Посыпки и наружные защитные слои кровли
В качестве защиты на рулонных битумных материалах (РБМ), применяемых для устройства верхнего слоя кровельного ковра, используется либо посыпка, либо фольга.
Посыпки и наружные защитные слои (НЗС) существуют разные, их выбор производитель осуществляет исходя из желания дать РБМ определенные свойства.
Предназначение посыпок и НЗС: придание кровле эстетичного вида, защита кровельного ковра от интенсивного окисления, снижение пожарной нагрузки на кровельный ковер и предохранение от воздействия ультрафиолетового излучения. Последнее особенно важно. Почему? Дело в том, что один из факторов старения кровельного ковра - температурный режим. При облучении солнцем полотно нагревается, в материале происходят сложные необратимые биохимические и физические преобразования. По сути, с каждым годом использования материал деградирует. Скорость деградации напрямую зависит от коэффициента теплопроводности верхнего слоя в целом. Посыпки и фольга снижают поглощение UV-лучей и разрушение благодаря своим отражающим свойствам.
Важность этого момента легко потверждается следующим.
В качестве образца для испытания N1 был выбран довольно неплохой битумно-полимерный материал на основе совместимой стеклоткани без посыпки.
В первом раунде испытания на усталость (эндурантность) свежий материал подвергался принудительному расширению на месте зазора между панелями перекрытия. Работа на сжатие-растяжение велась в пределах 1-2 мм. Материал показал эндурантность 1500 рабочих циклов, прежде чем начались структурные изменения и нарушение целостности.
В втором раунде материал перед испытанием был помещен на 2 суток в термостат-солярий, где с помощью генератора создавалось UV-излучение, а нагретый воздух сохранял температуру 60 оС. Такие условия эквивалентны 10-летнему пребыванию полотна на улице по суммарной величине поглощенных UV-лучей на единицу площади (действительно для 68-72% площадей РФ, кроме районов Кавказа, где величины соответственно выше). Потом проводилось испытание на выносливость. Материал показал выносливость 10 рабочих циклов, после чего он начал разрушаться. Разница (1500 против 10), как видно, налицо.
В качестве образца для испытания N2 был выбран этот же материал, но с посыпкой.
Во втором раунде он показал выносливость 200 рабочих циклов против 10 в испытании N1, т. е. на порядок выше, чем образец того же материала, но без посыпки. Из этого ясно, насколько посыпка снижает скорость старения материала. Также доказательством важности применения посыпки служит испытание на измерение показателя текучести, находящегося в прямой зависимости от температуры кровельного ковра, сообщаемой ему под действием UV-излучения (солнечные лучи).
При недостаточной устойчивости к течению типичное битумное вяжущее уже при температуре в 70-75 оС начинает сползать с основы, если уклон кровли больше 3о. Добавка всего 1,5 кг посыпки на 1 кв. м материала позволяет снизить рабочую температуру ковра на 10 оС. Таким образом, добавление посыпки позволяет расширить температурный режим, а значит, и возможности материала.
Также посыпка и фольга влияют на показатель скорости испарения влаги с единицы площади кровли. Зернистость посыпки и гофрированность фольги увеличивают площадь соприкосновения влаги с верхним слоем кровли и воздуха, создают дополнительный ресурс для испарения, позволяют верхнему слою кровли быстрее высыхать за счет большей проветриваемости и теплообменной поверхности. Это, безусловно, положительный момент, т. к. он позволяет избегать излишнего подмокания у старых кровель, а в межсезонье при заморозках с предшествующими дождями снижает риск обледенения кровли. Посыпки и фольга выполняют и эстетические задачи - окрашенные грануляты и порошки, цветная фольга (А1, Zn или Сu) придают кровле намного более привлекательный вид. На данный момент используются в основном посыпки разного цвета: серого (гранит и асбогаль, сланец), песчаного (песок, талькомагнезит), черного (сланец), красного и зеленого (гранит окрашенный), золотистого (вермикулит) - у отечественных производителей; у импортных к этой гамме добавляются синий, фиолетовый и различные оттенки красного, зеленого, серого, черного.
Но у посыпки есть и кое-какие особенности: очень важно, насколько технологически пригодна посыпка для данного битумного-вяжущего (БВ), ибо некоторые из них очень быстро осыпаются, что может привести к засорению систем водостока и дренажа испорченному внешнему виду. Наименее выносливы с этой точки зрения песок и вермикулит (потеря до 64% на ед. площади), от использования которых многие производители уже отказались либо собираются это сделать. Наиболее предпочтительны гранит, сланец, базальтовые грануляты и асбогаль.
Вопрос окраски посыпки достаточно важен, хотя имеет сугубо эстетическую подоплеку: пока неизвестен способ окраски лучший, чем термохимический - только он позволяет грануляту долго выдерживать заданный цвет, не изменяющийся и с износом кровли.
Важным является и то, насколько прочно посыпка зафиксирована на полотне. Даже в наших скудных госнормативах проходит регламентация по этому вопросу: если она легко осыпается или сквозь нее явно просматривается БВ, то полотно намного быстрее будет стареть, ибо неплотный НЗС не сможет в нужной степени выполнять свою защитную задачу. Прочность фиксации - вопрос сугубо технологический: если полотно материала на конвейере движется слишком быстро, то посыпка не успевает покрыть его плотно. Решение на первый взгляд очень простое - достаточно сделать ход полотна медленней. Но тут есть другой момент: медленно идущее полотно будет слишком быстро охлаждаться, и посыпка не сможет прикипеть к поверхности в нужной степени. Увеличение же нагрева полотна чревато сгоранием нижней сверхтонкой п/э пленки, которая предохраняет БВ от склеивания в слоях намотанного рулона. Решением здесь является точная сбалансированная настройка скорости движения полотна на линии; вопрос в итоге упирается в квалификацию специалистов-технологов. И не факт, что эта проблема есть только в России.
У самого известного в России зарубежного производителя гибкой черепицы (ее еще называют кровельной плиткой) осыпаемость посыпки составляет 17% в течение первых 5 лет эксплуатации, а за несколько лет грануляты посыпки очень сильно меняют свой цвет. В итоге такая кровля вместо заявленных 30 лет живет в лучшем случае около 20-23. Что касается фольги, то здесь есть свои нюансы: имеет место довольно значительная разница в коэффициентах линейного расширения (-альфа - измеряется в градусах в 1-й степени). БВ в зависимости от состава имеет =167-250х10-6 град-1, а фольга на порядок ниже =23х10-6 град-1. При низких температурах текучесть БВ-слоя падает, его линейные размеры уменьшаются медленней, чем у фольги, и если тепловые напряжения в БВ-слое превышают прочность адгезии (приклеивания) к фольге, то происходит сдвиг в приклеивающем слое и отслоение фольги, что усугубляется ветровым отсосом и приводит к "облысению" кровли.
На данный момент известно два способа решения этой проблемы. Первый заключается в создании материала с армирующим подложным слоем БВ фузельной армирующей сеткой. Это делается с помощью введения в материал, помимо несущей основы, дополнительного, поверх ее лежащего, слоя - им может служить армированный стекложгут с пучками микрообрезков ровинга (скрученная и несколько раз сложенная стеклонить) на протяжении, либо грид (англ. - сетка) - структура с полиамидными шариками в узлах сетки.
Каждый второй стекложгут грида вынесен в низлежащую плоскость для увеличения сцепления с несущей основой. Шарики полиамида, заглубленные в поверхностные слои БВ, несущего фольгу, должны обеспечить лучшее сцепление внешних слоев БВ со слоями, находящимися у основы. В обоих случаях для внешних слоев БВ пытаются подобрать сорта битумов с вязкостью, обеспечивающей предполагаемые линейные расширения в закладываемом температурном интервале эксплуатации. Но даже за рубежом, где производитель имеет хороший выбор сортов битумов (около 50 сортов против 5-7 в РФ), найти нужный битум проблематично.
Как видно, такой способ очень затратен, и, должно признать, пока не принес стабильных результатов.
Вторым путем является создание рельефного сечения поверхностных слоев БВ - в соответствии с фактурой фольги в достаточно жестком БВ процессируют систему канавок v-образного профиля. Образовавшиеся каналы и промежутки между ними покрываются специальным СБС-высокосодержащим битумополимером, который создает когезию между фольгой и внешними слоями БВ. Получается, что фольга "плавает" на сверхэластичной "подушке" в рамках, ограниченных каналами. Такая подушка способна деформироваться практически синхронно с фольгой, а так как битумополимер сверхэластичен, то отрыва фольги от материала не происходит.
Совместимости битумополимера и БВ довольно легко достичь, используя в качестве БВ именно модифицированные СБС-полимером битумы. Технологически это доступно, а экономия достигается существенная: использование такого материала - гарантия снижения ремонтных затрат.
К сожалению, из отечественных производителей пока никто не смог создать полноценный РБМ с фольгой в качестве НЗС. Известные материалы типа "фольгоизола" и подобных трудно безбоязненно назвать удачными.
Итак, что можно посоветовать всем заказчикам РБМ перед закупкой:
1. Определить для себя, какой срок эксплуатации кровли необходимо обеспечить:
o кровельное полотно без НЗС стареет
в среднем в 1,5-2 раза быстрей, чем с ним (а дешевле такое полотно будет в среднем на 2-3 руб. за кв. м) - указываемый производителем срок жизни подразумевает именно полотно с НЗС, а не без;
o наибольшую защиту полотна дают сланцевые и гранитные посыпки.
2) Определить, будет ли кровля здания (сооружения) подвергаться частым механическим нагрузкам, например, ветровым или эксплуатационным; если да, то полотно с посыпкой из вермикулита малопригодно, т. к. он очень легко осыпается, и "плешивая" кровля будет быстро стареть, осыпавшийся же вермикулит будет забивать водосточную систему, что может привести к затоплению кровли.
3) Определить, какие деформации конструкций будут иметь место (например, усадка), если это новый проект; если проект действующий - какие возможны при усталости и старении, - наличие деформаций конструкций ставит под вопрос и так сомнительное само по себе применение оте-
чественных РБМ с фольгой в качестве НЗС.
4) Подробно опросить представителей, предлагающих РБМ организаций. Запросить у них паспорта на материалы посыпок, ТУ и описания, выяснить совместимость посыпки и БВ.
6) Проконсультироваться у независимых экспертных организаций при недостаточной осведомленности либо при проблемах, требующих особого внимания.
| Автор: П. И. Дармов, А. А. Дармов Дата: 26.11.2003 Журнал Стройпрофиль 8 (30) Рубрика: *** Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |