Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы

Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы позволяют надежно и длительный период эксплуатировать сооружения. От их долговечности во многих случаях зависит и долговечность конструкций.

Кровельные материалы должны обладать не только прочностью, но и атмос-феростойкостью, водостойкостью, водонепроницаемостью и теплостойкостью.

Гидроизоляционные материалы подвергаются часто значительному напору воды, в том числе содержащей примеси. Кроме свойств, присущих кровельным материалам, они должны иметь повышенную прочность и водонепроницаемость, химическую стойкость, а также достаточную эластичность, чтобы не могли возникнуть трещины и разрывы вследствие возможных усадочных, температурных и других деформаций изолируемых конструкций.

Битумные и дегтевые рулонные кровельные материалы, несмотря на некоторые существенные недостатки по сравнению с асбестоцементными и черелицей (меньшая долговечность и горючесть, необходимость устройства для их укладки сплошной обрешетки), широко применяют в строительстве, особенно в промышленном. Они позволяют устраивать кровли с малым уклоном, плоские кровли и крыши сложной конфигурации; при их применении сокращаются расходы на эксплуатацию кровли в условиях агрессивной среды и т. п.

10.3.1. Кровельные материалы

Рулонные материалы

Рулонные битумные и мастичные материалы выполняют только изолирующую функцию. Их используют для устройства плоской, «мягкой» кровли. Недостатки этих материалов - обязательное присутствие жесткого основания и многослойность покрытия.

Материалы «мягкой» кровли классифицируют по деформативным свойствам на прочные (армированные) и эластичные.

Важнейшими параметрами оценки свойств рулонных кровельных материалов являются гибкость при минимальной положительной или отрицательной температуре (мм/°С), теплостойкость (°C), разрывная сила при растяжении (МПа); водопоглощение (%) и водонепроницаемость при действии определенного давления (МПа). Кроме вышеперечисленных свойств, учитываются и такие свойства, как стойкость к агрессивным средам, биокоррозии, ультрафиолетовому излучению, пожарная и экологическая безопасность.

Радикальное улучшение качества «мягких» кровельных материалов и повышение их долговечности достигаются в результате:

  • - использования нетканых синтетических основ;
  • - модификации битумов температуростойкими эластичными полимерами;
  • - разработки полимерных материалов для устройства однослойных кровель;
  • - использования новых видов защитных и декоративных бронирующих посыпок и покрытий.

Рулонные кровельные материалы могут быть двух типов - основные и без-основные. Основные материалы изготавливают путем обработки органическим вяжущим основы - кровельного картона, стеклоткани, стекловойлока, металлической фольги, асбестового картона и т. п. Безосновные материалы получают в виде полотнищ заданной толщины прокаткой на каландрах термомеханически обработанных смесей из органического вяжущего, порошкового или волокнистого наполнителя и специальных добавок. Наибольшее распространение в строительстве имеют материалы первого типа.

Покровные материалы на основе

В соответствии с назначением рулонные материалы, имеющие основу, делят на два вида: покровные и беспокровные. Покровные материалы, применяемые главным образом для верхней части кровельного ковра, получают пропиткой основы органическими вяжущими и нанесением на нее с двух сторон покровного слоя из более тугоплавких органических вяжущих, часто с добавкой в них наполнителей, антисептиков и других компонентов. Покровный слой воспринимает атмосферные воздействия. Беспокровные материалы, предназначенные для нижней и средней частей кровельного ковра, покровного слоя не имеют.

Рубероид выпускают в виде полотнищ, обычно по ширине кровельного картона - 1000, 1025, 1050 мм, свернутых в рулоны площадью 7,5 и 15 м2. Его изготавливают пропиткой кровельного картона расплавленным мягким нефтяным битумом с последующим покрытием материала с обеих сторон тугоплавким битумом. Для повышения тепло-, влаго- и светостойкости кровельного рубероида в битум покровного слоя часто вводят наполнитель в виде тонкого порошка из известняка, доломита, талька, коротковолокнистого асбеста и т. п. Лицевая поверхность кровельного рубероида имеет чешуйчатую слюдяную, крупно- или мелкозернистую посыпку. Посыпки придают материалу повышенную атмосферостойкость, понижают возгораемость, предотвращают слипание в рулонах, улучшают внешний вид кровли. На нижнюю поверхность кровельного и обе поверхности подкладочного рубероида наносят мелкозернистую или пылевидную посыпку, которая предотвращает слипание материала в рулонах.

В зависимости от назначения, вида посыпки лицевой поверхности и марки кровельного картона рубероид делят на 14 марок: РКК-500А; РКК-400А (Б и В); РКМ-350Б (В); РПМ и РПП-300А (Б и В); РКЧ-350Б (В). Буква Р в марке означает рубероид; буквы К и П - кровельный или подкладочный. Буквы К, М, П, Ч - вид посыпки: крупнозернистая, мелкозернистая, пылевидная, чешуйчатая, а числа после буквы означают марку картона.

Для районов с низкой температурой эксплуатации вырабатывают рубероид с эластичным покровным слоем (РЭМ-350) путем модификации покровного битума специальными полимерами или применением резинобитумного вяжущего. Этот рубероид обладает повышенной прочностью, погодо- и тре-щиностойкостью при отрицательных температурах.

В строительстве используют также наплавляемый рубероид, который в отличие от обычного имеет более толстый покровный слой (0,6...2 мм) с обеих сторон из тугоплавкого битума.

Рулонные покровные материалы

Эти материалы изготавливают не на картоне, а на более прочной и не подвергающейся гниению основе - стеклоткани, стекловойлоке, металлической фольге и т. п. К ним относятся стеклорубероид, кровельный стекловойлок (стеклоизол), гидростеклоизол кровельный и подкладочный, фольгоизол.

Стеклорубероид и стеклоизол получают путем двустороннего нанесения тугоплавкого, биостойкого битумного, резинобитумного или битумнополи-мерного вяжущего на стекловолокнистую основу. При этом толщина слоя вяжущего превышает толщину стеклоосновы. Образующиеся покровные пленки из органических вяжущих покрывают сплошным слоем посыпки (крупнозернистой, чешуйчатой, мелкозернистой). Эти материалы более долговечны, чем рубероид и толь. Их применяют для покрытия многослойных плоских водоналивных кровель, оклеенной гидро- и пароизоляции, укладывая на горячих и холодных битумных мастиках.

Гидростеклоизол - кровельный и подкладочный материал, представляет собой полотнища длиной 3...10 м, шириной до 1 м, толщиной 4...6 мм, изготовленные путем покрытия с обеих сторон предварительно пропитанной стеклоткани слоем битума или гидроизоляционной асфальтовой мастики. Их применяют для устройства кровельных ковров плоских кровель, а подкладочный гидростеклоизол - в качестве одного из слоев гидроизоляции железобетонных отделок туннелей метрополитена и других инженерных сооружений.

Фольгоизол состоит из тонкой рифленой или гладкой алюминиевой фольги толщиной 0,08...0,3 мм, покрытой с одной стороны защитным битумно-резиновым вяжущим толщиной 0,8...4 мм. Для предохранения покровного слоя фольгоизола на него иногда наносят полимерную пленку. Фольгоизол отличается высокой прочностью на разрыв, гибкостью, водонепроницаемостью и долговечностью. Не требует ухода в течение всего периода эксплуатации. Применяют фольгоизол для устройства кровель и парогидроизоляции ответственных зданий и сооружений, герметизации стыков панелей. Благодаря отражательной способности фольги кровли из этого материала на солнце нагреваются значительно меньше, чем аналогичные кровли черного цвета.

Беспокровные рулонные материалы на основе

Материалы этой группы имеют основу в виде кровельного картона (пергамин и толь беспокровный) или асбестового картона (гидроизол), но не имеют покровного слоя и минеральной посыпки.

При пропитке кровельного картона нефтяным битумом получают пергамин марок П-300 и П-350, а при пропитке дегтепродуктами - беспокровный толь марок ТТ-300 и ТТ-350 (толь гидроизоляционный). Пергамин используют в качестве подкладочного слоя под рубероид, а также при устройстве па-роизоляции, укладывая на горячих битумных мастиках. Толь беспокровный марок ТГ предназначен для кровель как подкладочный материал под толь с крупнозернистой посыпкой в многослойных плоских кровлях и для паро-изоляции, а также для оклеенной гидроизоляции над фундаментами и других целей с укладкой на горячих дегтевых мастиках.

В гидроизоле основой служит асбестовый картон, пропитанный нефтяным окисленным битумом. По физико-механическим свойствам гидроизол бывает двух марок - ГИ-Г и ГИ-К. Лучшие показатели по водонепроницаемости, водонасыщению и прочности - у марки ГИ-Г. Гидроизол долговечнее, чем рулонные материалы на обычном кровельном картоне. Он нашел широкое применение в многослойных плоских кровлях, оклеенной гидроизоляции в подземных сооружениях, для противокоррозионных покрытий металлических трубопроводов.

Безосновные рулонные материалы

Эти материалы бывают резинобитумными и резинодегтевыми, битумно-или дегтеполимерными, гудрокамовыми и гудрокамополимерными. Они обладают способностью к большим пластическим деформациям, не разрываются и не отделяются от основания даже при значительных деформациях изолируемых конструкций. Наибольшее применение получили резинобитумные рулонные материалы - бризол и особенно изол.

10.3.2. Мастичные кровли

При возведении плоских крыш используют различные битумно-полимер-ные мастики. На начальном этапе выполняется бетонная стяжка кровельной поверхности с применением влагостойкого бетона. И после этого уже поверхность крыши покрывается выбранной битумно-полимерной мастикой (рис. 10.1). Через пару дней после нанесения на поверхности крыши образуется твердая водонепроницаемая пленка, обладающая высокими гидроизоляционными характеристиками и сроком службы более 20 лет.

Мастичные кровли по отношению к рулонным имеют свои преимущества и недостатки. К преимуществам можно отнести легкость выполнения механическим или ручным способом любых форм и уклонов, отсутствие швов, а также возможность ремонта без удаления старой кровли; к недостаткам -сложность получения одинакового по толщине покрытия, необходимость в ряде случаев дополнительного армирования, паронепроницаемость покрытия, а также требование защиты поверхности сыпучими неорганическими материалами, что утяжеляет и удорожает покрытие.

Рис. 10.1. Укладка мастичного слоя

Мастиками называют искусственные пластичные смеси, получаемые смешиванием органических вяжущих с минеральными (иногда органическими) наполнителями и добавками (пластифицирующими, уплотняющими, анти-септирующими и др.). В связи с тем, что ряд мастик для обеспечения заданной пластичности содержит токсичные растворители, возникает экологическая проблема. В этом отношении более благополучны битумные водные эмульсии с волокнистым наполнителем, но их применяют в основном для мелкого ремонта кровли.

По виду вяжущего материала мастики разделяют на битумные, дегтевые, резинобитумные, битумно- или дегтеполимерные, гудрокамовые и др.

По способу изготовления и применения различают мастики горячие, с предварительным подогревом (до 160... 180 °C - битумные и резинобитумные мастики, до 130... 150 °C - дегтевые и гудрокамовые), и холодные, используемые без подогрева при температуре окружающего воздуха выше 5 °C и с подогревом до 60...70 °C - при более низких температурах.

Наполнители, вводимые в мастики для повышения теплостойкости и уменьшения хрупкости (при пониженных температурах), а также для сокращения расхода вяжущего, разделяют на пылевидные, волокнистые и комбинированные (смесь пылевидного и волокнистого наполнителей). Пылевидный наполнитель в виде тонкомолотого порошка изготавливают из известняка, мрамора, кварца, мела, доломита, кирпича, талька, трепела, золы минеральных видов топлива и т. п. Волокнистым наполнителем может быть асбестовая пыль, коротковолокнистые асбест и минеральная вата и др.

Горячие мастики подразделяют на кровельные (приклеивающие), кровельно-гидроизоляционные и гидроизоляционные асфальтовые.

Кровельные мастики могут быть битумными, дегтевыми, резинобитумными и гудрокамовыми. Каждой мастике присвоено условное обозначение (марка), означающее название мастики и ее теплостойкость. Мастики битумные кровельные горячие разделяют на марки МБК-Г-55, 65, 75, -85, -100; дегтевые - на марки МДК-Г-50, -60, -70; резинобитумные - на марки МБР-65, -75, -90, -100, гудрокамовые - МГ-Г-70. Цифра в марке мастики характеризует ее теплостойкость в °C. Кровельные мастики используют для склеивания рулонных материалов при устройстве многослойных кровель и гидроизоляции.

Кровельно-гидроизоляционные мастики могут быть гудрокамополимер-ными и резинобитумными. Такие мастики по сравнению с горячими битумными и дегтевыми мастиками обладают повышенной эластичностью, гибкостью и морозостойкостью. Их используют для устройства безрулонных кровель, гидроизоляции, а также в качестве приклеивающего материала.

Холодные мастики приготовляют путем разбавления битумного, битумно-резинового, гудрокамового вяжущего растворителем (бензин, уайт-спирит, керосин, зеленое масло, мазут, масляный гудрон и т. п.) и добавления в эту смесь наполнителя и специальных добавок (пластификатора, антисептика и др.). Холодные мастики применяют для склеивания рулонных кровельных материалов и устройства гидро- и пароизоляции.

Мастики всех видов необходимо хранить в закрытых складах в специальной герметической упаковке, предохраняющей от увлажнения и воздействия солнечных лучей.

10.3.3. Гидроизоляционные материалы

Специфика работы гидроизоляционных материалов в сравнении с кровельными - непосредственный постоянный контакт с водяными парами или водой, в ряде случаев действующей под давлением. Общая задача гидроизоляции - не допускать проникновения агрессивной грунтовой воды, содержащей кислоты, сульфаты, сероводород, хлор, к изолируемому материалу (антикоррозионная гидроизоляция) или миграции воды через ограждающую конструкцию (антифильтрационная гидроизоляция). Для этого нужно или создать водонепроницаемый слой между водой и поверхностью материала, или придать самому материалу свойство водонепроницаемости. Гидроизоляцию выполняют прежде всего для подземных конструкций и сооружений, испытывающих в процессе эксплуатации действие прямого гидравлического напора или фильтрующих грунтовых вод (фундаменты, стены подвалов, полы).

При новом строительстве с наружной стороны подземной конструкции используют первичную гидроизоляцию - окрасочную и оклеенную. При реконструкции и ремонте выполняют дополнительную вторичную гидроизоляцию: монолитную (штукатурную), облицовочную, пропиточную, инъекционную и засыпную (гидрофобную).

Окрасочная гидроизоляция, рекомендуемая для защиты от капиллярной, фильтрующей воды, представляет собой монолитное водонепроницаемое покрытие толщиной 3...6 мм, получаемое путем нанесения на защищаемую поверхность вязкопластичных битумных, битумно-полимерных и полимерных мастичных составов на органических растворителях или в виде водной эмульсии в сочетании с эмульгаторами, обеспечивающими ее однородность и стабильность.

Оклеенные, штукатурные и облицовочные покрытия применяют при прямом действии на поверхность воды напором до 10 м. Для выполнения оклеенной гидроизоляции используют как специальные рулонные водостойкие и водонепроницаемые материалы, так и материалы широкого спектра применения. Защиту конструкций выполняют путем наклеивания безосновных рулонных материалов толщиной до 2 мм на специальную мастику в два слоя.

Рулонные гидроизоляционные материалы, как и кровельные, могут быть двух типов - основные и безосновные; в свою очередь, материалы, имеющие основу, делят на два вида - покровные и беспокровные.

В качестве оклеечной гидроизоляции используют кровельные рулонные материалы: стеклорубероид, кровельный стекловойлок (стеклоизол), гидро-стеклоизол кровельный и подкладочный, фольгоизол, гидроизол.

Фольгопергамин предназначен для гидроизоляционной защиты и теплоизоляции наружных трубопроводов. Это двухслойный рулонный материал из тонкой рифленой фольги и наклеенного на нее специальным битумным вяжущим пергамина. Такой материал имеет по сравнению с фольгоизолом повышенную жесткость, что делает его более удобным при монтаже и эксплуатации.

Металлоизол состоит из алюминиевой фольги толщиной 0,05 и 0,1 мм, покрытой с обеих сторон битумной мастикой. Этот водонепроницаемый и долговечный материал имеет высокую прочность на разрыв и хорошую гибкость. Его применяют для оклеечной гидроизоляции подземных сооружений.

Рулонный изол изготавливают методом вальцевания и последующего каландрирования смеси резинобитумного вяжущего, асбестовых волокон, пластификатора, антисептика и других добавок, в виде полотнищ шириной 800 и 1000 мм, толщиной 2 мм, которые свертывают в рулоны площадью 10 м2. Изол применяют для оклеенной гидроизоляции фундаментов, подвалов, бассейнов, резервуаров, антикоррозионной защиты трубопроводов, для покрытия пологих и плоских кровель.

Бризол - рулонный безосновный гидроизоляционный материал, который получают так же, как и изол, но используют смесь, состоящую из нефтяного битума, резиновой крошки, асбеста и пластификатора. Этот материал эластичен, стоек к некоторым агрессивным средам, погодостоек, гнилостоек. Бризо-лом защищают также металлические трубопроводы от коррозии и подземные сооружения от воздействия грунтовых вод.

Применяемые рулонные гидроизоляционные материалы, как правило, отличаются от кровельных видом защитного слоя, так как для гидроизоляционных материалов фактически отсутствуют воздействия высоких и низких температур, ультрафиолетового излучения. Защитный слой может быть мелкозернистым, пылевидным или выполненным из полимерной пленки. Как и кровельные, гидроизоляционные материалы выпускают на основе стеклохол-ста и ткани, полимерного холста и ткани. В качестве связующего компонента для гидроизоляции сооружений, не подверженных гидростатическому давлению (полы, вертикальные стены подвалов), используют битумные, битумноэластомерные и пластомерные составы. Для конструкций, работающих в условиях гидростатического давления воды, применение битума исключается.

Многослойные покрытия получают с применением специальных клеев и холодных клеящих мастик. Для обеспечения надежности и долговечности эксплуатации рулонного покрытия его защищают ограждением в виде кирпичной стены, бетонных плит или асбестоцементных листов.

Монолитную (штукатурную) гидроизоляцию во избежание трещинооб-разования применяют только для жестких недеформируемых поверхностей строительных конструкций, поскольку толщина относительно хрупкого покрытия в зависимости от величины гидростатического напора составляет от 6 до 50 мм. Используемые защитные составы на основе битума, полимерных связующих или минерального вяжущего (цемента) для повышения трещино-стойкости содержат мелкий заполнитель и минеральные или органические наполнители в виде порошков или волокон, а для повышения пластичности и плотности цементных композиций - пластифицирующие и уплотняющие добавки.

Асфальтовые мастики и растворы используют как антифильтрационную и антикоррозионную защиту подземных частей сооружений. Условия, ограничивающие их применение, - наличие нефтепродуктов и горячей воды (t > 50 °C). Усилить монолитную гидроизоляцию можно или путем дополнительного армирования стеклосеткой (стеклохолстом), или применением по-лимер-растворов и полимербетонов.

Металлические листовые материалы толщиной до 4 мм используют в качестве несъемной опалубки при бетонировании монолитных конструкций. В случае расположения гидроизоляции со стороны действия грунтовых вод металлические листы защищают от коррозии красочными составами.

Полимерные листовые материалы, плоские и профилированные (полиэтиленовые, полипропиленовые, винипластовые), толщиной до 2 мм, устанавливают в опалубку при получении монолитных конструкций или приклеивают к поверхности полимерсиликатным составом для гидрозащиты сборных конструкций.

10.3.4. Герметизирующие материалы

Гидроизоляционными свойствами должны обладать и герметизирующие материалы, применяемые для уплотнения швов различного назначения, заполнения стыков в крупнопанельном домостроении. Основное назначение этих материалов - обеспечение монолитности, восприятие и локализация возникающих в процессе эксплуатации деформаций. Герметизирующие материалы должны быть эластичными, с хорошей адгезией к контактирующим материалам конструкции, водо- и газонепроницаемыми, атмосферо- и коррозионностойкими, не должны выделять токсичных продуктов при эксплуатации. По форме они могут быть рулонными, шнуровыми и мастичными.

К рулонным материалам последнего поколения относят уплотнительные ленточные герметики, состоящие из эластопластичного материала, дублированного металлической лентой («Лип-лен»), нетканым синтетическим материалом («Герлен-Д»), или безосновные, защищенные антиадгезионной бумагой («Герлен-Т»). Ленты могут быть самоклеящимися или для их фиксации необходимо использовать специальные мастики и клеи. Основное назначение - герметизация стыков наружных стеновых панелей, жестяных и шиферных кровель.

Стеклобит - рулонный материал, представляющий собой стеклосетку, покрытую битумно-резиновой мастикой с толщиной покровного слоя до 4 мм. Применяют для уплотнения швов и перекрытия трещин путем приклеивания с разогревом огневыми форсунками.

Мастику «Изол Г-М» изготавливают на основе резино-битумного вяжущего с добавлением высокомолекулярного полиизобутилена, обеспечивающего эластичность даже при отрицательных температурах, канифоли, кумаровой смолы, коротковолокнистого асбеста и антисептика. Такую мастику используют как в горячем (80... 100 °C), так и в холодном состоянии с добавкой разбавителя (бензина, лигроина, зеленого масла и др.), вводя ее в стыки методом шприцевания с помощью сжатого воздуха.

Пороизол выпускают в виде эластичных пористых полос прямоугольного сечения 30 х 30 мм и 40 х 40 мм для герметизации горизонтальных стыков панелей и в виде жгутов диаметром 10...60 мм для герметизации вертикальных стыков. Его изготавливают путем вулканизации газонаполненной резины, модифицированной нефтяными дистиллятами. Пороизол марки М имеет на поверхности незакрытые поры и применяется только после его покрытия холодной мастикой - изолом, закрывающим поры. Пороизол марки П имеет на поверхности защитную оболочку, что позволяет использовать этот материал для герметизации без мастики. Пороизол сохраняет эластичность в широком температурном диапазоне - от -50 до +80 °C. Для придания пороизолу герметизирующих свойств перед установкой в шов его сжимают (марки М -на 30...50 %, марки П - на 15...25 % от первоначального объема).

Возможно совместное применение пастообразных герметиков и прокладок. В качестве полимерных эластичных прокладок используют гернит П, пенополиуретановые прокладки, каучуковые уплотнительные ленты и др.

Предпочтение отдается вязкотекучим мастичным смесям, которые по составу подразделяются на акриловые, силиконовые и полиуретановые; по степени отверждения - на нетвердеющие, сохраняющие пластичность в процессе эксплуатации, и отверждающиеся, образующие резиноподобный высокоэластичный материал.

Акриловые композиции используют для наружной и внутренней заделки швов и трещин в бетонных плитах и потолках. Они характеризуются высокой долговечностью, эластичностью и виброустойчивостью. Эти материалы относят к экологически чистым, так как в их состав не входят растворители. Они обладают высокой прочностью сцепления с поверхностью бетона, кирпича, гипсокартонных плит, штукатурки, алюминия, древесины и поливинилхлорида. Отверждение состава начинается через 15 минут (полное - через 24 часа).

Силиконовые композиции применяют для гидроизоляции и герметизации швов при изготовлении оконных стеклопакетов, сопряжении металлических конструкций, возведении бассейнов, санитарно-технических помещений. Си ликоновый каучук, основной компонент этих смесей, обладает хорошей адгезией к стеклу, дереву, металлам, керамике, термо- и атмосферостоек. Отверждение состава начинается через 30 минут (полное - через сутки). Акриловые и силиконовые герметики огнестойки.

Полиуретановые композиции отверждаются при реакции с влагой воздуха. Они представляют собой воздухонаполненную и уплотняющуюся массу на полиуретановой основе, долго сохраняют эластичность, выдерживают сильную вибрацию, землетрясение, обладают стойкостью против коррозии. Эти материалы применяют для склеивания и герметизации металла, древесины, камня, пластмассы, керамики, кирпича, бетона.

Вопросы для самопроверки к главе

  • 10
  • 1. Назовите основные технические свойства битумов и дегтей.
  • 2. Приведите виды асфальтобетонов, области применения асфальтовых бетонов и растворов.
  • 3. Приведите виды кровельных и гидроизоляционных материалов на основе битума и дегтя.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >