Кровельные материалы

Введение

Особенности нашего климата: снег, частые оттепели и заморозки, ветры — являются серьезным испытанием для всех элементов крыши и, в первую очередь, для кровельного покрытия.

На надежность покрытия кровли влияет как стойкость материала покрытия к климатическим нагрузкам, так и качество его укладки (монтажа). Не все кровельные материалы выдерживают эти испытания. Но все же основной причиной дефектов являются нарушения, обусловленные некачественным монтажом.

В настоящее время представлен широкий ассортимент кровельных материалов. Часть материалов доступна исключительно для элитного строительства, другие универсальны, а кое-что целесообразно для использования при дачном строительстве.

Выбор определенного вида кровли зависит от таких факторов как тип строения, конструктивные особенности несущих элементов крыши, климатические условия региона, требования к эстетике и финансовые возможности потребителя.

Таким образом, основными критериями при выборе кровельного покрытия являются:

— соответствие кровельного материала конфигурации крыши;

— соответствие срока службы материала долговечности самой кровли;

— соответствие материала эстетическим требованиям;

— соответствие материала финансовым возможностям застройщика (цена материала, стоимость монтажа, трудоемкость работ).

В данной работе мы рассмотрим виды и классификацию кровельных материалов, область их применения, оценим эффективность, положительные и отрицательные свойства.

1. Классификация кровельных материалов Прежде чем перейти к классификации современных кровельных материалов, обозначим основные типы кровель и из чего они выполнены:

Исходя из типов кровель кровельные материалы можно разделить на следующие:

1. Деревянный гонт.

2. Кровельные металлические покрытия (листовые и рулонные).

3. Черепичные покрытия.

4. Кровельные неметаллические листовые покрытия

5. Мягкие битумные покрытия По внешнему виду и размерам можно разделить на:

· листовые (профилированные листы, металлочерепица, асбестоцементные листы и др.);

· рулонные (пергамин, рубероид и др. модификации на их основе);

· пленочные (полимерные и резиновые мембраны);

· мастичные (полимерные и битумные мастики);

· штучные (сланец, черепица, гибкая черепица и др.)

Согласно статистике, именно такие традиционные материалы, как пергамин, рубероид, шифер, кровельное железо, сегодня остаются самыми востребованными. На их долю приходится более 90% всех продаж. Причиной стабильности спроса является активное развитие сельского хозяйства (потребитель шифера) и сборного домостроения с плоскими крышами (потребитель рулонных материалов).

В зависимости от состава, кровельные материалы бывают:

· минеральные (керамическая черепица, сланцевые плиты, шифер, песчаная черепица)

· органические (такие «старейшие» материалы, как дранка и солома, а также современные материалы: полимерные, битумно-полимерные и битумные)

· металлические (композитная черепица, металлочерепица, кровельный профнастил и др).

2. Кровля из дерева Дерево — самый непрактичный кровельный материал. Древесную кровлю делают в двух случаях: когда других кровельных материалов нет или в декоративных целях, например, если весь дом выдержан в скандинавском бревенчатом стиле. Деревянная кровля ненадежна и недолговечна т. к. горит и склонна к гниению и поражению паразитами. Чтобы увеличить долговечность деревянной кровли, ее обрабатывают специальными противогнилостными и огнестойкими составами и антисептиками.

Достоинствами деревянных кровель являются дешевизна и простота в устройстве. Чаще всего деревянная кровля встречается в северных лесных районах как наиболее органично вписывающаяся в местный ландшафт. Для устройства деревянной кровли применяются гонт, деревянные плитки, щепа, кровельная дрань и стружки, доски (тесовая кровля) и т. п., выполненные главным образом из хвойных пород дерева.

3. Металлические кровельные покрытия

3.1. Кровельная сталь Кровельная сталь производится и применяется как в виде листов, так и в виде рулонов.

Рулонная технология металлических кровель используется для обустройства современных фальцевых кровельных конструкций как из простой оцинкованной стали, так и из оцинкованной стали с полимерным покрытием.

3.1.1. Оцинкованная кровельная сталь Оцинкованная кровельная сталь традиционно была и остается в России одним из самых распространенных кровельных материалов. Этот, сравнительно недорогой, легкий в работе материал позволяет устраивать кровли с геометрией практически любой сложности.

Оцинкованная сталь покрыта с обеих сторон слоем цинка, который защищает ее от коррозии. Неоцинкованная сталь подвержена коррозии, она недолговечна, требует регулярного ухода и поэтому как кровельный материал сегодня практически не применяется.

Для кровельных покрытий используется холоднокатанная горячеоцинкованная сталь толщиной 0,5 мм с толщиной цинка, как правило, 250 -320 г/м2.

3.1.2. Оцинкованная кровельная сталь с полимерными покрытиями Для придания металлическим кровлям декоративных свойств и дополнительной защиты от коррозии применяют специальные полимерные покрытия. Они используются на Западе уже более 40 лет и распространены чрезвычайно широко. Стальные кровли с полимерным покрытием зарекомендовали себя как высококачественный и долговечный материал.

Нанесение полимерных покрытий на оцинкованную сталь — это сложнейший процесс, требующий полной автоматизации и контроля качества на каждом этапе технологической цепочки. Стальная лента проходит стадии предварительной обработки, фосфатации, грунтования и лишь потом наносится полимерное покрытие. Сушка ведется в специальной камере.

Стальной оцинкованный лист с полимерным покрытием имеет многослойную структуру: стальной лист, слой цинка, слой грунта, и, наконец, с нижней стороны листа — защитная краска, а с лицевой стороны — слой цветного полимера. Каждый компонент многослойной структуры тщательно подбирается и выполняет свою функцию.

Для потребителя необходимо знать, что различные полимерные покрытия характеризуются различной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению (цветостойкость), к температуре (термостойкость), агрессивным средам, к механическим повреждениям и другим факторам.

Акриловое покрытие начинает отшелушиваться после 2−3 лет эксплуатации, и кровельная сталь с таким покрытием может применяться только для временных сооружений.

Наиболее распространенным покрытием является полиэфирная эмаль как материал относительно недорогой и подходящий для любых климатических поясов. Однако он характеризуется недостаточной стойкостью к механическим воздействиям. Применение стальных кровельных материалов с таким покрытием экономически выгодно, если здание не находится в условиях особо загрязненной окружающей среды и не имеет высокой эксплуатационной нагрузки на кровлю.

Пластизолевое покрытие наносится на оцинкованную сталь толщиной 175−200 мкм (в 7−8 раз толще акрилового и полимерного покрытия) и является одним из самых устойчивых к механическим повреждениям. Однако из-за недостаточной стойкости к действию высоких температур и ультрафиолетовому излучению его не рекомендуется использовать в жарких регионах.

Полиуретановые и полидифторионатные покрытия характеризуются высокой химической и термической стойкостью и обеспечивают возможность устройства кровли, работающей в условиях морского климата и воздействия агрессивных сред химических предприятий. Покрытия PVF2 имеют широкую цветовую палитру, могут быть с глянцевой или матовой поверхностью, а также с металлическим оттенком в серебристых и других модных тонах.

3.1.3. Профилированные (волнистые) листы Для повышения жесткости металлических листов они подвергаются профилированию, т. е. приданию волнообразной формы. Профилированные или, как их еще называют, гофрированные (волнистые) листы, профнастил производят из оцинкованной стали как с полимерным покрытием, так и без него. Волны на листах могут быть высокими и низкими и иметь трапециевидную, синусообразную или закругленную формы.

Профилированные листы различаются:

· по форме и высоте гофры;

· по ширине готового профиля;

· по условиям применения.

Листы высотой до 20 мм, как правило, применяют в качестве декоративных элементов, без расчета на прочность — подшивные потолки, внутренние и внешние стены, заборы. Листы высотой более 20 мм являются конструктивными элементами, их применение должно подтверждаться расчетами на прочность и прогиб. Заводы-изготовители обычно указывают расчетные характеристики в каталогах.

В качестве кровельного материала профилированные листы наиболее часто используются на объектах большой площади в промышленном и гражданском строительстве. В настоящее время, в связи с применением стали с полимерными покрытиями, которые придают листам большую декоративность, последние все чаще стали применяться в индивидуальном и малоэтажном строительстве (коттеджи, небольшие магазины, автозаправочные станции, киоски).

Разновидностью профилированных листов являются различные поперечногнутые и арочные профили. Они значительно расширяют возможности архитекторов, позволяют создавать криволинейные изделия для оформления углов стен, карнизов и коньков крыш.

Для получения поперечногнутого профиля лист сгибается особым способом под углом до 90 к направлению профиля, при этом гибка может быть одинарная и двойная. В результате конструкции, ранее требовавшие дополнительных деталей с уплотнением или фальцевых соединений, с помощью поперечной гибки могут быть решены практичным, элегантным и эстетичным образом.

Арочные профили представляют собой профилированные листы, согнутые в гладкую плавную дугу. Закругление может быть выпуклым и вогнутым. Каждый радиус имеет свою собственную несущую способность в зависимости от типа профиля и расстояния между опорами. Арочный профиль может быть использован в таких конструкциях как, например, свободнонесущие крыши, галереи, навесы или гнутые поверхности крыш. С помощью арочных профилей можно получить легкие конструкции с достаточно высокой несущей способностью — ангары с пролетом 18 м и более.

3.1.4. Металлочерепица Среди кровельных материалов, получивших широкое распространение в последнее время, одно из первых мест по популярности занимает цельнолистовая металлочерепица. Она является разновидностью профилированного стального оцинкованного листа с полимерным покрытием, который подвергается поперечному штампованию, для получения рисунка, имитирующего натуральную черепицу.

Металлочерепицу применяют как для нового строительства, так и для реконструкции. Особенно хорошо смотрится она на малоэтажных домах, на небольших общественных сооружениях, таких как, кафе, магазины и т. п., а также временных сооружениях — остановках, киосках.

Существенно, что при ремонте старых крыш не обязательно демонтировать прежнее покрытие. Более того, отслужившие кровельные материалы из рубероида, плоского железа и т. д. могут использоваться в качестве дополнительной гидроизоляции. Однако, во избежание коррозии следует избегать прямого контакта оцинкованной стали и битума. Металлочерепицу не рекомендуется устанавливать на крышах с уклоном менее 14.

Ассортимент поставляемой на рынок металлочерепицы, различается геометрией профиля (шириной и высотой волны, черепичным рисунком и т. п.); видами полимерных покрытий; цветовой палитрой.

Ряд производителей предлагает также металлочерепицу, у которой покрытие лицевого слоя состоит из кварцевого песка со специальным связующим. Это по виду делает материал еще более похожим на керамическую черепицу, хотя он существенно дороже.

К основным достоинствам металлочерепицы относятся:

— небольшой вес,

— простота монтажа,

— разнообразная цветовая гамма,

— длительный срок эксплуатации,

— полный набор комплектующих, поставляемых фирмами вместе с кровельным материалом,

— экологическая безопасность,

— приемлемая цена.

Одним из недостатков металлочерепицы часто называют повышенную шумность во время дождя и ветра. Но на самом деле — это недостаток устройства кровли. Когда работы выполнены качественно, при порывах ветра металлочерепица не стучит по обрешетке, а при правильно выполненном водоотводе шум стекающих потоков воды не будет слышен жильцам мансарды.

Металлочерепица является материалом, качество которого в большой степени зависит от качества исходного материала (оцинкованной стали и полимерных покрытий), технологического оборудования, и крепежных элементов.

3.2. Кровли из цветных металлов В качестве кровельных материалов применяются следующие цветные металлы: медь, алюминий и цинк-титановый сплав (D-цинк). Наибольшее распространение среди кровель из цветных металлов на сегодняшний день получила медь. Цинк-титановый сплав также приобретает все большую популярность.

3.2.1. Медные кровли Медные кровли хорошо знакомы нам по величественным постройкам прошлых лет. В России был период, когда медная кровля была незаслуженно забыта и практически не применялась. Но сегодня появились фирмы, которые возродили традиции применения меди для кровельных работ, причем с использованием новейших технологий.

Медь — это блестящее серебристое вещество с легким розоватым оттенком, которое приобретает красноватый цвет по мере соприкосновения с воздухом. Медь, которую мы обычно видим, имеет красноватый цвет. Это цвет окиси меди, образующейся в результате взаимодействия металла с воздухом.

В течение первого года службы медь из красноватой становится сначала коричневой, а затем матово-черной. Такой цвет имеют ее естественные окислы. С течением времени окислы меняют свой цвет на малахитово-зеленый, но для этого необходимо как минимум 15−20 лет.

Существуют искусственные способы патинирования меди, дающие подобный результат сразу, например, еще до укладки, но они дорогостоящие. Патина является естественным защитным покрытием меди, надежно предохраняющим ее от коррозии и порчи. Можно сказать, что под патиной медь практически неуязвима. Это обстоятельство непосредственно отражается на продолжительности службы медной кровли, исчисляющейся не десятилетиями, а сотнями лет. Медь устойчива в разбавленных кислотах, едких щелочах, морской, пресной питьевой и промышленных водах, сухих газах и других средах. Температура ее плавления составляет 1083 С.

Медь прекрасно поддается сварке, что делает ремонт покрытия простым и надежным; при этом используется оловянистая медь. Применяется также испытанный временем способ паяния или лужения, известный с незапамятных лет, когда используется олово. Важно учесть, что наличие механических повреждений не требует замены целого листа или полосы, достаточно лишь вырезать медную заплату и заварить (или запаять) швы. Заплата очень быстро покроется патиной, и различить отремонтированное место будет очень трудно, а при взгляде с земли — невозможно.

Природная пластичность меди дает еще одно немаловажное преимущество — медной лентой или листом можно легко покрывать кровли любой, даже самой сложной и затейливой конфигурации, все изгибы преодолеваются очень просто и быстро.

Критериями качества медной ленты является стабильность геометрических размеров (толщины и ширины), что является следствием очень высокого уровня технологии ее производства и жесткого контроля качества раскатки.

Уникальные свойства меди делают ее великолепным кровельным материалом, который по целому комплексу факторов и свойств не имеет себе равных. Основные достоинства медных кровель следующие:

— Самый продолжительный срок службы. В основе феноменальной длительности жизни медной крыши лежит высокая химическая устойчивость металла. Покрываясь под воздействием атмосферных явлений тонким и прочным слоем окисла-патины, она служит верой и правдой как минимум 100−150 лет.

— Отсутствие эксплуатационных расходов. Уложенная заново свежая медная кровля в дальнейшем не требует никакого ухода и наблюдений — ее вообще не надо зачищать и красить.

— Экологическая чистота. Медная крыша никогда не ржавеет, не осыпается, она полностью нейтральна к окружающей среде; металл не только абсолютно безвреден, но и обладает анаболическими свойствами.

— Ремонтопригодность покрытия. Даже при самых серьезных механических повреждениях медная кровля легко ремонтируется, поскольку медь пластична и легко паяется.

— Красота, благородство и престиж. Медная кровля прекрасна всегда — и только что уложенная, цвета красноватого металла, ярко блестящая на солнце; и, прослужившая год-два, благородного бронзово-коричневого, а вскоре и матово-черного цвета; и, наконец, состарившись, — ярко зеленого, оставаясь в таком состоянии столетия.

Наверное, единственным недостатком медной кровли является ее достаточно высокая цена, которая, правда, вполне соответствует качеству этого материала.

3.2.2. Алюминиевые кровли Алюминий применяется, как для изготовления металлочерепицы, так и для устройства фальцевых кровель.

Алюминиевая металлочерепица изготавливается из рулонного металла, на который уже нанесены необходимые покрытия. Ее отличает малый вес (около 2 кг/м2), что позволяет применять ее почти на всех обрешетках крыш. Алюминиевая металлочерепица обладает высокой долговечностью, цветостойкостью, практически не подвержена атмосферным воздействиям.

3.2.3. Кровли из титан-цинкового сплава Кровельный материал из цинк-титанового сплава (D-цинк) малоизвестный пока в России давно распространен в Европе. Современный материал на основе цинка (Цинк-титан) представляет собой цинк, легированный титаном и медью. Возможностью формовки, пластичностью и способностью к пайке материал напоминает медь, при этом он почти в два раза дешевле ее.

Он отличается высокой коррозионной стойкостью и абсолютной экологической безвредностью, недаром в быту широко применяется сделанная из него посуда. Кровли из цинк-титанового сплава не требуют ухода и срок их службы практически равен сроку службы здания, а их благородная красота снискала любовь архитекторов во всем мире.

дерево стекло листовой цементный

4. Кровля из черепицы

4.1. Керамическая черепица Черепица — это керамический материал, получаемый формированием из глиняной массы с последующим обжигом. Сырьем для изготовления черепицы служат легкоплавкие глины типа кирпичных, но более пластичные и жирные, т. к. черепица имеет небольшую толщину.

Применяют глиняную черепицу в основном для покрытия кровель малоэтажных зданий. Черепица огнестойка, долговечна, расходы на эксплуатацию — незначительны, а запасы дешевого сырья для ее производства практически не ограничены. Из недостатков следует отметить большую массу (до 65 кг/м2), хрупкость, большая трудоемкость изготовления, необходимость придания кровле большого уклона (не менее 50°) для обеспечения быстрого и свободного стока воды и ручной способ ее укладки.

В настоящее время выпускают черепицу пазовую штампованную, пазовую ленточную, S-образную ленточную и коньковую желобчатую (рис. 14). В зависимости от назначения черепица может быть: рядовая — для покрытия скатов кровли; коньковая — для покрытия коньков и ребер; разжелобочная — для покрытия разжелобков; концевая (половинки, косяки) — для замыкания рядов; специального назначения.

Рис. 1. Черепица глиняная: а — пазовая штампованная; б — пазовая ленточная; в — плоская ленточная; г — коньковая

4.2. Цементно-песчаная черепица Цементно-песчаная черепица (ЦПЧ) готовится прессованием под высоким давлением окрашенной растворной смеси. Ее стоимость на 30−35% ниже себестоимости керамической прессованной черепицы. Смесь состоит из точно дозированных компонентов: портландцемента, кварцевого песка, щелочестойкого пигмента и воды. Цвет черепицы, благодаря введению пигмента в растворную смесь, сохраняется постоянным в течение всего срока службы кровельного материала. Цементно-песчаная черепица отличается точными размерами (отклонения от стандартных размеров не более 2 мм). Так как портландцемент во влажных условиях может твердеть годами, черепица также в процессе эксплуатации годами набирает прочность. Это положительно выделяет ее среди других видов черепицы, «стареющих» с течением времени, т. е. со временем теряющих свои первоначальные технические свойства.

Структура такой черепицы позволяет кровле «дышать», поэтому влага, скапливающаяся под крышей, быстро испаряется, а это препятствует образованию плесени и гнили. В доме под такой крышей — приятный и здоровый воздух.

4.3. Стеклянная черепица Совсем недавно на рынке появилась новая разновидность кровельного материала — стеклянная черепица.

Использование стекла в качестве покрытия для кровли позволяет не только реализовать множество дизайнерских идей в оформлении строения, но и повысить энергоэффективность дома, за счет того, что стеклянная черепица пропускает солнечную энергию на расположенную под ней черную нейлоновую подложку, которая нагреваясь передает энергию воздуху циркулирующему в расположенных под ней воздушных карманах. Нагретый таким образом воздух может использоваться для отопления.

4.4. Полимерпесчаная черепица Черепица на 70% состоит из песка, 30% - это связующий полимер, для окрашивания изделия в состав вводится минеральный пигмент (менее 1% от общей массы). Компоненты перемешиваются при высокой температуре в закрытом объеме с ограничением доступа воздуха, в результате чего песчинка обволакивается тонкой полимерной пленкой. Получаемая полимерпесчаная масса формуется на прессовом оборудовании, где под большим давлением и при интенсивном охлаждении пресс-формы создается градиент температур, обеспечивающий процесс направленного затвердения.

Благодаря чему в изготавливаемой черепице отсутствуют пустоты и пористость. Полимерпесчаная черепица обладает высокой точностью размеров, благодаря штамповочному методу производства.

Применение полимеров обеспечивает черепице легкость, ударопрочность, чрезвычайную плотность в совокупности с прочими выгодными потребительскими качествами.

Основным достоинством черепицы является ее долговечность, поскольку процесс полного разложения полимеров в естественных условиях составляет более сотни лет.

Полимерпесчаная черепица хорошо поглощает звуки с улицы, не барабанит при дожде и граде, не гремит при порывах ветра. Она отличается высокой устойчивостью к агрессивным средам, стойкостью к солям и нефтепродуктам. Не подвержена коррозии, ржавчине, воздействию грибков и микроорганизмов. Не обледеневает и не покрывается инеем. Не поддерживает горение. Пожарные инстанции относят эту черепицу к трудногорючим материалам.

Этот экологически чистый материал за весь срок эксплуатации не выделяет никаких токсичных и вредных веществ. Не бьется при падении с высоты, при транспортировке и погрузо-разгрузочных работах. Выдерживает падающие сверху тяжелые предметы, лед, сосульки.

Для проникновения под крышу дождя и снега черепица снабжена лабиринтным замком и двойным рядом перегородок, которые создают воздушные карманы, преграждающие путь осадкам и холоду. Благодаря качественным двойным замкам уклон кровли может начинаться от 22 градусов — вместо традиционного уклона 45.

Возможность создания мозаичной крыши особенно будет интересна тем, кто хочет создать индивидуальный и неповторимый рисунок на кровле. Так как черепица — это штучное изделие с высокой точностью размеров, которое укладывается рядами, то можно совмещать черепичные плитки разных цветов и оттенков. В одном квадратном метре готового покрытия помещается всего девять плиток черепицы. Их легко можно поднять на кровлю, раскладывать по обрешетке и закреплять. Благодаря высокой прочности материал выдерживает до 150 кг на одну черепицу, что делает кровлю из такого материала обслуживаемой. По ней можно ходить, что не допустимо при других типах кровли.

5. Кровельные неметаллические листовые покрытия

5.1. Асбестоцементные покрытия Асбестоцемент является композиционным материалом. Изготавливают его из цемента, асбеста и воды.

Асбестоцементные волокнистые листы (шифер) применяются в кровлях с уклоном 25−45o. Для ухода за шиферной кровлей вдоль ската устраивают передвижные деревянные трапы с поперечными планками.

Асбестоцементный шифер обладает следующими преимуществами:

— чрезвычайно низкая стоимость, это самый дешевый кровельный материал.

— асбестоцемент абсолютно негорюч.

— материал неэлектропроводен и не накапливает статическое электричество.

— вес шифера относительно небольшой, стропила могут иметь облегченную конструкцию.

— относительно прочен, не гниет, не подвержен коррозии.

— легко обрабатывается.

— очень просто монтируется — вес листа шифера невелик, поднять его на крышу несложно. Для монтажа шиферной кровли не нужно иметь высокой квалификации и дорогостоящего инструмента.

К недостаткам можно отнести:

— относительно небольшой срок службы, особенно волнового материала (пятимиллиметровый — служит от десяти лет и выше). Отрицательно на шифер влияет повышенная влажность, в сухом климате лист толщиной 5,8 мм может прослужить лет сорок. Чтобы повысить долговечность материала, его нужно очищать от скопившейся грязи и мха. Хорошие результаты дает окраска.

— асбестоцементные листы хрупкие. При деформациях обрешетки и ударах они легко трескаются.

— хризотиловый асбест по данным ВОЗ является опасным для человека веществом.

Плитки кровельные асбестоцементные. Наиболее распространенный размер асбестоцементных плиток — 400×400 мм с двумя срезанными углами. Плитки применяются для кровли сложной конфигурации. К обрешетке их крепят оцинкованными гвоздями и противоветровой кнопкой. Обрезанные углы у плиток образуют плотное покрытие кровли при минимальном их расходе (10 шт./м2). При использовании плиток без срезанных углов плотная кровля может быть образована только при двухслойном покрытии.

Асбестоцементные кровельные плитки рекомендуются при устройстве кровли с уклоном 27−45o. Масса 1 м² кровли составляет 11 кг. Для покрытия кровли применяют рядовые и краевые плитки, позволяющие образовывать карнизный ряд. Прочность плиток при изгибе 24 МПа; плотность 1800 кг/м3; ударная вязкость 2 кДж/м2, морозостойкость F50.

5.2. Волнистые цементно-волокнистые покрытия Безасбестовый или цементно-волокнистый шифер (еврошифер) — это современный вариант традиционного материала. Он получил широкое распространение в западных странах, в Украине же пока применяется мало в силу более высокой цены по сравнению с асбестосодержащим шифером. Безасбестовые волнистые листы изготавливаются из смеси, в которой вместо асбеста в качестве армирующего материала используется натуральное волокно. Поверхность листов покрывается слоем специальной краски. При этом она приобретает особый вид и блеск.

Бесасбестовый шифер характеризуется:

— небольшим весом (0,2 кН/ кв. м);

— высокой эластичностью;

— устойчивостью к перепадам температур;

— коррозионной стойкостью;

— устойчивостью к биологическому воздействию;

— незначительными температурными деформациями;

— хорошей шумозащитой;

— негорючестью.

Область применения безасбестового шифера очень широка — от производственных корпусов, зданий сельскохозяйственного назначения, домов, павильонов, строений аэропортов, спортивных сооружений (теннисных залов, закрытых помещений большой площади) до садовых домиков и всевозможных построек временного назначения. Монтаж безасбестовых листов производится так же, как асбестосодержащих.

5.3. Стекло органическое листовое Одним из первых полимерных материалов, который привлек внимание специалистов в поисках альтернативы стеклу, стал полиметилатакрилат (органическое стекло). Кроме отсутствия хрупкости силикатного стекла, органическое стекло имеет высокий уровень пропускания ультрафиолетовых лучей. Это позволяет использовать его при устройстве светопрозрачных кровель не только обычных зданий, но и оранжерей, различного вида соляриев и бассейнов.

Стекло органическое листовое выпускается в виде прямоугольных листов. Оргстекло бывает бесцветным, прозрачным, белых, молочных и других цветов. Прочность при растяжении 85 МПа; удельная ударная вязкость 13 МПа; относительное удлинение при разрыве 2,5%; температура размягчения 130−140oС; светопрозрачность 90%.

5.4. Поликарбонат Недолговечность используемых материалов вызвала необходимость создания более прочных и износостойких полимерных покрытий. В настоящее время достаточно широкое распространение получили светопропускающие материалы из поливинилхлорида (ПВХ), обладающие большей, чем материалы из органического стекла, долговечностью. Но настоящим открытием стало изобретение поликарбоната, который по свойствам и стабильности можно отнести к материалам инженерного класса. Его физико-механические качества остаются неизменными в диапазоне температур до +120oС, а ударная стойкость в сто раз больше, чем у силикатного стекла, и в десять раз — чем у органического.

Решение задачи создания эффективных материалов для светопропускающих кровель не могло не учитывать и необходимость повышения их теплозащитных свойств. Первым решением в этом направлении явилось применение стеклопакетов, однако самым надежным способом является применение структурированных (сотовых, ячеистых) листов из поликарбоната .

5.5. Листовые полиэфирные стеклопластики Плоские и волнистые листы изготавливают на основе полиэфирного связующего с наполнением из хаотически распределенного рубленого стеклянного волокна. По сравнению с силикатным стеклом стеклопластики имеют более высокие физико-механические показатели, термическое сопротивление и меньшую теплопроводность. Эти материалы трудновозгораемы (температура воспламенения 600−700oС) и обладают относительно высокой химической и морозостойкостью. Длина листов 1,5−6, 0 м, ширина 0,9−1, 6 м; толщина 1,5; 2,0; 2,5 мм.

Средняя плотность 1300−1400 кг/м3; прочность при изгибе вдоль гофра 8 0 МПа; прочность при растяжении вдоль гофра 30 МПа; удельная ударная вязкость вдоль гофра 2 МПа; водопоглощение за 24 ч не более 8%; светопропускание неокрашенного/окрашенного/ повышенной светопропускаемости: более 60/ до 40/ 75%.

Волнистые пластики можно применять самостоятельно или в сочетании с другими волнистыми листами. Плоские листовые изделия находят применение в сводчатых и зонтичных конструкциях, в конструкциях призматических, цилиндрических и сферических оболочек.

6. Материалы для мягкой кровли Мягкая кровля — это ряд кровельных материалов, объединенных по конструктивным и функциональным особенностям.

Материалы мягкой кровли могут применяться для работы как по горизонтальным, так и по наклонным плоскостям. Одни из них являются универсальными, другие — рекомендуются для ограниченного диапазона уклонов кровли.

Кровельные материалы на основе битумов и других органических связующих подразделяются на рулонные и листовые. В свою очередь рулонные подразделяются на основные и безосновные.

В последнее время материалы на картонной основе постепенно вытесняются материалами на стеклои полиэфирных основах; снижается содержание вяжущего (до 6%), а на смену битуму приходят его модификации с полимерами. Новые материалы обладают рядом преимуществ: теплостойкостью в пределах 110−140oС, биостойкостью, стойкостью в области низких температур — от +5 до -40oС, большей стойкостью на разрыв. Основным преимуществом материалов на картонной основе является использование в их составе мягких битумов, способных восстанавливать групповой состав покровного слоя при его старении.

Основные материалы получают путем обработки основы — бумажного картона, стекловолокна, металла, асбеста, полимерно-битумных материалов и бумаги битумами и смесями на его основе.

Безосновные — в виде полотнищ заданной толщины получают путем прокатки на каландрах смесей, состоящих из связующего (битума и композиций на его основе), наполнителей и добавок.

Покровным называют кровельный материал покрытий с поверхности посыпкой (песком, высевкой дробленых горных пород, слюдой и др.)

Беспокровные — а это пергамин, гидроизол и др. имеют только посыпку тальком и называются подстилающими или пароизоляционными. Чтобы предохранить полотнища при хранении от склеивания, они прокладываются полиэтиленовой пленкой.

Современные кровельные материалы на основе битумов носят название наплавляемых, при устройстве кровельного ковра они склеиваются без использования холодных или горячих мастик, а путем прогрева факелом горелки с последующим уплотнением к склеиваемой поверхности. Такая технология значительно экономит время, не требует работы с битумом и повышает технику безопасности при выполнении работ.

Следует отметить и то, что кровельные материалы на основе дегтя (толь покровный, толь-кожа) ввиду концерогенности дегтя и невысокой долговечности материала практически уже сняты с производства и не могут быть рекомендованы для применения.

Кровельные рулонные материалы могут укладываться на различные основания: бетон, асфальтобетон, дерево, металл, плиты утеплителя, старое рулонное покрытие, плоский шифер и др. Возможно также их механическое крепление внахлест (не менее 10 см) при помощи пластмассовых шайб-дюбелей.

На рынке кровельных рулонных материалов широко представлены как отечественные, так и зарубежные заводы-производители. Так, в северо-западном регионе основными поставщиками являются: Завод кровельных и гидроизоляционных материалов «Изофлекс», Кирши — Ленинградской области; «ТехноНИКОЛЬ-Север» — Выборг Ленинградской области; в центральном регионе: Рязанский картонно-рубероидный завод; завод «Кровля», Учалы — Башкирия; завод «Фили-Кровля» — г. Москва и др.

Большое количество высококачественных товаров поступает из ближнего и дальнего зарубежья: из Белоруссии (г. Осиновичи), фирмы «Келдерс» (Голландия); «Петрофлекс» (Италия); «Икопал», «Катепал», «Лемминкяйнен» (Финляндия); «Славония» (Австрия); а также фирмы «Изофлам», «Полифлам», «Дербигум», «Резидек» и др.

Большинство этих фирм имеют свои представительства и широкую сеть дилеров и дистрибьюторов в России. Некоторые из них кроме продажи материалов выполняют их монтаж, гарантийное обслуживание и выдают страховые сертификаты на материалы и готовую кровлю на срок до 10 лет.

6.1. Рулонные материалы

6.1.1. Основные кровельные материалы К основным материалам относятся рубероиды, рубероиды направляемые, пергамины, гидроизолы, стеклорубероиды, материалы на основе синтетических тканей, фольгоизолы и фольгорубероиды, армобитумы, гудрокамовые материалы.

Рубероид выпускается в соответствии с ГОСТ 10 923–82. Это кровельный картон, пропитанный битумом и покрытый с обеих сторон тугоплавкими битумами с наполнителем и посыпкой. Нельзя не отметить, что рубероид и пергамин вследствие высокой водопоглощающей способности картона набухают, а это способствует развитию гнилостных процессов. Поэтому для ответственных гидроизоляционных работ более пригодны битумные материалы, изготовленные на неорганической (асбестовой, металлической или стекловолокнистой) основе.

Гидроизол — беспокровный кровельный и гидроизоляционный материал (рулонный), основанием которого служит асбестовая бумага. Лучшей асбестовой бумагой для гидроизола является асбестоцеллюлозная, имеющая в своем составе до 20% целлюлозы. Гидроизол выпускается двух марок: ГИ-Г — для гидроизоляции подземных сооружений и ГИ-К — для кровельных работ. Последний выпускают массой 1−1,5 кг/м2, шириной полотна 950±5 мм, толщиной 1,5−2 мм и площадью в рулоне 20±0,4 м². При температуре до -5 °C рулон легко раскатывается без появления трещин.

Стеклорубероид — это рулонный кровельный и гидроизоляционный материал на стекловолокнистой основе. Получают его путем нанесения на стекловолокнистый холст марки ВВ-К битумного вяжущего с обеих сторон.

В зависимости от вида посыпки на лицевой поверхности стеклорубероид изготавливается трех марок: С-РК — кровельный с крупнозернистой посыпкой на лицевой поверхности и пылевидной или чешуйчатой на нижней; С-РЧ — кровельный с чешуйчатой посыпкой на лицевой поверхности и мелкой или пылевидной на нижней; С-РМ — гидроизоляционный, имеющий с двух сторон мелкую или пылевидную посыпку. Рубероид С-РК и С-РЧ применяется для устройства верхнего слоя кровельного ковра, а С-РМ — для оклеечной гидроизоляции нижних слоев и для кровельного ковра с защитным покровным слоем.

Стеклорубероид водонепроницаем, выдерживает в течение 10 минут гидростатическое давление в 0,08 МПа. Он гибок, при изгибании полоски стеклорубероида на стержне диаметром 40 мм при 0 °C на его поверхности не появляется трещин.

Фольгоизол — рулонный основной материал, состоящий из тонкой рифленой или гладкой фольги, покрытой с нижней стороны защитным битумно-резиновым антисептированным составом с мелким наполнителем или битумно-резинополимерным антисептированным с наполнителями. Этот материал делают из холоднотянутой алюминиевой фольги толщиной 0,08−0,3 мм и шириной 1000±5 мм, на которую наносят в горячем состоянии битумно-резиновый слой толщиной 0,84,0 мм. Наружная поверхность фольгоизола может быть гладкой, рифленой, окрашенной в различные цвета атмосферостойкими красками и лаками для увеличения коррозийной стойкости. Фольгоизол имеет высокие физико-механические показатели, т. к. резина, входящая в состав гидроизоляционного слоя, медленнее стареет, пластична и влагостойка. Этот прочный водонепроницаемый материал долговечен и выпускается двух типов — кровельная фольга (ФК) и гидроизоляционная фольга (ФГ). В силу высокой отражательной способности фольги температура нагрева солнечными лучами кровли из этого материала на 20° ниже, чем температура нагрева аналогичных кровель черного цвета. Наклеивают фольгоизол на поверхность с помощью битумной мастики.

Фольгорубероид является разновидностью рубероида, но вместо крупнозернистой посыпки применяется рифленая алюминиевая фольга. Высота гофра 0,4−1,0 мм, шаг 7−10 мм. Такое решение верхнего слоя кровельного покрытия способствует лучшему отражению солнечных лучей. Фольгорубероид бывает двух марок — АР-420 и РА-420. АР-420 имеет повышенную гибкость, остается гибким при отрицательных температурах; РА-420 гибкость сохраняет только при положительных температурах. Применяется для устройства верхнего слоя кровельного покрытия в южных районах страны.

Фольгобитэп — рифленый основной кровельный материал, в котором основанием служит рифленая фольга, покрытая с одной или двух сторон слоем битумно-полимерного вяжущего, смешанного с минеральными наполнителями и антисептиками.

Из-за дефицита основания для изготовления рулонных кровельных материалов могут быть применены стеклоткани, обладающие большой гибкостью, гнилостойкостью и удобством укладки. К таким материалам относится гидростеклоизол кровельный и подкладочный. Стеклоткань в нем с обеих сторон покрывается слоем битумного вяжущего.

Гидростеклоизол кровельный предназначен для устройства плоских кровель общественных и промышленных зданий.

Гидростеклоизол подкладочный может быть использован для устройства нижнего слоя при устройстве кровель. Полотна подкладочного гидростеклоизола приклеиваются к основанию клеящими мастиками или оплавлением его поверхности, т. е. нагревом до капельно-жидкого состояния. Для предотвращения склеивания гидростеклоизола в рулоне поверхность полотна покрывают каолиновой эмульсией.

Резиново-каучуковые композиции вяжущего состава гидроизоляционных материалов повышают их сопротивление действию воды и замедляют процесс старения. Материалом, предназначенным для устройства кровли и подкладочного гидроизоляционного слоя, явился армобитэн, где стеклоткань, стеклохолст или биостойкая штапельная стеклосетка пропитываются битумно-каучуковым вяжущим. Выпускают армобитэн с крупнозернистой и мелкозернистой посыпкой. Первый применяется для устройства верхнего слоя кровельного покрытия, второй — для устройства нижнего слоя или гидроизоляции. Материал имеет высокую теплостойкость — не ниже 75 °C, очень гибкий, морозостойкий, с незначительным водопоглощением.

Приклеивается армобитэн путем сплавления покровной массы с нижней стороны полотна горячим воздухом.

Гудрокамовые материалы изготовляют пропиткой и покрытием с обеих сторон кровельного картона шириной 650−1060 мм и площадью 10±0,5 м² гудрокамом — продуктом совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона. Применяют их для многослойных плоских и совмещенных кровель, оклеечной пароизоляции на холодных и горячих гудрокамовых и битумных мастиках.

6.1.2. Безосновные кровельные материалы Безосновные кровельные материалы имеют по сравнению с основными одно преимущество: они воспринимают деформации конструкции основания, которое изолируют, без нарушения целостности изоляции.

К безосновным кровельным материалам относятся изол, бризол, гидроизоляционный материал на основе полиизобутелена ГМП и др.

Изол — безосновный рулонный резинобитумный материал, в основу которого положено вяжущее, получаемое путем девулканизации утильной резины в битумной среде с последующей классификацией материала и введением волокнистых наполнителей в виде асбестовых волокон и других добавок. Изол служит в два раза дольше рубероида, эластичен, гнилостоек, хорошо выдерживает деформации, водонепроницаем, пластичен и биостоек. Эти свойства изол сохраняет в диапазоне температур от -30 °C до +100 °C. Используется для гидроизоляции и покрытия кровель и приклеивается горячей изольной мастикой или горячей битумной мастикой.

Выпускают изол в рулонах площадью 10 и 15 м² и шириной 800−1000 мм при толщине 2 мм. Масса 1 м² изола 1,0−1,5 кг. Изготавливают изол двух марок И-БД — изол без полимерных добавок; И-ПД — изол с полимерными добавками.

Бризол — это рулонный материал, обладающий повышенной гнилои водостойкостью, высокой атмосферостойкостью, водонепроницаемостью и эластичностью. Изготавливают бризол из смеси нефтебитумов различной вязкости, измельченной резины от изношенных автомобильных шин, наполнителя и пластификатора. Примерный состав бризола в %: битум — до 60%, резина — до 30%, пластификатор — от 2 до 5%, асбест — до 12%. Бризол стоек к серной кислоте при концентрации до 40%, к соляной кислоте при концентрации 20% и температуре 60 °C. Выпускают его в рулонах, внутреннюю поверхность полотна припудривают тонкоизмельченным минеральным порошком во избежание слипания полотен при наматывании в рулон. Приклеивают бризол к изолируемой поверхности битумно-резиновой мастикой.

ГМП — гидроизоляционный материал на основе полиизобутилена — высококачественный и долговечный рулонный материал. Выпускается он трех видов: марки ГМП-8, ГМП-10 и ГМП-12. ГМП предназначен для оклеечной гидроизоляции и многослойных покрытий плоских кровель.

Пленочные кровельные рулонные материалы — это: пленка полиэтиленопековая гидроизоляционная, пленка полиэтиленовая, полиамидная, пленка полиамидная стабилизированная и др. Их преимущество в малой толщине, массе и высокой степени водонепроницаемости.

Полиэтиленопековая гидроизоляционная пленка — это кровельный и гидроизоляционный рулонный материал. Отличается хорошими гидроизоляционными и прочностными показателями, но теряет эти качества при прямом воздействии солнечных лучей, атмосферного влияния, под воздействием микроорганизмов и корней луговых трав. Может применяться при устройстве защищенных плоских и малоскатных кровель.

Пленка полиэтиленовая также применяется при устройстве кровель как морозостойкий и водонепроницаемый материал. Выпускается двух марок: А и Б толщиной 0,03−0,08 мм, 0,081−0,12 мм, 0,121−0,15 мм, 0,151−0,20 мм и длиной не менее 25 метров.

Полиамидная пленка ПК-4. Выпускается трех марок: А, Б и В, отличающихся размерами и свойствами. Применяется в качестве гидроизоляционного слоя.

Пленка полиамидная стабилизированная — рулонный прозрачный материал, применяемый в качестве светопрозрачной кровли для сельскохозяйственных помещений.

6.2. Штучные материалы Штучные материалы мягкой кровли представлены широкой гаммой изделий, получаемых вырубкой из рулонных материалов плоских листов. При их укладке готовое покрытие напоминает кровлю, выполненную из натуральной черепицы, керамической плитки, натурального шифера, металлической (стальной, алюминиевой, медной) чешуи, деревянной дранки или гонта. Штучные материалы данной группы представляют собой листы размерами (90−100)х (30−40) см, имитирующие 3−4 штуки черепицы (гонта, шингла, дранки) различной формы. Наиболее распространенные формы: шестигранная, прямоугольная, трапециевидная, «бобровый хвост», профильные лепестки в виде волны и их модификации.

Основой для таких материалов служат асбестовый или целлюлозный картон, стеклоткань, стеклохолст, синтетические волокна или полотна. Вяжущим может быть кровельный битум с наполнителями; природный битум (тринидадский или венесуэльский); битум, модифицированный СБС или АПП; резинобитум и полимерные композиции. Наружное защитно-декоративное покрытие может выполняться чешуйчатой сланцевой или каменной посыпкой, цветным керамическим гранулятом, цветной минеральной крошкой или металлической фольгой (медной, алюминиевой или нержавеющей стали).

Листы (полотнища) крепят на сплошную обрешетку по подкладочному (рулонный материал) слою специальными гвоздями, а монолитность достигается с помощью самоклеящихся участков, предусмотренных на листах. Эти самоклеящиеся участки (резинобитумный клей, битумная масса и пр.) защищены полимерной пленкой, которая удаляется перед укладкой листа. Некоторые виды полотен имеют в качестве клеящей основы модифицированный битум и наплавляются горячим воздухом.

Штучные материалы имеют ряд преимуществ перед рулонными:

— эти материалы укладывают на кровлю в виде листов небольшого размера, то есть отпадает необходимость размотки рулонов,

— при деформации материала в процессе его службы на кровле в свободно закрепленной плитке не возникает значительных напряжений, угрожающих цельности покрытия.

Мягкая черепица более долговечна, чем аналогичные рулонные покрытия, а в случае повреждения отдельных участков всегда существует возможность замены конкретного полотнища без утолщения (за счет наплавляемых ремонтных слоев) всего кровельного покрытия.

Применение материалов мягкой кровли (рулонных или штучных) предполагает наличие определенной технологии монтажа и эксплуатации кровельного покрытия. При работе с этими материалами обязательным является применение сплошной обрешетки, иначе летом, в результате солнечного разогрева, материал может размягчиться и провиснуть в зазорах несплошной обрешетки, что послужит причиной быстрого разрушения всего покрытия. Большинство материалов этой группы имеют невысокую точечную прочность и могут относительно легко повреждаться при механическом воздействии, например, при уборке снега железными скребками. Штучные материалы мягкой кровли (мягкую черепицу, плитку) применяют при углах наклона кровли от 10−12o и более. Они хорошо работают на кровлях сложной конфигурации и широко используются в индивидуальном строительстве.

.ur