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 атмосферостойкостью, 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.

Указанным требованиям в значительной степени удовлетворяют кровельные и гидроизоляционные материалы, получаемые на основе битумов и дегтей.

Битумные и дегтевые рулонные кровельные материалы, несмотря на некоторые существенные недостатки по сравнению с асбестоцементными и черепицей (меньшая долговечность и огнестойкость, 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.

В общем объеме всех видов кровельных материалов около 50 % приходится на долю мягкой кровли.

Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и дегтей делят:

- на рулонные, листовые и штучные изделия;

- обмазочные материалы — мастики эмульсии и пасты;

- по виду вяжущих — на битумные, дегтевые, гудрокамовые, резинобитумные, битумо - и дегтеполимерные.

Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы могут быть двух типов — основные и безосновные.

Основные материалы изготовляют 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.

В зависимости от класса сооружений, климатических и эксплуатационных условий, уклона кровли рулонные материалы укладывают в один, а чаще в несколько слоев, которые образуют монолитное покрытие, называемое кровельным ковром.

В соответствии с назначением рулонные материалы, имеющие основу, делят на два вида: покровные и безпокровные.

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.

Безпокровные материалы, предназначенные для нижней и средней частей кровельного ковра, покровного слоя не имеют.

Кровельные материалы. К кровельным битуминозным материалам относятся — рубероид, пергамин, кровельные мастики.

Рубероид (покровный битумокартон) — рулонный кровельный материал, изготовленный пропиткой кровельного картона мягкими нефтяными битумами с последующим покрытием его поверхности с одной (рубероид односторонний) или двух сторон (рубероид двусторонний) тугоплавким нефтяным битумом. В битум покровного слоя обычно вводят наполнители. На поверхность битумного слоя наносится тонкий слой талька, слюдяной посыпки или крупнозернистой минеральной посыпки, которая защищает битум от разрушающих атмосферных влияний и предохраняет рубероид от склеивания в рулоне.

Сорт рубероида обозначается маркой, например РМ-500. Цифра соответствует весу (в г) 1 м² картона-основы, буква «М» означает «мелкозернистая посыпка».

Рубероид выпускается шириной 650—1050 мм, площадь полотна в рулоне 10 или 20 м². Рубероид широко используется в качестве верхнего слоя двух- или многослойного покрытия кровель промышленных зданий, реже в гидроизоляции, а рубероид с цветной посыпкой применяется для кровель жилых и общественных зданий.

Фото 10.3. Битумный рубероид

Двусторонний рубероид приклеивается к основанию кровли горячей или холодной (разжиженной) битумной мастикой, а односторонний — горячей мастикой.

Пергамин — изоляционный и кровельно-подкладочный рулонный материал, изготовляемый путем пропитки кровельного картона нефтяными битумами. В зависимости от веса (в г) 1 м² кровельного картона установлены марки П, например П-300.

Пергамин применяется для нижних и внутренних слоев кровельного ковра. Пергамин называют безпокровным битумокартоном, в отличие от рубероида, имеющего покровный слой.

Стеклорубероид – рулонный кровельный и гидроизоляционный материал на стекловолокнистой основе, получаемый двухсторонним нанесением битумного вяжущего на стекловолокнистый холст. В зависимости от вида присыпки на лицевой поверхности стеклорубероид выпускают трех марок:

Фото 10.4. Кровельный пергамин

С-РК – кровельный с крупнозернистой посыпкой на лицевой поверхности;

С-РЧ – кровельный с чешуйчатой посыпкой на лицевой поверхности;

С-РМ – гидроизоляционный, имеющий с двух сторон мелкую или пылевидную посыпку.

Битумные кровельные мастики — строительный материал, приготовляемый из битумных вяжущих и применяемый для наклейки рулонных битуминозных материалов на различные поверхности (деревянные опалубки крыш, железобетонные плиты, кирпичные стены и пр.), для склеивания рулонных материалов при многослойных покрытиях и изоляциях, для защитного покрытия кровельных рулонных материалов.

В зависимости от способа применения мастики бывают горячие и холодные.

Более удобны для применения по сравнению с горячими мастиками холодные, кровельные мастики: битумные и гудрокамовые. Эти мастики, приготовленные на разбавленном вяжущем, пригодны для приклейки рулонных материалов, устройства, защитного покрытия и пароизоляции.

В качестве разбавителя холодных мастик применяют жидкие органические вещества.

Разбавители подразделяются на летучие и нелетучие.

Летучие разбавители: легкие — авиационный, экстракционный автомобильный бензины, бензин-растворитель; средние — тракторный лигроин, бензин-растворитель, Уайт-спирит; тяжелые —тракторный и осветительный керосины. Нелетучие – нефтяные масла (машинное, смазочное, трансформаторное и т.д.).

Фото 10.5. Строение полотна стеклорубероида

1. Внешний слой - крупнозернистая посыпка (песок, слюда);

2. Покровный слой (тугоплавкий битум + минеральные пластификаторы);

3. Основа (кровельный стеклохолст, пропитанный легкоплавким битумом);

4. Покровный слой;

5. Нижний слой (посыпка тальком, мелом и т.п.)

Горячие мастики состоят из нефтяных битумов одной марки или из сплава нефтяных битумов разных марок с добавкой волокнистых или пылевидных наполнителей (распущенный асбест, молотый тальк, трепел, каменная или древесная мука).

Они делятся на марки в зависимости от степени теплостойкости, определяемой наибольшей температурой, при которой мастика, склеивающая два слоя пергамина, не вытекает при выдержке на уклоне в 45°. Поэтому по показателю битумные мастики делятся на четыре марки (от 65 до 90°).

Фото 10.6. Битумная мастика

Введение наполнителей позволяет уменьшить расход битумов и значительно улучшает качество мастик: повышается их теплостойкость и температура размягчения, а также стойкость против атмосферных воздействий, уменьшается хрупкость.

По свойствам мастики должны отвечать определенным требованиям в отношении теплостойкости, однородности, хорошей склеивающей способности, определяемой при температуре 18 ± 2°С. Требуемая марка мастик устанавливается в зависимости от уклона кровли, максимальной температуры воздуха и других эксплуатационных условий и обеспечивается правильным выбором марки битума, а также введением наполнителей в требуемом количестве.

Дегтевые кровельные материалы. К дегтевым кровельным материалам относятся: толь, толь-кожа, дегтевые кровельные мастики.

Толь — кровельный рулонный материал, изготовленный путем пропитки кровельного картона каменноугольными или сланцевыми дегтевыми продуктами. При изготовлении толя, предназначенного для верхнего слоя кровельного ковра, на поверхности пропитанного картона оставляют пленку пропиточной массы или наносят тонкий слой из более тугоплавких дегтепродуктов и покрывают песком или крупнозернистой минеральной посыпкой. Песочную посыпку наносят с одной или двух сторон, крупнозернистую (часто цветную) — с лицевой стороны, а другую сторону покрывают мелким песком или минеральным порошком.

Толь выпускается в рулонах шириной 750 и 1000 мм. Площадь полотна рулона 15 и 20 м².

Толь-кожа изготовляется из более легкого картона, с пропиткой дегтями, но без посыпки — толь беспокровный.

Применяется толь-кожа для нижних слоев толевых кровель и устройства пароизоляции, а также для верхнего слоя кровли, но при условии покрытия его горячей мастикой с посыпкой тонким слоем гравия или шлака; иногда используется и для гидроизоляции.

Дегтевые кровельные мастики — строительный материал, приготовляемый из дегтевых вяжущих и применяемый для наклейки дегтекартонов (толя и толь-кожи) на различные поверхности.

Дегтевые мастики употребляются только в горячем виде. При введении наполнителей и определении марок дегтевых мастик сохраняется тот же порядок, что и для битумных мастик. Дегтевые мастики делятся на три марки (от 50 и до 70°).

Гидроизоляционные материалы. Эти материалы предназначены для защиты строительных конструкций и сооружений от воздействия воды, понижающего их прочность и долговечность, или агрессивных жидкостей (кислот, щелочей и пр.). Различают обмазочные, пластичные и оклеечные гидроизоляционные материалы.

К обмазочным гидроизоляционным материалам относятся горячие битумные мастики, битумные покраски, асфальтовый лак. Примерный состав горячих мастик: 65—80 % битума, 21—12 % пылевидного наполнителя и 14—8 % асбестового или органического волокна.

Обмазочные гидроизоляционные материалы применяются для защиты неответственных сооружений от капиллярной сырости, для внутренней изоляции резервуаров, изоляции напорных трубопроводов, а также для защиты конструкций от коррозии.

Из пластичных гидроизоляционных материалов следует отметить борулин, изготовляемый из смеси битумов (50—75 %) и асбестового волокна (50—25 %) в виде ленты длиной 5 м, шириной 1 м и толщиной 1,5—15 мм.

Борулин применяется для изоляции подземных трубопроводов, мостовых конструкций, стен подвалов, а также бассейнов и резервуаров. Он обладает хорошей изолирующей способностью и не растрескивается при деформациях сооружений.

Оклеечные гидроизоляционные материалы — гибкие рулонные материалы, пропитанные битумными веществами; укладываются в несколько слоев на мастике.

Основой оклеечных гидроизоляционных материалов служат органический или минеральный (асбестовый) картон, ткань, алюминиевая фольга. К оклеечным материалам также относятся: пергамин, гидроизол, пропитанная ткань, рубероид, металлоизол.

Пергамин служит подкладочным материалом под рубероид и в качестве самостоятельного материала в многослойных покрытиях с последующей защитой кирпичными стенками, бетоном или плитами.

Гидроизол — картон из смеси асбестового волокна (75 %) и целлюлозы (25 %), пропитанный битумом. Используется как самостоятельный материал для изоляции фундаментов, подземных сооружений, мостовых конструкций, а также в качестве подкладочного материала под рубероид.

Пропитанная ткань (бязь или мешковина, пропитанная битумом) служит для изоляции подземных трубопроводов.

Металлоизол — алюминиевая фольга толщиной 0,2 мм, покрытая с двух сторон битумной мастикой. Служит для гидроизоляции надземных и подземных сооружений, возводимых в слабых грунтах. Благодаря большой гибкости и высокому сопротивлению разрыву металлоизол хорошо противостоит повреждениям при деформациях сооружений. При повреждении мастики в щелочной среде металлоизол быстро разрушается.

Фото 10.7. Кровельный гидроизол

Качество гидроизоляционных материалов оценивается по их водонепроницаемости, эластичности, прочности, водонасыщаемости, гнилостойкости и в некоторых случаях — по диэлектрическим качествам.

Герметизирующие материалы (герметики) на основе битумов.

Строительные герметики в основном предназначаются для герметизации стыков наружных стеновых панелей и блоков, усадочных и температурных швов в строительных конструкциях. Герметизирующие материалы должны быть влаго -, паро- и газонепроницаемыми, тепло- и морозостойкими и не должны изменять своих свойств в течение всего времени эксплуатации зданий. Таким требованиям могут удовлетворять как специальные мастики, так и эластичные прокладки, изготовляемые на основе стойких полимеров. Здесь остановимся только на герметиках, изготовляемых с применением битумов.

В номенклатуре герметизирующих материалов различают три группы: вулканизирующиеся пасты, пастоэластичные мастики и профильные эластичные прокладки. Герметики, изготовляемые на основе битумов и широко применяемые в строительстве, выпускают в виде мастики «изол Г-М» и эластичных прокладок — пороизол.

Мастику «Технониколь» изготовляют на основе резинобитумного вяжущего с добавлением высокомолекулярного полиизобутилена, обеспечивающего эластичность даже при отрицательных температурах, канифоли, кумаровой смолы, коротковолокнистого асбеста и антисептика.

Фото 10.8. Мастика битумная технониколь

Такую мастику применяют как в горячем виде (80.... 100°С), 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 30x30 и 40X40 мм — для герметизации горизонтальных стыков панелей и в виде жгутов диаметром 10...60 мм — для герметизации вертикальных стыков.

Фото 10.9. Пластины из пороизола

Его изготовляют путем вулканизации газонаполненной резины, модифицированной нефтяными дистиллятами пороизол марки М имеет на поверхности незакрытые поры и применяется только после его покрытия холодной мастикой изол, закрывающей 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 +80 до —50 °С. Для придания пороизолу герметизирующих свойств перед установкой в шов его сжимают (марки М — на 30...50 %, марки П — на 15...25 % первоначального объема).