Современные материалы для покрытия кровли

Содержание

Введение

1 Кровельные  материалы

2 Полимерная кровля (полимерные мембраны)

3 Кровля из рулонных материалов (наплавляемая кровля)

4 Инверсионные и эксплуатируемые кровли

Заключение

Введение

История развития кровли очень тесно связана  с развитием самих домов. Еще  первобытные люди строили себе жилища с покрытием над головой, которое  давало защиту людям от негативных воздействий и капризов природы. В качестве материала для такого покрытия вначале использовался, как  правило, вереск, трава или шкуры  диких животных. Это были своего рода односкатные крыши. Но поскольку  человечество и история не дремлет, то уже совсем скоро начали появляться новые жилищные сооружения. И в  первую очередь, это были землянки - специальные сооружения, которые  представляли собой достаточно глубокие ямы, двух- или четырехскатными крышами, которые доставали до самого края углубления. Потом начался некий  своеобразный застой в этом деле. Но время шло, появлялись новые архитектурные  возможности, развивались новые  ремесла. А вместе с развитием  искусства и мастерства видоизменялось и жилище человека. С течением времени  возлюбленной кровлей для многих народов мира становится натуральная  черепица. Она и сегодня сохраняет  свой статус "Королевы Крыш". Это  во многом объясняется свойствами и  качествами черепицы. Сегодня люди научились изготовлять такую  качественную и надежную черепицу, которая не боится капризов природы. Поэтому можно сказать, что в  этом деле человек взял верх над  природой.

Эволюция  кровельных покрытий за последние годы совершила качественный скачок и  вышла на существенно новые рубежи. Кровлю современного дома можно выполнять  из всех кровельных материалов, которые  выпускает отечественная и зарубежная промышленность. Номенклатура этих материалов растет и обновляется с каждым годом. При выборе кровельного материала, так или иначе, приходится сталкиваться со следующими факторами: долговечность, надежность, красота кровельного покрытия, простота укладки, удельный вес 1 м2 кровли, экономичность и ремонтноспособность.

1 Кровельные  материалы

По размеру  и внешнему виду кровельные материалы  можно разделить на следующие  группы:

-штучные  (черепица, природный шифер, «мягкая»  черепица и т.п.);

-листовые (асбестоцементные листы, профилированные  и плоские металлические листы,  металлочерепица, ондулин и др.);

-рулонные (пергамин, рубероид и их современные  модификации);

-пленочные  (резиновые и полимерные мембраны);

-мастичные  (битумные и полимерные мастики).

Это деление  достаточно условное, т.к. штучные и  листовые материалы часто отличаются только размерами. В данном случае за границу между этими группами материалов принята площадь кровельного  элемента 1 м2. Также условной границей между рулонными и пленочными (мембранными) материалами принята  ширина полотнища 1 м.

2 Полимерная кровля (полимерные мембраны)

Сегодня, полимерные кровельные мембраны это  материал, который стремительно набирает популярность. Это объясняется длительным сроком службы ПВХ и ТПО мембран – до 50 лет.

Разнообразные расцветки, минимальное количество швов на кровле делают полимерные мембраны привлекательными с эстетической точки зрения. Такой рулонный кровельный материал уже не ассоциируется только с тёмно-серыми крышами старых заводов, от которых не ждали ничего, кроме защиты от осадков хотя бы на несколько лет.

Использование специализированных профилей позволяет  имитировать фальцевую кровлю из металла.

ПВХ-мембраны могут быть изготовлены под заказ  любого цвета и фактуры.

Можно выделить три основных вида полимерных мембран:

1. ЭПДМ (EPDM) или СКЭПТ;
2. ПВХ (PVC-P);
3. ТПО (TPO)

Мембраны  из ЭПДМ (синтетический каучук –  этилен–пропилен–диен-мономер) - самый  «старый» из полимерных кровельных материалов. Первые кровли, выполненные из него в США и Канаде, эксплуатируются  уже более 40 лет. В России материал известен с 80-х годов. ЭПДМ - мембрана обладает высокой эластичностью (относительное удлинение 300%) и малым весом (1 м. кв при толщине 1,15 мм весит 1,4 кг). Расчетный срок эксплуатации материала - не менее 50 лет. Монтаж швов производится с помощью клея или специальной 2-х сторонней самоклеящейся ленты.  ПВХ (PVC-P) - высококачественный эластичный материал из поливинилхлорида. Сваривается горячим воздухом с помощью специальных сварочных машин. Армированная полиэфирной сеткой ПВХ-мембрана отличается высокой прочностью на прокол, обладает хорошей деформационной способностью. Гибкость материалу обеспечивают пластификаторы. Верхний слой содержит добавки, защищающие мембрану от УФ-излучения и снижающие горючесть. ПВХ не стоек к воздействию битума и др. нефтепродуктов. ТПО (TPO) - полимерный материал последнего поколения на основе термопластичных полиолефинов (смесь каучука (70%) и полипропилена (30%)). В состав мембраны включены специальные добавки, улучшающие противопожарные свойства, антиоксиданты и стабилизаторы, повышающие долговечность мембраны и стойкость к УФ-лучам. Высокая прочность на прокол (мембрана армирована полиэфирной сеткой), высокая эксплуатационная и химическая стойкость (совместим с битумом, не содержит летучих пластификаторов). ТПО имеет большое линейное расширение при изменении температуры. Швы соединяются сваркой.

Наиболее  популярные в нашей стране это  ПВХ и ТПО мембраны.

Преимущества  полимерных и битумно-полимерных мембран.

Полимерные  мембраны на 20-30% дороже битумно-полимерных материалов, но длительный срок их службы с лихвой компенсирует эту разницу! Так, ведущие производители кровельных мембран дают гарантию на 10- 20 лет, а прогнозируемый срок безремонтной службы полимерной кровли до 50 лет (при точном соблюдении технологии укладки). Многие заказчики считают полимерные мембраны дорогим материалом, основываясь на сравнении стоимости 1 кв. м с ценами на еврорубероид. При этом не принимается во внимание, что кровельный ковер из полимерно-битумных материалов должен состоять из двух слоев, тогда как полимерная мембрана укладывается в 1 слой - соответственно.

Бесспорным  достоинством полимерных кровельных материалов является высокая скорость укладки  и отсутствие открытого пламени  в процессе работы.  
Все больше коммерческих зданий возводится с использованием современных технологий, когда здание возводится за считанные месяцы. Стандартным решением для таких объектов стали сендвич-панели для стен и полимерные мембраны для кровли.

Полимерные  мембраны применяются для выполнения гидроизоляционных кровельных работ  в новом строительстве, а так  же при реконструкции или капитальном  ремонте старых кровель, в общественном, промышленном и в частном секторах. Они подходят для большинства  конструкций крыш: плоских, совмещенных, чердачных или сводчатых. Кровля из полимерной мембраны - это однослойное покрытие. Она может быть установлена на основания из древесины, профлиста, плит перекрытия.

Реконструкция старой кровли с помощью полимерных мембран

При реконструкции  старой кровли требования к поверхности (старому кровельному ковру) самые  минимальные, во многих случаях его  снятие и вывоз с последующей  утилизацией не требуется. При подготовке старого покрытия производится вырезание  пузырей, вздутий, отслоений, разделывание трещин и выравнивание поверхности.

Полимерные  мембраны под марками LOGICROOF и ECOPLAST

Полимерные  мембраны изготавливаются из двух типов  термопластичных материалов:

ПВХ (пластифицированный поливинилхлорид) – мембрана, состоящая из трех слоев ПВХ пленки. Уникальная технология производства TRI-P® позволяет создавать на поверхности мембраны специальный верхний слой, содержащий высокую концентрацию УФ-абсорберов. Это обеспечивает стойкость материала к воздействию ультрафиолета и продлевает его срок службы.

Марки мембран:

V-RP – ПВХ мембрана, армированная полиэстровой сеткой. Область применения: кровли с механическим креплением. Полиэфирная армировка противостоит усадке материала, сохраняя его эластичность и именно от нее зависят высокие прочностные свойства мембраны.

V-RP с флисом – ПВХ мембрана, армированная полиэстровой сеткой. Дублирована снизу флисовой подложкой. Содержит край 10 см без флиса для осуществления монтажа мембраны. Область применения: реконструкция старых битумных кровель без демонтажа существующего пирога, для применения в клеевой кровельной системе.

V-RP с антискользящей поверхностью – ПВХ мембрана, армированная полиэстровой сеткой. Антискользящая поверхность обеспечивает дополнительную безопасность, если работы ведутся в сезон сырой погоды и выпадения снега. Кроме того, становится возможным проведение работ на кровлях с уклоном более 10%.

V-GR – ПВХ мембрана, армированная стеклохолстом. Область применения: балластные и инверсионные балластные кровли. Стеклохолст создает сплошной барьер, противостоящий проколу материала.

V-SR – ПВХ мембрана, без армировки. Область применения: изготовление элементов усиления и сопряжения с различными кровельными конструкциями, такими как трубы, воронки, мачты.

T-SL – ПВХ мембрана, без армировки. Мембрана содержит тонкий сигнальный верхний слой ярко-желтого цвета, позволяющий быстро обнаружить повреждения гидроизоляционного ковра. Область применения: подземная гидроизоляция.

ТПО (термопластичные полиолефины) – мембрана состоит из уникальной смеси каучука и полипропилена. Именно полипропиленовая матрица придает материалу необходимую прочность и свариваемость, а каучук придает потрясающую гибкость и долговечность. ТПО мембраны обладают высокой химической стойкостью, т.е. при контакте с химическими веществами, мембрана сохраняет свои свойства.

Марки мембран:

P-MV – ТПО мембрана с комбинированной армировкой для снижения эффекта волнообразования.

P-SR – ТПО мембрана, без армирования. Область применения: изготовление элементов усиления и сопряжения с различными кровельными конструкциями, такими как трубы, воронки, мачты.

Кровельные  системы LOGICROOF и ECOPLAST

С механическим креплением

Системы с механическим креплением наиболее широко применяются в коммерческих кровлях. Системы такого типа меньше зависят от потребности в хорошей  погоде, максимально приспособлены  к сопротивлению подъемной силе ветра, термальным колебаниям, движениям  конструкции. А также обеспечивают высокую скорость монтажа.

С клеевым  креплением

Клеевая система укладки является наиболее востребованной системой при реконструкции  и ремонте старых кровель. Основная проблема старых кровель - это основание, не предназначенное для установки крепежных элементов. Чаще всего это ребристые бетонные плиты. В такого рода кровлях самое надежное и верное решение - это клеевая кровельная конструкция.

3 Кровля из рулонных материалов (наплавляемая кровля)

Выпускают основные и безосновные рулонные материалы. Основные изготовляют путём  обработки основы (кровельного картона, асбестовой бумаги, стеклоткани, полиэстра  и др.) битумами, дегтями и их смесями. Безосновные получают в виде полотнищ определённой толщины, применяя прокатку смесей, составленных из органического  вяжущего (чаще битума), наполнителя (минерального порошка или измельчённой резины) и добавок (антисептика, пластификатора).

Основное  требование к рулонным кровельным материалам – водонепроницаемость, которая  сохраняется только при условии  отсутствия трещин и разрывов. Поэтому  с учетом условий работы материала  на кровле (широкий диапазон температур и УФ-облучение) и необходимости  обеспечения пластичности материала  во время его укладки (размотка и  приклейка рулонов) важнейшими показателями качества рулонных материалов будут:

• гибкость (оценивается по минимальной температуре, при которой отсутствуют трещины при загибе полоски материала на стержне с определенным радиусом);
• теплостойкость;
• прочность на разрыв (оценивается по усилию для разрыва полоски материала шириной 5 см).

Ранее наиболее распространенными рулонными кровельными  материалами являлись: рубероид, пергамин и толь. Широкое распространение  пергамина и рубероида объяснялось  их ценой и простотой применения, но это отнюдь не давало нужной долговечности  кровли.

Традиционное  кровельное покрытие из рубероида имеет  вид многослойного (три-пять слоев) ковра наклеиваемых расплавленным  битумом или битумными мастиками. Более современный вариант –  наплавляемые кровельные материалы (укладываются в 1-3 слоя). В этом случае кровельный ковер настилается с помощью  газовых горелок. При больших углах наклона крыши возможно крепление кровельного материала гвоздями по раскладкам.

Существенным  недостатком кровель из пергамина  и рубероида является невысокая  долговечность (пять-семь лет), которую  специалисты объясняют низкой прочностью и биостойкостью картонной основы, а также хрупкостью на морозе, низкой теплостойкостью и старением  на солнце битумного связующего. При  длительной эксплуатации материал становится жестким, и кровельный ковер при  любых температурных, усадочных  деформациях растрескивается. Кроме  того, из-за хрупкости битумного  связующего на холоде и невозможности  раскатать рулон, устройство кровли из рубероида невозможно в зимний период.

Следует отметить, что в Европе, уже многие годы битумные материалы на картонной  основе запрещены к применению для  устройства кровель. С недавнего  времени данный запрет касается и  всех объектов ЖКХ г. Москвы и некоторых  других продвинутых регионов России, таких как Башкортостан, Татарстан.

В современных  рулонных кровельных материалах для  улучшения свойств используются три основных направления:

• модификация битумного вяжущего;
• замена картона новой прочной и долговечной основой;
• использование новых видов защищающих посыпок.

Простейший  способ модификации битума – введение тонкодисперсных наполнителей или  окисление расплавленного битума продуванием  воздуха через него, что повышает его теплостойкость. Но при этом не повышается эластичность битума и  устойчивость его к старению.

Классификация кровельных материалов, в зависимости  от связующего:

Битумные  материалы

Как таковой  битум имеет температуру размягчения 45-50°С, что недопустимо мало для  кровельного материала. Процесс  окисления битума (горячий воздух под давлением пропускают через  битум) обеспечивает более высокий (85-90°С) уровень теплостойкости конечного  продукта. При этом, правда, снижается  морозостойкость битума - материал гнется, не трескаясь, уже при температуре 0°С. Материалы на окисленном битуме (Бикрост, Бикроэласт, ISOBOX Стандарт и  т.д.), будучи уложенными на кровлю, с течением времени окисляются при обычных температурах, что приводит к постепенному ухудшению его свойств (старению).

В современных  материалах для уменьшения этого  эффекта применяют специальные  марки битумов, что позволяет  примерно в полтора раза повысить их срок службы по сравнению с рубероидом. Имея некоторые недостатки, материалы  на окисленном битуме обладают весьма привлекательной ценой и очень  высокой технологичностью. Они могут  с успехом применяться в местах, где не очень сильны перепады температур. Например, как подкладочные слои или  для гидроизоляции внутренних помещений (подвалов, ванных комнат, гаражей). Данный тип материала представляет ценность как промежуточная ступень между  рубероидами и полимерно-битумными  материалами, так как, обладая весьма привлекательной ценой, они переориентируют  кровельщиков с рубероида на использование  технологий наплавления.

Полимерно-битумные материалы

Более эффективна модификация битума полимерными  продуктами (Биполь, Унифлекс, Техноэласт, ISOBOX ПРОФИ, ISOBOX ТОП и т.д.).

Полимерные  добавки позволяют расширить  интервал рабочих температур битума, снижая температуру его хрупкости  и повышая температуру размягчения, обеспечивают сохранение эластичности вяжущего длительное время, то есть повышают долговечность материала. В настоящее  время для модификации битума используют, в основном стирол-бутадиен-стирол (СБС) и атактический полипропилен (АПП). Это позволяет достичь очень  хороших физико-механических характеристик  в сочетании с большой долговечностью (15-25 лет).

• СБС. Битумы, модифицированные СБС, характеризуются еще более высокой гибкостью на холоде (до -30°С), но они более чувствительны к УФ-облучению, поэтому требуют применения защиты от солнечного света. В результате даже небольшой добавки свойства битума значительно улучшаются. Обычно добавляют от 8 до 12%.
• АПП. По сравнению с обычным окисленным битумом, битумы, модифицированные АПП, характеризуются высокой теплостойкостью, хорошей гибкостью на холоде (до -20°С) и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Поскольку сам полимер имеет не очень сильную прочность, концентрация его должна быть довольно высокой (до 30%);

Материалы на основе таких модифицированных битумов  имеют расширенный диапазон эксплуатационных температур, повышенную долговечность  и позволяют производить работы по устройству кровли из рулонных материалов при отрицательных температурах.

Положительный эффект от модификации битумного  связующего в полной мере может быть реализован только в случае замены слабой и недолговечной картонной  основы на более прочные и стойкие  основы, которые мы описывали ранее.

Сравнение кровельных материалов: