Учебное пособие: Кровельные и гидроизоляционные материалы

Луганский Национальный Аграрный Университет

Кафедра Материаловедения

Тема: КРОВЕЛЬНЫЕ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Выполнил:

студент 633 гр. Комаров Роман

Проверил:

Сумасшедший Погостнов

Луганск 2008

Лекция 14. КРОВЕЛЬНЫЕ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Кровельные материалы подвергаются периодическому увлажнению и высушиванию, воздействию прямого солнечного излучения, нагреву, замораживанию, снеговым и ветровым нагрузкам.

Гидроизоляционные материалы, работают в условиях постоянного воздействия влаги или агрессивных водных растворов.

От гидроизоляционных материалов требуются полная водонепроницаемость, долговечность, базирующаяся на гнилостойкости и коррозионной стойкости.

Для получения кровельных и гидроизоляционных материалов и изделий используют: металлы, керамику (черепицу), асбестоцемент, битумы, полимеры и др.

14.1 Кровельные материалы

К кровельным материалам относятся:

мембранные– большеразмерные полотнища (площадью 100...500м²);

рулонные – полотнища шириной около 1 м и длиной 7...20м;

штучные и листовые;

мастичные – вязкие жидкости, образующие водонепроницаемую пленку после нанесения на изолируемую конструкцию.

Рулонные материалы – это толь, пергамин и рубероид. В основе этих материалов лежит кровельный картон, пропитанный черными вяжущими.

Кровельный картон получают из вторичного текстиля, макулатуры и древесного сырья. Его пропитывают битумом и дегтем. Марку картона устанавливают по его поверхностной плотности (масса 1м² картона в г), от 300 до 500. Ширина кровельного картона – 1000; 1025 и 1050мм.

Толь – картон, пропитанный и покрытый с двух сторон дегтем. Толь применяют лишь для временных сооружений, так как деготь быстро стареет на солнце и материал разрушается через 2...3 года. Более целесообразен толь для гидроизоляции, где отсутствует солнечное излучение и, где важную роль играют антисептические свойства дегтя.

Пергамин – получают пропиткой кровельного картона расплавленным легкоплавким битумом. Пергамин применяют для нижних слоев кровельного ковра и для устройства пароизоляционных прокладок в строительных конструкциях. Марки пергамина П-300; П-350 и т. п. (П – пергамин; 300 – марка картона).

Рубероид – получают пропиткой кровельного картона легкоплавким битумом и последующего нанесения с обеих сторон слоя тугоплавкого битума, наполненного минеральным порошком. Лицевая сторона рубероида покрывается посыпкой (песком, слюдой и т. п.), защищающей материал от ультрафиолетового излучения; нижняя сторона – порошком из известняка или талька, для защиты от слипания слоев в рулоне. Длина рулона 10...20 м.

Марки рубероида – РКК-420; РКЧ-350 и т. п. (Р г- рубероид; К – кровельный; К и Ч – вид посыпки, соответственно крупнозернистая или чешуйчатая). Для нижних слоев кровельного ковра выпускается рубероид подкладочный (П) с пылеватой посыпкой (П) с обеих сторон (например, РПП-300).

Кровля из рубероида и пергамина многодельна, так как представляет собой многослойный (3...5 слоев) кровельный ковер, наклеиваемый на кровлю с помощью битумных мастик.

Поэтому предпочтение отдают нетканым основам и стеклохолсту. Стекловолокнистые основы отличаются малым удлинением при разрыве (е = 1,5...3 %); у синтетических – оно выше (е = 35...40 %).

Материалы производят на основе алюминиевой и медной фольги «фольгоизол». Фольга, находящаяся на лицевой стороне материала, придает ему декоративные свойства и защищает от солнечного излучения.

Применение новых прочных и долговечных основ, в свою очередь, потребовало модификации битумного связующего полимерными добавками. Для модификации битума используют атактический полипропилен (АПП) – побочный продукт при производстве полипропилена.

Рис. 14.1. Схема поперечного сечения полимербитумного рулонного материала: 1 – бронирующая посыпка; 2 – слой из полимербитумного связующего; 3 – основа стекловолокнистая или из полимерных волокон, 4 – слой из полимербитумного связующего; 5 – разделительный слой (пылеватая посылка, полиэтиленовая пленка).

Битумы, модифицированные АПП, характеризуются высокой теплостойкостью, хорошей гибкостью на холоде (до –20 °С) и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Материалы на основе таких модифицированных битумов позволяют производить работы по устройству кровли из рулонных материалов при отрицательных температурах.

Для защиты битумно-полимерных материалов от солнечного излучения применяют бронирующие посыпки из цветной минеральной или полимерной крошки. Такие посыпки более надежны, чем традиционные . Они придают декоративность материалу.

Толщина рулонных материалов 3..5мм, что позволяет делать кровельный ковер двухслойным (а не 3...5 слойным) и укладывать его методом наплавления (рис.14.1.).

Мастичные кровельные покрытия получают при нанесении на основание жидковязких олигомерных продуктов, которые, отверждаясь, образуют сплошную эластичную пленку. Мастики имеют хорошую адгезию к бетону, металлам и битумным материалам. Мастичные кровельные покрытия – это полимерные мембраны, формируемые прямо на поверхности крыши. Особенно удобны мастичные материалы при выполнении узлов примыкания.

Мастики могут применяться как самостоятельно, так и совместно с армирующей основой (например, стеклотканью).

Мастичные покрытия устраивают и по старой рулонной кровле без ее снятия.

14.2 Гидроизоляционные материалы

Гидроизоляционные материалы предназначены для предохранения строительных конструкций от контакта с водой, поглощения воды или от фильтрации воды через них. Гидроизоляционные материалы разделяют на жидкие; пастообразные пластично-вязкие; твердые упруго-пластичные.

Пропиточные материалы – жидкости, проникающие в поры поверхностных слоев материала и образующие там водонепроницаемые барьеры или гидрофобизирующие поверхность пор.

Битумы и дегти, переведенные в жидкое состояние – простейшие пропиточные материалы. Битумы придают пропитанному слою материала водонепроницаемость, а дегти, кроме того, антисептируют материал. Битумные эмульсии готовят в высокоскоростных смесителях. В них расплавленный битум диспергируют в горячей воде (85...90°С), в которой предварительно растворяют поверхностно-активные вещества-эмульгаторы, обеспечивающие стабильность эмульсии. Эмульсии могут модифицироваться полимерами и латексами каучуков.

Пропитка мономерами с последующей их полимеризацией в порах материала обеспечивает их стабильную водонепроницаемость. Наиболее перспективны для этой цели акриловые мономеры. Их полимеризация возможна с помощью инициаторов, введенных в пропитывающую жидкость.

Кремнийорганические жидкости – эффективный пропиточный материал, придающий водоотталкивающие свойства. Эти вещества имеют высокую проникающую способность, они атмосферостойки и термостойки. Жидкости не имеют цвета и запаха и не изменяют внешний вид пропитываемого материала.

Самая распространенная кремнийорганическая жидкость, применяемая в строительстве, - ГКЖ-94. Для обработки строительных материалов используют 1...10%-ный раствор ГКЖ-94 в органических растворителях или водную эмульсию концентрации 0,5...3%. После высыхания на стенках пор и самом материале образуется тончайшая гидрофобная пленка, прочно скрепленная с материалом.

Пленкообразующие материалы – вязко-жидкие составы, которые после нанесения на поверхность изолируемой конструкции образуют на ней водонепроницаемую пленку. Образование пленки происходит либо в результате улетучивания растворителя, либо в результате полимеризации. Среди пленкообразующих веществ наибольшее распространение получили разжиженные битумы и битумные эмульсии, лаки и эмали.

Мастики получают смешиванием органических вяжущих с минеральными наполнителями и специальными добавками (пластифицирующими, структурирующими и др.), По виду вяжущего различают мастики битумные, битумно-полимерные и полимерные.

Самые распространенные мастики – битумные. Они относительно дешевы и имеют хорошую адгезию к большинству материалов. Выпускают такие мастики в двух вариантах: холодные, готовые к употреблению (они содержат растворитель) и горячие. Нагрев до 160... 180 °С для перевода их в рабочее состояние.

Широкое распространение получают полимербитумные и полимерные мастики с использованием в качестве связующего синтетических каучуков (бутилового, стиролбутадиенстирольного, тиоколового и др.) и эластомеров (полиизобутилена, хлорсульфополиэтилена и др.). Мастики в качестве приклеивающего материала (например, для наклейки рулонной гидроизоляции) и в качестве материала, образующего гидроизоляционный слой на обрабатываемой конструкции (например, для обмазки наружных поверхностей стен подвалов и фундаментов). Полимерные мастики применяют также для устройства антикоррозионных покрытий на бетонных и металлических конструкциях, работающих в агрессивных средах.

Пасты получают на основе битумов и дегтей путем их диспергирования в присутствии твердого эмульгатора (глины, извести и т. п.). Примерный состав битумной пасты, % по массе: битум легкоплавкий 45...55, глина (известь) 10...15, вода 35...45.

Пасты хорошо смешиваются с наполнителями. Их легко наносить даже на влажные поверхности; после высыхания битума образуется мастичное покрытие.

Гидростеклоизол – битумный гидроизоляционный материал, состоящий из стекловолокнистой основы, на которую с двух сторон нанесен слой битумного вяжущего, состоящего из битума, минерального наполнителя (20% от массы вяжущего) и пластификатора-мягчителя. Масса битумного вяжущего 3000 ± 300г/м². Материал укрепляется на изолируемой поверхности путем оплавления пламенем газовоздушных горелок; рекомендуемая температура работ при укладке – не ниже 10°С.

Гидростеклоизол применяется для гидроизоляции тоннелей метрополитена, пролетных строений мостов и путепроводов, подвалов, бассейнов и т. п. Для кровельных работ не рекомендуется.

Монтажные герметики, применяют для заделки швов между дверными и оконными коробками и стеной, укрепления стекол в рамах и т. п.Герметики могут быть в виде паст, мастик, вспенивающихся составов и в виде упругих и эластичных прокладок.

Монтажные пены – представляют собой жидкие полимерные составы, отверждающиеся на воздухе. Такой герметик обеспечивает не только гидроизоляцию, но и теплоизоляцию в герметизируемом шве. Их используют для уплотнения швов при установке дверных и оконных блоков.

Штучные герметики – жгуты и ленты. Жгуты обычно имеют круглое поперечное сечение и пористую структуру. Они эластичны и устанавливаются в шов в обжатом состоянии, что позволяет им обеспечивать герметичность шва при изменении его ширины.