышу в сложенном виде, их разворачивают и укладывают на основание. Стыковочные швы соединяют специальными самовулканизирующимися лентами. Сверху покрытие пригружают и защищают засыпкой гравия или бетонными плитками.

Впервые аналогичные материалы были использованы для емкостей для транспортировки и хранения воды. За прошедшие годы область их применения значительно расширилась и в первую очередь – за счет использования в качестве кровельных и гидроизоляционных. В настоящее время такого типа кровли на основе ПВХ и дионового мономера в США составляют 70 %. Ежегодный выпуск аналогичных материалов составляет 55 млн. м2. Для применяемых мембран характерны следующие показатели: прочность на растяжение от 5 до 7 МПа, относительное удлинение до 500 %, гибкость от 10 мм/-20 оС до 5 мм/-60 оС, теплостойкость до 150 оС.

Для выполнения бесшовных водонепроницаемых покрытий крыш используют также кровельные мастики.

Мастики классифицируют по назначению (приклеивающие, кровельные, гидроизоляционные, антикоррозионные), виду применяемого связующего (битумные, битумно-полимерные, полимерные), по виду компонента, обеспечивающего пластичность смеси (содержащие воду, растворители, масла), характеру отверждения (отверждаемые и неотверждаемые) и технологии применения (горячие и холодные). Приняты следующие условные обозначения: битумно-эмульсионные (МБЭ), битумно-полимерные горячие (МБПГ), битумно-полимерные холодные (МБПХ), битумно-полимерные отверждаемые (МБПО) и полимерные холодные (МПХ). Мастичные кровли по отношению к рулонным имеют свои недостатки и преимущества. К преимуществам можно отнести легкость выполнения механическим или ручным способом любых форм и уклонов, отсутствие швов, а также возможность ремонта без удаления старой кровли. К достоинствам можно также отнести возможность получения однослойного покрытия из однородного материала за один рабочий цикл с использованием простого основания. Несмотря на перечисленные преимущества мастичные кровли до сих пор не получили широкого распространения. По-видимому, это связано со сложностью получения одинакового по толщине покрытия, необходимостью в ряде случаев дополнительного армирования, паронепроницаемостью покрытия, а также требованием защиты поверхности сыпучими неорганическими материалами, что утяжеляет и удорожает покрытие. В связи с тем, что ряд мастик для обеспечения заданной пластичности содержит токсичные растворители, встает вопрос экологии. В этом отношении более благополучны битумные водные эмульсии с волокнистым наполнителем, но их применяют в основном для мелкого ремонта кровли.

В зависимости от способа поставки кровельные мастики подразделяют на одно- и двухкомпонентные. Первые поступают в готовом виде, полимеризация этих мастик с образованием прочного гидроизоляционного ковра происходит сразу после нанесения на основание. Срок хранения таких составов не превышает трех месяцев.

Вторые представляют собой два различных материала, смешивание которых проводят на строительной площадке непосредственно перед укладкой. Путем изменения соотношения компонентов можно регулировать свойства в довольно широком интервале. Срок хранения составляющих – более года.

В настоящее время все большее внимание уделяется разработкам различных мастичных составов холодного отверждения с уменьшением объема выпуска горячих мастик (МБК-Г битумная, МББГ-битумно-бутилкаучковая и др.), высокая температура которых (более 160 оС) осложняет производство работ и требует соблюдения особых правил техники безопасности.

К мастикам последнего поколения относится полимерная композиция «Покров-Л», представляющая собой однокомпонентный состав на растворителе, который наносят на приклеиваемую полосами стеклосетку, обеспечивающую необходимую паропроницаемость. Сверху для повышения атмосферостойкости, которая составляет 10 – 12 лет, покрытие защищают лаковой пленкой. Продлить срок службы кровельного ковра можно за счет периодического возобновления защитного лакокрасочного слоя.

Битумно-каучуковая мастика на растворителе (БКМ-200) предназначена для устройства и ремонта мягких кровель. Покрытие толщиной до
3 мм наносят с промежуточным слоем из стеклоткани. Верх покрытия защищают слоем песка или алюминиевой пудры.

БПМХ – двухкомпонентная битумно-полимерная холодная мастика на основе синтетического каучука. В сочетании с армирующей стеклотканью выполнение кровельного ковра с использованием этого состава может проводиться при температуре от минус 20 до плюс 40 оС.

В практике строительства хорошо зарекомендовали себя кровельные гидроизоляционные материалы компании «Гермопласт» (Россия). К ним относятся, например, «Битурэл», «Гермокров 1,2».

«Битурэл» представляет собой двухкомпонентную жидковязкую однородную массу черного цвета, полученную смешиванием непосредственно перед нанесением полиуретана и битума, растворенных в органических растворителя. После нанесения без применения армирующей основы и полимеризации образуется монолитное резиноподобное эластичное паропроницаемое покрытие толщиной до 3 мм с температурным интервалом эксплуатации от минус 50 до плюс 120 оС, гибкостью 5 мм/-50 оС и долговечностью не менее 15 лет. При работе в сильноагрессивной среде толщину покрытия увеличивают до 5 мм.

Основным недостатком вышеперечисленных композиций является наличие экологически и пожароопасных растворителей. Составы аналогичного назначения, применяемые в США, представляют собой резиноподобный материал на водной основе с удлинением, составляющим 500 – 1200 %, максимальной теплостойкостью 120 оС, гибкостью 5 мм/-60оС и долговечностью 35 лет.

Примером экологически чистого продукта может служить битумно-полимерная эмульсионная кровельная и гидроизоляционная мастика АРНИС – многокомпонентная жидкая композиция на основе битумной эмульсии, дисперсии латекса и технологических добавок. Получаемое покрытие характеризуется высокой прочностью сцепления с любым основанием, составляющей до 0,4 – 0,5 МПа, относительным удлинением до 800 %, теплостойкостью 100 оС.

Полимерная мастика «Гермокров», которая имеет широкую цветовую гамму, получена на основе каучука и модифицированных полиуретанов без растворителей. «Гермокров-1» используют для устройства новых плоских и пологих кровель, ремонта всех старых, а также антикоррозионной защиты бетонных и металлических конструкций, эксплуатируемых на воздухе и под землей. «Гермокров-2» применяют для аналогичных целей с расширением возможностей при выполнении скатных, купольных и крыш в форме шпилей. Жизнеспособность смеси после смешивания не менее
1,5 часа, температура эксплуатации от минус 50 до плюс 100 оС, долговечность не менее 15 лет.

Способность к быстрой фиксации пористой структуры используют при пневматическом нанесении на подготовленное основание полиуретанового состава «Кровля-2», образующего кровельный пенопластовый ковер, совмещающий необходимые тепло- и гидроизоляционные свойства. Виды кровельных материалов представлены в табл. 9.1, примеры выполнения – см. рис. 9.1 – 9.3.

Таблица 9.1

Кровельные материалы, показатели качества

Форма

крыши

Вид изделия

Кровельные материалы

Основные показатели качества

Скатная (уклон

более 200)

Листовые (плоские и профильные)

Металлические: алюминиевые, оцинкованные, стальные, медные, цинк-титановые

Асбоцементные, светопрозрачные, стеклопластиковые, из армированного стекла,

целлюлозно-битумные

(ондулин)

Прочность, водонепроницаемость, стойкость к действию знакопеременных температур и ультрафиолетовых лучей (УФ), пожаро-, электро- и экологическая безопаность

Мелкоштучные

Черепица керамическая, цементно-песчаная, полимерно-песчаная, битумная (шинглз)

-"-

Плоская (уклон

от 1

до 25оС)

Рулонные

Безосновные и армированные (стеклянной и полимерной сеткой, тканью, кровельным картоном) с использованием битумных, битумно-полимерных и полимерных составов, защитным слоем из песка, фольги или полимерной пленки (наплавляемые и приклеиваемые). Эластичные пленочные мембраны

Прочность на растяжение, гибкость, тепло- и морозостойкость, водонепроницаемость, пожаро- и экологическая безопасность, стойкость к УФ-лучам

 

Мастичные

составы

Многокомпонентные битумные, битумно-полимерные и полимерные пластичные смеси на растворителях, маслах или водоэмульсионные

Жизнеспособность, адгезия к поверхности, гибкость, температуростойкость, пожаро- и экологическая безопасность, устойчивость к УФ-лучам

Монолитные

покрытия

Цементно-бетонные, растворные и асфальтобетонные смеси

 

Прочность, водонепроницаемость,

термо- и пожаро-стойкость, устойчивость к УФ-лучам, пожаробезопасность

9.2. Виды гидроизоляции, применяемые материалы

Специфика работы гидроизоляционных материалов в отличие от кровельных – непосредственный постоянный контакт с водяными парами или водой, в ряде случаев действующей под давлением. Общая задача гидроизоляции – не допускать проникновения агрессивной грунтовой воды, содержащей кислоты, сульфаты, сероводород, хлор, вызывающие разрушение бетона и металла, к изолируемому материалу (антикоррозионная гидроизоляция) или миграцию воды через ограждающую конструкцию (антифильтрационная гидроизоляция). Для этого нужно или создать водонепроницаемый слой между водой и поверхностью материала, или придать самому материалу свойство водонепроницаемости. Гидроизоляцию выполняют, прежде всего, для подземных конструкций и сооружений, испытывающих в процессе эксплуатации действие прямого гидравлического напора или фильтрующих грунтовых вод. Это фундаменты, стены подвалов, полы [18].

При новом строительстве с наружной стороны подземной конструкции используют «первичную» гидроизоляцию – окрасочную и оклеечную. При реконструкции и ремонте выполняют дополнительную «вторичную» гидроизоляцию: монолитную (штукатурную, облицовочную, пропиточную, инъекционную) и засыпную (гидрофобную).

Окрасочная гидроизоляция, рекомендуемая для защиты от капиллярной, фильтрующей воды, представляет собой монолитное водонепроницаемое покрытие толщиной 3 – 6 мм, получаемое путем нанесения на защищаемую поверхность вязкопластичных составов. В зависимости от используемого связующего применяют битумные, битумно-полимерные и полимерные композиции. Битумные рабочие смеси получают или путем растворения битума в органическом растворителе, или в виде водной эмульсии в сочетании с эмульгаторами, обеспечивающими однородность и стабильность составов.

Битумно-полимерные мастики, как правило, представляют собой многофункциональные материалы, применяемые для выполнения гидроизоляции и кровельного ковра – рулонного или мастичного. Для них характерна высокая деформативность покрытия. Примерами могут служить горячая и холодная резинобитумная мастика изол – МРБ-Г(Х), битумно-полимерные эмульсионные кровельные и гидроизоляционные мастики АРНИС и БЭЛАМ, битумно-наиритная БНК и битумно-полиэтиленовая (БИПЭ).

Для наружной и внутренней гидроизоляции наземных и подземных железобетонных, каменных, металлических конструкций, эксплуатируемых без постоянного воздействия УФ-облучения, используют полимерную мастику «Гидрофор». Это экологически безопасный двухкомпонентный вязкотекучий состав, изготовленный на основе синтетического каучука и отвердителя, который в результате полимеризации образует на поверхности монолитный, водонепроницаемый, резиноподобный защитный слой с высокими эксплуатационными характеристиками. Температурный интервал применения минус 5 – плюс 70 оС, гибкость 5 мм/-50 оС, долговечность не менее 15 лет.

Хорошо зарекомендовали себя при гидроизоляции подземных железобетонных конструкций эпоксидные и цементные сложные композиции, включающие для обеспечения заданных свойств до пяти ингредиентов. Например, в один из составов кроме цемента входят песок, синтетический латекс, жидкое стекло и эмульгатор. Основное преимущество таких полимерцементных материалов – экологическая безопасность. Гидроизоляционные покрытия должны иметь высокую адгезию к бетону не менее 100 кПа и прочность при разрыве от 3 до 12 МПа.

Оклеечные, штукатурные и облицовочные покрытия применяют при прямом действии на поверхность воды при напоре до 10 м. Для выполнения оклеечной гидроизоляции используют как специальные рулонные водостойкие и водонепроницаемые материалы, так и покрытия широкого спектра применения. К специальным можно отнести «Изол» – безосновный биостойкий рулонный материал на основе резинобитумного вяжущего с введением наполнителя, антисептических и пластифицирующих добавок; «Бутерол», получаемый смешиванием синтетических каучуков, термоэластопластов, пластификаторов, вулканизирующих добавок и наполнителей. Защиту конструкций выполняют путем наклеивания этих безосновных рулонных материалов толщиной до 2 мм на специальную мастику в два слоя.

Применяемые основные рулонные материалы, как правило, отличаются от кровельных видом защитного слоя в связи с тем, что для гидроизоляционных фактически отсутствуют воздействия высоких и отрицательных температур, УФ-излучения. Как и кровельные, их выпускают на основе стеклохолста и ткани, полимерного холста и ткани. В качестве связующего компонента для гидроизоляции сооружений, не подверженных гидростатическому давлению (полы, вертикальные стены подвалов), используют битумные, битумно-эластомерные и пластомерные составы. Для конструкций, работающих в условиях гидростатического давления воды, применение битума исключается. Защитный слой может быть мелкозернистым, пылевидным или выполненным из полимерной пленки.

Количество слоев гидроизоляции зависит от величины действующего гидростатического напора воды и требуемой влажности в помещении (от менее 50 до свыше 75 %).

При высокой агрессивности грунтовых вод используют полиэтиленовую пленку толщиной более 200 микрон. Многослойное покрытие получают с применением специальных клеев и холодных клеящих мастик. Для обеспечения надежности и долговечности эксплуатации рулонного покрытия его защищают ограждением в виде кирпичной стены, бетонных плит или асбестоцементных листов.

Штукатурно-монолитную гидроизоляцию во избежание трещинообразования, т.к. толщина относительно хрупкого покрытия в зависимости от величины гидростатического напора составляет от 6 до 50 мм, применяют только для жестких недеформируемых поверхностей строительных конструкций. Используемые защитные составы на основе битума, полимерных связующих или минерального вяжущего – цемента содержат для повышения трещиностойкости мелкий заполнитель и минеральные или органические наполнители в виде порошков или волокон.

В зависимости от размера (дисперсности) используемых заполнителей и наполнителей применяют битумные асфальтовые мастики (горячие и холодные) и растворы. Их назначение – антифильтрационная и антикоррозионная защита подземных частей сооружений. Условия, ограничивающие применение, – отсутствие действия нефтепродуктов и горячей воды (Т > 50 оС).

Усилить монолитную гидроизоляцию можно или за счет дополнительного армирования стеклосеткой (стеклохолстом) или применением полимеррастворов и полимербетонов.

Штукатурные композиции наносят на поверхность послойно (не более 3 слоев) ручным или пневмомеханическим (торкрет) способами. Минеральные составы (на основе цемента) содержат песок определенной фракции – цементно-песчаные растворы или тонкомолотые наполнители – коллоидно-цементные растворы. Для обеспечения заданной пластичности смеси и непроницаемости покрытия вводят пластифицирующие и уплотняющие добавки.

Металлические листовые материалы толщиной до 4 мм используют в качестве несъемной опалубки при бетонировании монолитных конструкций. В случае расположения гидроизоляции со стороны действия грунтовых вод металлические листы защищают красочными составами от коррозии.

Полимерные листовые материалы плоские и профилированные (полиэтиленовые, полипропиленовые, винипластовые) толщиной 2 мм устанавливают в опалубку при получении монолитных конструкций или приклеивают к поверхности полимерсиликатным составом для защиты сборных конструкций.

Все большее признание среди строителей при наружной гидроизоляции фундаментов приобретает мембранная гидроизоляция, представляющая собой многослойный материал, состоящий из толстой полиэтиленовой пленки с приклеенной к ней объемной сеткой, заполненной гранулами бентонитовой глины или водонабухающего полимера. При увлажнении эти материалы, увеличиваясь в несколько раз в объеме, создают водонепроницаемый слой.

В случае необходимости гидроизоляции фундамента эксплуатируемого здания с внутренней стороны пробуривают сквозные отверстия в стенах и полу подвального помещения, через которые нагнетают под давлением специальные гидроизоляционные растворы, состоящие из портландцемента, глины, жидкого стекла и уплотняющих добавок.

Для гидроизоляции стен от капиллярного поднятия влаги используют бурение в стене сети наклонных скважин малого диаметра с последующим нагнетанием через них пропитывающих растворов: кремнийорганических, гидрофобизирующих жидкостей или мономеров со специальными добавками, которые, полимеризуясь в порах материала, повышают водонепроницаемость и несущую способность конструкции.

В последние годы расширяется применение гидроизоляционных сухих строительных смесей на основе портландцемента. Для обеспечения их надежной работы необходимо выполнение нескольких условий:

-       для ликвидации сквозных дефектов и повышения надежности покрытия необходима многослойная гидроизоляция;

-       гидроизоляционные материалы должны работать только по прямому назначению и не испытывать при эксплуатации действия истирающих и других нагрузок;

-       защитное покрытие и основание должны иметь близкие коэффициенты температурного расширения для обеспечения прочного сцепления и исключения появления деформационных трещин.

В зависимости от состава сухих смесей путем затворения их водой на строительной площадке можно получить водонепроницаемый бетон
(W 12) или обмазочные композиции. Высокая плотность покрытия достигается за счет тщательного подбора гранулометрического состава мытых заполнителей и введения уплотняющих добавок.

Пропиточную гидроизоляцию эффективно выполнять с использованием такого материала проникающего действия, как «Кольматрон», разработанного в России. С его помощью конструкция не только приобретает гидроизоляционные свойства, но и восстанавливает свою прочность и морозостойкость до марки F 150.

Для бетонных пористых поверхностей эффективно также использовать композиции, включающие легкопроникающие химические вещества, которые взаимодействуют с гидроксидом кальция, цементного камня, образуя соединения, кольматирующие поры и повышающие плотность поверхностного слоя.

Несколько иначе действуют кремнийорганические жидкости, на основе которых получают красочные и пропиточные составы. В связи с тем, что в их состав входят химические элементы, по-разному относящиеся к воде – гидрофобные и гидрофильные, они хорошо впитываются минеральной пористой поверхностью, придавая ей свойство гидрофобности. В данном случае пропиточный материал не перекрывает поры, а только придает их поверхности водоотталкивающее свойство, не исключая тем самым паропроницаемость, т.е. материал остается «дышащим», что очень важно, особенно для ограждающих конструкций.

Виды гидроизоляции и применяемые материалы представлены в табл. 9.2.

Таблица 9.2

Виды гидроизоляции и применяемые материалы

Вид гидроизоляции

Форма изделия

Применяемые материалы

1

2

3

Первичная:

окрасочная

 

 

 

оклеечная

Вязкопластичные смеси

Лакокрасочные и мастичные составы на основе битума, битумно-полимерного связующего с введением растворителей или водоэмульсионные

Рулонные

Основные (стекло- и полимерные холст и ткани) и безосновные многокомпонентные биостойкие материалы с использованием битумного, битумноэластомерного и пластомерного вяжущих. Для конструкций, работающих при гидростатическом давлении воды, битум не применяют

Окончание табл. 9.2

1

2

3

Вторичная:

монолитно-штукатурная

Штукатурные пластичные сотавы и сухие водозатворяемые смеси

Многокомпонентные асфальтовые при отсутствии нефтепродуктов и горячей воды, полимерные, цементные штукатурки для гидроизоляции жестких недеформируемых поверхностей

Облицовочная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

засыпная

 

пропиточная

 

инъекционная

Крупноразмерны листовые

Металлические листовые материалы толщиной 4 мм с лакокрасочным покрытием. Полимерные плоские и профилированные листы толщиной 2 мм (полиэтиленовые, полипропиленовые, винипластовые).

Мелкоштучные плиточные

Шлакоситаловые, стеклянные, керамические, полимерные плитки на водонепроницаемых и водостойких составах

Рыхлые сыпучие

Гранулы бентонитовой глины или водонабухающего полимера

Поверхностно-активные жидкости

Кремнийорганические составы для поверхностной обработки

Пропитывающие растворы

Кремнийорганические, гидрофобизирующие жидкости или растворы полимеров, нагнетаемые в пробуренные скважины под давлением

 

9.3. Герметизирующие материалы

 

Гидроизоляционными свойствами должны также обладать герметизирующие материалы, применяемые для уплотнения швов различного назначения, заполнения стыков в крупнопанельном домостроении. Основное назначение этих материалов – обеспечение монолитности, восприятие и локализация возникающих в процессе эксплуатации деформаций. Герметизирующие материалы должны быть эластичными, с хорошей адгезией к контактирующим материалам конструкции, водо- и газонепроницаемыми, атмосферо- и коррозионностойкими, не выделять токсичных продуктов при эксплуатации. По форме они могут быть рулонными, шнуровыми и мастичными. Наибольшее предпочтение в последние годы отдается вязкотекучим мастичным смесям, которые по составу подразделяют на акриловые, силиконовые и полиуретановые, по степени отверждения – на нетвердеющие, сохраняющие пластичность в процессе эксплуатации, и отверждающиеся, образующие резиноподобный высокоэластичный материал.

Акриловые композиции используют для наружной и внутренней заделки швов и трещин в бетонных плитах и потолках. Их характеризуют высокая долговечность, эластичность и виброустойчивость. Эти материалы относят к экологически чистым, так как в их состав не входят растворители. Они обладают высокой прочностью сцепления с поверхностью бетона, кирпича, гипсокартонных плит, штукатурки, алюминия, древесины и поливинилхлорида. Отверждение состава происходит через 15 минут, полное – через 24 часа.

Силиконовые смеси применяют для гидроизоляции и герметизации швов при изготовлении оконных стеклопакетов, сопряжения металлических конструкций при возведении бассейнов, санитарно-технических помещений. Силиконовый каучук – основной компонент этих смесей обладает хорошей адгезией к стеклу, дереву, металлам, керамике, термо- и атмосферостоек. Отверждение составов происходит через 30 минут, полное – через сутки. Акриловые и силиконовые герметики огнестойки.

Полиуретановые композиции отверждаются при реакции с влагой  воздуха. Они представляют собой клеящую и уплотняющуюся массу на полиуретановой основе, долго сохраняют эластичность, выдерживают сильную вибрацию, землетрясение, обладают стойкостью против коррозии. Эти материалы применяют для склеивания и герметизации металла, древесины, камня, пластмассы, керамики, кирпича, бетона.

Наибольшее распространение получила саморасширяющаяся полиуретановая монтажная пена (ППУ), которую наносят на поверхность любой конфигурации с помощью пневмопистолета. Она может быть одно- и двухкомпонентной. Однокомпонентную используют как герметизирующий материал при кровельных работах, монтаже несущих перекрытий. Двухкомпонентная пена обладает очень быстрой фиксацией – до 6 минут, ее применяют при монтаже оконных и дверных коробок. В зависимости от толщины наносимого слоя покрытие выполняет функции или герметизирующего и гидроизоляционного материала (6 – 8 мм), или при увеличении до 10 – 50 мм – тепло- и звукоизоляционного. Так 50 мм пенополиуретана (ППУ) по теплоизоляционным свойствам приравнивают к 340 мм древесины, 125 мм минваты и 942 мм – кирпича. Такие высокие теплозащитные свойства материала обеспечивает высокопористая ячеистая структура (объем пор составляет до 97 %); гидроизоляционные – глянцевая, гидрофобная поверхность, обладающая малой водо- и паропроницаемостью.

Примером неотверждающейся мастики может быть однокомпонентная – «Эламаст», предназначенная для герметизации стыков и зазоров во всех типах панельных и блочных зданий. С этой же целью используют бутилкаучуковую холодную герметизирующую мастику «Гикром», представляющую собой многокомпонентный состав на растворителе, сохраняющий эксплуатационные свойства в широком интервале температур от минус 65 до плюс 140 оС.

Горячую герметизирующую битумноэластомерную мастику (МГБЭ) в зависимости от температуры размягчения (65 – 100 оС) применяют для заполнения температурных швов на автомобильных дорогах, аэродромных покрытиях и мостах.

К рулонным материалам последнего поколения относятся уплотнительные ленточные герметики, состоящие из эластопластичного материала: дублированный металлической лентой – «Липлен», нетканым синтетическим материалом – «Герлен-Д» или безосновные, защищенные антиадгезионной бумагой – «Герлен-Т» и многие другие. Ленты могут быть самоклеящимися или для их фиксации необходимо использовать специальные мастики и клеи. Основное назначение – герметизация стыков наружных стеновых панелей, жестяных и шиферных кровель. Применяемые материалы представлены в табл. 9.3.

Таблица 9.3

Герметизирующие материалы, применяемые в строительстве

 

Вид изделия

Герметизирующие материалы

Назначение

Вязкотекучие смеси

Акриловые мастичные

составы

Наружная и внутренняя заделка швов, трещин в бетонных плитах

и потолках

 

Силиконовые составы

Герметизация швов при изготовлении стеклопакетов, сопряжении металлоконструкций, возведении санитарно-технических помещений

 

Полиуретановые композиции

Герметизация швов между изделиями и конструкциями из металла, древесины, кирпича, бетона, пластмассы

Рулонные материалы

Эластомерные уплотнительные ленточные герметики безосновные или дублированные металлической лентой, нетканым синтетическим материалом (самоклеящиеся и наклеиваемые)

Герметизация швов наружных стеновых панелей, жестяных и шиферных кровель

 

 

За рубежом до 50 % герметиков, используемых для заполнения стыков в домах КПД, получают на основе полисульфидных, полиуретановых и силиконовых олигомеров. Это экологически безопасные материалы, так как в их состав не входит растворитель. Защитный слой после отверждения обладает высокой эластичностью, стойкостью к действию УФ-лучей, озона и воды. Повышенной адгезией к бетону обладают тиоколовые и тиоколополиэфирные герметики. К новым можно также отнести отверждающиеся пасты сложного состава, включающие синтетический каучук, эпоксидные смолы и кремнийорганические жидкости. Интервал рабочих температур для них составляет от минус 40 до плюс 50 оС.

 


ИСПОЛЬЗУЕМАЯ НОРМАТИВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

1.     СНиП 3.04.01-87. Изоляционные и отделочные покрытия.

2.     СНБ 5.08.01-2000. Кровли. Технические требования и правила приемки.

3.     СТБ 4.203-95. Материалы и изделия кровельные и гидроизоляционные. Номенклатура показателей.

4.     СТБ 1002-95. Черепица цементно-песчаная.

5.     СТБ 1065-97. Черепица из термопласткомпозитов. Технические условия.

6.     СТБ 4.224-96. Материалы и изделия полимерные строительные герметизирующие и уплотняющие. Номенклатура показателей.

7.     СТБ 1107-98. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные на битумном и битумно-полимерном вяжущем. Технические условия.

8.     ГОСТ 2678-94. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний.

9.     ГОСТ 26589-94. Мастики кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний.

10.            ГОСТ 30.547-97. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Общие технические условия.

 

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.