Товароведная характеристика материалов кровли

Трещиностойкость - это снижение упруго-пластических деформаций при отрицательных температурах. Исчезает сплошность и однородность материала на его поверхности, что очень важно для материалов, используемых для содержания оболочки крыши. Трещиностойкость характеризуется коэффициентом трещиностойкости.

Теплотехнические свойства

Строительные материалы, используемые для ограждающих конструкций, каковыми являются крыши зданий с их верхней оболочкой, называемой кровлей должны быть не только прочными и долговечными, но и обладать надлежащими теплотехническими свойствами, например, теплопроводностью, теплоемкостью огнестойкостью, огнеупорностью, термической стойкостью. Теплопроводность — способность материала передавать теплоту через свою толщу при наличии разности температур по обе стороны материала. Теплопроводность зависит от вида материала, пористости, характера пор, его влажности и плотности, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты. Значение теплопроводности характеризуется коэффициентом теплопроводности. Коэффициент теплопроводности также зависит от средней плотности и химико-минерального состава материала, его структуры, пористости и характера пор, средней температуры материала, влажности. С увеличением влажности материала коэффициент теплопроводности резко возрастает, так как снижаются показатели теплоизоляционных свойств материала. При замерзании строительные материалы полностью теряют свойство теплоизолировать, поэтому необходимо их защищать от мороза. Ввиду того, что кровельные материалы имеют плотную структуру и не применяются на границе разных температур, теплопроводность у них значительная. При необходимости теплоизоляции в покрытиях крыш устраиваются теплоизоляционные слои.

Гидрофизические свойства

Гигроскопичность — свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха. Поглощение влаги из воздуха объясняется адсорбцией водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярной конденсацией. Этот процесс, называемый сорбцией, обратимый. Волокнистые материалы со значительной пористостью, например теплоизоляционные и стеновые, обладают развитой внутренней поверхностью пор и поэтому высокой сорбционной способностью. У кровельных материалов, наоборот, сорбционная способность низкая из-за малой внутренней поверхности пор.

Водопоглощение — способность материала поглощать и удерживать воду. Водопоглощение характеризует в основном открытую пористость, так как вода не проходит в закрытые поры. Поэтому все кровельные материалы имеют незначительную величину водопоглощения. Водопоглощение отрицательно влияет на основные свойства кровельных материалов: увеличивается относительная плотность, материал набухает, прочность и морозостойкость снижаются.

Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении называется водостойкостью. Водостойкость численно характеризуется коэффициентом размягчения Кразм, который характеризует степень снижения прочности в результате его насыщения водой.

Водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлением. Степень водопроницаемости зависит от пористости материала, формы и размеров пор. Чем больше в материале замкнутых пор и пустот, тем меньше его водопроницаемость. В силу своего структурного строения кровельные материалы должны иметь низкую водопроницаемость, так как относятся к плотным материалам с относительной плотностью, близкой к единице. Стекло, сталь, полиэтилен, битум и др., практически водонепроницаемы. Водонепроницаемость рулонных кровельных материалов определяется по времени, в течение которого образцы не пропускают воду при постоянном гидростатическом давлении.

Влажность — это степень содержания влаги в материале. Зависит от влажности окружающей среды, свойств и структуры самого материала. Так как кровельные материалы приближаются к абсолютно плотным материалам, количество воды, содержащееся в них, незначительно. Поэтому показатель влажности у кровельных материалов приближается к нулю.

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдержать требуемое число циклов попеременного замораживания и оттаивания. В зависимости от числа циклов попеременного замораживания, которые выдержал материал, устанавливается его марка по морозостойкости. Благодаря высокой плотности и низкому водопоглощению кровельные материалы имеют высокую морозостойкость.

Химические свойства

К числу физико-химических свойств относится способность отдельных материалов — битумов, дегтей, природных и синтетических смол, масел — образовывать с водой жидкие дисперсии — эмульсии. Некоторые эмульсии, например битумные и дегтевые, хотя и в ограниченных масштабах, применяют для «холодной» обработки дорожных покрытий, для грунтовки бетонных и других поверхностей, перед нанесением гидроизоляционных составов. Эмульсией называется система из двух несмешивающихся жидкостей, где капельки одной жидкости (дисперсная фаза) распределены в другой (дисперсная или, иначе называемая, внешняя среда).

Химическая стойкость — способность материалов противостоять разрушающему действию кислот, щелочей, растворенных в воде солей и газов, органических растворителей (ацетона, бензина, масел и др.). Химическая стойкость характеризуется потерей массы материала при действии на него агрессивной среды в течение определенного времени. Например, битум БНК 45/180 при выдерживании в течение 150 сут. в 5%-ной соляной кислоте теряет 1 % массы, в 5%-ной серной кислоте — 0,8 %. Щелочестойкими должны быть материалы, которые не разрушаются при воздействии щелочей, например пигмента, употребляемые для окрашивания металлической кровли.

Сероводород и углекислый газ содержатся в воздухе в больших количествах, особенно вблизи промышленных предприятий. Поэтому для окрашивания металлических кровель нельзя применять краски, в состав которых входят свинец и медь, так как последние вступают в реакцию с сероводородом и чернеют.

Атмосферостойкость — способность материала длительное время сохранять свои первоначальные свойства и структуру после совместного воздействия погодных факторов: дождя, света, кислорода воздуха, солнечной радиации, колебаний температуры. Оценивается атмосферостойкость временными показателями: час, сутки, месяц, год. Например, органические вяжущие, битумы и дегти, применяемые в производстве кровельных материалов, подвергаясь атмосферным воздействиям, ускоряют свое старение, т.е. становятся хрупкими и теряют водоотталкивающие свойства за счет нарушения сплошности гидроизоляционного ковра. Атмосферостойкость дегтевых материалов (толя, толь-кожи и др.) ниже атмосферостойкости битумных материалов (рубероида, пергамина и др.). Атмосферостойкость находится в прямой зависимости от свойств материала и его состава.

Биологические свойства

Биологические свойства — свойство материалов и изделий сопротивляться разрушающему действию микроорганизмов. Органические материалы или неорганические на органических связках под действием температурно-влажностных факторов могут разрушаться вследствие развития в них микроорганизмов, вызывающих гниение и разрушающих материалы в процессе их эксплуатации. Так в Средней Азии материалы, содержащие битум, разрушаются под действием микроорганизмов, которые для своего развития поглощают органические составляющие битума. Специальные добавки — антисептики — повышают биостойкость битумных и деревянных материалов. Кроме того, чтобы сохранять биостойкость органических материалов, рекомендуется оберегать их от увлажнения. Биостойкость материалов на основе дегтевых вяжущих выше биостойкости битумных, так как дегти содержат токсичную карболовую кислоту.

Особые свойства

Растворимость — способность материала растворяться в воде, бензине, скипидаре, масле и других жидкостях — растворителях. Растворимость может быть и положительным, и отрицательным свойством. Если синтетические материалы разрушаются под действием растворителей, то растворимость в этом случае играет отрицательную роль. Битумы обладают способностью растворяться в бензине. Это положительное свойство растворимости битума используется при приготовлении холодных битумных мастик, которые в присутствии бензина могут быть нанесены на поверхность тонким слоем.

Паропроницаемость — свойство материала пропускать водяные пары, содержащиеся в воздухе, под действием разности их парциальных давлений на противоположных поверхностях слоя материала. С повышением температуры парциальное давление водяных паров возрастает. Таким образом, водяные пары стремятся попасть в область меньшего давления, т.е. на сторону слоя материала с меньшей температурой. Этим объясняется увлажнение изоляции, применяемой для поверхности с отрицательными температурами. Влага, проникая в слой изоляции с теплой стороны, увлажняет изоляцию, а при температуре ниже нуля — замерзает. Это вызывает ухудшение свойств изоляции и ее разрушение. Кровельные гидроизоляционные мягкие материалы хорошо сопротивляются прониканию в них влаги и потому являются паронепроницаемыми. Паропроницаемость характеризуется коэффициентом паропроницаемости, размерность его — кг/(м*ч*Па).

Газопроницаемость — свойство материала, характеризуемое количеством газа, проходящего через образец определенного размера при заданном давлении. При возникновении у поверхностей ограждения разности давления газа происходит его перемещение через поры и трещины материала. Строительные материалы с большой пористостью обладают повышенной газопроницаемостью, но степень газопроницаемости зависит не только от абсолютной величины, но и размера и характера пор. Так как кровля является одеждой верхнего перекрытия, то к кровельным материалам предъявляются высокие требования по газопроницаемости.

Усадка — это уменьшение линейных размеров и объема под воздействием изменения температуры, влажности, солнечной радиации или в результате процессов, происходящих в материале, таких, как старение, вулканизация и полимеризация у полимерных материалов: карбонизационных и контракционных — у минеральных. У рулонных кровельных материалов, таких, как изол, бризол, различные пленки, удлинение может быть относительным и остаточным. Усадку выражают в процентах от первоначального размера изделия. Для снижения усадочных напряжений и сохранения монолитности конструкции стремятся уменьшить усадку материала, вводя различные добавки. Особенно ярко усадочные явления проявляются в мастичных кровлях.

Набухание — свойство, противоположное усадке, вызываемое увлажнением материала, и оно намного ниже усадки. У кровельных материалов набухание незначительное, так как они приближаются к абсолютно плотным материалам с водопоглощением, близким к нулю. Материал основания рулонных кровельных материалов (картон) подвержен явлениям набухания.

Адгезия — сопротивление отрыву или сдвигу материала, нанесенного на изолируемую поверхность. Кровельные рулонные и мастичные материалы должны обладать высокой адгезионной способностью. Адгезию выражают величиной силы, приложенной к материалу, с целью его отрыва или сдвига от изолируемой поверхности. Например, адгезия к бетону холодной асфальтовой мастики ИИ-20 при 20 °С составляет 0,23 МПа, а при предварительной огрунтовке пастой — 0,43 МПа. Следовательно, состояние гидроизолируемой поверхности влияет на величину адгезии.

Материалы и изделия, не соответствующие утвержденным ГОСТами ТУ (при отсутствии стандарта), применять запрещается. Покрытие крыши подвержено суточным и сезонным колебаниям температуры, солнечной радиации, увлажнению и высыханию, замораживанию и оттаиванию. Разрушительное действие на кровлю оказывают некоторые газы и пылевидные частицы, находящиеся в воздухе, особенно в промышленных центрах. Поэтому кровельные материалы должны быть не только прочными, но и долговечными, атмосферо-, тепло- и водостойкими, водонепроницаемыми.

Все вышеперечисленные показатели прямо зависят от кровельного материала, разновидности которого мы рассмотрим в следующем разделе.

 

 

 

Классификация и характеристика ассортимента кровельных материалов.

 

  Кровельные материалы условно классифицируют по следующим основным признакам:

1. Форме и внешнему виду:

1.1 листовые (профилированные листы, металлочерепица, асбестоцементные листы и др.);

1.2 рулонные (пергамин, рубероид и др. модификации на их основе);

1.3 пленочные (полимерные и резиновые мембраны);

1.4  мастичные (полимерные и битумные мастики);

1.5 штучные (сланец, черепица, гибкая черепица и др.)

2. Виду исходного сырья:

2.1 на органические (рубероид и др.)

2.2 минеральные (асбестоцементные листы);

3. Виду вяжущего вещества:

3.1 битумные

3.2 полимерные

3.3 битумно-полимерные;

4. Виду защитного слоя:

4.1 с посыпкой (крупно- и мелкозернистой, чешуйчатой и пылевидной)

4.2 различными покрытиями (фольгой, металлизированной пленкой и др.);

5. Наличию основы:

5.1 основные (на основе стеклоткани, стеклохолста, полиэстера, картона, фольги)

5.2 безосновные.

1. Форма и внешний вид:

1.1. Листовые кровельные материалы к этой категории представлены: листовые асбоцементные изделия (классический материал в этой группе - шифер), битумно-волокнистые листы (пропитанные битумом листы из синтетического волокна) и ПВХ-листы (листы из поливинилхлорида - цветной полимерный шифер).

1.1.1. Шифер - традиционный кровельный материал, который продолжает пользоваться спросом, хотя и теснится с рынка новыми кровельными материалами. Однако в экономичном классе популярен до сих пор. Этот материал получают из смеси коротковолокнистого асбеста (15%) и портландцемента (85%) с последующим затвердеванием. Тонкие волокна асбеста, равномерно распределенные в цементе, образуют армирующую сетку, существенно повышающую его прочность при растяжении, и ударную вязкость. Поэтому кровля из него долговечна и огнестойка. Шифер выпускается нескольких модификаций:

1. Волнистый шифер обыкновенного профиля. Листы обыкновенного профиля правильной прямоугольной формы. Выпускаются детали для покрытия разжелобков, ендов, конька и ребер и пересечения кровли с дымовыми трубами, слуховыми окнами и другими выступающими над крышей частями. Листы обыкновенного профиля размером 1200 х 800 х 5,5 мм, весят около 9 кг;
2. Волнистый шифер усиленного профиля. Лист имеет большую длинну, чем шифер обыкновенного профиля, предназначен для устройства кровель промышленных зданий. Листья размером (1750 и 2000 х 1000 х 6-8 мм) укладывают на брусья железобетонной обрешетки, идущие примерно через 800 мм, или на деревянные, усиленного сечения;
3. Волнистый шифер унифицированного профиля (УВ) его размеры меньше, чем у листов усиленного профиля, но больше, чем у шифера обыкновенного профиля, что позволяет уменьшить вдвое количество стыков.