Гибкий путь наверх

Гибкий путь наверх // Капстроительтво. 2003 . №4. C. 7-15

Вспомним старинные города Европы с неповторимым колоритом построек. Основа этого колорита - разнообразные по конструктивному решению кровли: одно- и двускатные, шатровые, вальмовые, мансардные и другие, выполненные в архитектурных традициях региона и из традиционных материалов. Силуэты крыш, их цветовая гамма и пластика поверхности - основные инструменты в руках проектировщика для создания облика здания.

Крыша, как никакой другой элемент, диктует жесткую взаимосвязь "конструкция - материал". Архитектурное решение крыши (форма, уклон) очерчивает круг возможных материалов для устройства кровельного покрытия. Оба фактора, конструкция и материал, в свою очередь, определяют технологические и эксплуатационные свойства кровельного покрытия: трудоемкость устройства, долговечность и простоту ремонта, его декоративные качества - цвет, фактуру поверхности.

Сегодня на рынке строительных материалов появилось большое количество разнообразных зарубежных и отечественных кровельных материалов. Такое обилие материалов дает в руки архитекторов-проектировщиков огромные возможности, но это же и затрудняет выбор оптимального для конкретной крыши материала. Чтобы сделать обоснованный выбор, необходимо знать эстетические, технические и экономические свойства предлагаемых кровельных материалов. Затрудняет выбор существование большого количества различных фирменных названий по сути идентичных материалов.

Данный обзор, посвященный рулонным кровельным материалам, представленным на украинском рынке, надеемся, упростит эту задачу современному строителю.

РУЛОННЫЕ КРОВЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Широкое распространение с 30-х годов и до настоящего времени в нашей стране имеют рулонные материалы на основе битума, среди которых "патриархами" являются пергамин, рубероид и толь. В основе этих материалов лежит картон. Если он пропитан только легкоплавким битумом, это - пергамин; если пропитанный картон покрывают с двух сторон тугоплавким битумом и посыпают минеральной крошкой (песок, слюда), это ? рубероид. Ширина рулонов этих материалов 1 м, длина 10-20 м.

Толь выпускается в двух модификациях: толь беспокровный ? аналог пергамина и толь покровный ? аналог рубероида, но в качестве пропитывающего и покровного материала используется деготь. Из-за быстрой деградации дегтя на свету и в результате малой долговечности толя, его чаще используют как гидроизоляционный материал.

Основное требование к рулонным кровельным материалам ? водонепроницаемость, которая сохраняется только при условии отсутствия трещин и разрывов. Поэтому с учетом условий работы материала на кровле (широкий диапазон температур и УФ-облучение) и необходимости обеспечения пластичности материала во время его укладки (размотка и приклейка рулонов) важнейшими показателями качества рулонных материалов будут:

? гибкость (оценивается по минимальной температуре, при которой отсутствуют трещины при загибе полоски материала на стержне с определенным радиусом);

? теплостойкость;

? прочность на разрыв (оценивается по усилию для разрыва полоски материала шириной 5 см).

Широкое распространение пергамина и рубероида объясняется их технологичностью: они отличаются простотой изготовления материала и устройства кровли в широком диапазоне углов уклона и конструкций крыши по самым разнообразным основаниям. Такие материалы используют на крышах с малым уклоном по бетонному или другому "сплошному" основанию.

Традиционное кровельное покрытие имеет вид многослойного (3-5 слоев) ковра из пергамина или подкладочного рубероида (нижние слои) и покровного рубероида (верхний слой), наклеиваемых битумными мастиками. Более современный вариант ? наплавляемый рубероид. В этом случае кровельный ковер укладывается с помощью газовых горелок. При больших углах наклона крыши возможно крепление рубероида гвоздями по раскладкам.

Существенным недостатком кровель из пергамина и рубероида является невысокая долговечность (пять-семь лет), которую специалисты объясняют низкой прочностью и биостойкостью картонной основы, а также хрупкостью на морозе, низкой теплостойкостью и старением на солнце битумного связующего. При длительной эксплуатации материал становится хрупким, и кровельный ковер при любых температурных, усадочных деформациях растрескивается. Кроме того, из-за хрупкости битумного связующего на холоде и невозможности раскатать рулон устройство кровли из рубероида невозможно в зимний период.

Следует отметить, что в Западной Европе, в частности в Германии, уже многие годы битумные материалы на картонной основе запрещены к применению для устройства кровель. Недавно и в Украине приняты новые нормативные документы (ДБН), предполагающие отказ от использования кровельных материалов на гниющей картонной основе.

В современных рулонных кровельных материалах на основе битума для улучшения свойств используются три основных направления:

? модификация битумного вяжущего;

? замена картона новой прочной и долговечной основой;

? использование новых видов бронирующих посыпок (гранулята).

Простейший способ модификации битума ? введение тонкодисперсных наполнителей или окисление расплавленного битума продуванием воздуха через него, что повышает его теплостойкость. Но при этом не повышается эластичность битума и устойчивость его к старению.

Более эффективна модификация битума полимерными продуктами. Полимерные добавки позволяют расширить интервал рабочих температур битума, снижая температуру его хрупкости и повышая температуру размягчения, обеспечивают сохранение эластичности вяжущего длительное время, то есть повышают долговечность материала.В настоящее время для модификации битума используют, в основном, термоэластопласт атактический полипропилен (АПП) ? побочный продукт при производстве полипропилена, по внешнему виду и свойствам напоминающий невулканизированный каучук и синтетические каучуки, в частности, стирол-бутадиен-стирольный (СБС).

По сравнению с обычным окисленным битумом, битумы, модифицированные АПП, характеризуются высокой теплостойкостью, хорошей гибкостью на холоде (до -15?С) и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Битумы, модифицированные СБС, характеризуются еще более высокой гибкостью на холоде (до -20?С), но они более чувствительны к УФ-облучению, поэтому требуют применения 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.

Положительный эффект от модификации битумного связующего в полной мере может быть реализован только в случае замены слабой и недолговечной картонной основы на более прочные и стойкие основы. Такие основы получают, используя стеклянные или синтетические волокна (главным образом полиэфирные волокна типа "полиэстер") в виде тканей, холста и нетканого полотна, а также путем дисперсного армирования короткими отрезками волокон. Стеклохолст представляет собой простейший вид стеклоткани, выполненный полотняным переплетением 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.

Ткани и нетканые волокнистые основы на базе таких волокон отличаются высокой прочностью, водо- и гнилостойкостью, что увеличивает долговечность и надежность рулонных материалов на их основе.

Основы из полиэфирного нетканого полотна "полиэстер" имеют большое относительное удлинение при разрыве (до 35-50%), что обеспечивает повышенную эластичность и релаксационную способность материалов в целом. Удлинение при разрыве у стеклово-локнистых основ небольшое ? 2-6%.

Интересным решением при производстве битумно-полимерных рулонных кровельных материалов является использование в роли основы металлической фольги ? алюминиевой или медной. При этом фольга располагается на лицевой поверхности материала и служит не только основой, но и защищает битумный слой от солнечных лучей, создает декоративный эффект. Благодаря этому материалы отличаются высокой долговечностью за счет замедления старения битумного связующего.

В обычных материалах для защиты от солнечного излучения применяются бронирующие посыпки из цветной минеральной (сланцевой, гранитной, керамической) крошки. Такие посыпки более надежны, чем традиционные песок и слюда, и придают декоративность материалу.

Использование битумных рулонных кровельных материалов предполагает устройство многослойного кровельного ковра. Многие компании ? производители рулонных кровельных материалов в последние годы начали использовать другой метод, заключающийся в замене всего кровельного ковра одним многослойным композиционным материалом: например, два слоя основы и три слоя битума, который позволяет настилать рулонную кровлю за один раз.

Подводя итоги вышесказанному, можно выделить битумные рулонные кровельные материалы четырех поколений.

I поколение ? обычный рубероид (ГОСТ 10923-93) на картонной основе (долговечность менее 10 лет, число слоев кровельного ковра 3-5 и более, ручная укладка);

II поколение ? наплавляемый рубероид на картонной основе (ускорилась настилка кровельного ковра);

III поколение ? битумные материалы на гнило-стойких основах из синтетических или стеклянных волокон (возросли прочность и долговечность покрытий до 10-12 лет);

IV поколение ? битумно-полимерные материалы на гнилостойких основах (сократилось число слоев кровельного ковра до 2-3, увеличилась надежность и долговечность кровельных покрытий до 15-25 лет).

Стоимость 1 м2 материала в несколько раз возрастает от I поколения к IV. Но при этом следует учесть, что упростилась настилка кровельного ковра, сократилось число слоев материала в нем и, что особенно важно, возросла в два-три раза долговечность покрытия.

На сегодняшний день на украинском рынке стройматериалов представлены битумные рулонные материалы всех поколений и самых разных типов. Хотя по-прежнему отдается предпочтение (85%) недорогим простейшим битумным, но недолговечным материалам I, II, III поколений. При этом около 40% занимает патриарх кровель ? рубероид. Для сравнения: в Западной Европе явное предпочтение (87%) отдается более надежным и долговечным, хотя и более дорогим битумно-полимерным материалам IV поколения.

Качество рулонных кровельных материалов оценивается в соответствии с ГОСТ 30547-97 "Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Общие технические условия" по следующим основным показателям, обязательным для всех материалов:

? разрывная сила при растяжении образца шириной 5 см, Н;

? относительное удлинение при разрыве, %;

? гибкость на брусе R = 25 мм для основных и К = 5мм ? безосновных, ?С;

? теплостойкость, ?С;

? водопоглощение, %;

? водонепроницаемость.

Методика определения этих показателей регламентирована ГОСТ 2678-94.

Однако простейший и старейший рулонный материал ? рубероид по-прежнему занимает ведущее место в общем объеме кровельных материалов. Поэтому описание конкретных видов материалов мы начнем именно с него.

РУБЕРОИД

Рулонный кровельный материал, получаемый пропиткой кровельного картона нефтяными битумами с последующим нанесением на обе стороны полотна покровного состава, состоящего из битума с наполнителем и посыпки. Для верхнего слоя кровельного ковра выпускается рубероид с крупнозернистой посыпкой лицевого слоя РКК-400 и РКК-350, для нижнего - РКП-350, РПП-300 и РПЭ-300 с пылевидной посыпкой с двух сторон. Цифры в марке рубероида обозначают массу 1 м2 картона, используемого для его изготовления.

Долговечность рубероида в роли верхнего слоя кровельного ковра не более 10 лет. Необходимость в ремонте может появиться через четыре-шесть лет.



РУЛОННЫЕ БИТУМНО-ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ГНИЛОСТОЙКИХ ОСНОВАХ

Современные рулонные кровельные материалы выпускает большое количество предприятий. Для этих материалов нет единого ГОСТа, поэтому каждый выпускается по своим техническим условиям (ТУ). Нет даже единой системы маркировки рулонных материалов, хотя в этом отношении у крупнейших производителей налаживается единообразие.

При маркировке многие предприятия используют трехбуквенное обозначение.

Первая буква ? тип основы:

Э ? нетканое полиэфирное воë