Гидроизоляционные материалы
Определение и классификация. Гидроизоляционные материалы, в том числе и кровельные, предназначены для защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от постоянного воздействия агрессивной влажной среды и химически агрессивных жидкостей. Они должны отличаться такими свойствами, как водонепроницаемость, водостойкость, долговечность, а также удовлетворять требованиям по прочности, деформативности, химической стойкости и т. д. Номенклатура таких материалов весьма обширна как по сырьевой базе, так и технологическим приемам получения.
В зависимости от типа защищаемой поверхности, места воздействия, давления воды, конструкции защищаемого сооружения, условий эксплуатации применяются разные типы изоляции: минеральная изоляция, дисперсии синтетических смол, битумные покрытия, рулонная гидроизоляция и др. По физическому виду и состоянию в период применения они подразделяются на жидкие, пластично-вязкие, упруговязкие и твердые (рис. 13.6).
В качестве жидких гидроизоляционных материалов применяют битум в холодном и нагретом состоянии, битумные эмульсии, каменноугольные дегти, пеки, петролатум, битумно-латексный компаунд, битумно-резиновые дисперсии, битумный и дегтевый лаки, кузбасс-лак и другие композиции.
К пластично-вязким гидроизоляционным материалам относят: пасты (битумные, дегтевые); мастики (битумные, битумно-полимерные, полимерные, дегтевые, дегте-полимерные) и минеральные смеси.
В состав минеральных гидроизоляционных смесей (СТБ 1542 и 1543) входят минеральные вяжущие, наполнители, модифицирующие добавки (к примеру, расширяющиеся компоненты в штукатурной изоляции), полимерные связующие (редиспергируемые порошки, применяемые в обмазочной изоляции). По назначению их классифицируют на гидро- и пароизоляционные. Гидроизоляционные по составу разделены на жесткие (содержание редиспергируемых порошков составляет не более 10%) и эластичные (доля этих компонентов выше — 10...25%).
Рис. 13.6. Классификация гидроизоляционных материалов
Группа упруговязких и твердых гидроизоляционных материалов широко представлена рулонными — основными и безосновными, покровными и беспокровными, листовыми и штучными изделиями (ГОСТ 30547). Основные материалы получают путем обработки основы — картона, стеклоткани, стеклохолста, синтетических тканей, металлической фольги битумом и составами, модифицированными полимерами. В настоящее время для модификации битума используют, в основном, атактический полипропилен (АПП) и стирол-бутадиен-стирол (СБС). Это позволяет достичь очень хороших физико-механических характеристик в сочетании с большой долговечностью (15...25 лет).
Безосновные тоже изготовляют в виде полотнищ определенной толщины прокаткой на вальцах или каландрах с последующим затвердеванием смесей, состоящих из битума и композиций на его основе, наполнителей и добавок.
Покровные материалы имеют с наружной стороны покровный слой из песка, высевок дробленых горных пород, перлита, слюды и др.
Беспокровные имеют посыпку только в виде тонкоизмельченного талька.
Основными качественными показателями таких материалов являются теплостойкость, гибкость и прочность на разрыв.
Разновидности гидроизоляционных материалов. Битумные эмульсии представляют собой диспергированный в воде битум (не менее 50%) с водорастворимым эмульгатором (1...3%). Для повышения качества гидроизоляции битумные эмульсии модифицируют полимерами, каучуками, латексами, но с обязательным применением анионных или катионных эмульгаторов.
Битумно-резиновые дисперсии в своем составе вместо 50% битума содержат 35% битума и 15% резины. По качеству они превосходят битумные, так как более устойчивы против распада.
Пасты получают путем диспергирования битума или дегтя в воде в присутствии твердого эмульгатора (глины или извести). Для повышения прочности в пасту добавляют минеральный порошок, а для усиления стойкости пленки в сырых условиях эксплуатации и портландцемент.
Мастики — это пластично-вязкие массы, получаемые смешением органических вяжущих веществ (битумов, дегтей, полимеров и их композиций) с тонкодисперсными наполнителями и специальными добавками, обладающими клеящей способностью (ГОСТ 25591). Более качественными из них являются мастики на основе нефтебитумов, модифицированных полимерами, и составы на полимерных связующих (полиуретановые, акриловые, бутилкаучуковые и др.).
Все мастики на полимерных связующих имеют практически один и тот же состав (полимерное связующее, растворитель, наполнитель и модифицирующие добавки), но в зависимости от фирмы-производителя выпускаются под разными торговыми марками:
► полиуретановые — «Гидролон», «Политек», «Магнетик», «Тэктор 202», «Гипердесмо», «Гиперруф 250» и др.;
► акриловые — «Аквапласт», «Гамбит Гидроакрил», «Тэктор 101» и др.;
► бутилкаучуковые — «Гермобутил», «Гермафлекс», «Бутислан» и др.
Полимерные мастики могут быть как однокомпонентными, так и многокомпонентными. Качество их определяется, прежде всего, видом полимера, модифицирующих добавок, наполнителя, технологией изготовления и другими факторами.
Основная масса рулонных гидроизоляционных материалов предназначена для устройства кровель (ГОСТ 30547). При этом кровельные гидроизоляционные материалы представлены сегодня на рынках нашей страны в пяти поколениях:
I — материалы, получаемые пропиткой кровельного картона битумными или дегтевыми связующими с последующим нанесением дополнительного слоя более тугоплавкого связующего и посыпки (пергамин, рубероид и толь с их разновидностями). Однако эта группа материалов имеет низкие эксплуатационные характеристики и непродолжительный срок эксплуатации. Во многих странах они запрещены к применению для устройства кровель;
II — наплавляемые материалы на картонной основе (рубемаст, бикрост и др.). Отличаются от материалов I поколения наличием с нижней стороны полотна дополнительного слоя вяжущего, что позволяет приклеивать их к основанию кровли без применения мастики — путем пластификации нижнего слоя разогревом или растворением;
III — тоже битумосодержащие материалы, но на гнилостойких основах (стеклянных или синтетических) — стеклорубероид, гидростеклоизол и др.;
IV — битумно-полимерные материалы (рис. 13.7) на стеклянных, синтетических и металлических основах (стеклоткань, стеклохолст, полиэстер, алюминиевая и медная фольга) — еврорубероид (стеклоизол), техноэласт, унифлекс, экофлекс, бипол, бикрост, бикропласт, биполикрин, кровляэласт, рубитекс, линокром, левизол, петрофлекс и др.;
V — синтетические материалы на основе этиленпропилена и других полимеров (американский «Карлай», российский «Кромел» и др.).
При этом по западным стандартам все рулонные и пленочные гидроизоляционные материалы называют мембранами (от лат. membrana - кожица). На российском рынке мембранами называют только полимерные рулонные материалы, хотя известно и другое название — эластомеры. Последнее название обусловлено больше повышенной одноименной характеристикой. По западной же классификации эластомерами принято называть резиновые мембраны (например, этилен-пропилен-диеновые каучуковые кровельные и гидроизоляционные материалы).
Рис. 13.7 Битумно-полимерный материал
Переход на новое название гидроизоляционных материалов, именуемых мембранами, вызван в первую очередь принципиально новыми подходами в проектировании и организации работ по устройству гидроизоляционных покрытий. Главное отличие — значительно большая ширина мембран — от 1 до 15 м. Кроме того, мембраны, как правило, не продаются рулонами, а заказчику (покупателю) поставляется изоляционная система (материал со всеми комплектующими и проектная документация по технологии укладки).
Выпускаются также кровельные материалы, придающие зданиям эффект старины, что особенно важно при восстановлении и реставрации исторических объектов. Примером может служить металлочерепица «Каскад» — гибкая битумная черепица с нанесением позолоты и др. Причем современные технологии, так называемые нанотехнологии, позволяют получать слой золотого покрытия на поверхности битумной черепицы, равный десятой части микрона (около 1 г на 1 м2 полезной площади кровли).