Телефоны: (863)294-36-25, 254-54-63

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕМОНТА МНОГОСЛОЙНЫХ КРОВЕЛЬ



+ Видеопрезентация

Повышение эффективности ремонта многослойных кровель

      А.Л. ЖОЛОБОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры технологии строительного производства Ростовского государственного строительного университета

      Часть 5. Устранение повреждений многослойных кровель
      (начало см. «Кровельные и изоляционные материалы» №№ 1, 2, 3, 4, 5)

      Приведены результаты научных исследований в области повышения эффективности методов ремонта многослойных кровель, полученные в Ростовском государственном строительном университете и Ростовском НИИ коммунального хозяйства.

      Многолетняя практика эксплуатации рулонных и мастичных кровель показала, что среди распространенных повреждений встречаются весьма трудноустранимые. В их числе расслоения и отслоения водоизоляционного ковра, охрупчивание содержащихся в нем битумных материалов, гниение картонной основы, просадка кровельного основания в утепленном покрытии. Кровля, имеющая такие повреждения, до недавнего времени, как правило, признавалась неремонтопригодной и подлежала замене.
      Лишь в последние годы появились научно обоснованные конкурентоспособные методы устранения указанных повреждений, по многим критериям (технологичности, экологичности, ресурсосбережению, себестоимости, пожаро- и травмобезопасности) превосходящие весьма дорогостоящие методы ремонта кровли с заменой водоизоляционного ковра.
      Значительный вклад в развитие методов устранения повреждений многослойных кровель внесли ученые Ростовского государственного строительного университета, а в свое время и Ростовского НИИ коммунального хозяйства. Так, для возможности ликвидации трудноустранимых повреждений ими впервые предложены методы:

  • восстановления водонепроницаемости, монолитности и гнилостойкости многослойной кровли без замены существующего или устройства дополнительного водоизоляционного ковра;
  • устранения расслоений и отслоений водонасыщенного водоизоляционного ковра с омоложением содержащегося в нем старого битума водно-битумной эмульсией;
  • выравнивания поверхности многослойной кровли в местах просадки под ней основания с использованием битумно-картонной матрицы – продукта утилизации битумосодержащих отходов, получаемых при раз-борке старых рулонных кровель;
  • устройства ремонтного слоя кровли из ненаплавляемых материалов.
      Все перечисленные методы основаны на применении терморегенерации (возобновлении свойств) содержащихся в кровле битумных материалов.
      Сущность метода восстановления водонепроницаемости и монолитности многослойной кровли заключается в том, что битум при разогреве водоизоляционного ковра размягчается и, растекаясь по поверхности выравнивающей стяжки или между слоями кровельного картона или иного армирующего материала, заполняет пустоты, трещины и поры. Часть размягченного битума впитывается в кровельный картон, стеклоткань или стеклохолст. Под действием приложенной нагрузки (давления) происходит склейка и сварка кровельных материалов. Таким образом, в результате термомеханической обработки водонепроницаемость и монолитность кровли, имевшей до этого даже значительные повреждения (сквозные трещины, свищи, некоторые виды расслоений и т.п.), полностью восстанавливаются [1].
      Если тепловая обработка была непродолжительной (в течение 5–10 мин.) и при температуре не выше 240оС, улучшаются основные физико-механические свойства битумных кровельных материалов. Например, водонепроницаемость кровельного материала с картонной основой повышается на 5–15%, а водопоглощение, наоборот, уменьшается на 5–10%. При этом прочность сцепления крупнозернистой посыпки с покровным слоем возрастает на 10–20%. В случае, если материалы водоизоляционного ковра частично поражены гнилью, микроорганизмы, ее вызвавшие, при указанной температуре погибают.
      Для возможности восстановления водонепроницаемости и монолитности водоизоляционного ковра разработан комплект переносного оборудования для термомеханической обработки кровель (ПОТОК), обеспечивающий щадящие режимы разогрева и уплотнения содержащихся в них материалов, отличающихся малыми термической стойкостью и механической прочностью. В состав комплекта входят два гибких поверхностных электронагревателя [2], прикаточное устройство [3] и понижающий трансформатор.
      Гибкий поверхностный электронагреватель (ГПЭН) предназначен для разогрева битумосодержащих материалов в многослойных кровлях при плотном контакте его греющей поверхности с поверхностью ремонтируемой кровли, который практически исключает присутствие в контактной зоне кислорода воздуха, весьма агрессивного по отношению к разогретому битуму. ГПЭН содержит нижний греющий и верхний теплоизолирующий элементы. В качестве нагревателя применена токопроводящая техническая ткань из углеродного волокна. ГПЭН имеет удельную электрическую мощность – 3,5 кВт/м2 и температуру греющей поверхности 180–270оС. Функциональная схема ГПЭН представлена на рис.1.

 

       Рис. 1. Гибкий поверхностный электронагреватель:

      1 – греющий элемент; 2 – теплоизолирующий элемент; 3 – усилитель жесткости;
      4 – компенсатор; 5 – ручка; 6 – деформационный шов;
      7 – теплоотводящий и светоотражающий слой; 8 – теплоизолирующий слой;
      9 – электронагреватель из углеродной ткани; 10 – теплоаккумулирующий слой;
      11 и 12 – изолирующая оболочка греющего и теплоизолирующего элементов

      Прикаточное устройство (рис. 2) состоит из рамы с ручкой и двух параллельно установленных роликов, один из которых цилиндрической формы (в нем сосредоточена основная масса устройства), а другой – веретенообразной (для уплотнения участков кровли с криволинейной поверхностью). Главным достоинством этого прикаточного устройства является создаваемое им давление прикатки и возможность его регулирования в пределах от 0,15 до 0,5 МПа в зависимости от толщины разогретого и уплотняемого участка водоизоляционного ковра.

 

       Рис. 2. Прикаточное устройство:

      1 – рама; 2 – ручка; 3 – ролик цилиндрический (передний);
      4 – ролик опорный (задний); 5 – ручка стопора; 6 – стопор

      Специально сконструированный понижающий трансформатор обеспечивает электропитание одного или двух ГПЭН. Масса трансформатора не более 55 кг.
      Основные технологические характеристики комплекта (ПОТОК):

  • расход электроэнергии на 1 м2 кровли – не более 1,0 кВт-ч;
  • потребляемая мощность – не более 8 кВт;
  • производительность – 50–100 м2 отремонтированной кровли в смену (зависит от погодных условий, влияющих на продолжительность разогрева водоизоляционного ковра, как показано на рис. 3);
  • общая масса оборудования – 135 кг;
  • обслуживающий персонал – 2 чел.

 

       Рис. 3. Изменение продолжительности разогрева водоизоляционного ковра в зависимости от погодных условий:

      1 - разогрев при скорости ветра менее 1 м/с;
      разогрев при скорости ветра 10 м/с

      В настоящее время налажен выпуск ГПЭН, прикаточных устройств и трансформаторов для предприятий, занимающихся капитальным и текущим ремонтом зданий. На рис. 4 показано выполнение отдельных технологических операций по термомеханической обработке рулонной кровли при ее текущем ремонте на административном здании.

 

       Рис. 4. Термомеханическая обработка многослойной кровли:

      а, б и в – соответственно, разогрев, разравнивание
      и уплотнение водоизоляционного ковра

      Устранение расслоений и отслоений водоизоляционного ковра может быть значительно затруднено при наличии в их полостях скопления влаги, которая препятствует смачиванию склеиваемых поверхностей битумным вяжущим. Особенно проблематична возможность устранения в рулонных кровлях расслоений картонной основы, тем более, если она находится в водонасыщенном состоянии.
      Новый метод устранения такого рода расслоений [4] заключается в предварительном смачивании склеиваемых поверхностей водно-битумной эмульсией и выпаривании в течение нескольких минут влаги из полости этих расслоений в процессе термомеханической обработки водоизоляционного ковра. Для этого не нужно вскрывать кровлю с помощью разрезов, а следует в местах расслоения проделать над ними в кровле отверстия, через которые с помощью специально сконструированной воронки (рис. 5) влить в имеющиеся полости необходимое количество битумной эмульсии и равномерно распределить ее в полости с помощью прикаточного устройства.

 

       Рис. 5. Применение специальной воронки для инъецирования битумной эмульсии в полость расслоения:

      1 – расслоившийся водоизоляционный ковер; 2 – полость расслоения;
      3 – специальная воронка (с гуськом); 4 – гусек

      Указанная водно-битумная эмульсия не менее эффективно может быть применена в составе битумно-картонной матрицы при выравнивании поверхности просевшей кровли для восстановления полного отвода с ее поверхности дождевой и талой воды. Так, измельченные при переработке кровельных отходов фрагменты водоизоляционного ковра сначала смачивают водно-битумной эмульсией, перемешивают и расстилают на вогнутых участках кровли слоем толщиной не более 20 мм, а затем разогревают с помощью ГПЭН до размягчения битума и выпаривания воды. Образующийся после остывания выравнивающий слой по деформативным свойствам мало отличается от ремонтируемой кровли. К тому же содержащийся в эмульсии малоокисленный битум омолаживает старый битум матрицы, улучшая его структуру маслами и смолами.
      Метод предусматривает обязательную последующую приклейку не менее одного слоя рулонного материала поверх выровненной кровли. Что касается метода приклейки ремонтного слоя, его можно осуществлять с помощью все тех же ГПЭН, если их уложить поверх заранее расстеленных полотнищ рулонного материала с обеспечением необходимой нахлестки. Приклейка материалов ремонтного слоя осуществляется за счет образующейся под ним прослойки разогретого битумного вяжущего на поверхности ремонтируемой кровли. При этом для устройства ремонтного слоя кровли можно использовать ненаплавляемые кровельные материалы (рубероид и пергамин), отличающиеся относительно низкой стоимостью.
      Определены условия применения и доказана возможность выравнивания поверхности деформированной кровли на засыпных утеплителях (например, из керамзитового гравия) механическим осаживанием на 5-30 мм выпуклых ее участков с помощью площадочных вибраторов или трамбовок без повреждения водоизоляционного ковра и стяжки.
      Научно обоснован метод интенсификации сушки переувлажненной теплоизоляции из керамзитового гравия в толще утепленного покрытия без снятия многослойной кровли. Известный метод сушки такой теплоизоляции с помощью аэраторов, устанавливаемых в кровле для естественной вентиляции подкровельного пространства, недостаточно производителен, а в холодное время года (в отопительный период), вообще вреден, так как способствует дополнительному увлажнению теплоизоляции в следствие эксфильтрации теплого воздуха из помещений верхнего этажа здания сквозь толщу покрытия и конденсации влаги во внутренних его слоях.
      Интенсифицировать сушку теплоизоляции предлагается за счет применения принудительной вентиляции слоя теплоизоляции горячим воздухом от напорного калорифера. Экспериментальным путем установлено, что при такой сушке засыпного утеплителя наиболее целесообразна радиальная (осесимметричная) фильтрация горячего воздуха, используемого в качестве сушильного агента. Все линии тока в пласте мощностью, равной толщине теплоизоляции, при этом будут прямыми линиями, пересекающимися под прямым углом с осью симметрии, проходящей через напорный патрубок, а поверхности равных давлений – коаксиальными круговыми цилиндрами.
      Рациональным расстоянием между напорным патрубком (для подачи в толщу покрытия горячего воздуха) и дренажными отверстиями (для выхода отработанного воздуха) можно считать 1,5–2,5 м. Для исключения повторного увлажнения ранее высушенных участков теплоизоляции при обработке смежных по отношению к ним участков горячий воздух целесообразно подавать одновременно в несколько парубков.
      Контроль за процессом сушки можно осуществлять по температуре, влажности и количеству отработанного воздуха, параметры которого можно определять с помощью цифрового термогигроанемометра.
      Установлено, что при сушке керамзита до влажности 6% удельный расход электроэнергии в зависимости от погодных условий, начальной влажности и других свойств керамзита может составить от 60 до 200 кВт-ч на 1 м3 керамзита. При этом расход тепла возрастает при уменьшении толщины теплоизоляции, увеличении толщины стяжки и тепловой инерции несущего настила покрытия.
      Подсчитано, что удельные затраты на приобретение и амортизацию оборудования, необходимого для осуществления предлагаемых методов устранения всех указанных повреждений, составляют не более 20 рублей на 1 м2 отремонтированной кровли. При этом затраты труда на ремонт кровли в среднем сокращаются в три раза, а потребность в материалах уменьшается до 10 раз или вообще исключается. Таким образом, на сегодняшний день это самые экономичные методы ликвидации трудноустранимых повреждений многослойных кровель.
      Приведенные результаты научных исследований свидетельствуют о том, что в настоящее время появилась реальная возможность не только продлевать срок службы и повышать надежность ремонтируемых многослойных кровель, но и устранять всевозможные их повреждения, значительно экономя при этом материальные и трудовые ресурсы, снижая пожаро- и травмоопасность ремонта и сокращая объемы получаемых при этом экологически опасных битумосодержащих кровельных отходов.
      Высокая эффективность предлагаемых методов ремонта подтверждается их широким внедрением в различных регионах нашей страны (от Пскова до Магадана и от Владикавказа до Воркуты), значительными объемами выполненных работ (более 500 тыс. м2) и длительным сроком безотказной эксплуатации многослойных кровель после ремонта (до 10 лет и более).

      Используемые источники:

  1. Способ восстановления водонепроницаемости гидроизоляционного покрытия строительных конструкций: патент РФ 2085675. МПК E 04 D 5/02 / А.Л. Жолобов.
  2. Термоэлектрический мат для разогрева водоизоляционного ковра при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель: патент РФ 2158810. МПК Е 04 D 15/06, Н 05 В 3/36 / А.Л. Жолобов.
  3. Устройство для прикатки гидроизоляционного материала: патент РФ 2018600. МПК Е 04 D 15/06 / А.Л. Жолобов, В.А. Малахов.
  4. Способ устранения расслоений в кровле из битумных рулонных материалов: патент РФ 2260098. МПК E 04 G 23/02, E 04 D 15/06 / А.Л. Жолобов, Р.А. Ротаненко.

      Опубликовано в журнале "Кровельные и изоляционные материалы" № 6 за 2008, С. 40-42.