Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и дегтей

Рулонными называются гидроизоляционные материалы или изделия, отгружаемые на строительные объекты или для выполнения ремонтных строительных работ в виде полотна определенной длины, ширины и толщины, смо­танного в рулон-сверток цилиндрической формы.

Рулонные гидроизоляционные материалы изготовляют двух типов: 1) с основой – картоном, стеклохолстом, стеклотканью, полиэстером, металлической фоль­гой и 2) без основы (безоснóвные), но обычно с по­рошкообразным или волокнистым наполнителем. Широко применяются рулонные оснóвные материалы и изделия. Наиболее дешевым вариантом основы является кровельный картон; более прочной и долговечной основой служит стеклохолст; еще более прочная основа – стеклоткань, кроме того, она более химически- и влагоустойчивая, температуростойкая и не подвержена гниению. Полиэстер имеет такую же прочность, как и стеклоткань, не гниет, позволяет добиваться максимального сцепления с битумным покрытием.

При изготовлении обоих типов рулонных материалов для пропитки или нанесения покровного слоя применяются битумные, дегтевые, битумно-полимерные и другие аналогичные органические вещества. Покровные и пропи­точные массы придают гидроизоляционным материалам и изделиям водоне­проницаемость и водостойкость. При картонной или иной основе эти свойства обеспечиваются за счет максимального заполнения пор основы пропиточной массой, а также нанесения на основу с одной или двух сторон слоев покров­ной массы. Последние, кроме того, защищают основу от атмосферных воз­действий и механических повреждений. В безоснóвных гидроизоляционных материалах пропиточная масса имеет бóльшее значение, так как она одно­временно является вяжущим веществом и придает рулонному материалу необходимые механические свойства. В материалах с картонной основой пропитка массой также повышает прочность картона, иногда на 30 % и более.

Выпускаются как беспокровные (подкладочные), так и по­кровные рулонные гидроизоляционные материалы.

Рубероид изготовляют, пропитывая кровельный картон легко­плавким битумом с последующим покрытием с одной или обеих сторон тугоплавким нефтяным битумом с наполнителем и посыпкой: крупнозернистой (К), мелкозернистой (М) или пылевидной (П), а также чешуйчатой (Ч). Крупнозернистая цветная посыпка не только повышает атмосферостойкость рубероида, но и придает ему лучшие декоративные свойства. В зависимости от назначения (кровельный – К, под­кладочный – П), вида посыпки и массы 1 м² основы (кровельного кар­тона) рубероид делят на марки, например, РКК-500А, РКК-400А, РКК-400Б, РКК-400В, РКМ-350Б, РКМ-400В, РПМ-З00А и др. На нижнюю поверхность кровельного рубероида, образующего верхний слой кровельного ковра, и на обе стороны подкладочного рубероида наносят мелкозернистую или пылевидную посыпку, предотвращаю­щую слипание материала в рулонах. Наплавляемый рубероид – кровельный материал, наклейка которого осуществляется без применения кровельной мастики – расплавлением утолщенного нижнего покровного слоя (пламенем горелки или другим способом). В результате производительность труда повышается на 50 %, удешевляются кровельные работы, улучшаются условия труда.

Пергамин – рулонный беспокровный материал, получаемый пропиткой основы – кровельного картона расплавленным нефтяным битумом с температурой размягчения не ниже 40 °С. Служит подкладочным материалом под рубероид и ис­пользуется для пароизоляции.

Долговечность гидроизоляционных и кровельных материалов повышают, используя более прочную и стойкую основу, чем кровельный картон, из асбестового и стекловолокна.

Гидроизол – рулонный беспокровный гидроизоляционный матери­ал, полученный путем пропитки асбестового картона нефтяным би­тумом. Он предназначается для устройства гидроизоляционного слоя в подземных и гидротехнических сооружениях, а также для защитно­го противокоррозионного покрытия.

Стеклорубероид – рулонный материал, полу­чаемый путем двустороннего нанесения битумного (битумно-резинового или битумно-полимерного) вяжущего на стекловолокнистую основу и покрытия с одной или двух сторон сплошным слоем посыпки. В зависимости от вида посыпки и назначения стеклорубероид вы­пускают следующих марок: С-РК (с крупнозернистой посыпкой), С-РЧ (с чешуйчатой посыпкой) и С-РМ (с пылевидной и мелкозерни­стой посыпкой). Применяют стеклорубероид для верхнего и нижних слоев кровельного ковра и оклеечной гидроизоляции.

В настоящее время снижается объем производства рубероида, и его за­меняют новыми рулонными материалами – наплавляемыми битумно-полимерными и комбинированными. В них в качестве основы используются стеклохолсты, стеклоткани, нетканые синтетические и другие материалы. При использовании битумов они модифицируются полимерными веществами. Расширяется производство и безосновных рулонных материалов с приме­нением в них кроме битума бутилкаучука и некоторых других полимеров.

С применением битумов, модифицированных полимерами, и битумно-полимерных вяжущих, а также биостойкой основы из стеклоткани в настоящее время выпускается много материалов с улучшенными свойствами (прежде всего эластичностью и гибкостью при низких температурах, что во многом определяет их большую долговечность) и разными фирменными названиями, например, «Рубемаст», «Стеклобит», «Стекломаст», «Эластобит», «Элабит», «Линокром», «Филизол», «Изопласт», «Бикрост» и др. Сегодня на мировом рынке представлены два основных класса кровельных битумно-полимерных материалов – модифицированные атактическим полипропиленом (АПП) и стирол-бутадиен-стирольным каучуком (СБС). Первые отличаются высокой теплостойкостью, неплохой гибко­стью на холоде (до -20 °С), высокой устойчивостью к атмосферным воздействи­ям и ультрафиолетовому излучению. Вторые – повышенной гибкостью на холоде (до -30 °С), но большей чувствитель­ностью к ультрафиолетовому излучению. Все это позволяет уменьшить количество слоев в кровельном покрытии по сравнению с обычным рубероидом (1-2 слоя вместо 5-7 слоев) и значительно увеличить срок его службы.

Выпускаются материалы на основе металлической фольги, кото­рые обладают повышенной газо- и водонепроницаемостью. Фольгоизол – рулонный двухслойный материал, состоящий из тон­кой рифленой или гладкой алюминиевой фольги, покрытой с нижней стороны защитным битумно-резиновым составом. Он предназначен для устройства кровель и парогидроизоляции зданий и сооружений, герметизации стыков. Внешняя поверхность фольгоизола может быть окрашена в различные цвета атмосферостойкими лаками.

Металлоизол – гидроизоляционный материал из алюминиевой фольги, покрытой с обеих сторон битумной мастикой. Металлоизол выпускают двух марок, отличающихся толщиной алюминиевой фольги. Он имеет высокую прочность на разрыв и долговечен. Применяют металлоизол для гидроизоляции подземных и гидротех­нических сооружений.

Применяют безосновные рулонные материалы. Бризол изготовляют, прокатывая массу, полученную смешиванием нефтяного битума, дробленой резины (от изношенных автопокры­шек), асбестового волокна и пластификатора. Бризол стоек к воде и некоторым агрессивным средам. Его применяют для защиты от коррозии подземных металлических конструкций и трубопроводов.

Изол – безосновный рулонный гидроизоляционный и кровельный материал, изготовляемый прокаткой резинобитумной композиции, полученной термомеханической обработкой девулканизированной резины, нефтяного битума, минерального наполнителя, антисептика и пластификатора. Изол эла­стичен, биостоек, незначительно поглощает влагу. Изол применяют для гидроизоляции гидротехниче­ских сооружений, бассейнов, резервуаров, подвалов, антикоррозион­ной защиты трубопроводов, для покрытия двух- и трехслойных поло­гих и плоских кровель.

Штучные кровельные изделия. В современном строительстве для улучшения декоративных свойств крыш широко применяют мягкую цветную черепицу. Еще с первой половины XX века известна плитка "Шинглс" от англ. «shingle» (другие названия – черепица, гонт), получаемая вырубкой из рубероида отдельных кровельных плиток, посыпанных цветной каменной крошкой, которые укладывают на кровлю аналогично кровельному сланцу или шиферу. Современная мягкая черепица – это листы из кровельного картона, стеклоткани, полиэстера, пропитанные битумом и покрытые цвет­ной минеральной крошкой.

Мастики представляют собой смесь нефтяного битума или дегтя (отогнанного или составленного) с минеральным наполнителем. Для получения мастик применяют пылевидные (измель­ченный известняк, доломит, мел, цемент, зола твердых видов топ­лива) и волокнистые наполнители (асбест, минеральная вата и др.). Наполнители адсорбируют на своей поверхности масла, при этом повышается теплостойкость и твердость мастики. Кроме того, уменьшается расход битума или дегтя; волокнистые наполнители, армируя материал, увеличивают его сопротивление изгибу.

Мастики подразделяют: по виду связующего – на битумные, битумно-резиновые, битумно-полимерные; по назначению – приклеивающие, кровельно-изоляционные, гидроизоляционные (асфальтовые) и герметизирующие, а также антикоррози­онные. Кроме того, по способу применения мастики бывают горячие, применяемые с предварительным подогревом (до 160 °С для битумных мастик и до 130 °С для дегтевых мастик), и холодные, содержащие растворитель, используемые без подогрева при темпера­туре воздуха не ниже 5 °С и с подогревом до 60-70 °С при температу­ре воздуха ниже 5 °С. В качестве растворителей для получения холодных мастик применяют как летучие (бензин, лигроин, керосин), так и нелетучие (соляровое масло, мазут, нефти) растворители.

Приклеивающие мастики применяют для склеивания рулонных материалов при устройстве многослойных кровельных покрытий и оклеечной гидроизоляции. Марку приклеивающей мастики устанавливают по показателю те­плостойкости. Выбор марки мастики производят в зависимости от максимальной температуры воздуха и уклона кровли.

Кровельно-гидроизоляционные мастики применяют для уст­ройства безрулонных кровель, гидроизоляции, в качестве приклеи­вающего материала. Такие мастики обладают повышенной эластич­ностью, гибкостью, морозостойкостью.

Гидроизоляционные асфальтовые мастики применяют для зали­вочной гидроизоляции швов гидротехнических сооружений.

Антикоррозионные битумные мастики служат для защиты строительных конструкций и трубопроводов от агрессивных воз­действий. Применяют для защиты от действия раз­бавленных растворов кислот и щелочей, оксидов азота, сернистого газа, аммиака и паров кислот при температуре до 60 °С. Битумно-резиновые мастики для изоляции подземных стальных трубопроводов применяют как в горячем, так и в холодном со­стоянии – с растворителем. Битумно-полимерные мастики содержат добавку каучука или синтетической смолы, придающей эластичность на морозе и теп­лостойкость.

Эмульсии и пасты. Битумные и дегтевые эмульсии представляют собой дисперсные системы, в которых в воде как дисперсионной среде (разбавителе) в виде частиц размером около 1 мкм диспергированы битум или деготь. Устойчивость эмульсии обеспечивается путем введения в нее эмульгаторов – по­верхностно-активных веществ, уменьшающих поверхностное натя­жение на поверхности раздела «битум (деготь) - вода». Эмульгаторами служат мыла (нафтеновых, сульфонафтеновых, смоляных органиче­ских кислот), лигносульфонаты технические. К твердым эмульгато­рам относятся тонкие порошки глин, извести, цемента, каменного угля, сажи. Твердые эмульгаторы, как и жидкие, адсорби­руются на поверхности частиц (глобул) битума или дегтя, образуя защитный слой, препятствующий слипанию частиц. Эмульсии приготовляют в специальных машинах – диспергаторах, гомогенизаторах, установках с использованием ультразвуко­вых колебаний и т.п. Приготовление эмульсии включает: разогрев битума (дегтя) до 50-120 °С, приготовление эмульгатора, диспергирование вяжущего в воде с добавлением водного раствора эмульгатора. Со­держание битума (дегтя) в обычных эмульсиях 50-60 %, в пастах – 60-70 %. Количество жидких эмульгаторов в эмульсии обычно не превышает 3 %, твердых эмульгаторов – 5-15 % в зависимости от ви­да эмульгатора и дисперсности битумной (дегтевой) фазы.

Пасты, являющиеся высококонцентрированными эмульсиями и исходными эмульсиями с твердыми эмульгаторами, разбавляют водой до по­лучения эмульсий нужной вязкости.

Эмульсии применяют для грунтовки осно­вания под гидроизоляцию, приклеивания рулонных и штучных би­тумных и дегтевых материалов, для устройства гидро- и пароизоляционного покрытий и в качестве вяжущего вещества при изготовле­нии асфальтовых (дегтевых) растворов и бетонов. При взаимодейст­вии эмульсии с каменным материалом (щебнем и песком) происходит ее распад вследствие адсорбции эмульгатора, поглощения и испаре­ния воды; при этом битум (деготь) обволакивает и связывает между собой зерна заполнителя.