Материалы на картонной основе

В чем проявляются недостатки кровельных материалов на основе стеклохолста?

Основа из стеклохолста лишена недостатков картонной основы, но не всегда достаточна. Стеклохолст даже в армированном стеклонитью исполнении имеет низкую прочность. Если же битумное вяжущее (БВ) имеет малую гибкость (О...5°С), то рулоны такого РБМ больше деформируются при транспортировке, во время укладки при температурах близких к 0°С часто ломаются во время раскатывания. Если же БВ имеет достаточную устойчивость к разного рода воздействиям, то основа из стеклохолста все равно серьезно ограничивает области применения подобных материалов, исключая возможность выполнения из них эксплуатируемых кровель, делает нецелесообразным их применение на подвижных конструкциях, снижает срок жизни кровли при механическом способе крепления полотна (повышенная нагрузка на раздир) и т. д.

С экономической точки зрения очень важно знать, что картон по природе своей неспособен иметь высокие показатели по всем рядам физико-механических характеристик. Понимание этого позволяет избегать лишних затрат. Если кто-то пытается подать картон с использованием таких слов, как «оргоснова», «спецкартон» и т.п., обещая при этом невообразимые выгоды такого выбора, то не забывайте - картон всегда остается картоном. К тому же сам процесс изготовления картона по технологии подразумевает попадание в него влаги с последующим ее сохранением. К сожалению, более 80% общего объема производства мягких кровельных материалов до сих пор составляют традиционные виды рубероида на картонной основе, укладываемого в трех-, четырех- и пятислойные ковры с помощью кровельных мастик. Кровельный и подкладочный виды рубероида используются как на плоских, так и на скатных крышах. Хотя традиционные битумные материалы самые дешевые, из-за того что срок службы такой кровли не превышает 5-7 лет, суммарные затраты на поддержание крыши в порядке в течение 40-50 лет оказываются весьма существенными с учетом все возрастающей стоимости рабочей силы.

Чтобы сохранить природную стабильность битума и одновременно улучшить его свойства, применяется модификация битума полимерами. При производстве битумно-полимерного вяжущего для кровельных материалов используется СБС (стирол-бутадиен-стирол) и АПП (атактический полипропилен). СБС является каучуком, АПП - пластиком. Битум приобретает свойства схожие со свойствами модификатора. СБС модифицированный полимер-битум имеет отличную гибкость и эластичность. АПП-модифицированный полимер-битум напротив обладает более высокой теплостойкостью.

Сегодня на рынке предлагается целый спектр битумных материалов. Наилучшие оценки специалистов и широкое использование имеют материалы российского производства под маркой Линокром, представленные на всевозможных основах (полиэстер, стеклоткань, каркасная стеклоткань, стеклохолст), различной толщины (3,0-4, 5 мм), со всевозможными видами посыпки (гранулят, вермикулит, крошка).

В качестве основы могут быть использованы не все типы стеклотканей. Необходимо, чтобы связующий стекло-жгут ткани был совместим с БВ и давал с ним достаточное сцепление, иначе в процессе эксплуатации покровный слой полотна начнет отделяться от основы сначала локально, потом по всей площади.

Материал приклеивается с помощью простой пропановой (или иной) горелки путем подплавления его нижней поверхности. То есть не нужно никакого дополнительного оборудования для разогрева и подачи горячих клеящих мастик, как это требуется при использовании рубероида. Все это существенно облегчает технологию применения и затраты по монтажу водозащитного покрытия.

Специально для битумных и битумно-полимерных гидроизоляционных и кровельных материалов выпускается стеклохолст - армированный, имеющий марку ХСА. В армированных холстах для стабилизации продольных напряжений по оси полотна и предотвращения разрывов заложены нити стеклянных волокон с шагом 12,5, 25 и 50 мм.

Проблему качества кровельных материалов можно решить не только за счет модификации битумного вяжущего различными полимерными добавками, но и за счет применения основ, изготовленных на полимерной матрице. В таких материалах пластические свойства в значительной мере обеспечиваются самой полимерной матрицей, армированной стеклянными волокнами длиной 15-20 мм. Хаотичное расположение стеклянных волокон обеспечивает равномерные физико-механические характеристики по всем направлениям полотна стеклохолста.

Материал легко сваривается (важное преимущество при ремонте и реконструкции кровель!) и может выпускаться рулонами большого размера. Это позволяет свести до минимума общее количество швов, что значительно облегчает и упрощает конструкцию кровель, и уменьшает опасность появления протечек. Немаловажен и такой момент, как снижение трудозатрат. Например, где по технологии требуется положить, от трех до пяти слоев рубероида, можно обойтись всего одним слоем кровлелона.

Однослойную мембрану укладывают на крыше как без приклейки («свободно», нагружая слоем щебня или закрепляя механически), так и наклеивая с помощью «самоклеящего» слоя, клея или горячего битума. В США около половины кровель делаются из однослойных мембран. Применение однослойных кровельных мембран обеспечивает высокую скорость и качество монтажных работ. Материал поставляется в рулонах различной ширины (от 1 до 15 м), что позволяет устраивать кровли любой сложности с минимальным количеством швов. Технологические характеристики мембран и их комплектующих дают возможность проводить работы в любое время года. По сравнению с битумной кровлей материальные затраты на устройство и содержание 1 м2 битумно-полимерной кровли ниже почти в два раза, полимерной - в четыре раза. Срок их службы более 25 лет.

Перспективными считаются битумно-полимерные материалы на негниющих основах, модифицированные термопластами, эластомерами, резиновой крошкой, термоэластопластами: бикропласт, бикроэласт, изопласт, мостопласт, атактон, стекломаст Т, элабит, люберит, днепрофлекс, термо-флекс, филизол, днепромаст и другие. Область их применения не только кровли, пароизоляция в «крышном пироге», но и гидроизоляция фундаментов, подземных помещений (гаражи, туннели и прочее), бассейнов и каналов. Материалы этой группы имеют приблизительно одинаковые физико-технические характеристики, поэтому в качестве примера приведем параметры продукции АОЗТ «Люберит».

Стеклоткань тоже не гниет, а все другие прочностные характеристики ее значительно выше (например, разрывная сила для стандартной стеклоткани - 80 кгс/5см против 30 у стеклохолста; относительное удлинение при разрыве 2% против 0%).

Выделяются заводы в г. Тверь, Гусь-Хрустальный, Н.Новгород. Только они могут обеспечивать наших кровельщиков достаточно недорогими совместимыми стеклотканями. Интересно, что в отечественных ТУ на наплавляемые РБМ отсутствуют какие-либо требования к стекломатериалам в аспекте их совместимости с БВ.

Таковыми являются металлоизол и фольгоизол, в конструкцию которых входит слой фольги. Их применяют для устройства гидро- и пароизоляции, а также в качестве кровли на плоских крышах. В последние годы становятся все более популярными рулонные материалы, состоящие из битумного и полимерного (не более 12% объема) компонентов на нетканой основе: стеклобит, гидростеклои-зол, бикрост, линокром, рубемаст, стекломаст, рубестек. Полимерный компонент придает таким материалам большую (по сравнению с традиционными битумными) пластичность и препятствует образованию трещин.

Полотнища настилают методом наплавления или приклеивают с помощью мастики. Тут есть некоторый отрицательный момент: перегрев кровельного листа ведет к ухудшению его технических свойств. Недостатком большинства рулонных битумно-полимерных материалов является и необходимость многослойного устройства кровли, причем часто с дополнительным слоем гравия и каменной крошки снаружи. Рулонные полимерно-битумные материалы используются на плоских и скатных кровлях с уклоном до 25°. При больших уклонах возникает опасность оползания покрытия, пластичность которого в жаркую погоду резко повышается.

Новый материал кровлелон (так назвали его разработчики из ВНИИстройполимер) по всем параметрам намного превосходит традиционные аналоги. Он легок, очень прочен, водонепроницаем и практически негорюч (по горючести кровлелон относится к группе Г2 - трудногорючий). Имея почти такую же массу, как и рубероид, новый материал весьма устойчив к разрывам, проколам и истиранию, гибок, не гниет и не впитывает влагу. И при этом сохраняет свои свойства в широком диапазоне температур от -40 до +80 С.

Кровельные битумные и битумно-полимерные материалы состоят из основы (картон, стеклохолст, стеклоткань, полиэфирное нетканое полотно - полиэстер), на которую нанесено битумное или би-тумно-полимерн'ое вяжущее. Согласно требованиям ГОСТ 30547-97 наплавляемый материал на картонной основе (рубероид) должен иметь усилие на разрыв не менее 274Н (28кгс) на полоске шириной 5см (274Н/5см). Соответственно, прочность кровельного ковра из четырех слоев рубероида должна составить не менее 274Нх4=1096Н/5см. Это - достаточная прочность для большинства применений на кровле. Несмотря на то, что несколько прочнее стеклохолст (294Н) и стеклоткань (600Н), удлинение на разрыв у этих кровельных материалов такое же, как и у рубероида - 1-2%.

Кровлелон отличается повышенной стойкостью к действию агрессивных химических сред, промышленных выбросов и биологических отходов. Гарантированная долговечность материала - до 25 лет, а по оценкам разработчиков, кровлелоновая подземная гидроизоляция может прослужить и более 100 лет! Наконец, кровлелон, ни в чем не уступая по своим качествам зарубежным аналогам, в несколько раз дешевле их.

При укладке материала путем подплавления или подрастворения для соблюдения технологии необходимо обращать внимание на то, чтобы он имел достаточную толщину нижнего покровного слоя. Минимально необходимая толщина должна соответствовать размерам неровностей (шероховатостей) стяжки основания.

Как правило, содержание полимера не должно превышать 12%. Да, климатические условия России требуют от кровельных материалов устойчивости к низким и высоким температурам, а также к частым ее перепадам, ультрафиолетовому облучению и озону при длительном сохранении исходных физико-механических свойств. Но удовлетворить всем этим условиям не позволяет содержащийся в битумно-полимерных материалах в большом количестве битум. Это приводит к необходимости увеличивать количество слоев, а также применять защитные покрытия из каменной крошки или гравия, что не только утяжеляет кровельный ковёр и ухудшает технологичность при укладке, но и существенно снижает его ремонтопригодность. Если материал имеет плохие показатели морозо- и теплостойкости, то в нем либо очень мало полимера, либо использован полимер низкого качества, либо очень плохо смешаны полимер и битум.

При изготовлении стеклохолстовых материалов использовались (например, на ОАО «Мостермостекло») карбамидные смолы типа КС-11. Такая композиция обеспечивала высокую адгезию битумного вяжущего к холсту кровельного полотна, а достаточно близкие их физико-механические характеристики исключали отслоения битумного вяжущего от основы в процессе кровельных работ и эксплуатации зданий. Однако использовавшаяся ранее технология изготовления стеклохолстов не в полной мере отвечала требования. Легкие стеклохолсты плотностью 45-60 г/м2 могли иметь разрывы полотна, при этом разрыв начинался, как правило, с краев полотна. Технологическая служба ОАО «Мостермостекло» совместно с фирмой Neste (Финляндия) поставила перед собой задачу улучшить физико-механические характеристики материала . Был освоен выпуск стеклохолста на карбамидной смоле, но уже с иным функциональным составом полимера. В результате увеличился уровень сшивки карбамидного полимера, что привело к улучшению физико-механических характеристик стеклохолста.

Самые современные виды мягких кровельных покрытий, как правило, однослойные. Они изготавливаются на основе каучука или нефтеполимерных смол и не содержат битума. Их можно использовать на крышах любой крутизны, не боясь, что кровля оползет. На сегодняшний день наиболее распространенными в мировой строительной практике являются мембраны на основе синтетического этилен-пропилен-диенового каучука. Такая мембрана - высококачественный кровельный и гидроизоляционный материал, получаемый путем вулканизации и отличающийся высокой атмосферо- и озоностойкостью, устойчивостью к окислению и воздействию ультрафиолетовых лучей, прочностью, эластичностью и морозостойкостью.

Полиэстер - самая дорогая и надежная каркасная основа. Состоит из хаотично ориентированных волокон. По ГОСТ 30547-97 материал с полиэстеровой основой должен иметь усилие на разрыв не менее 343Н (35кгс/5см). Принципиальным отличием этого материала является его большое удлинение на разрыв (от 30 до 60%). Такие механические характеристики делают полиэстер незаменимым при производстве надежных и долговечных материалов высшего качества.

Важно понять, что стеклохолст - не эквивалентная замена стеклоткани. Это материал, позволяющий создать принципиально новую единую конструкцию кровельного материала, в которой увязаны свойства битумного вяжущего и стеклохолстовой основы за счет близости их природных свойств. Что касается прочностных характеристик, следует отметить, что более высокая прочность кровельных материалов на стеклотканой основе не имеет принципиального значения: для надежной эксплуатации кровель вполне достаточно прочности стеклохолстов.

Прежде всего, следует определить для себя, какой срок эксплуатации кровли необходимо обеспечить: - РБМ на картонной основе при правильной укладке «проживут» лет 5-7 (в среднем по России для большинства климатических зон), сохранять же свои гидроизолирующие свойства будут не больше года. Несмотря на их первоначальную дешевизну, ежегодная замена слоев и ремонт несущих конструкций через 5-10 лет сделают такую кровлю «золотой»; - РБМ на основе стекловолокон и синтетики (полиэстер) номинально сверхдолговечны, срок их службы определяется битумными вяжущими (БВ), что на практике дает от 5 до 35 лет эксплуатации без протечек при малозатратных нечастых текущих ремонтах; Если кровля здания будет подвергаться частым механическим нагрузкам, то РБМ на стеклохолсте малопригодны; Еще важно знать, какие деформации конструкций будут иметь место (например, усадка).

Стеклоткань - основа, состоящая из переплетенных стеклянных нитей. Она имеет большую прочность, чем стеклохолст. Для производства кровельных материалов используются два вида стеклоткани: гладкая и каркасная. Характерным признаком материала на более дешевой гладкой стеклоткани является «плоский» рулон. Материал хранится и транспортируется горизонтально в несколько слоев, от чего рулоны деформируются. На углах рулона на материале образуются трещины, в холодную погоду недостаточно качественный битум может и вовсе отслаиваться. Каркасная стеклоткань изготавливается из плоских стеклянных ровингов. Ровинги уложены перпендикулярно направлению полотна и переплетены стеклянными нитями. Стеклоткань внешне напоминает «бабушкин половичок». Такая конструкция делает стеклоткань каркасной, т.е. рулоны транспортируются вертикально и не деформируются.

Рулонным наплавляемым кровельным материалом считается стеклохолст, стеклоткань или полиэфирное полотно (полиэстер), если на него с двух сторон нанесена битумная или полимерно-битумная смесь. На верхнюю поверхность материала может быть нанесен защитный слой из крупнозернистого гранулята, сланцевой, мелкой слюдяной или песчаной крошки.

Свойства основы определяют механические свойства материалов. Так, битумный материал и би-тумно-полимерный материал на одинаковой стеклооснове будут иметь схожее усилие и относительное удлинение на разрыв в нормальных условиях. С другой стороны, при температуре -25 °С СБС модифицированный материал высокого класса на полиэстеровой основе имеет удлинение на разрыв более 25%, в то время как битумный материал на такой же основе будет растягиваться только 1-2%.