РУЛОННЫЕ КРОВЕЛЬНЫЕМАТЕРИАЛЫ
Широкое распространение с 30-х годов и до настоящего времени в нашей стране имеют рулонные материалы на основе битума, среди которых "патриархами" являются пергамин, рубероид и толь. В основе этих материалов лежит картон. Если он пропитан только легкоплавким битумом, это - пергамин; если пропитанный картон покрывают с двух сторон тугоплавким битумом и посыпают минеральной крошкой (песок, слюда), это — рубероид. Ширина рулонов этих материалов 1 м, длина 10-20 м.
Толь выпускается в двух модификациях: толь беспокровный — аналог пергамина и толь покровный — аналог рубероида, но в качестве пропитывающего и покровного материала используется деготь. Из-за быстрой деградации дегтя на свету и в результате малой долговечности толя, его чаще используют как гидроизоляционный материал.
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).
Широкое распространение пергамина и рубероида объясняется их технологичностью: они отличаются простотой изготовления материала и устройства кровли в широком диапазоне углов уклона и конструкций крыши по самым разнообразным основаниям. Такие материалы используют на крышах с малым уклоном по бетонному или другому "сплошному" основанию.
Традиционное кровельное покрытие имеет вид многослойного (3-5 слоев) ковра из пергамина или подкладочного рубероида (нижние слои) и покровного рубероида (верхний слой), наклеиваемых битумными мастиками. Более современный вариант — наплавляемый рубероид. В этом случае кровельный ковер укладывается с помощью газовых горелок. При больших углах наклона крыши возможно крепление рубероида 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 хрупким, 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 Западной Европе, в частности в Германии, уже многие годы битумные материалы на картонной основе запрещены к применению для устройства кровель. Недавно и в Украине приняты новые нормативные документы (ДБН), предполагающие отказ от использования кровельных материалов на гниющей картонной основе.
В современных рулонных кровельных материалах на основе битума для улучшения свойств используются три основных направления:
— модификация битумного вяжущего;
— замена картона новой прочной и долговечной основой;
— использование новых видов бронирующих посыпок (гранулята).
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.
Более эффективна модификация битума полимерными продуктами. 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, термоэластопласт атактический полипропилен (АПП) — побочный продукт при производстве полипропилена, по внешнему виду и свойствам напоминающий невулканизированный каучук и синтетические каучуки, в частности, стирол-бутадиен-стирольный (СБС).
По сравнению с обычным окисленным битумом, битумы, модифицированные АПП, характеризуются высокой теплостойкостью, хорошей гибкостью на холоде (до -15°С) и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Битумы, модифицированные СБС, характеризуются еще более высокой гибкостью на холоде (до -20°С), но они более чувствительны к УФ-облучению, поэтому требуют применения защиты от солнечного света. 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. Такие основы получают, используя стеклянные или синтетические волокна (главным образом полиэфирные волокна типа "полиэстер") в виде тканей, холста и нетканого полотна, а также путем дисперсного армирования короткими отрезками волокон. Стеклохолст представляет собой простейший вид стеклоткани, выполненный полотняным переплетением из нескрученных прядей стеклянного волокна (ровницы). Нетканое полотно — полотно, в котором волокна расположены хаотически, например, сукно или войлок, и скрепляются между собой силой трения, клеевым составом или термической сваркой.
Ткани и нетканые волокнистые основы на базе таких волокон отличаются высокой прочностью, водо- и гнилостойкостью, что увеличивает долговечность и надежность рулонных материалов на их основе.
Основы из полиэфирного нетканого полотна "полиэстер" имеют большое относительное удлинение при разрыве (до 35-50%), что обеспечивает повышенную эластичность и релаксационную способность материалов в целом. Удлинение при разрыве у стеклово-локнистых основ небольшое — 2-6%.
Интересным решением при производстве битумно-полимерных рулонных кровельных материалов является использование в роли основы металлической фольги — алюминиевой или медной. При этом фольга располагается на лицевой поверхности материала и служит не только основой, но и защищает битумный слой от солнечных лучей, создает декоративный эффект. Благодаря этому материалы отличаются высокой долговечностью за счет замедления старения битумного связующего.
В обычных материалах для защиты от солнечного излучения применяются бронирующие посыпки из цветной минеральной (сланцевой, гранитной, керамической) крошки. Такие посыпки более надежны, чем традиционные песок и слюда, и придают декоративность материалу.
Использование битумных рулонных кровельных материалов предполагает устройство многослойного кровельного ковра. Многие компании — производители рулонных кровельных материалов в последние годы начали использовать другой метод, заключающийся в замене всего кровельного ковра одним многослойным композиционным материалом: например, два слоя основы и три слоя битума, который позволяет настилать рулонную кровлю за один раз.
Подводя итоги вышесказанному, можно выделить битумные рулонные кровельные материалы четырех поколений.
I поколение — обычный рубероид (ГОСТ 10923-93) на картонной основе (долговечность менее 10 лет, число слоев кровельного ковра 3-5 и более, ручная укладка);
II поколение — наплавляемый рубероид на картонной основе (ускорилась настилка кровельного ковра);
III поколение — битумные материалы на гнило-стойких основах из синтетических или стеклянных волокон (возросли прочность и долговечность покрытий до 10-12 лет);
IV поколение — битумно-полимерные материалы на гнилостойких основах (сократилось число слоев кровельного ковра до 2-3, увеличилась надежность и долговечность кровельных покрытий до 15-25 лет).
Стоимость 1 м2 материала в несколько раз возрастает от I поколения к IV. Но при этом следует учесть, что упростилась настилка кровельного ковра, сократилось число слоев материала в нем и, что особенно важно, возросла в два-три раза долговечность покрытия.
На сегодняшний день на украинском рынке стройматериалов представлены битумные рулонные материалы всех поколений и самых разных типов. Хотя по-прежнему отдается предпочтение (85%) недорогим простейшим битумным, но недолговечным материалам I, II, III поколений. При этом около 40% занимает патриарх кровель — рубероид. Для сравнения: в Западной Европе явное предпочтение (87%) отдается более надежным и долговечным, хотя и более дорогим битумно-полимерным материалам IV поколения.
Качество рулонных кровельных материалов оценивается в соответствии с ГОСТ 30547-97 "Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Общие технические условия" по следующим основным показателям, обязательным для всех материалов:
— разрывная сила при растяжении образца шириной 5 см, Н;
— относительное удлинение при разрыве, %;
— гибкость на брусе R = 25 мм для основных и К = 5мм — безосновных, °С;
— теплостойкость, °С;
— водопоглощение, %;
— водонепроницаемость.
Методика определения этих показателей регламентирована ГОСТ 2678-94.
Однако простейший и старейший рулонный материал — рубероид по-прежнему занимает ведущее место в общем объеме кровельных материалов. Поэтому описание конкретных видов материалов мы начнем именно с него.
РУБЕРОИД
Рулонный кровельный материал, получаемый пропиткой кровельного картона нефтяными битумами с последующим нанесением на обе стороны полотна покровного состава, состоящего из битума с наполнителем и посыпки. Для верхнего слоя кровельного ковра выпускается рубероид с крупнозернистой посыпкой лицевого слоя РКК-400 и РКК-350, для нижнего - РКП-350, РПП-300 и РПЭ-300 с пылевидной посыпкой с двух сторон. Цифры в марке рубероида обозначают массу 1 м2 картона, используемого для его изготовления.