Безрулонная кровля промышленных зданий

§ 5.2. Кровельные покрытия промышленных и жилых зданий

Широкое строительство промышленных предприятий с крупнейшими зданиями, интенсивное развитие жилищного строительства с возведением больших массивов и целых городов, особенно в Сибири и на Дальнем Востоке, потребовали разработки новых принципов конструирования кровель. В последние два десятилетия преобладающее распространение получили сборные крыши большой площади и весьма сложной конфигурации из железобетонных плит и арочных элементов, комплексных металлических настилов [5, 49, 71, 84, 89, 98, 108, 112].

Тенденции развития конструкций кровель можно проследить на примере зданий тепловых и атомных электростанций, всевозрастающая единичная мощность которых ведет к резкому увеличению плановых размеров и высоты. Так, здание Березовской ГРЭС мощностью 6,4 МВт имеет высоту более 120 м, протяженность свыше 600 м и общую площадь кровельных покрытий, расположенных на четырех разных уровнях, свыше 100 000 м 2 (рис. 5.9, а). Аналогичные размеры и Экибастузской ГРЭС (рис. 5.9, б).

Весьма существенно, что в 1975 г. здания электростанций на 35 % выполнялись из сборных конструкций, в 1980 г. сборность возросла до 45 %, а к 1985 г. она составит 65—80 %, что потребует высокой индустриализации работ. Между тем, уровень механизации кровельных работ намного ниже, чем других видов работ; так, наклеивание рубероида на горячем битуме механизировано лишь на 10—12 %. Невелика и долговечность мягких кровель — при расчетной их долговечности 15—17 лет уже через 5—6 лет предусматривается плановый капитальный ремонт [6]. В результате в некоторых районах объем ремонтных работ превосходит объем нового строительства, причем более половины дефицитных рулонных материалов используется для ремонта старых кровель; поэтому столь актуальным стало повышение долговечности кровель.

В § 1.2 были указаны свойства кровельных рулонных материалов, выпускаемых в СССР и за рубежом (см. табл. 1.16, 1.17 и 1.18), и рассмотрены тенденции их совершенствования; одна из них заключается в применении полимербитумной покровной массы повышенной толщины, армировании стекловолокнистыми материалами, а также посредством укладки с наплавлением [47].

Вторым направлением кардинального совершенствования кровель является довольно значительное использование штукатурных гидроизоляционных покрытий из эмульсионных и полимербитумных мастик — так называемых мастичных, или безрулонных, кровель [19, 21, 56]. К этому же направлению относятся индустриальные кровли из сборных комплексных панелей и настилов полной заводской готовности с покрытиями из мастик и рулонных материалов.

Наконец, промышленный выпуск относительно дешевых и долговечных полимерных пленок, в первую очередь полиэтиленовой и поливинилхлоридной, открыл новые возможности для устройства эксплуатируемых крыш-террас с утепленными кровельными покрытиями типа «погребенной мембраны» [50].

Таким образом, наиболее перспективными для промышленных и жилых зданий представляются следующие типы кровельных покрытий (рис. 5.10):

• 1) рулонные кровли из утолщенных наплавляемых рулонных материалов;
• 2) безрулонные, или мастичные, кровли с штукатурным гидроизоляционным покрытием из эмульсионных или полимербитумных материалов;
• 3) индустриальные кровли из элементов заводской готовности;
• 4) эксплуатируемые крыши-террасы с погребенным или утепленным кровельным покрытием типа «погребенной мембраны» (рис. 5.10).

Технико-экономические характеристики кровельных покрытий, разработанных во ВНИИГе, приведены в табл. 5.6, а основные свойства кровельных материалов, рекомендуемых для их выполнения — в табл. 5.7 [47].

Технико-экономические характеристики кровельных покрытий, рекомендуемых ВНИИГом

Физико-механические свойства кровельных покрытий, разработанных ВНИИГом

Характеристики	Рулонная кровля		Безрулонная кровля		Погребенная кровля
	рубероид (3 слоя)	экарбит (2 слоя)	эмуль- сионные мастики	полимер- битумные мастики	ПЭ + плитки	ПВХ + гравий
Общая толщина кровли, мм	12	12	15	12	150	100
Общий расход материалов, кг/м 2 В том числе: на кровельное покрытие защитный слой	17 6,5 10,5	17 6,5 10,5	22 12 10	17 6,5 10,5	250 0,5 100+150	150 0,5 150
Стоимость, руб./м 2	3,89	1,86	1,28	2,86	6,87	1,53
Трудозатраты, чел.-ч/м 2	0,56	0,28	0,25	0,32	1,25	0,3
Экономия по сравнению с рулонной кровлей, %: стоимости трудозатрат

Свойства	Рулонная кровля		Безрулонная кровля		Погребенная кровля
	рубероид (3 слоя)	экарбит (2 слоя)	эмуль- сионные мастики	полимер- битумные мастики	ПЭ + плитки	ПВХ + гравий
Предел прочности МПа: при разрыве сжатии *	2,0 0,5	3,2 0,7	0,32 2,0	0,15 0,7	28 7,0	13 5,0
Растяжимость, %	3	3	30	70	500	270
Расчетная трещиноустойчивость, мм	2	5	2	2	10	7
Допустимый нагрев на уклоне, ° С	40	60	100	80	100	80
Расчетный минимум температуры, ° С	–25	–35	–50	–50	–70	–25
Адгезия к бетону, МПа	0,01	0,45	0,27	0,47	0,01	0,02
Коэффициент водоустойчивости через 6 мес.	0,6	0,8	0,85	0,9	0,9	0,8
КЛРТ, 1/° С	3·10 –4	4·10 –5	2·10 –5	8·10 –5	2·10 –4	1·10 –4
УОЭС, Ом·см	10 14	10 1 6	10 4	10 16	10 17	10 15
Динамическая прочность, МН·м/м 3	25	35	20	35	45	40
Допустимые сдвигающие нагрузки, МПа	0	0,05	0,20	0,07	0,01	0,02

Попченко С.Н. Гидроизоляция сооружений и зданий

Источник

Кровли промышленных зданий

Кровля — самый верхний покров крыши, защищающий все конструктивные элементы здания от атмосферных осадков и отводящий воду на землю. Поэтому основным требованием, предъявляемым к кровле, является водонепроницаемость. Кровля может быть выполнена из различных строительных материалов — стальных и асбестоцементных листов, промышленных рулонных и местных строительных материалов.

Кровля находится в весьма тяжелых эксплуатационных условиях, поскольку она продолжительное время подвергается воздействию атмосферных факторов. Вредное влияние на прочность и водонепроницаемость кровли оказывают неравномерные осадки, температурные деформации, явления ползучести и усадки железобетонных настилов. В индустриальных районах, кроме того, разрушающее воздействие на кровлю оказывают химически агрессивные вещества, содержащиеся в атмосфере и в первые минуты дождя образующие слабые концентрации кислот и щелочей. В особо неблагоприятных условиях эксплуатации находятся кровли горячих цехов, испытывающие не только чрезмерный нагрев, но и значительные динамические воздействия от мостовых кранов с жестким подвесом рабочего оборудования (прокатные, стрипперные цехи и др.).

Сказанное выше позволяет сделать вывод, что при выборе материала и конструкции кровли кроме физико-химических свойств материала и района строительства необходимо учитывать специфику и микроклимат производства.

Материал кровли должен иметь незначительный вес, быть долговечным, допускать наименьший уклон покрытия, простоту устройтсва и ремонта, отвечать требованиям деформативности и огнестойкости.

Кровли подразделяют на рулонные, асфальтовые безрулонные, асбестоцементные и металлические.

Рулонные кровли отвечают многим отмеченным выше требованиям и позволяют устраивать покрытия с нулевым уклоном. К применяемым для рулонных кровель материалам относятся изол, бризол, полиэтиленовая пленка, рубероид, пергамин, толь, гидроизол, дегте-битумные и гудрокамовые материалы, кровельные стеклоткань и стекловойлок.

В зависимости от уклона рулонные кровли промышленных зданий могут быть плоские (уклон Москва —1971

Источник

Безрулонные, или мастичные, кровли (ч. 2)

2. Безрулонные кровельные покрытия из полимербитумных горячих мастик типа битэп (см. табл. 1.4) являются дальнейшим совершенствованием кровельных покрытий из резинобитумных мастик БРМ, достаточно широко применяемых в строительстве [5]. При их нанесении агрегатом АГКР-5 производительность кровельных работ возрастает до 100 м 2 однослойного покрытия в смену [23, 24]. Однако температура хрупкости мастик БРМ (–17° С) ограничивает их применение южными районами или приводит к необходимости двойного армирования. Полимербитумные мастики битэп с добавками до 5 % каучука имеют температуру хрупкости до –35° С, благодаря чему они пригодны практически на всей территории европейской части СССР (см. рис. 3), а в Сибири и на Дальнем Востоке требуются специальные морозостойкие мастики битэп с 10—15 % каучука [47]. В данном случае покрытие можно армировать только над швами и примыканиями (рис. 5.14). Исследования Л.Л. Ладыженской (ВНИИГ) показали, что расчетная долговечность полимербитумных мастик в условиях Ленинграда и Белгорода превышает 25 лет. Такая кровля была выполнена Главленинградстроем на здании касс Октябрьской ж. д. (канал Грибоедова, д. 44), крыша которого «изрезана» зенитными фонарями, что затруднило укладку рулонной кровли. В 1975 г. на этой крыше было устроено кровельное покрытие толщиной 4—4,5 мм с двойным армированием стеклотканью и посыпкой каменной крошкой. При стоимости мастики битэп (выпускаемой комбинатом «Победа» Главленстройматериалов по ТУ 401-08-515–73) всего 44 коп/м 2 кровельное покрытие стоило до 4,4 руб./м 2 при общих трудозатратах до 0,6 чел.-ч/м 2 .

3. Безрулонные кровельные покрытия из битумно-наиритной мастики БНК-2 (см. табл. 1.8 и 1.9), армированные стеклохолстом ВВ-К (табл. 5.10), широко применяются в строительстве благодаря разработкам Донецкого Промстройниипроекта. Исследования М.К. Фроловой [112] показали, что такие покрытия толщиной 2,5 мм обладают долговечностью свыше 20 лет при условии армирования.

Мастики БНК приготавливаются на специальных установках. Одна из них (в тресте Азовжелезобетонстрой, г. Жданов) имеет производительность 1,5 т/сутки при стоимости мастики 286 руб./т, а аналогичная установка в тресте Донбассэнергострой (г. Славянск) — 8т/сутки при стоимости 282 руб./т. Эти установки обеспечивают возможность выполнения до 70 000 м 2 в год гидроизоляционных и кровельных покрытий. С 1975 г. сооружено много безрулонных кровель, в том числе кровля овощехранилища в г. Жданове площадью свыше 10 000 м 2 , которые работают вполне удовлетворительно.

4. Безрулонные кровли из эмульсионных и битумно-латексных мастик все шире применяются в строительстве [89, 98], ибо они позволяют комплексно механизировать кровельные работы, причем покрытия из них выполняются сравнительно просто.

К сожалению, битумные эмульсии на основе водорастворимых эмульгаторов, являющихся вяжущим таких мастик, лишают покрытия из них водоустойчивости. Еще в 1967 г. Н.С. Покровским (ВНИИГ) в результате десятилетних испытаний было показано, что при наличии в битумном или асфальтовом покрытии всего 0,3 % водорастворимого вещества оно становится неводоустойчивым. Тогда же нами совместно с Г.К. Захарьиной было доказано, что мастики на основе битумных (анионных и катионных) эмульсий и битумно-латексных композиций уже через два месяца пребывания в воде набухают до 4 % и теряют до 50 % прочности, причем в дальнейшем процесс разрушения усиливается. Более того, эти эмульсии непригодны даже для грунтовки, так как сцепление асфальта с бетоном, загрунтованным эмульсией, уже через 35 суток снижается на 30 % при отрыве и на 50—70 % при сдвиге. Поэтому такие покрытия можно применять лишь в качестве временных, в дальнейшем перекрывая кровлю иным, более надежным покрытием. Нужно также учитывать, что температура хрупкости таких мастик не бывает ниже –25° С и покрытия из них обладают низкой тепло- и атмосфероустойчивостью, сравнительно быстро старея под воздействием солнечных лучей.

Научно-исследовательским институтом Главмосстроя разработана мастика ЭГИК, состоящая из битумной эмульсии на основе асидол-мылонафтового эмульгатора (2 %) с добавками (по 0,8 %) едкого натра и жидкого стекла.

Битумно-латексные композиции марок ЭБЛ-Х-75, ЭБЛ-Х-85 и ЭБЛ-Х-100 применяют (в зависимости от температуры размягчения покрытия) с добавкой 16—35 % синтетического латекса СКС-65ГП, Л-4 и др. Отметим, что битумно-латексно-кукерсольные мастики БЛК с добавкой 45—55 % лака кукерсоль (ТУ ЭССР 510–63) очень быстро стареют и становятся жесткими, а потому их можно использовать только при приклеивания рубероида нижнего слоя, обычно при необходимости быстрого перекрытия кровли в зимних условиях в качестве временного покрытия.

Эмульбит — мастика, разработанная И.И. Буштедтом и Л.И. Маниной (Днепропетровский филиал НИИСП Госстроя УССР) на основе битумной эмульсии на эмульгаторе из ССБ и минеральных наполнителей, нашла применение на кровлях промышленных строек Главприднепровстроя, Кировоградстроя, Куйбышевгидростроя и Киевгорстроя-6. Эта мастика стоит всего 28,3 руб./т, и кровельное покрытие из 12 кг/м 2 эмульбита, армированное стеклохолстом ВВ-К, стоит 97 коп/м 2 при трудозатратах 0,06 чел.-ч/м 2 , что экономит 50—75 % затрат труда и средств по сравнению с рулонной кровлей [101].

Данная мастика очень проста в приготовлении, позволяет использовать в качестве эмульгатора обычную растворомешалку, причем в зависимости от емкости ее барабана стоимость приготовления эмульбита изменяется от 30 до 55 руб./т, трудоемкость — от 18 до 50 чел.-ч/т. Мастику легко наносить на кровлю, подавая и распыляя ее при помощи передвижной штукатурной станции, автогудронатора и даже обычной автоцистерны.

В табл. 5.11 приведены некоторые технико-экономические характеристики кровельных работ, полученные на основании опыта треста Автозаводстрой Куйбышевгидростроя при интенсивности до 1000 м 2 в смену.

Технико-экономические характеристики кровельных работ с эмульбитом

Характеристики	При нанесении мастики
	штукатурной станцией	автогудро- натором	автоцистерной
Стоимость кровельного покрытия, руб./м 3	1,61	1,23	0,41
Трудозатраты, чел.-ч/м 2	1,21	1,27	1,02
Стоимость окраски по кровле, руб/м 3	1,28	0,94	0,33
Трудозатраты, чел.-ч/м 2	0,79	0,96	0,76

Как видим, покрытия из эмульбита имеют значительные технико-экономические преимущества, в том числе и перед безрулонной кровлей из горячей резинобитумной мастики БРМ стоимостью 98 руб./т и из эмульсионной мастики БАЭМ стоимостью 45 руб./т, однако эти кровли недолговечны из-за низкой тепло-, трещиноустойчивости и старения.

В табл. 5.12 приведены результаты обследования Е.И. Кричевской [50] 151 крыши с безрулонными кровлями из ЭГИК и Л.И. Маниной [97] — 21 крыши с безрулонными кровлями из эмульбита. Уже через три-пять лет на них образовалось много дефектов, причем большинство из них вызвано недостаточной механической прочностью и трещиноустойчивостью безрулонных покрытий, что требует усиленного армирования покрытий не стеклохолстом, а стеклосеткой или стеклотканью, а также бронирования кровельного покрытия каменной крошкой. Необходимо также усиленное армирование покрытий в местах примыканий посредством двойного армирования.

Результаты обследования безрулонных кровель из ЭГИК и эмульбита

Вид дефектов (повреждений)	По Е.И. Кричевской		По Л.И. Маниной
	покрытия, число/ %	примыкания, число/ %	покрытия, число/ %	примыкания, число/ %
Трещины и разрывы покрытия	165/28	78/20	121/52	126/25
Отслоения и пузыри	107/18	109/28	38/16	128/27
Складки и оплывание	185/32	122/31	21/9	56/12
Пористость и свищи	35/6	–/0	29/12	6/2
Механические повреждения	92/16	84/21	25/11	167/34
Всего	584/100	393/100	234/100	483/100

Попченко С.Н. Гидроизоляция сооружений и зданий

Источник