Ремонт и устройство мягкой кровли

Нюансы применения битумно-полимерных материалов.

Для кровельного материала мороз не так вреден, как неожиданные  циклические перепады температур. Свой «вклад» в понижение среднегодового показателя вносят именно температурные перепады. За один день температура меняеться по модулю даже на 20-300С. Такие явления вызывают быстрые смены значений линейных расширений, испытываемых физическими телами. В итоге такие температурные деформации приводят к  довольно быстрому износу ограждающих конструкций зданий, особенно кровли. При проведении  практических исследований результаты показали, что широко известные кровельные материалы группы «рубероид» в наших климатических условиях утрачивают свою основную функцию – гидроизоляцию за 3 года максимум. Ежегодные затраты на ремонт рубероидных кровель очень велики. Поэтому любое ее снижение, возможность сэкономить не в ущерб качеству только приветствуется. Когда выяснилось, что такая возможность есть, отечественные кровельщики относительно оперативно начали внедрять на рынок качественно новую группу мягких кровельных и гидроизоляционных материалов – рулонных наплавляемых битумно-минеральных на негниющих основах. Однако есть еще более экономичные варианты – самая совершенная на данный момент группа мягких кровельных и гидроизоляционных материалов – рулонные наплавляемых битумно-полимерные на негниющих основах способны снизить годовые затраты на 55-57%.

В настоящее время большинство исследователей, строителей и проектировщиков не подвергает сомнению тот факт, что использование полимерных модификаторов битума позволяет добиться такой долговечности кровли, которая вполне сопоставима с нормативной долговечностью остальных ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Какие же качества позволяют битумно-полимерным материалам обеспечивать такие эксплуатационные сроки?
Введение в битумно-минеральный компаунд полимерного модификатора придает битумному вяжущему (БВ) и всему кровельному битумно-полимерному материалу (БПМ):

• повышенную сопротивляемость усталостным нагрузкам, возникающим при циклических перепадах температур,
• мощные адгезивные свойства,
• морозостойкость,
• низкотемпературную гибкость и эластичность,
• большую стойкость к течению при повышенной температуре.

Мощная адгезия позволяет, во-первых, сэкономить на затратах за счет снижения временных и финансовых издержек при подготовке основания под кровельный ковер при его укладке, во-вторых гарантирует отсутствие отслоений ковра от основы в процессе эксплуатации из-за температурных деформаций, что предотвращает протекания и отрывание кровельного ковра вплоть до обнажения основы.
Отличная сопротивляемость усталостным нагрузкам повышает трещиностойкость ковра, предотвращая образование протечек.

Большая стойкость к течению при повышенной температуре делает возможным применение материалов в районах с жарким летом без нарушения гидроизолирующих свойств, предотвращая их «уплывание» с нужного места и снижение прочностных свойств.
Морозостойкость снижает риск размораживания ковра в периоды осенне-весенних заморозков, повышает устойчивость к температурному растрескиванию.

Низкотемпературная гибкость делает возможной укладку ковра даже зимой при температурах до – 20-400С, допуская проведение работ «не в сезон».

Эластичность улучшает физико-механические показатели материалов, придает стойкость к действию различных нагрузок, обеспечивает синхронизацию мощных линейных расширений кровли с восстановлением первоначальных размеров без нарушения целостности покрова.
Мировая история изготовления БПМ началась в 60-х годах 20-го века.

Известно, что битум состоит в основном из трех групп веществ: масел, в том числе ароматической и парафино-нафтеновой природы, смол и асфальтенов; вместе масла и смолы называют еще мальтенами. Битум – сложная дисперсная система, в которой дисперсионной средой являются мальтены, а дисперсной фазой – асфальтены.

Устойчивость системы, в том числе трещиностойкость, теплостойкость и долговечность битума, зависит от соотношения долей мальтенов и степени их сродства. Чем больше сродство, тем более устойчива система, тем медленнее стареет битум. Масла и смолы обеспечивают пептизацию асфальтенов, то есть поддержание их в виде коллоидного раствора.

В высокоокисленных битумах содержание асфальтенов достаточно велико, при невысоких температурах они образуют сплошную структуру в битуме, обеспечивая его вязкостно-эластические свойства и необходимую устойчивость к течению. Такие битума имеют довольно высокую температуру размягчения. Соответственно, чем ниже температура размягчения (чем менее окислен битум) тем меньше в нем асфальтенов.

Кроме того, необходимо отметить, что в процессе окисления битумов количество масел убывает за счет уменьшения содержания низкомолекулярных ароматических компонентов, в то время как парафино-нафтеновые соединения остаются практически неизменными. Следовательно, их доля в маслах повышается, так же как и содержание асфальтенов в битуме в целом. При окислении дисперсионная среда битумов изменяется как количественно (убывает), так и качественно (обогащается парафино-нафтеновыми и тяжелыми ароматическими соединениями, уменьшая сродство дисперсионной среды к асфальтенам).

Сегодня известны два модификатора, которые применяются при создании Еврорубероида это:

АПП-модификатор
СБС-модификатор

Модификация битумов - это направленное улучшение их свойств путем совмещения с полимерными добавками. Введение подходящего полимерного модификатора придает вяжущему и всему кровельному материалу большую тепло- и морозоустойчивость, эластичность, повышенную сопротивляемость усталостным нагрузкам, повышает долговечность. В качестве полимерных модификаторов битума наиболее широко (при производстве кровельных материалов) используются следующие добавки: АПП (атактический полипропилен) иногда в смеси с ИПП (изотактическим полипропиленом) или СБС (стирол-бутадиен-стирол).

Материалы из модифицированных битумов называют полимерно-битумными, иногда в переводной литературе встречаются также термины - резинобитумы - материалы на основе битумов, модифицированных полимером СБС и пластобитумы, модифицированные АПП.
Материалы как с использованием АПП-модификатора, так и СБС-модифицированные имеют свои плюсы и минусы. При рассмотрении материалов с одинаковой основой, но с различными модификаторами можно выделить следующие их особенности. АПП материалы обладают высокой стойкостью к УФ-излучению и химической стойкостью к кислотам и щелочам, более высокой теплостойкостью, чем СБС материалы и хорошей адгезией к металлам и стеклу. СБС-материалы являются более эластичными, морозостойкими, а также легко повторяют форму той поверхности, на которую они укладываются. Вследствие низкой теплостойкости СБС материалов, существуют определенные трудности при их укладке способом наплавления. Поэтому работы необходимо проводить особенно тщательно.