Рис. 1. Замена кровли традиционной конструкции с пенополистиролом на кровлю с монолитным пенобетоном. Пенополистирол и стяжка были демонтированы и заменены на монолитный пенобетон. Причины, по которым это было сделано, изложены в настоящем материале.
Принципиальное устройство теплоизоляции современных плоских кровель.
Рис. 2. Внешний вид традиционной современной кровли. 1 — гидроизоляционный ковер; 2 — арматурная сетка; 3 — стяжка цементная; 4 — керамзитовый гравий для создания уклонов к водосливной воронке; 5 — теплоизоляционный слой из минеральной ваты или пенополистирола.
Рис. 3. Плоская кровля с монолитным пенобетоном. 1 — Гидроизоляционный ковер; 2 — Стяжка из конструкционного пенобетона Д600; 3 — Теплоизоляционный слой и уклоны к водосливной воронке из особо легкого пенобетона Д200.
Табл.1. Сравнительное тезисное обоснование выбора конструкции плоской кровли.
Теплоизоляционные кровельные материалы
Минеральная вата
Пенопласты
Монолитный пенобетон
Вид материала
Минеральное волокно с органическим связующим (фенолоформальдегидные смолы)
Усадка в процессе эксплуатации
Уменьшаются геометрические размеры плит, кровля выходит из строя.
Поведение при нагреве
Термодеструкция органического связующего
Эксплуатационная температура до 400 град.
Прочность при сжатии
Прочности при сжатии нет, есть нагрузка при 10% деформации. Такой показатель не отвечает реальной работе.
Достаточная прочность -от 0,3 МПа (в 10 раз выше, чем у минваты и пенопласта.)
Водопоглощение
Выше чем у пенопласта, но значительно ниже, чем у ват. Намокает только наружный слой пенобетона толщиной до 10 мм. Пенобетон «самовысыхает» с течением времени за счет гидратации цемента.
Горючесть
Горит полимерное связующее минеральной вата
Горюч, горит с выделением ядовитых газов
Абсолютно не горюч.
Конструкция кровельного пирога
Конструкция кровли однородная: теплоизоляция, уклоны и стяжка выполнены из одного материала.
Особенности устройства кровли
Трудоемкий процесс подрезки плит материала в местах примыканий к парапетам , коммуникациям и пр. В местах стыков плит возможны мостики холода.
Нетрудоемкая заливка любых рельефов. Мест стыков плит нет.
Долговечность кровли
В процессе эксплуатации идет деструкция пеноплостирола и фенолоформальдегидного связующего минеральных ват.
В процессе эксплуатации пенобетон увеличивает свою прочность.
Нагрузка на здание
Высокая с учетом материалов для создания уклонов и стяжки
Низкая, так все элементы кровли выполнены из легкого пенобетона
Дефекты кровельного ковра
Под гидроизоляционным ковром создается избыточное давление с созданием воздушных пузырей.
Избыточное давление распределяется внутри порового пространства пенобетона, без образования пузырей.
Усадка при эксплуатации.
Пенопласты и минеральные ваты при эксплуатации, особенно под нагрузкой от вышележащих слоев кровли уменьшаются в размерах. При этом кровельный «пирог» сползает вниз, отрывая гидроизоляцию от парапетов.
Рис. 4. Традиционная кровля с теплоизоляцией из минеральной ваты или пенополистирола в течение 2 лет после устройства.
1 — гидроизоляционный ковер; 2 — арматурная сетка; 3 — стяжка цементная; 4 — керамзитовый гравий для создания уклонов к водосливной воронке; 5 — теплоизоляционный слой из минеральной ваты или пенополистирола.
Рис.5. Та же кровля после 3-5 лет эксплуатации. Показано повреждение гидроизоляции на стыке с парапетом из-за проседания теплоизоляционного слоя.
1 — слой минеральной ваты или пенополистирола после усадки в процессе эксплуатации в течение 1-3 лет.
Кроме того, вследствие неравномерности снеговой нагрузки, механических нагрузок (люди ходят по кровлям по определенным путям, а не равномерно по всей кровле), вследствие неоднородности самого материала утеплителя и неравномерности толщины растворных стяжек в традиционных кровлях происходит образование углублений в плоскостях кровли, так называемых линз, где скапливается вода. Крыша со временем становится «бугристой». В местах образования «линз» стяжка, как правило, нарушена, и при малейшем нарушении герметичности верхнего слоя кровельного ковра вода из линз попадают в кровлю. В кровлях из пенобетона образование «линз» и углублений невозможно даже в случае постоянного нахождения людей на кровле, так как пенобетон жесткий и прочный материал.
Прочность при сжатии
Минеральные ваты и пенопласты, в том числе экструзионные не обладают прочностью при сжатии. Они характеризуются значениями нагрузки при деформации. Этот показатель дает нам значение прочности, которое показывает уплотненный на 10% материал. Т.е. в несжатом состоянии ни минеральная вата, ни пенопласты не в состоянии сопротивляться нагрузке.
Прочность при 10% деформации минеральной ваты плотностью 100-150 кг/м 3 и экструзионного пенопласта не превышает 300 кПа (0.3 МПа). Прочность пенобетона плотностью 200 кг/м 3 начинается от 0,3 МПа (300 кПа). Т.е. пенобетон выдерживает такую же нагрузку , как минеральная вата или экструзионный пенопласт при сдавливании ее на 10%. Но при такой нагрузке пенобетон НЕ деформируется.
Водопоглощение пенобетона.
Большинство теплоизоляционных материалов применяемых на кровлях имеет большое водопоглощение. 60% теплоизоляционных кровельных материалов представлено различными видами минеральных ват, реальное водопоглощение которых составляет до 70% по объему (1500 % по массе). Данная цифра превышает водопоглощение пенобетона на один, и даже два порядка.
Государственные стандарты не нормируют водопоглощение минеральных ват, так как подразумевается, что работать этот материал должен только в условиях полного отсутствия возможностей поглощать воду. Естественно, что на практике, в условиях реальной стройплощадки это невозможно – как период производства работ, так и при эксплуатации. Также практика показывает, что замокшую минеральную вату высушить практически невозможно, особенно в условиях нижнего слоя кровельного пирога, которому нельзя устроить проветривание.
Немного лучше обстоят дела с поглощением воды у полимерных вспененных пластмасс, включая максимально достижимое на сегодня качество экструзионного пенополистирола. Несмотря на низкие «бумажные цифры» по поглощению воды пенопластами, мы забываем о том, что сверху пенопласта находится материал для создания кровельных уклонов. В большинстве случаев это самый дешевый насыпной материал – керамзит, сверху которого выполнена цементная стяжка, либо смонтированы листовые материалы (асбоцементный лист, цементно-стружечная плита и пр.) Кстати говоря, ровно такую же конструкцию кровли делают и по плитам минеральной ваты. Но в этом случае это не так важно, в связи с и без того огромным водопоглощением минеральных ват.
Слой насыпного керамзита имеет толщину от 50 до 400 мм и представляет собой полость под стяжкой, которая может впитать от 25 до 200 литров воды на квадратный метр! Причем в случае протечки через стяжку, протечка внутрь здания может находиться от нее на расстоянии десятков метров, находя себе свободный путь в слое керамзита. Обнаружить повреждение гидроизоляции кровли крайне затруднительно. (см. рис. 5.)
Совсем иначе ведет себя кровля с монолитным пенобетоном. Особо легкий пенобетон полностью закрыт от протечек воды слоем конструкционного «стяжечного» пенобетона, который впитывает воды на глубину около 10 мм. В случае повреждения гидроизоляции массив пенобетона способен остановить продвижение влаги вглубь кровли. Также следует отметить замечательный факт самовысыхания пенобетона – попавшая внутрь массива пенобетона вода используется цементной матрицей материала для продолжения реакций гидратации, идущих с химическим связыванием свободной влаги. Реакция гидратации уплотняет структуру пенобетона и останавливает дальнейшее продвижение влаги. В случае серьезных повреждений кровельного ковра, кровля замокает локально – только в месте повреждения, а не под всей поверхностью стяжки, как при использовании керамзита для создания уклонов над пенопластом и минеральной ватой.
Рис. 5. Протечка воды в традиционную кровлю. Через поврежденную гидроизоляцию вода заполняет собой слой керамзитового гравия и пустоты под слоем теплоизоляцией. Затем через несплошности в основании кровли вода попадает внутрь помещения.
1 — повреждение слоя гидроизоляционного ковра; 2 — слой воды над теплоизоляцией; 3 -слой воды под теплоизоляцией.
Рис. 6. Протечка воды в пенобетонной кровле через гидроизоляцию локализуется в месте проникновения.
Пенопласты прекрасно горят – благодаря многочисленным пожарам об этом знают самые далекие от строительной индустрии граждане. Горение пенопластов сопровождается выделением ядовитых газов, что впрочем, происходит не только при горении, но и при самом незначительном повышении температуры. Одна капля сварки при выполнении молниезащиты на кровле, и пожар более чем вероятен, еще на период строительства здания.
Минеральные ваты не горят, но тлеют. Тление обеспечивается фенолоформальдегидным связующим. Естественно, что при горении также ничего хорошего в атмосферу не выделятся.
Пенобетон – это вспененный камень, а камни не горят. Наоборот, пенобетон может использоваться как защита от огня, например металлоконструкций.
Конструкция кровельного пирога.
Конструкция современной плоской кровли складывается из нескольких элементов. Как мы уже описывали в разделе «водопоглощение» это три слоя:
— слой теплоизоляции (минвата или пенопласт);
— слой, образующий уклоны кровли к водосливным воронкам (керамзитовый гравий);
— стяжка (цементно-песчаный раствор с арматурной сеткой или листовые материалы).
В случае использования монолитного пенобетона слой теплоизоляции и уклонообразующий слой выполняются из монолитного особо легкого пенобетона плотностью от 200 кг/м 3 , что значительно увеличивает теплозащиту кровли. Стяжка поверх этого слоя также устраивается из пенобетона, только более прочного и плотного, плотностью от 500 кг/м 3 .
Естественно, что однородные материалы благодаря сродству работают лучше как в теплотехническом, так и в конструкционном смысле. На кровле нет провалов, отслоений, пузырей и иных дефектов, столь частых для традиционных кровель.
Особенности устройства кровли
При выполнении слоя теплоизоляции из плитного материала всегда возникают трудности при выполнении теплоизоляции сложных архитектурных элементов на кровле, в местах прохождения коммуникаций (электропроводка, вентиляция, канализация и пр.), местах для монтажа оборудования зданий на кровле (кондиционеры и пр.). Точная прирезка плит трудоемка и практически сложно контролируется. Как правило, все эти места в будущем будут иметь проблемы с промерзанием и промоканием.
Монолитный пенобетон заполняет все пустоты кровли, образую сплошную теплую оболочку здания, омоноличивая кровлю. Вышеописанных проблем традиционных кровель не возникает по определению.
Долговечность кровли
И пенополистирол, и минеральная вата (имеющая в своем составе полимерное связующее) как и любой иной полимерный материал в процессе эксплуатации подвержен деструкции. Особенно в условиях экстремальных кровельных условий связанных с перегревом и зачастую увлажнением.
Сотни книг и статей говорят нам о том, что любой полимер имеет ограниченный срок службы. Особенно это касается теплоизоляционных полимеров.
Пенобетон же, как и любой бетон в процессе эксплуатации только набирает прочность. Наши собственные исследования показывают, что пенобетон, имеющий в возрасте 28 суток прочность 0,3 МПа через год эксплуатации упрочниться до 0,5 – 0,7 МПа. Напомним, что упрочнение идет при связывании свободной влаги в материале за счет чего происходит самовысыхание пенобетона, даже в герметичных условиях.
Нагрузка на здание
Кровли из монолитного пенобетона легче традиционных кровель, что в некоторых случаях делает их устройство безальтернативной возможностью, особенно при ведении реконструкционных работ.
Табл.2. Вес традиционной кровли, утепленной пенополистиролом.
Источник
Скатна крыша с бетонным покрытием
Страница 1 из 2
1
2
>
Добрый день, коллеги! 🙂
Необходимо расчитать и запроектировать скатную крышу катеджа выполненую полностью из бетона, но слоями: нижний слой — несущий из тяжелого армированного бетона, средний слой — теплоизоляционный из курамзитобетона, третий (наружний) слой из плотного бетона.
Не знаю даже как подступиться к такому. С чего можно начать? Подскажите.
Для начала, думаю, нужно задаться толщинами: 100, 120 и 50 мм соотвественно?
А как устроить гидроизоляцию? Ведь требование заказчика чтобы поверхностный слой всего дома был бетонным.
28.03.2008, 06:59
#2
28.03.2008, 09:32
#3
28.03.2008, 09:52
#4
28.03.2008, 10:01
#5
28.03.2008, 10:16
#6
. no comments.
это просто бомбо-мафия-кредиторо-убежище, а не коттедж будет..
А по теме — я бы предложил такому заказчегу плоскую эксплуатируемую озеленяемую кровлю.
28.03.2008, 10:19
#7
LISP, C# (ACAD 200[9,12,13,14])
__________________
— Обращение ко мне — на «ты». Все, что сказано — личное мнение.
28.03.2008, 10:23
#8
я бы предложил такому заказчегу плоскую эксплуатируемую озеленяемую кровлю
это называется «маскировка»
OlegVR, и не забудте под крышей противооткольную рубашку из рельсов Р50 в 2 слоя крест-накрест.
а обсыпка стен минимум 2 метра, иначе воздействие взрыва снаряда усиливается.
28.03.2008, 15:49
#9
29.03.2008, 10:12
#10
на любимой работе
Всем доброго времени суток! Да, похоже, позабавил я вас 🙂 Загазчег — не Адольф Шекельгрюнер)))
acid, думаю, что наружный бетон само сабой должен быть повышенной водонепроницаемости, только W10, думаю, будет многова-то, в самом деле, у меня же не плотина)))
Андрей С, да заказчик, ко всему прочему, ещё очень дотошный. Мне просто казалось, что гидроизоляцию можно обеспечить за счет гидрофобизирующих добавок, как Вы правильно сказали. Скорее всего переубедить заказчика выполнить гидроизоляцию из мягкой кровли не удасся. А можно уложить пенобетон?
А как устроить пароизоляцию? Там нужно како-то обеспечить трение, чтобы наружные слои бетона не сползли по пароизоляции.
Фоса, спасибо, но ваш вариант уже не подойдет. Архитектура уже готова и утверждена.
sdkfz234, всё что Вы говорите, сделано в соседнем катедже, зачем повторяться.
Madtosh, спасибо, но нужна чистая голоя бетонная поверхность.
Предыдущие мои вопросы всё ещё в силе.
29.03.2008, 16:33
#11
29.03.2008, 18:10
#12
на любимой работе
Fellini, я подумаю над этим и мы тут у нас обсудим.
Андрей С, да, ядумал над тем, что крепить слои нужно шпильками, потипу 3-х слойных стеновых панелей, но наверное их можно сделать несквозными, а спрятать внутри, крепя к конструктивным сеткам.
Да, такой вариант со сборными плитами покрытия имеет право на существование. Обсудим и это.
А с керамзитобетоном я погорячился. Скорее всего утеплитель будет в виде жестких плит чего-нибудь из современного энергоэффективного.
А я вот задаюсь себе таким вопросом: вот есть например большепролетная монолитная железобетонная оболочка. Её же все-таки как-то заливают. Думаю, нужно посмотреть требования к возведению и конструрованию там.
29.03.2008, 18:33
#13
29.03.2008, 20:32
#14
29.03.2008, 21:20
#15
А как устроить гидроизоляцию? Ведь требование заказчика чтобы поверхностный слой всего дома был бетонным.
29.03.2008, 21:31
#16
29.03.2008, 22:51
#17
на любимой работе
Колян, я, конечно, понимаю Ваш сарказм, но я поставлен пока в такие условия, что вся должно быть из бетона 🙁
Даже не знаю, вскользь было мною услышано, что там еще намеряны делать железнение — кошмар. Я подумал, может сделать рулонную гидроизоляция по стяжке и сверху штукатурку — имитация под фактуру бетона.
Lamer Inc. уклон кровли большой — 30 градусов 🙁 (всё стечёт нафиг)
Fellini, раз был опыт, может вы меня хотябы к нормативам и литературе направите?
29.03.2008, 10:12