Строительные материалы и их поведение в условиях высоких температур

9.2.2 Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы

Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы позволяют надежно длительное время эксплуатировать сооружения при разнообразных атмосферных воздействиях. Их выпускают в виде рулонных материалов, мастик, герметиков и применяют для устройства кровель, защиты фундаментов и полов от влаги, герметизации стыков в ограждающих конструкциях. Кровлю, изготовленную из рулонных материалов, называют мягкой. В зависимости от климатических и эксплуатационных условий рулонные материалы укладывают в один или несколько слоев, образующих сплошное покрытие, которое называют кровельным одеялом.

Кровельные материалы должны быть не только прочными, но водонепроницаемыми, тепло-, водо- и атмосферостойкими. Гидроизоляционные материалы, кроме свойств, присущих кровельным, должны иметь повышенную прочность и водонепроницаемость, химическую стойкость и эластичность. Качество рулонных кровельных материалов определяется по таким показателям:

– размер и масса рулонов;

– вид пропиточной и кровельной массы;

– качество пропитки и расслоенность картона;

– предел прочности при растяжении;

– гибкость;

– количество кровельной массы;

– водонепроницаемость.

Перечисленным требованиям в значительной степени соответствуют материалы, полученные из битумов и дегтей, которые разделяют по внешнему виду на рулонные, листовые и обмазочные (мастики, пасты, эмульсии) материалы, а по виду вяжущих – на битумные, дегтевые, гудрокамовые, резинобитумные, битумо- и дегтеполимерные.

1. Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы изготовляют основными и безосновными.

Рулонные основные материалы имеют основу (кровельный картон, стеклоткань, стекловойлок, металлическую фольгу, асбестовый картон или др.), которую обрабатывают органическим вяжущим.

Рулонные материалы, имеющие основу, разделяют на два вида: покровные и беспокровные. Покровные основные материалы получают пропиткой основы органическим вяжущим и нанесением на поверхность с обеих сторон покровного слоя из более тугоплавких органических вяжущих веществ с добавками минеральных наполнителей, антисептиков и т.п. Беспокровные материалы покровного слоя не имеют. Например, к первому виду относят рубероид, стеклорубероид, стеклоизол, гидроизол, толь; ко второму – пергамин.

Рубероид – рулонный материал, который вырабатывают путем пропитки кровельного картона жидкими нефтяными битумами и последующего покрытия с обеих сторон тугоплавкими битумами. В соответствии с назначением его разделяют на кровельный (для верхнего слоя кровельного одеяла) и подкладочный (для нижних слоев одеяла). У подкладного рубероида с обеих сторон делают пылевидную посыпку (во избежание слипания рулона). В кровельном рубероиде для внешней плоскости посыпку делают крупнозернистой или чешуйчатой, а для нижней – пылевидной. Такой материал лучше воспринимает атмосферные и механические воздействия. Кровельный картон вырабатывают из смеси хлопчатобумажных и шерстяных тряпок, бумажной макулатуры и целлюлозы. Он имеет высокую всасывающую способность и прочность на разрыв. Выпускают картон по всасывающей способности марок А, Б и В и по массе (в граммах) 1 м² картона: 420, 350, 250 (например, А-420; Б-250, В-350). В зависимости от марки картона, назначения, вида посыпки лицевой поверхности, рубероид разделяют на 14 марок: например, РКК-420А; РКК-350Б; РКМ-250Б; РПМ-350А; РПП-250В; РКЧ-350Б. В определении марки первая буква "Р" означает – рубероид; вторая буква – "К" или "П" – кровельный или подкладочный; третья буква – "К", "М", "П", "Ч" – вид посыпки (крупнозернистая, мелкозернистая, пылевидная, чешуйчатая); числа показывают марку картона. Рубероид – горючий материал: температура его возгорания t_в = 300…310 ^оС, а самовозгорания – t_с/в = 400 ^оС; при горении он выделяет тепло Q = 29000…30000 кДж/кг.

Стеклорубероид и стеклоизол – изготовляют двусторонним нанесением битумного, резино-битумного или битумно-полимерного вяжущего на стекловолокнистую основу. Эти материалы укладываются на горячих и холодных битумных мастиках, они более долговечны и применяются для покрытия многослойных плоских водоналивных кровель, для гидро- и пароизоляции.

Гидроизол – асбестовый картон, пропитанный нефтяным вязким битумом, выдерживает рабочую температуру до 40^оС.

Толь – материал, аналогичный рубероиду, но для его изготовления картон пропитывают дегтем. Этот материал выпускают как покровным, так и беспокровным (маркируют ТКК и ТКП). Как и рубероид, он горит: температура его возгорания t_в = 260…270 ^оС, а самовозгорания – t_с/в = 460 ^оС; при горении он выделяет тепло Q = 15900…16000 кДж/кг. Толь не может конкурировать с рубероидом по прочности и долговечности. Он выделяет токсичные испарения. Но это очень дешевый кровельный материал, и потому он используется на неответственных и временных объектах.

Пергамин – рулонный материал, изготовленный пропиткой битумом кровельного картона без покровного слоя. Его используют для настила нижних и внутренних слоев кровельного одеяла.

Из рулонных безосновных материалов в строительстве применяют изол и бризол.

Изол – рулонный безосновный материал, который получают в результате вальцовки смеси резинобитумного вяжущего, асбестовых волокон и пластификатора. Применяется изол для оклеечной гидроизоляции (горячим битумом или мастикой) фундаментов, подвалов, бассейнов, резервуаров, антикоррозийной защиты трубопроводов.

Бризол – рулонный безосновный материал, который изготавливается методом вальцовки смеси нефтяного битума, резиновой крошки, асбестовых волокон и пластификатора. Температура его возгорания t_в = 345 ^оС, а самовозгорания – t_с/в = 410 ^оС. Применяется бризол для гидроизоляции подземных сооружений, антикоррозийной защиты трубопроводов.

2. Мастики – пластические вещества, получаемые смешиванием органических вяжущих с минеральными наполнителями и некоторыми добавками (например, пластификаторами). Мастики должны сохранять твердость при t = 18...20 ^оС, а при нагревании до 130 ^оС легко распределяться по поверхности слоем толщиной до 2 см. К свойствам, которые характеризуют их качество, относятся:

– теплостойкость (отсутствие оплавления, сползания склеенных мастикой образцов);

– гибкость образцов со слоем мастики;

– клеящая способность;

– температура размягчения;

– содержание наполнителя после нагревания.

В зависимости от вида примененного вяжущего мастики разделяют на: битумные, резино-битумные, дегтевые, битумно-дегтевые, битумно- и дегтеполимерные. А по способу изготовления и применения различают горячие и холодные мастики.

Горячие мастики используют для:

– склеивания рулонных материалов при устройстве многослойных кровель;

– устройства мастичных безрулонных кровель, в том числе и армированных волокнистыми стекломатериалами;

– устройства пароизоляции при защите готовых рулонных кровель изутри.

В состав горячей битумной мастики входят 70-80 % битума БНК 45/80, 15-25 % наполнителей, 5 % антисептика. При маркировке горячей кровельной мастики первые буквы означают ее назначение, материал (битум или деготь) и условия использования, а цифры – теплостойкость в ^оС (например, МБК-Г-100, МДК-Г-60, МБК-Г-55).

Холодные мастики используют при устройства кровель из рулонных материалов. Они хорошо склеивают битумные рулонные материалы между собой и приклеивают их к основе.

Холодные мастики состоят из разбавленного органического вяжущего и битумных паст (например, из тугоплавкого битума БНК 90/40, извести и солярового смазочного масла). Их маркировка подобна горячим мастикам (например, МБК-Х-70).

Битумно-резиновые изоляционные мастики (МБР-65, МБР-100 и др.) состоят из битума, наполнителя (резиновой крошки), пластификатора-антисептика.

3. Герметики – материалы, используемые для уплотнения стыков внешних стеновых панелей, обеспечивающих тепло-, гидро-, звукоизоляцию, воздухонепроницаемость сооружений. К ним относятся изол, прокладочный пороизол, разные мастики.

Битумы и дегти представляют собой органические вещества, поэтому все материалы, в состав которых они входят, являются горючими.

Рубероидные и толевые кровли могут вспыхивать даже от маломощных источников зажигания, таких как искры, и продолжать гореть самостоятельно, выделяя большое количество густого черного дыма. При горении битумы и дегти размягчаются и растекаются, что значительно усложняет локализацию пожара. В особенности велика опасность возникновения пожара в период монтажа кровель, так как для укладки на горячих мастиках, горячего приклеивания, сваривания швов часто проводятся огневые работы.

Наиболее распространенным эффективным средством снижения воспламеняемости кровель, устроенных из битумных и дегтевых материалов, является посыпка их песком, засыпка сплошным слоем гравия или шлака. Некоторый эффект дает покрытие рулонных материалов фольгой. Такое покрытие не вспыхивает от искр.

Надо иметь в виду, что рулонные материалы на основе битумов и дегтей в свернутом виде способны к самовозгоранию. Это надо учитывать при складировании таких материалов.