Полимерные кровельные мембраны, их разновидности, преимущества и недостатки
В конце 60-х гг. благодаря достижениям в области химии полимеров и бурному росту химической промышленности на рынке кровельных материалов появился совершенно новый вид кровельных и гидроизолирующих материалов — полимерные мембраны. Они в корне отличались от традиционных битумных и полимерно-битумных гидроизоляционных материалов как по составу, так и по свойствам и методам монтажа.
Мягкие кровли, выполняемые без верхней жесткой стяжки, предполагают механическое крепление утеплителя и, соответственно вместе с ним, гидроизоляции. Полимерные мембраны по своим свойствам, способу монтажа, размерам рулонов, весу и пожарным требованиям наиболее оптимально подходят для устройства мягких кровель больших размеров. Полимерные мембраны по стоимости материала (плюс работы по его укладке) получаются немного дешевле, чем полимерно-битумные 2-слойные гидроизоляционные системы «премиум» класса, но дороже однослойных полимерно-битумных мембран. Ради справедливости надо сказать, что и у полимерно-битумных материалов есть свои преимущества перед полимерными, а именно: свойство самозатягивания мелких порезов и проколов, большая стойкость к механическим повреждениям (за счет толщины и верхнего защитного слоя из каменной посыпки) и более легкий ремонт, который не требует специального оборудования. Также при устройстве кровли с применением жесткой стяжки предпочтительнее использование полного наплавления полимерно-битумных мембран как более надежного при последующей эксплуатации, чем механическое закрепление.
Рассмотрев общие плюсы и минусы полимерных мембран, перейдем к рассмотрению их основных видов. Кровельные полимерные мембраны обычно классифицируются по химическому составу полимерного материала, из которого они производятся, и методу их производства. На данный момент наибольшее распространение получили три основных типа полимерных мембран, а именно: ПВХ-мембраны на основе поливинилхлорида с добавлением пластификаторов, ТПО-мембраны на основе термопластичных полиолефинов, и ЭПДМ-мембраны из этилен-пропилен-диен-мономера. Рассматривая каждую из этих разновидностей полимерных мембран, мы увидим их плюсы и минусы, а также различия в способе монтажа и их дальнейшей эксплуатации. Необходимо заметить, что помимо самой мембраны для ее монтажа потребуются специальные аксессуары и оборудование, а также высококвалифицированный, специально обученный персонал. Только при соблюдении всех правил, норм и требований при монтаже и дальнейшей эксплуатации полимерные мембраны прослужат в течение заявленного производителем срока.
Итак, перейдем к конкретному рассмотрению типов полимерных мембран.
Мембраны на основе ПВХ. Данный вид мембран появился на рынке кровельных материалов в начале 70-х гг. и на данный момент является самой распространенной мембраной в России. Мембрана состоит из поливинилхлорида с добавлением пластификаторов, что делает ее эластичной и позволяет сохранять свои свойства при отрицательных температурах. Для придания материалу большей прочности на разрыв и прокол применяется специальная армирующая основа из полиэстеровой сетки. Все эти свойства позволяют крепить мембрану механически.
Крепление рулонов производится в перехлестах материала с последующим их свариванием горячим воздухом. Для сварки материала используются специальные автоматические и полуавтоматические сварочные машинки для плоских частей кровли или ручные специализированные электрические фены (при сварке материала на парапетах, в узлах и недоступных для сварочных машинок мест). При этом прочность в месте соединения сварного шва превышает прочность самого материала. Таким образом, все точки крепления мембраны находятся в защищенных местах, и поэтому полностью исключается проникновение воды. Основные недостатки данного вида полимерной мембраны заключаются в том, что со временем пластификаторы улетучиваются из материала, это приводит к потере эластичности, что негативно влияет на ее эксплуатационные свойства и ремонт. Также надо учесть ее несовместимость с битумом. Обычно ПВХ-мембраны выпускаются в рулонах шириной от 0,8 до 2 м, имеют толщину от 1,2 до 2 мм. Гибкость на брусе 5 мм составляет не менее –50 0С, группа горючести Г2. Средний расчетный срок службы данного вида мембран составляет порядка 25–30 лет.
Мембраны на основе ТПО. Данный вид полимерных мембран — это материал последнего поколения на основе термоплас-тичных полиолефинов. ТПО-мембраны не имеют летучих пластификаторов, так как изготавливаются из полипропилена и этиленпропиленового каучука с добавлением специальных добавок, улучшающих его эксплутационные и противопожарные свойства. Таким образом, мембраны совмещают преимущества пластика и резины, лучше совмещаются с битумом и химически более нейтральны, чем ПВХ-мембраны. Все эти качества делают данный вид полимерных мембран более долговечными и ремонтоспособными по сравнению с ПВХ-мембранами. Средний расчетный срок службы данного вида мембран составляет порядка 40 лет. Монтаж ТПО-мембраны производится таким же образом, как и монтаж ПВХ-мембран. Обычно ТПО-мембраны выпускаются в рулонах шириной от 1 до 2 м, имеют толщину от 1,2 до 2 мм. Гибкость на брусе 5 мм составляет не менее –60 0С, группа горючести Г2. Средний расчетный срок службы данного вида мембран при соблюдении всех требований при монтаже и эксплуатации составляет не менее 40 лет. Основной недостаток ТПО-мембран — более высокая стоимость по сравнению с ПВХ-мембранами и возможные большие линейные расширения, что в свою очередь может влиять на внешний вид кровли.
Мембраны на основе ЭПДМ. Материалы на основе ЭПДМ отличаются хорошей климатической стойкостью, высокой элас-тичностью и большой долговечностью. Средний срок эксплуатации ЭПДМ-мембран составляет не менее 40 лет без признаков старения. Мембрана ЭПДМ — это самый «старый» из полимерных кровельных материалов (первые кровли в США и Канаде были выполнены более 50 лет назад). Таким образом, можно сказать, что данный вид полимерных мембран проверен и в климатических камерах и реальным временем. В комплекте с ЭПДМ-мембраной необходимы детали для дополнительной гидроизоляции сложных участков: герметики, крепеж для примыканий и фасонных изделий для труб, углов и усиления периметра. Швы ЭПДМ-мембраны скрепляются специальными самоклеящимися лентами на основе ЭПДМ-полимера. Такая технология позволяет получить равномерный, прочный монолитный шов. Благодаря большим рулонам шириной от 3 до 12 м и длиной до 60 м, а также технологии укладки ЭПДМ-мембраны за один день можно укладывать на 1 000 кв. мкровельного покрытия. Толщина данного вида полимерных мембран составляет в среднем всего 1,14 мм.
Учитывая, что ЭПДМ-мембраны выпускаются в основном неармированные, они обладают высокой эластичностью (относительное удлинение 300%). Также производятся и армированные мембраны. Они более прочные, но менее эластичные. Все эти качества делают ЭПДМ-мембраны наиболее предпочтительными для балластных и инверсионных кровель. 90% кровель из ЭПДМ-мембран балластные, т. е. материал свободно укладывается на основании, швы склеиваются, и вся кровля пригружается балластом из гальки, гравия, щебня, бетонных блоков или тротуарной плитки. Приклейка к основанию происходит только вдоль примыканий. Существуют методы сплошной приклейки или механического крепления ЭПДМ-мембран, но они довольно сложные и требуют специального крепежа и технологий, вследствие чего являются более дорогостоящими, чем при использовании ПВХ- или ТПО-мембран.
Рассмотрев предложенные выше виды полимерных мембран и существующие технологии устройства кровельных систем, можно рекомендовать наиболее оптимальные виды полимерных мембран для конкретной кровельной системы. На сегодняшний день можно выделить несколько основных кровельных систем и способов крепления полимерных мембран.
Механически закрепляемая система.
Если использование балластной системы нецелесообразно или невозможно (скатная кровля, невозможность дополнительной нагрузки на несущие конструкции, отсутствие парапетов и т. д.), рекомендуется применять механически закрепляемую кровельную систему с использованием термопластичных мембран ТПО или ПВХ. Данный метод является классической технологией для легких конструкций и быстровозводимых зданий. Основанием кровли, как правило, является профнастил, утеплителем — жесткие минераловатные или стекловатные плиты, а также экструдированый пенополистирол. При этом листы полимерной мембраны, сваренные в соответствии с технологией, крепятся через утеплитель специальными кровельными дюбелями непосредственно к основанию. Все крепежные элементы находятся в швах (перехлестах) рулонов. Данная кровельная система является наиболее оптимальной, где главными критериями при выборе являются, цена, надежность и вес кровли.
Балластная или инверсионная кровельная система. В случае неэксплуатируемой плоской кровли или эксплуатируемой, где основание выдерживает дополнительную механическую нагрузку (около 70–100 кг/кв. мдополнительно к весу самой кровли), можно применять балластную или инверсионную системы с использованием мембран ЭПДМ или ТПО. При этой системе рулоны полимерной мембраны, уложенные в соответствии с технологией, удерживаются на поверхности основания с помощью балласта: гальки, гравия, щебня, бетонных блоков или тротуарной плитки (в случае эксплуатируемых кровельных площадок, террас и балконов). Мембранный ковер закрепляется только по периметру и примыканиям. Отсутствие необходимости в креплении на горизонтальной части кровельного ковра позволяет использовать преимущество ЭПДМ, а именно — большие площади, закрываемые одним рулоном (соответственно, малое количество швов). Это оптимальное решение для бетонных оснований и для ремонта старых кровель без удаления старого «пирога». Стоимость данного решения вместе с учетом балласта несколько выше, чем стоимость кровель с механически закрепляемыми мембранами.
Полностью приклеиваемая система.
Если кровля с большим уклоном и подвержена воздействию сильных ветровых нагрузок, рекомендуется применять полностью приклеиваемую кровельную систему. Мембрану приклеивают при помощи специального монтажного клея (для отдельных типов мембран возможна приклейка на холодную битумную мастику или горячий битум). Основанием служит бетон, стяжка, сплошная обрешетка из влагостойкой фанеры, жесткий утеплитель фоамглас или экструдированный пенополистирол. Также с помощью данного метода можно ремонтировать старые кровли без снятия старого «пирога». При этом новое кровельное покрытие приклеивается на старую кровлю с предварительной ее подготовкой. Данная система оправдывается, если применение балластной системы невозможно из-за малой несущей способности перекрытий или большого уклона, а механическое крепление проблематично из-за малой прочности старого основания. Такая система на базе ЭПДМ, ПВХ или ТПО примерно на 30% дороже соответствующей механически закрепленной.
| Автор: Д. А. Алексеев Дата: 30.03.2007 Журнал Стройпрофиль 2-07 Рубрика: кровли и гидроизоляция Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |