3 Июнь 2016

 

А.Н. МАЗАЛОВ, канд. техн. наук, научный консультант,
А.М. СЕРГЕЕВ, зам. генерального директора
ООО «ГермопластПоставка» (Москва)

 

В группу изоляционных материалов под упрощенно-бытовым названием «мягкая кровля» относят многие кровельные и гидроизоляционные материалы, изготовленные либо в виде полос гибкого материала, свернутых в рулон, либо в виде мастики. Общим и отличительным свойством материалов мягкой кровли является их способность выполнять преимущественно изоляционные свойства, прежде всего гидроизоляционные. Материалы же жесткой кровли выполняют как несущие функции, воспринимая эксплуатационную нагрузку (черепица, металлические и асбестоцементные листы, железобетонные плиты и др.), так и функции собственно кровли. Работают они в сходных эксплуатационных условиях и имеют близкие технические характеристики.

 

На российском строительном рынке кроме традиционных рубероида, толя и битума появилось большое количество новых изоляционных материалов. Они применяются для кровель зданий, гидроизоляции конструкций, герметизации ограждений. При этом существенно улучшилось качество этих материалов, чему способствовали технический прогресс, рыночные отношения, а также широкое использование различных полимерных композиций, позволяющих получать материалы с разнообразными свойствами.

 

Многообразие видов и свойств существовавших ранее и новых кровельно-изоляционных материалов делает необходимым проведение детального рассмотрения и сопоставления отдельных характерных свойств различных групп этих материалов с целью объективной технической оценки, учитывающей эксплуатационную пригодность и критерии выбора для применения в строительстве и при ремонте. Подобный анализ необходимо производить для обеспечения государственного подхода к затратам по изоляции объектов и недопущения сокращения сроков межремонтного периода, то есть увеличения бюджетных затрат на эти цели. При этом надо руководствоваться соответствующими нормативными показателями, ГОСТами и техническими условиями, но никак не рекламными данными.

 

Для удобства рассмотрения кровельно-изоляционные материалы ориентировочно можно разделить на классификационные группы. Рулонные материалы подразделяются на группы: битумные, битумно-полимерные, полимерные, а также в зависимости от деформативности (эластичности), наличия основы, способа укладки (наплавляемые, наклеиваемые и др.). Мастики, применяемые без разогрева (холодные), бывают одно- и многокомпонентные.

 

Свойства каждого кровельно-изоляционного рулонного и мастичного материала характеризуются номенклатурой технических показателей, определяемой ГОСТ 30547—97 (с изменением № 1) и ГОСТ 30693—2000. Однако для рассмотрения эксплуатационных свойств материалов достаточно использовать ограниченный перечень показателей:

  • условную прочность при разрыве;
  • относительное удлинение при растяжении;
  • остаточное удлинение при растяжении;
  • гибкость (морозостойкость);
  • теплостойкость;
  • водонепроницаемость;
  • для мастик — адгезию к основанию и содержание нелетучих веществ (сухой остаток).

 

В связи с введением в действие по становления Правительства РФ № 1636 от 27.12.97 г. повышены требования к новым материалам и появилась необходимость учитывать дополнительные характеристики:

  • климатическую стойкость (долговечность);
  • стойкость к УФ-облучению;
  • химическую стойкость;
  • пожарную и экологическую безопасность.

 

При проведении технической оценки и выборе материала необходимо учитывать важность каждого нормируемого показателя для обеспечения надежности и долговечности применяемого изоляционного покрытия в конкретном регионе страны.

 

Показатели условной прочности и относительного удлинения характеризуют прочность и эластичность материала, а их совокупность отражает деформативные свойства изоляции. При этом соотношение значения этих показателей, как правило, обратное, то есть при большей прочности материала его эластичность ниже, и наоборот.

 

В отношении деформативных свойств материала у специалистов сложилось два подхода:

  • концепция эластичной кровли основывается на том, что деформации основания (температурные, усадочные и другие) компенсируются в кровле за счет эластичности (растяжения) изоляционного материала при относительном удлинении его не менее 100%, что соответствует реальным эксплуатационным деформациям основания кровли и других конструкций;
  • концепция прочной кровли предполагает, что при деформации основания растягивающие усилия воспринимаются за счет прочности материала, его армирующей основы, при этом прочность изоляции на разрыв должна превышать величину растягивающего напряжения. 

 

Следует учесть, что значительные комплексные деформации, которые испытывает любая строительная конструкция, концентрируются в слабых и потому наиболее опасных местах (стыки, узлы примыкания и др.). Именно в этих местах и происходит разрыв изоляционного слоя даже из прочных материалов. Но этого не произойдет с эластичным покрытием, которое способно растягиваться в пределах, превышающих все возможные деформации основания.

 

Из этого видно, что прочность не является панацеей для кровельных, тем более изоляционных материалов, так как при малой деформативности кровельного слоя она только ухудшает качество и надежность мягкой кровли, особенно мастичной. В этих условиях весьма нежелательно армирование изоляционного слоя из эластичных мастик. Это неизбежное уменьшение относительного удлинения эластичного слоя ликвидирует главное преимущество и достоинство таких мастик.

 

Дополнительными аргументами в пользу эластичных материалов служат следующие обстоятельства:

  • климатические условия России с широким диапазоном температур наружного воздуха вызывают значительные деформации конструкций, особенно покрытий;
  • наличие регионов, неблагоприятных в гидрогеологическом и сейсмическом отношениях, со значительными и неравномерными деформациями зданий;
  • относительно низкое качество изготовления конструкций и многочисленные дефекты при монтаже зданий, способствующие увеличению допусков в соединениях и стыках зданий;
  • низкая информированность заказчиков, невысокая квалификация инженерно-технического персонала и рабочих и др.

 

Это подтверждает, что эластичные материалы лучше соответствуют реальным условиям строительства и эксплуатации в России. Для материалов кровли и изоляции нет необходимости в прочности, превышающей 2 МПа. При этом относительное удлинение гидроизоляционного материала должно быть не менее 150%, у кровельного — не менее 200%. В то же время прочность применяемых армированных материалов для кровли весьма высока и достигает 10—12 МПа, хотя это никак не влияет на их изолирующие свойства.

 

Деформационные свойства кровельных и изоляционных материалов в условиях отрицательной температуры (морозостойкость) характеризуются гибкостью, определяемой изгибом полосы материала на стандартном брусе с закруглением радиусом 5—25 мм при отрицательной температуре при отсутствии повреждений материала. Для каждого конкретного материала радиус закругления и минимальная температура определяются в соответствии с нормативными документами.

 

Ранее для мастик по ГОСТ 25591—83 были установлены значения 5 мм и -50оС. С 1 апреля 2001 г. с введением ГОСТ 30693—2000 температурный предел повышен для битумосодержащих мастик до -15оС и полимерных мастик — до -30оС. Современные эластичные материалы (рулонные и мастичные), выпускаемые некоторыми российскими компаниями, выдерживают температуру -50оС и изгибаются без повреждения на брусе с радиусом закругления 5 мм.

 

Таким образом, новый ГОСТ не позволяет полностью отобразить преимущества ряда мастичных материалов. При выборе кровельных материалов необходимо, чтобы их гибкость соответствовала конкретным климатическим условиям и особенностям конструкций изолируемых поверхностей.

 

Самым важным показателем кровельных материалов является долговечность. После стоимости она является важнейшей для потребителя характеристикой. Долговечность понимается как срок службы материала до потери им 50% величины характеризующих показателей. Методики для климатических испытаний разрабатываются на основе анализа статистических данных метеорологического центра и учитывают качественно и количественно основные факторы погодных воздействий на материал. Такая методика разработана НИИМосстроем и согласована с Госстроем РФ.

 

Для подтверждения заявленной долговечности нужно предъявлять сведения о проведенных климатических испытаниях материала или другие достоверные обоснования. В качестве таковых могут использоваться документальные данные об испытаниях, проведенных иностранными фирмами по зарубежным методикам, стандартам, системам, и характеризующих в нужном аспекте климатическую стойкость материала. При этом необходимо проверять климатические параметры испытаний на соответствие российским условиям, особенно для зимнего периода. В случае отсутствия всех указанных условий достоверности заявленной долговечности производитель материала не может указывать ее в технической документации и рекламных изданиях. При этом следует иметь в виду, что долговечность материала не совпадает со сроком службы, который означает безремонтную продолжительность эксплуатации кровли. Срок службы кровли определяется не только долговечностью материала, но и условиями производства работ по ее устройству, состоянием несущих и ограждающих конструкций крыши, правильностью эксплуатации (в соответствии с Правилами и нормами эксплуатации жилищного фонда) и др.

 

Для кровельных и изоляционных мастичных материалов достаточно важным показателем следует считать содержание нелетучих веществ — сухой остаток. Показатель указывает количество вещества, остающегося на изолируемой поверхности после нанесения и высыхания (отверждения) мастики и выражается в % от массы нанесенной мастики. При низком сухом остатке должен увеличиваться исходный расход свежей мастики для образования заданной толщины пленки. Например, у большинства известных применяемых мастик сухой остаток составляет 20—30% (расход 6—8 кг/м2), у мастики Битурэл  сухой остаток составляет не менее 70%, то есть расход этой мастики будет в 2—3 раза меньше для образования пленки одинаковой толщины. Трудозатраты по устройству мастичного основания отличаются в несколько раз в зависимости от количества наносимых слоев, необходимых для получения пленки определенной толщины.

 

Остальные нормируемые стандартами показатели кровельных и изоляционных материалов имеют гораздо меньшее значение для оценки и выбора конкретного материала, хотя они и необходимы для полной технической характеристики выбираемого материала. Это объясняется тем, что их значения задаются, как правило, определенным показателем, которому обычно соответствует материал.

 

Проведенные анализ и оценка свойств кровельных и изоляционных материалов дают возможность рассмотреть проблему выбора, основываясь на выявленных ранее преимуществах и недостатках отдельных групп материалов. Прежде всего это выбор вида: рулонные или мастичные, битумно-полимерные и полимерные. Главное преимущество мастичных материалов состоит в том, что они обладают высокой эластичностью, их относительное удлинение достигает 700%. Опыт компании «Гермопласт» говорит о преимуществах применения мастичных материалов для сплошных кровель на жестком основании и для всех видов изоляции. Технологичность нанесения мастик механизированным или ручным способом позволяет просто и надежно выполнять кровлю и изоляцию на поверхностях практически любых форм и уклонов. Особенно заметно это преимущество при устройстве кровли с многочисленными узлами примыканий и деталями. В этих местах рулонные материалы, особенно наплавляемые, нужно выкраивать по сложным формам, что заметно увеличивает трудоемкость работ и снижает качество кровли. Мастики эффективны при ремонте практически всех изоляционных покрытий и прежде всего всех видов кровель: мастичных, рулонных, металлических, асбестоцементных, бетонных и др. При этом ремонт производится, как правило, без удаления старой кровли из одного вида материала за один рабочий цикл с применением простой технологической оснастки. Простота отдельных операций позволяет использовать работников невысокой квалификации.

 

Однокомпонентная мастика поставляется в готовом к употреблению виде, и начало отверждения состава определяется лишь герметичностью тары. Срок хранения мастики, как правило, не превышает трех месяцев. При производстве работ она должна поставляться на стройку почти непрерывно. Двухкомпонентная мастика поставляется в виде двух химически малоактивных составов, которые порознь могут храниться 12 и более месяцев.

 

Конечное качество мастичной кровли в значительной мере зависит от правильного выполнения работ по приготовлению и нанесению мастики на строительной площадке. Здесь однокомпонентная мастика имеет некоторое преимущество, так как готовый к применению состав необходимо только нанести на поверхность.

 

Двухкомпонентную мастику сначала надо смешать, затем нанести на поверхность за ограниченный период времени. Это вынуждает повышать требования к соблюдению технологии работ и квалификации рабочих. В то же время приготовление двухкомпонентной мастики на месте строительства позволяет дополнительно регулировать ее свойства применительно к реально складывающимся обстоятельствам. Для изменения отдельных свойств (вязкость, жизнеспособность, цвет, твердость и др.) в мастику при приготовлении могут вводиться дополнительные и специфические добавки. При однокомпонентной же мастике приходится менять марку или тип материала.

 

Устройство кровли из рулонных материалов с применением горячих битумных мастик увеличивает расход материалов и трудоемкость работ. Упрощает приклейку полотен применение наплавляемых материалов (с утолщенным покровным слоем мастики), хотя это требует использования дополнительного оборудования. Однако разогрев материала горелками с нерегулируемой температурой пламени (до 600оС) может приводить к недостаточному прогреву или пережогу битумосодержащего слоя с потерей им клеящих и деформативных свойств. Имеющийся опыт эксплуатации таких кровель, особенно из материалов рубероидного типа, подтверждает наличие у них значительных дефектов, что вынудило в свое время видных специалистов-кровельщиков выступить против массового применения огневого способа наклейки кровельных материалов.

 

В настоящее время наблюдается возрастание спроса на кровельные покрытия из эластичных материалов с использованием холодных битумно-полимерных или полимерных мастик. При этом для наклеивания конкретного материала используется специальная комплектующая мастика.

 

В заключение выражается надежда, что изложенное в статье поможет специалистам более объективно, критически и ответственно подходить к вопросам нормирования, оценки и выбора мягких кровельных и изоляционных материалов.

 

Статья взята из журнала «Строительные материалы»