Рулонные кровельные материалы

Кровлю из рулонных материалов делают из нескольких слоёв, составляющих кровельный ковёр. В низ ковра укладывают подкладочные материалы (беспокровные), а верхний слой устраивают из покровных материалов, имеющих покровный слой из тугоплавкого битума и посыпку: крупнозернистую(К), мелкозернистую(М) или пылевидную(П). Допускается выпуск кровельного рубероида с чешуйчатой посыпкой (РКЧ).

Выпускают основные и безосновные рулонные материалы. Основные изготовляют путём обработки основы (кровельного картона, асбестовой бумаги, стеклоткани и др.) битумами, дегтями и их смесями. Безосновные получают в виде полотнищ определённой толщины, применяя прокатку смесей, составленных из органического вяжущего (чаще битума), наполнителя (минерального порошка или измельчённой резины) и добавок (антисептика, пластификатора).

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).

Наиболее распространенными рулонными кровельными материалами являются: рубероид, пергамин и толь. 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 (три-пять 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.

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 жестким, 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.

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, что повышает его теплостойкость. Но при этом не повышается эластичность битума и устойчивость его к старению.

Классификация кровельных материалов, в зависимости от связующего

1) Битумные материалы

Как таковой битум имеет температуру размягчения 45-50°С, что недопустимо мало для кровельного материала. Процесс окисления битума (горячий воздух под давлением пропускают через битум) обеспечивает более высокий (85-90°С) уровень теплостойкости конечного продукта. При этом, правда, снижается морозостойкость битума – материал гнется, не трескаясь, уже при температуре 0°С. Материалы на окисленном битуме, будучи уложенными на кровлю, с течением времени окисляются при обычных температурах, что приводит к постепенному ухудшению его свойств (старению). В современных материалах для уменьшения этого эффекта применяют специальные марки битумов, что позволяет примерно в полтора раза повысить их срок службы по сравнению с рубероидом. Имея некоторые недостатки, материалы на окисленном битуме обладают весьма привлекательной ценой и очень высокой технологичностью. Они могут с успехом применяться в местах, где не очень сильны перепады температур. Например, как подкладочные слои или для гидроизоляции внутренних помещений (подвалов, ванных комнат, гаражей).

Данный тип материала представляет ценность как промежуточная ступень между рубероидами и полимерно-битумными материалами, так как, обладая весьма привлекательной ценой, они переориентируют кровельщиков с рубероида на использование технологий наплавления.

2) Полимерно-битумные материалы

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 атактический полипропилен (АПП) и стирол-бутадиен-стирол (СБС). Это позволяет достичь очень хороших физико-механических характеристик в сочетании с большой долговечностью (15-25 лет).

• АПП. 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. Поскольку сам полимер имеет не очень сильную прочность, концентрация его должна быть довольно высокой (до 30%);
• СБС. Битумы, модифицированные СБС, характеризуются еще более высокой гибкостью на холоде (до -30°С), но они более чувствительны к УФ-облучению, поэтому требуют применения защиты от солнечного света. В результате даже небольшой добавки свойства битума значительно улучшаются. Обычно добавляют от 8 до 12%.

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.

Характеристика основы кровельных материалов

Стеклохолст – самый дешевый вариант. Он более прочный по сравнению с картоном и не подвержен гниению. По отзывам российских производителей кровельных и гидроизоляционных материалов – данная группа материалов на основе стеклохолста мало пригодна для применения в качестве верхнего слоя кровельного и гидроизоляционного покрытия. Как правило, при строительстве новых объектов рулонный материал на основе стеклохолста используются в нижних слоях покрытия, а материалы на основе стеклоткани и полиэстера – в качестве верхнего слоя.

Материалы на основе стеклохолстов, производство которых в Западной Европе очень велико (примерно 1/3 рынка), в России на данный момент недостаточно развито. Это объясняется высокой долей материалов первого и второго поколения на картонной основе в структуре производства. Многим производителям нецелесообразно перестраивать свое производства на материалы на не гниющих оснований в виду двух факторов:

• низкая платежеспособность спроса, особенно в регионах;
• наличие собственного производства картона на предприятиях – производителях рулонных материалов.

Стеклоткань в 3-5 раз прочнее стеклохолста и соответственно в 2-3 раза дороже. Эта высокопрочная негниющая основа значительно увеличивает срок службы материала по сравнению с рубероидом, а также снижает риск повреждения кровельного и гидроизоляционного ковра во время эксплуатации.

Полиэстер так же прочен, как и стеклоткань, тоже не гниет и вдобавок позволяет добиться гораздо лучшего сцепления с битумной наслойкой, что в еще большей степени улучшает свойства материала. Кроме того, полиэстер является более эластичным материалом по сравнению с материалами из стекловолокна.

В отличие от стеклотканей с их малым относительным удлинением (2-4%), полиэфирные основы способны удлиняться на 15-30%, обеспечивая сплошную структуру кровельного покрытия в жестких условиях эксплуатации. Расширение применения материалов на основе полиэфирных полотен актуально в России с ее континентальным климатом, частыми и значительными сезонными и суточными колебаниями температур. В Западной Европе на долю рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов на основе из полиэстера приходится более половины производимых рулонных кровельных материалов.

Интересным решением при производстве 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, керамической) крошки. Такие посыпки более надежны, чем традиционные песок и слюда, и придают декоративность материалу. Использование 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.

Виды кровельных материалов

Можно выделить четыре поколения кровельных материалов:

I поколение – обычный рубероид рулонный кровельный и гидроизоляционный материал, получаемый путем пропитки кровельного картона нефтяными битумами с последующим нанесением на обе стороны полотна покровного состава, состоящего из смеси покровного битума и наполнителя, и посыпки – (ГОСТ 10923-93) на картонной основе (долговечность менее десяти лет, число слоев кровельного ковра три-пять и более, ручная укладка).

К данному типу кровельных материалов относятся:

Рубероид – это рулонный кровельный гидроизоляционный материал, получаемый путем пропитки кровельного картона мягкими нефтяными битумами с последующим покрытием обеих поверхностей слоем тугоплавкого битума.

Пергамин – рулонный беспокровный материал, получаемый пропиткой кровельного картона расплавленным нефтяным битумом с температурой размягчения не ниже 40°С. Служит подкладочным материалом под рубероид и используется для пароизоляции.

II поколение – наплавляемый рубероид на картонной основе (ускорилась настилка кровельного ковра).

К данному типу кровельных материалов относятся:

Рубемаст – наплавляемый рулонный материал на основе кровельного картона. Отличается от обычного рубероида повышенным содержанием вяжущего битума с нижней стороны полотна. Это улучшает пластичность и трещиностойкость, увеличивает долговечность кровли. Рубемаст укладывается методом термического подплавления нижнего покровного слоя (без применения битумных мастик) или способом пластификации растворителями (бензин, керосин и др.)

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 двух-трех, увеличилась надежность и долговечность кровельных покрытий до 15-25 лет).

III поколение и IV поколение

Современные рулонные битумно-полимерные материалы на гнилостойких основах

Современные рулонные кровельные материалы выпускает большое количество предприятий. Для этих материалов нет единого ГОСТа, поэтому каждый выпускается по своим техническим условиям (ТУ). Нет даже единой системы маркировки рулонных материалов, хотя в этом отношении у крупнейших производителей налаживается единообразие.

При маркировке многие предприятия используют трехбуквенное обозначение.

Первая буква – тип основы:

• Э – нетканое полиэфирное волокно (полиэстр);
• Т – стеклоткань;
• Х – стеклохолст.
• Вторая буква – вид верхнего покрытия:
• П – защитная полимерная пленка;
• К – крупнозернистая минеральная посыпка;
• М – мелкозернистый пылеватый песок.
• Третья буква – вид нижнего покрытия:
  • П – защитная полимерная пленка;
  • М – мелкозернистый пылеватый песок.

В специальных случаях используются индексы Ф – фольга, С – суспензия (пылеватая посыпка).