Гидроизоляция

Гидроизоляционный ковер — самый важный функциональный слой во всей конструкции плоской кровли. Он, несомненно, подвергается самой большой нагрузке, так как предназначен для защиты здания от всевозможных осадков в любых метеорологических условиях. Кровля должна выдерживать все нагрузки в течение как можно более продолжительного времени. Вследствие этого при устройстве гидроизоляции кровли предъявляются высокие требования к качеству выполнения строительных работ и надежности кровельных материалов.

Гидроизоляционный ковер представляет собой водонепроницаемый слой, пролегающий по всей поверхности кровли, включая стыки, края, проникающие конструкции и пр. Гидроизоляционной защите также подлежат стеновые швы, стыки краев кровли, вентиляционные отверстия и температурные швы.

Ситуация на рынке кровельных материалов сегодня следующая: около 60% занимают битумные и битумно-полимерные рулонные материалы, примерно 30% приходится на полимерные гидроизоляционные материалы и оставшиеся 10% распределяются между каучуковыми и мастичными материалами. Уже накоплен продолжительный по времени опыт использования битумных материалов. Так, в середине XIX в. кровли гидроизолировали с применением дегтя и кровельного толя. В 60-х гг. XX в. из-за повышенной возгораемости и соображений безопасности для здоровья производство толя было приостановлено. Однако вследствие непрекращающегося развития и усовершенствования появились новые высококачественные гидроизоляционные материалы.

В начале 30-х гг. XX в. началось производство таких полимерных гидроизоляционных материалов как полиизобутилен (ПИБ/Р1В) и поливинилхлорид (ПВХ/PVC). С 60-х гг. того же века для гидроизоляции кровель активно используются поливинилхлоридные рулонные материалы (рис. 7.9). Позже появились искусственные гидроизоляционные материалы — термопласты и эластомеры. В недалеком прошлом для устройства мастичной гидроизоляции кровель применяли искусственные термореактивные материалы.

Гидроизоляция плоской кровли с помощью полимерных кровельных рулонных материалов

Рис. 7.9. Гидроизоляция плоской кровли с помощью полимерных кровельных рулонных материалов

Прочный кровельный гидроизоляционный слой должен состоять из пригодного к службе изолирующего материала, у которого такие свойства как способ укладывания, физико-механические характеристики материала, а также ожидаемые на него нагрузки были бы согласованы друг с другом. Также необходимо учитывать взаимодействие несущей конструкции здания с отдельными слоями кровли. Чтобы свести деформации между слоями крыши к минимуму и избежать воздействия результирующей перегрузки на кровельный материал при любом типе конструкции гидроизоляционного слоя, необходимо соблюдать следующее правило: при проектировании и устройстве кровли самые твердые слои следует располагать внизу, а все последующие (находящиеся сверху) должны быть мягче предыдущих.

Особенно важен этот принцип при наличии гибкого основания, такого как трапециевидный стальной профиль. В данном случае следует применять гибкие гидроизоляционные материалы и укладывать их максимально свободно (не приклеивать всплошную к основанию), что позволяет исключить излишнюю нагрузку на материал. Гидроизоляционный слой кровли для обеспечения его фиксации наклеивают или прикрепляют механическим способом точечно или полосами.

Еще одно преимущество свободного или почти свободного наложения материалов — это возможность отделять нуждающиеся в ремонте слои конструкции и отправлять гидроизоляционные материалы на переработку для повторного использования.

В устройстве кровельной гидроизоляции применяют битумные рулонные материалы, пластиковые и каучуковые рулонные материалы, мастичные материалы.

Битумы

Характеристики гидроизоляционного ковра из битумных рулонных материалов и принцип выполнения работ при гидроизоляции кровли битумными рулонными материалами рассчитаны на создание многослойного гомогенного (из одинаковых материалов) битумного слоя, усиленного основой, — всю поверхность кровли покрывают защитным гидроизолирующим слоем. Гидроизоляционный ковер устраивают, в зависимости от нагрузок на слои кровли и качества применяемых материалов, минимум в два или три слоя. Битум здесь выступает не только в качестве склеивающей мастики для отдельных слоев, но и как уплотняющая среда.

Битумные полотна производятся заводским способом на различных основах и разной толщины. В строительстве при выполнении работ приклеивают с помощью горячего битума, клея холодного отверждения, в процессе подплавления клеящего слоя или в виде самоклеящихся полотен.

Большое значение имеет свойство битума растворяться в воде. С другой стороны, битум, как и большинство строительных материалов, впитывает незначительное количество воды из влажного воздуха или при непосредственном контакте с водой. Водопоглощение битума реверсивно и зависит, при нахождении его в воздушной среде, от относительной влажности воздуха. Это свойство необходимо принимать во внимание при устройстве гидроизоляционного покрытия после многодневного перерыва в работе. Наряду с водонепроницаемостью битум обладает высокой химической устойчивостью. Так, например, битум устойчив к органическим и неорганическим солям, агрессивным водам, углекислоте и другим слабым неорганическим кислотам, а также к щелочам.

Для практической техники устройства кровель важно следующее:

  • • Битум и изготовляемые из него гидроизоляционные рулонные материалы совместимы с большинством существующих материалов, применяемых в строительстве. Этот факт известен очень давно и постоянно подтверждается.
  • • Подвергающийся свободному атмосферному воздействию и одновременно влиянию повышенной температуры и высокочастотного излучения (УФ-излучения) битум разрушается атмосферным кислородом.

Потому битумная поверхность требует дополнительной защиты. Например, битумное полотно следует посыпать шиферной (сланцевой) крошкой, постройки с битумной гидроизоляцией следует покрывать защитным слоем.

Слой битумной гидроизоляции обладает однородностью независимо от числа слоев. Общий поперечный разрез состоит из битума, в который заложены несущие (армирующие) элементы. Битумная гидроизоляция кровли может хорошо склеиваться с основой или пропитывать ее. Эта особенность имеет большое практическое значение, например, защита кровельного гидроизоляционного покрытия от ветровых нагрузок или предотвращение протекания воды под гидроизоляционные слои. Однородное строение конструкции гидроизоляционного слоя позволяет присоединять (приклеивать) дополнительные элементы и варьировать число и типы слоев. Для этого не нужны ни установка вспомогательных конструкций, ни замена кровельной системы. Ценное преимущество однородности битума состоит в том, что новое битумное гидроизоляционное покрытие может накладываться на предыдущее, даже если оно пролежало уже несколько лет.

При устройстве кровельного ковра непараллельная наклейка материалов может привести к перекрытию (нахлесту) отдельных слоев и четырехкратному утолщению материала в местах нахлеста, что затруднит стекание осадков и придаст поверхности кровли вид шахматной доски. Смена направления укладки рулонных материалов (перехлестная наклейка) запрещена (рис. 7.10). Из-за различия продольных и поперечных деформаций впоследствии кровельные гидроизоляционные рулонные материалы могут испытывать чрезмерные внутренние напряжения.

При устройстве гидроизоляционного кровельного ковра из битумных рулонных материалов должны выполняться следующие требования:

  • • Кровельный ковер из битумных гидроизоляционных рулонных материалов должен быть, как минимум, двухслойным.
  • • Отдельные слои должны укладываться параллельно друг другу со смещением (рис. 7.11). Слои кровельного ковра должны быть склеены между собой по всей поверхности.
  • • Нижний слой кровельного ковра может лежать свободно или быть приклеен частично.
  • • К некоторым основаниям, например, к бетону или кэшированному теплоизоляционному покрытию, первый слой может приклеиваться по всей поверхности. На некашированную поверхность из пеностекла проклейка по всей поверхности производится на горячие мастики или нанесением горячего битума полосами.
При смене направления укладки в местах пересечения возникают утолщения слоев материала

Рис. 7.10. При смене направления укладки в местах пересечения возникают утолщения слоев материала

Правильная укладка

Рис. 7.11. Правильная укладка: отдельные слои гидроизоляци и укладываются параллельно друг другу со смещением

  • • Полная приклейка материалов к основанию не всегда технически возможна из-за особенностей строения зданий. Отдельные незначительные места непроклея, обусловленные неровностью поверхностей, неизбежны.
  • • В качестве верхнего слоя кровельного ковра необходимо применять битумно-полимерные рулонные материалы.
  • • Битумные слои должны быть защищены от воздействия погодных условий. Так, рулонные материалы для верхних слоев посыпаны с внешней стороны минеральной крошкой.

Пластики и каучуки

Полимерные рулонные материалы — это синтетические высокомолекулярные материалы, которые при производстве и обработке становятся пластичными и способными принять любую форму.

Высокополимерные рулоны разделяют согласно их химическим основам на следующие виды:

  • - полимерные рулонные материалы из термопластов;
  • - каучуковые рулонные материалы из эластомеров.

Истинное различие состоит в структуре материалов, что позволяет объединять их в группы по принципам обработки и переработки. Термопласты (thermos — тепло, plasticos — формируемый) растворяются в таких растворителях как, например, бензин, и меняют форму под воздействием тепла. Вследствие этого:

  • • при повышении температуры материал становится мягче, твердость снижается, повышается способность к растяжению;
  • • при понижении температуры материал затвердевает, становится жестким и хрупким, т.е. работает термопластично.

Термопласты склонны к «холодному течению» — они вытягиваются под нагрузкой, но не могут после этого вернуться к исходной форме. Для строительной практики это означает, что:

  • - термопласты могут гомогенно (однородно) соединяться друг с другом под воздействием горячего газа и/или сварки с помощью растворителей;
  • - термопласты в результате термообработки могут принимать различные формы, например уголкового профиля.

Податливый и растяжимый материал может быть подогнан под элементы кровли. Рабочий имеет возможность формировать необходимые элементы прямо на месте.

Области применения термопластов: оконные рамы, материалы для отделки пола и гидроизоляционные кровельные рулонные материалы.

Эластомеры (elasticos — пружинящий, растяжимый; meros — часть, звено) — это резиноподобные материалы. Какую бы форму материал ни принимал в результате нагрева или нажима без его повреждения, при отсутствии нагрузки он возвращается к своей прежней форме.

Эластомеры не растворяются, не размягчаются и, следовательно, не свариваются/склеиваются под воздействием растворителя.

Эластомеры могут быть соединены друг с другом с помощью контактного клея и, с недавнего времени, с помощью горячего газа. Требуемые элементы, такие как уголки и иные фасонные детали, предлагаются производителем в виде уже готовых изделий, так как их невозможно изготовить вручную. Шовные соединения эластомерных полотен, которые во время применения обладают термопластичными качествами, могут быть выполнены с помощью растворителя, сваркой горячим воздухом или сваркой нагревательным клином. Благодаря сравнительно небольшой удельной плотности материала (1,0—1,8 кг/м2 — у эластомеров, 1,5—2,5 кг/м2 — у термопластов, удельная плотность двухслойного битумного ковра составляет 7,5—8,5 кг/м2) возможны производство единых большеразмерных готовых ковров для поверхностей кровли (от 600 до 800 м2) и их достаточно быстрая укладка (рис. 7.12). Технически осуществимо производство готовых кровельных покрытий с площадью поверхностей примерно 2500 м2. Изделия большей величины не применяют из-за их чрезмерного веса.

Величина готовых кровельных покрытий рассчитывается из практических соображений с учетом несущих конструкций, объема поверхностей. Обычно она не превышает 800 м2. Область примене-

Укладка единого большеразмерного готового ковра

Рис. 7.12. Укладка единого большеразмерного готового ковра

ния эластомеров очень большая, в том числе полотна кровельных материалов.

Вот уже 70 лет для плоских кровель используют полимерные рулонные материалы. В настоящее время из этих материалов выполняется устройство 30 млн м2 кровли в год. В частности, примерно треть общей поверхности плоских кровель в Германии гидроизолирована рулонными материалами.

Полимерные рулонные материалы укладывают, приклеивая или оставляя незакрепленными, в один слой. Самым важным фактором является качественное выполнение соединительных швов полотнищ, при котором необходимо учитывать особенности поверхности кровли. Существуют определенные методы, применяемые при укладке и обработке полимерных рулонных материалов. Благодаря свойствам материала при его обработке не требуется использование открытого огня и, следовательно, нет опасности возникновения пожара.

Мастики

Кровельные мастики бывают одно- или многокомпонентными и наносятся, раскатываются или разбрызгиваются по поверхности крыши при определенной температуре. Только после затвердения они приобретают свойства бесшовного гидроизоляционного ковра. Однокомпонентные мастики уже содержат все необходимые элементы в нужной пропорции — процесс затвердения происходит при воздействии таких факторов как свет, тепло и кислород. Многокомпонентные мастики состоят, по крайней мере, из двух базисных и реакционных материалов (таких как катализаторы, порошковый или идентичный отвердитель), которые в определенных пропорциях должны быть смешаны в однородную массу и подготовлены к применению непосредственно на месте производства работ.

Свойства и особенности большинства кровельных мастик следующие:

  • • по своей консистенции мастики представляют собой более или менее текучую массу;
  • • нано-свойства;
  • • нанесенный мастичный слой плотно облегает предварительно обработанные поверхности (рис. 7.13);
  • • между нанесением и наступлением отверждения (высыхания) должно пройти некоторое время, в течение которого поверхность не может в необходимой мере противостоять воздействию нагрузок от людей, ветра или дождя;
  • • при очень толстом мастичном слое существует возможность образования пузырей, особенно если основание не подвергалось предварительной обработке (огрунтовке, очистке от мусора и пр.).
Гидроизоляция на кровле с таким количеством сложных деталей вряд ли реализуема с помощью битумных или полимерных рулонных материалов

Рис. 7.13. Гидроизоляция на кровле с таким количеством сложных деталей вряд ли реализуема с помощью битумных или полимерных рулонных материалов

Существуют всего два способа устройства мастичных кровель:

  • • мастичный кровельный ковер с армированием (рис. 7.14);
  • • мастичный кровельный ковер без армирования.
Мастичная гидроизоляция с армированием на ограниченном пространстве

Рис. 7.14. Мастичная гидроизоляция с армированием на ограниченном пространстве

Профессионалы предпочитают выполнять гидроизоляцию мастичных кровель с армированием. При армировании намного легче вручную достичь рекомендованной толщины гидроизоляционного слоя (не меньше 1,5 мм). Как правило, применяется армирующая подоснова (плотностью 110 г/м2), которая уменьшает воздействие колебаний (деформаций) основания кровли, препятствует образованию трещин и в дальнейшем обеспечивает надежную гидроизоляционную защиту.

Опыт последних лет показал, что мастичная кровля без армирования менее эффективна, так как из-за постоянной смены температуры воздуха быстрее образуются трещины и разрывы, особенно на месте стыков конструкций основания. Поэтому следует ограничить подвижность мастичного кровельного ковра с помощью армирующего слоя. Он образует при пропитке однородное покрытие и отвечает всем предъявляемым требованиям к кровельному ковру.

Достоинства мастичных гидроизоляционных материалов:

  • • простота в обращении;
  • • возможность принимать любую форму, повторять неровные и выпуклые поверхности;
  • • способность образовывать однородное и бесшовное гидроизоляционное покрытие;
  • • простота ремонта;
  • • возможность покрасить большинство жидких мастик после отвердения;
  • • допустимость повторного ремонта поверх старого слоя;
  • • хорошие показатели диффузии пара;
  • • способность мастики долго сохраняют гибкость;

Недостатки мастичных гидроизоляционных материалов:

  • — возможность нанесения зависит от погодных условий;
  • — необходима тщательная предварительная подготовка основания;
  • — требуется соблюдение сроков высыхания, а при многослойном нанесении мастики на различных этапах работы не должны прерываться на длительный срок во избежание расслоения готового покрытия;
  • — из-за высокого содержания растворителей, легко воспламеняющихся веществ и вредных испарений применение недопустимо в закрытых помещениях;
  • — предписания по применению мастик необходимо точно выполнять;
  • — для выполнения работ требуются квалифицированные работники.

С течением времени поверхность мастичного слоя в различной

степени страдает от постоянных смен температур, солнечных лучей и погодных условий. Незащищенные поверхности сильнее страдают от прямых солнечных лучей и температур нагрева до 80°С. Возникновение хрупкости, образование складок, концентрация напряжений на поверхности мастичного слоя — результат этих воздействий. Чрезмерный нагрев приводит также к изменениям длины (температурная деформация) мастичного слоя и слоев крыши, находящихся под ним, вследствие чего кровля может иметь участки с высокими внутренними напряжениями материалов. Лужи не только разрыхляют мастичный слой, но и способствуют образованию грязевой корки из-за высыхания, нагрева и остывания поверхности кровли. Защита поверхности мастичного слоя состоит в посыпке песком или гравием, укладке плитки или засыпании землей при озеленении крыши.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >