ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КРОВЕЛЬ ИЗ РУЛОННЫХ КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПОДХОДЫ К ИХ ВЫБОРУ

Еропов Лев Алексеевич

канд. техн. наук, доцент ВлГУ, г. Владимир

Е-mail: antefiks@mail.ru

FEATURES OF WORK OF ROOFS FROM THE ROLLED ROOFING MATERIALS AND APPROACHES TO THEIR CHOICE

Lev Eropov

Candidate. Technical. , Associate Professor of Vladimir State University,

 Vladimir

АННОТАЦИЯ

В статье приводятся особенности работы рулонных кровельных покрытий в условиях эксплуатации, а также причины и характер их разрушения при работе на крышах зданий. В результате проведенных обзора и исследований сделаны предложения по выбору конструкций и материалов рулонных кровель.

ABSTRACT

Features of work of rolled roofing coverings are given in article under operating conditions, and also the reasons and nature of their destruction at work on roofs of buildings. As a result of carried out the review and researches proposals at the choice of designs and materials of rolled roofs are made.

Ключевые слова:особенности; кровли; эксплуатация; качество.

Keywords:features; roofs; operation; quality.

Условия эксплуатации кровель в нашей стране очень жестки - жара, мороз, дождь, ветер и другие. Например, в Москве температура поверхности рулонных мягких кровельных ковров летом может достегать до 80°С, а зимой падает до -30°С—-40°С. Таким образом амплитуда колебаний температуры кровли в течение года превышает 100°С, а летом ежедневно доходит до 50—70°С и даже более. В настоящее время наибольшее применение в России для плоских и малоуклонных крыш находят кровли из наплавляемых битумных и битумно-полимерных рулонных материалов. Наибольшее влияние на материалы этих крыш оказывает высокая температура и ультрафиолетовые лучи, меньшее – вода, переменное замораживание и оттаивание или увлажнение и сушка.

Под влиянием тепла и ультрафиолетовых солнечных лучей в битуме верхнего покровного слоя наплавляемых битумных и битумно-полимерных рулонных материалов развиваются процессы окисления, полимеризации, деструкции, образования водорастворимых соединений, улетучивания масел, уменьшения содержания смол и увеличения асфальтенов. В результате этого битум становятся хрупким, в нем появляются трещины, повышается температуру размягчения и снижается пенетрация, то есть появляются признаки старения.Как установлено ранее проведенными исследованиями [2], проницаемость битума ультрафиолетовыми лучами составляет 0,3—0,4 мм, а нижележащие слои не подвергаются столь интенсивному старению. Это позволило разработать рулонные материалы с толщиной покровного слоя из битума или полимербитума не менее 0,6 мм, что обуславливает их достаточную долговечность.

Вода в кровле и на кровле, особенно при повышенных температурах, вызывает в материалах процессы окисления, и в результате этого образуются водорастворимые соединения. Вымывание их влагой ведет к образованию в материалах пористости и повышенного водопоглощения. По этой причине рулонные кровли из битумных или битумно-полимерных материалов рекомендуется устраивать обязательно с уклоном не менее 1 %,который гарантируют сток воды даже при наличии прогибов конструкций или допустимых отклонений поверхности кровли из плоскости.

При увлажнении кровельных покрытий прочность материала кровли падает. После 6 месяцев нахождения их в воде прочность рулонных материалов может составлять до 5 %от первоначальной [1, 2].

Разрушение покровного слоя битумных и битумно-полимерных рулонных материалов вызывается не только химическими, но и физическими процессами. При повышении температуры проникшая в битум кровельных материалов влага испаряется и образует в покровном слое пузырьки пара. Одновременно происходит размягчение битума и понижение его вязкости. Битумные стенки пузырьков не выдерживают давления пара и лопаются. После того, как вода по трещинам и открытым кратерам получает доступ к основе рулонного материала начинают развиваться процессы биологического и химического разрушения основы. Поэтомудолговечность кровли в основном определяется сроком сохранности покровного верхнего слоя. Дальнейшему развитию трещин и кратеров способствует цикличное замерзание попавшей в них влаги.

Разрушение кровли является не только следствием непосредственного воздействия атмосферных факторов и солнца, но также и взаимодействия кровельного ковра с основанием. Наиболее характерные повреждения кровли в этом случае - вздутия и разрывы. Разрывы в кровле возникают при образовании трещин в основании. Вздутия образуются и летом в результате испарения влаги, имеющейся в основании и кровельном ковре. На морозе возможно появление трещин в кровле из битумных рулонных материалов от случайной ударной нагрузки, например, от падения ручного инструмента.

Нанесенная на кровлю ветром пыль может служить почвой для произрастания трав идругих растений. Такая почва является хорошей средой для развития микроорганизмов, которые разрушают кровельные материалы. Корни растений с большой легкостью прорастают через слои рулонных материалов кровельного ковра, ослабленного воздействием микроорганизмов. Корнестойкими являются дегтевые материалы и полиэтиленовая пленка. У последней после нескольких лет эксплуатации сохраняется прочность, а относительное удлинение сокращается почти существенно. Кроме того, птицы, кормясь насекомыми, живущими в растительном слое почвы, иногда проклевывают кровельный ковер.

Рулонные кровли из битумных и битумно-полимерных материалов, как отмечает отечественная и зарубежная практика, могут служить более 20 лет. Однако, средняя долговечность кровель из рубероида в России составляет 5—7 лет, из битумных наплавляемых материалов – 10—20 лет, из битумно-полимерных материалов – 15—25 лет. Основная причина малого срока службы кровель из рубероида - их преждевременный износ из-за появления трещин и вздутий в покровном слое с замачиванием основы из картона.

Хорошее качество склейки слоев рулонного ковра иего приклейка в основанию затрудняет появление вздутий, так как силе давления пара необходимо преодолеть силы адгезии битума к основанию и к рулонному материалу. Устройство «дышащей» кровли, то есть кровли с частичной приклейкой к основанию, способствует удалению водяного пара из под кровли наружупри ее нагреве. При нарушении сплошности приклейки кровельного ковра рулонный материал удлиняется, и в кровельном ковре могут образовы­ваться складки, но протечек они не вызывают. Попеременное насыщение водой и последующая сушка кровельных материалов почти не вызывает их усадки.

Чем ниже температура размягчения битумных приклеивающих мастик и наплавляемого битума, тем меньше их хрупкость при низких температурах. Но низкая температура приклеивающих мастик и битума может вызвать сползание кровельного ковра, что особенно это часто бывает в местах примыканий кровли к стенам. Наличие большого уклона может вызвать стекание мастик, имеющих недостаточно высокую температуру размягчения. Введением наполнителя в битум с невысокой температурой размягчения можно повысить теплостойкость мастик и одновременно понизить их хрупкость, приводящую к растрескиванию и отслоению рулонного материала при отрицательных температурах.По этой причине для приклейки рулонного ковра отечественными стандартами рекомендуются мастики и битумы только с наполнителями.

Конструкция и цвет кровли, а также теплопроводность основания оказывают существенное влияние на температуру кровельного ковра. По данным проведенных исследований защитный слой из гравия светлых тонов толщиной 5 см снижает температуру кровельного ковра на 30°С, а при температуре воздуха 36°С рубероид со слюдяной посыпкой имееттемпературу 60°С,скрасной посыпкой - 52°С, а с алюминиевой – 45°С, а пятисантиметровый слой воды в водонаполненных покрытиях по понижает температуру кровли на 20°С.

Разработка требований к современным кровельным рулонным материалам по прочности, деформативности, хрупкости и другими физико-механическими характеристиками для заданного климатического района является актуальной задачей. При этом следует учитывать опыт, накопленный в течение нескольких десятилетий мировой наукой в области создания конструкций кровель из новых материалов и технологии их устройства и на такой основе разрабатывать новые требования к выбору материалов кровельных ковров и конструкций для них.

Для выбора кровельного покрытия одними из важных являются их экономические показатели. Впоследние два года особенно бурно развивался рынок мягких кровельных (в основном рулонных) материалов (МКМ). Предложений в этой области очень много. В первую очередь предлагаются ставшие уже привычными наплавляемые битумные и битумно-полимерные рулонные материалы, а также полимерные рулонные материалы. До сих пор применяют и традиционные материалы – рубероид, толь, но, в основном, для временных зданий и сооружений. На рынке в нашей стране представлена продукция и отечественных производителей и зарубежных поставщиков. Производители кровельных материалов ориентируются на последние мировые достижения и стараются не отставать. Разница в цене на различные виды МКМ весьма значительна. Причем импортные материалы дороже традиционных, но более качественны. Постепенно наши отечественные производители повышают качество новых рулонных материалов и вытесняют импортные гораздо более дешевыми, не уступающие им ни в чем.

Из приведенных особенностей работы кровельных покрытий подходы к их выбору могут быть следующие:

• обеспечение надежной склейки кровельного ковра с основанием за счет применения более качественных приклеивающих мастик или наплавляемого битума;
• устройство дышащей кровли;
• применение мастик и битумов с более низкой температурой размягчения;
• выбор кровельных материалов с более светлым верхним покрытием;
• выбор кровельных материалов с определенными характеристиками прочности, деформативности, хрупкости и другими для заданного климатического района;
• по экономическим показателям.

Список литературы:

1. Сафонов А.М. Разработка лабораторных методов оценки надежности кровель и совершенствование их конструкций на крупнопанельных покрытиях: Дис... канд. техн. наук. - М., 1966. –190 с.
2. Фоломин А.И., Сафонов А.М. Кровли крупнопанельных зданий. - М., 1966.