Основные характеристики битумных композиций

Показатель	Окисленный битум	Битум + АПП	Битум + СБС
Температура размягчения, °С	85...90	140...150	110...125
Гибкость (R бруса = 25 мм), °С	+5	-15	До -30
Теплостойкость, °С	+70;	+120...130	+90...100
Устойчивость к УФ-излучению	Низкая	Стоек	Хорошая
Адгезия к бетону	Средняя	Высокая	Хорошая

Безусловное 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: простота изготовления материала и простота устройства кровли в широком диапазоне углов уклона и конструкций крыши и по самым разнообразным основаниям.

В основном, эти материалы используют на крышах с малым уклоном и 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 настилается с помощью газовых горелок. При больших углах наклона крыши возможно крепление рубероида гвоздями по раскладкам.

Недостаток кровель из пергамина и рубероида – невысокая долговечность (5-7 лет), которая объясняется низкой прочностью и биостойкостью картонной основы, а также хрупкостью на морозе, низкой теплостойкостью и старением на солнце битумного связующего. При длительной эксплуатации материал становится жестким и кровельный ковер при любых деформациях (температурных, усадочных) растрескивается. Кроме того, из-за хрупкости битумного связующего на холоде и, как следствие, 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.

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

 модификация битумного вяжущего;

 замена картона новой прочной и долговечной основой;

 использование новых видов бронирующих посыпок.

Простейший способ модификации битума – введение тонкодисперсных наполнителей или окисление расплавленного битума продуванием воздуха через него, чем повышают 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, и обеспечивают сохранение эластичности вяжущего длительное время (т.e. 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). Основные характеристики окисленного битума и полимербитумных композиций на основе АПП и СБС приведены в табл. 1.

Механические свойства рулонных материалов с различными типами основ: рубероид (кровельный картон) и изофлекс (стеклоткань, полиэстер)

Тип основы и ее масса, г/м2	Разрывная сила, Н не менее	Относит. удлинение, %, не менее
Кровельный картон450		-
Стеклохолст, 60
Стеклоткань, 200
Полиэстер, 170
Полиэстер, 250
Полиэстер, 250

По сравнению с обычным окисленным битумом, битумы, модифицированные АПП, характеризуются высокой теплостойкостью, хорошей гибкостью на холоде (до -20°С) и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Битумы, модифицированные СБС, характеризуются еще более высокой гибкостью на холоде (до -30°С), но они более чувствительны к УФ-облучению, в связи с чем 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 (т.е. практически круглый год).

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 можно получить, 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 (через раз) 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 (табл. 2), 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 45-50%), что обеспечивает повышенную эластичность и релаксационную способность материалов в целом. Удлинение при разрыве у стекловолокнистых основ небольшое – 2-6%.

Интересное решение – использование в роли основы металлической фольги (алюминиевой, медной). При этом фольга располагается на лицевой поверхности материала и служит не только основой, но защищает битумный слой от солнечных лучей и 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, керамической) крошки. Такие посыпки более надежны, чем традиционные (песок, слюда), и придают декоративность материалу.

Использование рулонных кровельных материалов предполагает устройство многослойного кровельного ковра. Ряд фирм пошли по пути замены всего кровельного ковра одним многослойным композиционным материалом (например, 2 слоя основы и 3 слоя битума), который позволяет настилать рулонную кровлю за один раз.

Если подытожить вышесказанное, то можно выделить 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 гнилостойких 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).

Естественно, что стоимость 1 м² материала заметно (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 2-3 раза долговечность покрытия.

На сегодняшний день на рынке стройматериалов представлены рулонные материалы всех поколений и самых разных типов. Каково же в реальности соотношение объемов применения рулонных материалов различных типов в России и в европейских странах, можно представить по данным табл. 3.

Как видно из табл. 3, картина распределения материалов по типам в России и в Западной Европе зеркально противоположная. У нас отдается предпочтение (85%) простейшим битумным недорогим, но недолговечным материалам I, II, III поколений. При этом около 40% занимает патриарх кровель – рубероид. В Западной Европе явное предпочтение (87%) отдается более надежным и долговечным, но более дорогим битумно-полимерным материалам IV поколения.

Структура потребления рулонных кровельных материалов в России существенно различается по регионам. Так, в Центральном регионе доля использования битумно-полимерных материалов превышает 20%, т.е. почти в 2 раза выше, чем в целом по стране. В новом строительстве в Москве и Московской области она достигает 85%.

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 R = 5 мм – безосновных, °С;

 теплостойкость, °С;

 водопоглощение, %;

 водонепроницаемость.

Методика определения этих показателей регламентирована ГОСТ 2678-94.

Дата добавления: 2015-05-26