А.Л. Жолобов (НИИ Академии коммунального хозяйства, Ростов-на-Дону, Россия)
Roofing of bituminous material is not timeproof. The standard operation and maintenance period does not exceed 10 years. Repair expenses of such roofing, as a rule, are higher than their production expenses.
The Rostov Scientific-research Institute of Public Services has develop the technology of the roofing repair based on the reasage of material. The technology and the equipment are protected by four patents of Russia. Since 1993 the technology and the equipment successfully passed a test at many projects of capital repair of industrial and civil buildings.
В отечественной практике промышленного и гражданского строительства наибольшее распространение получили кровли из битумных рулонных и мастичных материалов. Однако эти кровли не являются долговечными.
Нормативный срок их эксплуатации не превышает 10 лет.
Опубликовано в Трудах международной научно-технической конференции "Реконструкция-Архангельск'99". Том 1. Архангельск - 1999.
Затраты на ремонт рулонных и мастичных кровель, как правило, значительно выше затрат на их устройство, так как технологией ремонта предусматривается удаление и замена поврежденных слоев кровли.
Это делает ремонт весьма материалоёмким, дорогостоящим и малопроизводительным в связи с тем, что материалы поврежденных слоев полностью удаляются и повторного применения не находят.
Ремонт кровли путем устройства заплат или нанесения дополнительного слоя рулонного либо мастичного материала также малоэффективен, так как не устраняет дефекты и повреждения в нижерасположенных слоях водоизоляционного ковра, а поверхностный слой быстро разрушается.
Ростовский НИИ Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова в результате проведенных научных исследований предложил новую технологию экономичного и качественного ремонта рулонных и мастичных кровель с повторным использованием материалов.
Технология базируется на использовании регенерации битумных материалов кровли при их разогреве до определенной температуры и обработке поверхности омолаживающим составом.
Экспериментально было установлено, что после тепловой обработки при температуре 180-240оС в течение 5-14 мин физико-механические свойства битумных кровельных материалов существенно улучшаются. Например, водонепроницаемость рубероида повышается на 5-15 %, а прочность сцепления крупнозернистой посыпки с покровным слоем - на 10-20 %, водопоглощение рубероида уменьшается на 5-10 %.
Обработка поверхности кровли омолаживающим составом на основе битумной эмульсии увеличивает долговечность водоизоляционного ковра до 8 лет.
Сущность новой технологии заключается в том, что битум при тепловой обработке кровли 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, а также сварка кровельных материалов. Таким образом, в результате термомеханической обработки водонепроницаемость и монолитность кровли, имевшей до этого даже значительные повреждения (сквозные трещины, свищи, расслоения и т.п.), полностью восстанавливаются.
В результате проведения теплотехнических экспериментов с использованием трех возможных способов теплопередачи (инфракрасного излучения, конвективного или кондуктивного теплообмена) для тепловой обработки водоизоляционного ковра выбран наиболее рациональный - с кондуктивным теплообменом, который и положен в основу новой технологии ремонта рулонных кровель *.
Поскольку битумные кровельные материалы имеют низкую теплопроводность (менее 0,25 Вт/(м0К), тепло очень медленно распространяется в толщу конструкции кровли. Выбранный режим прогрева (при продолжительности 8-12 мин и температуре поверхностного слоя кровли 135-220
оС) исключает длительное воздействие высокой температуры на наиболее незащищенный верхний слой водоизоляционного ковра. При этом достигается более равномерный прогрев ковра по толщине. При увеличении давления, с которым уплотняют разогретый водоизоляционный ковер, до 0,5 МПа повышается адгезия битума к бетону, причем наиболее высоких значений адгезия достигает при температуре битума 90-140оС.
С учетом всех этих особенностей разработаны "Рекомендации по термомеханической обработке водоизоляционного ковра при ремонте рулонных и мастичных кровель". В "Рекомендациях…" приведены оптимальные режимы выполнения трех основных технологических операций (разогрева, разравнивания и уплотнения разогретого участка старой кровли).
Для защиты водоизоляционного ковра от вздутий предложен новый способ - перед разогревом ковра в стяжке в определенном порядке устраивают вертикальные отверстия (через соосные отверстия в ковре), затем отверстия в ковре герметизируют битумной мастикой.
Технико-экономическое сравнение эффективности технологий ремонта рулонных и мастичных кровель показало, что при использовании предложенной технологии в место известной технологии, основанной на замене поврежденных или устройстве дополнительных слоев кровли, в 4…6 раз сокращается себестоимость ремонта и в 2…4 раза - трудоемкость работ, так как в первом случае ремонт можно производить практически без расхода дополнительных кровельных материалов.
Для выполнения термомеханической обработки рулонных и мастичных кровель в Ростовском-на-Дону НИИ Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова разработан комплект специального и сравнительно недорогого переносного оборудования.
В него входят гибкие поверхностные электронагреватели (ГПЭН), прикаточное устройство, разделительный трансформатор с блоком автоматического управления электронагревателями, электронный дефектоскоп для рулонных кровель.
ГПЭН предназначен для разогрева битумных материалов в рулонных и мастичных кровлях.
Он имеет удельную электрическую мощность - 3,5 кВт/м2 и температуру греющей поверхности 180-270оС. Особенностью прикаточного устройства является создаваемое им давление прикатки - до 0,5 МПа. В качестве разделительного трансформатора используется серийно выпускаемый отечественной промышленностью сварочный трансформатор ТДМ-401.
В настоящее время ГПЭН успешно прошел испытания в пожарно-технической лаборатории. Налажен выпуск гибких поверхностных электронагревателей и прикаточных устройств для предприятий, занимающихся ремонтом кровель. Одновременно продолжаются научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по повышению производительности и надежности указанного оборудования.
Технология и оборудование защищены четырьмя патентами Российской Федерации.
Технология ремонта рулонных и мастичных кровель с повторным использованием материалов впервые была применена в 1993 году на трех объектах капремонта в г. Ростове-на-Дону. За пять последующих лет география применения этой технологии значительно расширилась и приобрела широкую известность. В настоящее время технологию освоили ремонтно-строительные предприятия во многих регионах России - от Краснодарского края до Вологодской области, от Пскова до Камчатки. Многолетние наблюдения за техническим состоянием отремонтированных таким образом кровель подтвердили их высокую эксплуатационную надежность.
_________
* При использовании инфракрасного излучения (из-за высокой температуры излучателей, в несколько раз превышающей температуру вспышки битума) происходит быстрое окисление (старение) и даже выгорание битума верхнего слоя ремонтируемой кровли.