Нужна ли посыпка гравием кровли из изопласта с верхним бронированным слоем?
| 6. Суммарная толщина водоизоляционного ковра групп горючести Г3 и Г4 в процессе эксплуатации, в том числе после ремонта, не должна превышать 6 мм. В противном случае следует предусматривать защитный слой по СНиП II-26-76. |
Обследование (влагометрия) проектирование
Раньше кровельный гидроизоляционный ковер намертво приклеивался (или наплавлялся) на подготовленную поверхность не эксплуатируемой кровли. Защитой от ультрафиолета служила крупнозернистая посыпка.
По такой кровле предписано ходить в мягкой обуви. Гидроизоляционный ковер доступен для визуального осмотра. Его можно локально ремонтировать. Например вскрывать крестовым надрезом вздутия, сушить основание и ставить заплаты. Такое кровельное покрытие относительно легко вообще заменить на новое. Все логично и понятно!
Теперь мудрые «актуализаторы» законодательно предписывают на битумных кровлях делать «защитный слой толщиной 10-15 мм из гравия 5-10 втопленных в битумную мастику.
А зачем?
Что-бы не повреждали гидроизоляционный ковер? Но если открыть Постановление Госстроя РФ N 170 от 27 сентября 2003 г, то там подробно прописаны условия обслуживания битумных кровель, исключающих их повреждения. Да и не повреждались они раньше на «хрущевкх» и «брежневках». Кровли стали течь от работы неквалифицированных гастарбайтеров с горелками в руках, ничего не знающих о битумной кровле.
Теперь этот брак (дырки, прожоги, галки, недостаточный перехлест, крестовое наплавление полотнищ и т.д.) будет закрываться 15-мм слоем гравия на битумной мастике. Гидроизоляционный ковер станет недоступным для стороннего независимого обследования и ремонтно-непригодным. Попробуйте найти дырку под слоем залитого битумом гравия и локально отремонтировать ее.
Гравий и галька в устройстве балластной кровли
Неэксплуатируемая кровля
На сегодняшний день наиболее оптимальным способом устройства плоских кровель считаются так называемые балластные системы. Главная отличительная особенность устроенных таким образом конструкций заключается в том, что скрепленные в соответствии с технологическими требованиями листы мембраны удерживаются на поверхности основания с помощью балласта, например, гравия, гальки или декоративной крошки. Балластные кровли – это грамотное решение для работы с бетонными основаниями, а также при проведении ремонтных работ без демонтажа имеющегося кровельного покрытия.
Впервые этот инженерный ход был применен в нашей стране в 60-е годы. Его целесообразность была продиктована тем, что простые битумные крыши промышленных предприятий не имели никакой дополнительной защиты, поэтому часто возникали возгорания. В связи с этим на рулонных и мастичных конструкциях с уклоном менее 10% требовалось устраивать гравийную или галечную обсыпку. Испытания показали, что при ее толщине 10-20 мм можно полностью предотвратить распространение пламени. Также это решение оказалось полезным для регионов с высокой ветровой нагрузкой.
С развитием строительных технологий и изменением потребностей промышленности и бизнеса балластные кровли с гравийной засыпкой несколько видоизменились и сегодня переживают настоящее второе рождение.
Разновидности балластных кровельных систем
Эксплуатируемая кровля
В современной строительной практике применяются несколько разновидностей балластных кровельных систем. По функциональному типу их можно подразделить на:
Если на крыше предусмотрено размещение зоны отдыха с беседками, теннисного корта и других рекреационных объектов, устраивается эксплуатируемая кровля. Как правило, она представляет собой конструкцию инверсионного типа. На дополнительном пространстве также может быть организован паркинг, пешеходная или зеленая зона.
«Зеленую» кровлю также можно отнести к эксплуатируемым, но специфика ее применения позволяет обозначить ее как отдельный вид подобных конструкций. Благодаря включению в ее состав дренажа, искусственного растительного субстрата и зеленых насаждений она помогает привнести частицу живой природы в бетонные городские джунгли.
Преимущества кровельных систем с гравийной и галечной засыпкой
Независимо от типа кровли балласт из природного камня дает ей массу преимуществ перед другими способами устройства плоских кровельных систем. Гидроизоляционный слой надежно защищен от температурных перепадов, ультрафиолетового излучения, ветровых нагрузок и естественных осадков. Балласт отлично защищает гидроизоляцию от скопления влаги, препятствует растрескиванию и напряжению материала. А ограничение доступа кислорода под слой гравия повышает пожаробезопасность кровельной системы.
rooferer
rooferer Строительство и Кровля
Кровельный блог, выбор кровли, узнаем о кровельных материалов
Балластные кровли (с гравийной засыпкой) стали активно применяться в СССР с конца 1960-х гг. после серии серьезных пожаров на предприятиях, битумная кровля которых была ничем не защищена. В результате испытаний в СниП II-26-76 «Кровли» были включены требования к устройству защитного слоя гравия толщиной 10–20 мм на кровлях с уклоном менее 10 %, выполненных из рулонных и мастичных материалов. Эти требования были обусловлены, в том числе, необходимостью предохранения многослойного водоизоляционного ковра, выполняемого на основе дегтевых, битумных и битумно-полимерных материалов от непосредственного воздействия атмосферных факторов и УФ-излучения.
В настоящее время балластная система переживает «второе рождение» на кровлях с более долговечными полимерными мембранами.
Необычный пример кровли, в конструкции которой балластом служит вода
Виды балластных кровель и их преимущества
В современной строительной практике применяются три типа балластных кровель:
• неэксплуатируемые (с гравийной засыпкой);
• эксплуатируемые (с поверхностью из бетонных плит или из тротуарной плитки);
• «зеленые» кровли.
При этом все типы балластных кровель могут быть как обычными, так и инверсионными. Независимо от того, какой вариант выбран, балласт играет важную роль, защищая слой гидроизоляции от негативных факторов окружающей среды: воздействия ветровой нагрузки, перепадов температур и УФ-лучей. Применение балласта на крышах с уклоном менее 2 % позволяет избежать образования на поверхности гидроизоляции скопления воды, высыхание которой приводит к концентрации напряжений в трещинах образующейся корки грязи. Благодаря тому, что под балласт затруднен доступ кислорода, гидроизоляционный слой не подвержен риску возгорания в той степени, как на открытом воздухе.
Балласт – оптимальное средство противодействия ветровой нагрузке. Одним из требований для надежной конструкции плоской крыши является ветроустойчивое решение ее краев (периметра). Сила на отрыв, возникающая под воздействием воздушных потоков, часто недооценивается. При этом специалисты единодушны в том, что гидроизоляционное покрытие срывает, как правило, только тогда, когда края кровли недостаточно укреплены от разрушающего воздействия ветровых нагрузок. Практика повреждений однозначно подтверждает это высказывание.
К числу преимуществ балластной кровли относится возможность полезного использования площади крыши, в том числе для создания зеленых насаждений.
Балластная кровля с гравийной засыпкой
Конструктивные особенности
Конструкция балластной кровли зависит от типа применяемой мембраны и балласта (рис. 3-4). Как правило, в качестве теплоизоляционного слоя применяют жесткие плиты из пенополистирола (преимущественно из экструдированного пенополистирола), но допустимо применение утеплителя из минеральной ваты высокой прочности или их комбинация.
| Если теплоизоляция выполняется из пенополистирола, а гидроизоляция – из ПВХ-мембраны, их требуется разделить слоем геотекстиля или стеклоткани, чтобы предотвратить «миграцию» пластификаторов. |
В случае применения балласта из остроконечного щебня не рекомендуется активно эксплуатировать кровлю, не рекомендуется ходить, так как возможно механическое повреждение мембраны. Поэтому эксплуатируемые зоны (например, если на кровле имеется оборудование, требующее технического обслуживания) всегда покрываются тротуарной плиткой.
Дмитрий Сиденко, канд. техн. наук, руководитель сектора организации и технологии кровельных работ ЦНИОМТП, г. Москва
Балластные кровли занимают свою заслуженную нишу среди различных видов конструкций кровель. Функциональное назначение балласта может быть разное: от простого пригруза, до механической и теплоизоляционной защиты кровельного ковра. В первую очередь это связано с дальнейшей эксплуатацией поверхности крыши, обслуживанием оборудования, находящегося на ней, высотным и климатическим расположением здания. Данная конструкция кровли требует высокого качества изготовления гидроизоляционного ковра, правильного устройства разделительных слоев и организации отвода воды. Это связано с тем, что при ремонте балластных кровель значительно возрастает стоимость работ. Часто встречается и частичное покрытие кровли защитным слоем, например, создание пешеходных дорожек для персонала, обслуживающего различное оборудование. Исходя из высоких требований к балластным кровлям, в качестве кровельного материала лучше применять полимерные материалы, как более долговечные, не боящиеся застоев воды и не подверженные гниению.
Эксплуатируемые крыши (рис. 5), в зависимости от проектного решения, могут быть рассчитаны на передвижения по ним как людей, так и автотранспорта.
Покрытия, выдерживающие нагрузку от человека, выполняются из морозостойких материалов (каменных плит, бетона, керамики и др.). Плиты применяют и для покрытия дорожек на озеленяемых крышах, и, как это уже говорилось выше, для обустройства эксплуатируемых участков кровель с гравийной засыпкой. Слой, защищающий мембрану, выполняется из геотекстиля.
Евгений Спиряков, руководитель проекта LOGICROOF Корпорации «ТехноНИКОЛЬ»
На старых кровлях, покрытых гравием, со случайно образовавшейся растительностью, или на крышах с озеленением возникают прямые биологически-химические воздействия на кровельную изоляцию вследствие образования корней и разложения органических веществ. В соответствии с этим при устройстве балластной кровли и выборе материала очень важно учитывать следующие требования: устойчивость материалов, входящих в состав кровельного «пирога», к кислотам, к воздействию микроорганизмов, к воздействию сильнощелочных pH-значений. Эти показатели являются неотъемлемыми критериями оценки материала.
Особое значение для озелененных кровель, для кровель, покрытых гравием, и свободно обдуваемых кровель в отношении наличия необходимого количества воды для растений при возведении озеленения с постоянным балансом между избытком воды и водяным паром, между максимальным объемом воды после выпадения осадков и остаточной влажностью при засухах также имеет стойкость к гидролизу.
Вольфганг Эрнст, специалист в области исследований кровельных материалов, проводил опыт «стойкость к воздействию микроорганизмов», где испытывалось более 100 образцов различных групп материалов: ЭПДМ, ТПО, ПВХ, EVA, PYE, жидкие синтетические материалы… При проведении теста образцы кровельных покрытий закопали в компост на 6 месяцев. Оценивалось увеличение/уменьшение гибкости по сравнению с новым материалом. По результатам проведенных исследований были выявлены и частные образцы, показатели которых были неудовлетворительные как в подгруппе ТПО, так и в подгруппе ПВХ. Но в целом, учитывая все показатели, – ПВХ-мембраны показали стойкость к микроорганизмам выше, чем у ТПО. Поэтому в любом конкретном случае необходимо рассматривать каждого конкретного производителя как ПВХ-, так и ТПО-мембран.
Корпорация «ТехноНИКОЛЬ» имеет большой опыт поставки материалов на балластные эксплуатируемые и неэксплуатируемые кровли. Основные преимущества балластной кровли: низкая стоимость, уменьшенное количество швов за счет применения рулонов наибольшей ширины, высокая скорость монтажа и повышенная атмосферостойкость. Но не стоит забывать и про ее особенность: низкую ремонтопригодность.
«Зеленые» кровли – это самая технологически сложная система из всех решений балластных кровель. Поскольку здесь имеется множество нюансов, тема эта требует отдельной статьи.
Монтаж тротуарной плитки на эксплуатируемой кровле
Инверсионные кровли
Балластные кровли могут выполняться и по системе инверсионных кровель: теплоизоляция укладывается поверх гидроизоляции и пригружается балластом (рис. 7). Для того чтобы мелкие частицы пыли не проникли в теплоизоляционный слой, рекомендуется предварительно укладывать фильтрующий слой из геотекстиля. Балласт поверх плотного геотекстиля гарантирует защиту от вспучивания плит и препятствует их всплытию при ливневых осадках.
Стоит отметить, что конструкция инверсионной кровли не требует устройства пароизоляции, функцию которой выполняет гидроизоляционный ковер. Однако в данном случае необходимо создание уклона не менее 1,5-2 % для обеспечения свободного стока воды с поверхности мембраны. По требованиям строительной физики инверсионные кровли со стоячей водой недопустимы, так как в этом случае возможно возникновение «мостиков холода» и промерзание кровельного «пирога». Поэтому если инверсионные кровли планируется озеленять или использовать для передвижения транспортных средств, то необходимо устройство слоя свободной диффузии влаги, например, засыпка гравием или укладка разделительного ковра (защитный дренажный фильтрующий слой или нетканое полотно), который обеспечит ее удаление из «пирога».
Андрей Кашабин, начальник технического отдела ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб»
При возведении балластных кровель подрядчики часто используют щебень с острыми краями вместо промытого гравия, к тому же без применения разделительного слоя и с включением мелких частиц и мусора. Требуется дополнительный контроль со стороны службы заказчика, так как эта экономия может привести не только к засорению системы водостока, но и к повреждению мембраны.
Пример организации эксплуатируемой кровли с покрытием из тротуарной плитки
Гидроизоляционный слой
Александр Смирнов, генеральный директор строительной компании ООО «Гидропруф».
Главным преимуществом балластных кровель является возможность их активной эксплуатации круглый год. Гидроизоляционная мембрана находится под постоянной защитой от воздействия атмосферных осадков и УФ-лучей верхними слоями пирога, что значительно увеличивает срок ее службы. Среди недостатков данной системы следует отметить следующие. Балластная система создает значительные нагрузки на кровле и по этой причине невозможно ее повсеместное применение. Она требует больших трудовых и финансовых затрат по сравнению со стандартными кровельными пирогами. Мой совет: если решено сделать на кровле балластную систему, выбирайте надежного подрядчика, с опытом по устройству подобных систем. Недобросовестно выполненные работы приведут к протечкам, что в свою очередь может привести к частичному или полному демонтажу кровельного пирога.
ТПО-мембраны, в составе которых пластификаторов нет, не подвержены разрушительному воздействию грибков и бактерий. Балластные конструкции оптимальны для данного типа мембран, так как в таком случае сводятся «на нет» их основные недостатки:
• ТПО-мембраны имеют группу горючести Г2-Г4, а в составе балластных кровель многократно снижается риск их возгорания.
• У ТПО-мембран выше коэффициент температурного расширения, однако балласт нивелирует и это свойство.
Эксплуатируемые кровли на крышах общественных объектов позволяют использовать для практических целей значительные площади городских территорий
При устройстве балластной кровли полотнища полимерных (или полимерно-битумных, в один – два слоя) мембран свариваются между собой и дополнительно механически крепятся по периметру, а по всей поверхности пригружаются балластом.
ЭПДМ-мембраны выпускаются в виде полотнищ большой площади (до 900 м2), поэтому применение этого материала позволяет максимально использовать его преимущество, накрывая большие площади одним рулоном (соответственно, образуется малое количество швов).
Николай Еремин, продакт-менеджера изоляционного подразделения «Сен-Гобен Изовер» компании «Сен-Гобен Строительная Продукция Рус»
Балластные кровли действительно имели достоинства и получили широкое применение в нашей стране в 1960-1970 гг. Серьезное улучшение УФ-стойкости гидроизоляционных материалов, а также улучшение их противопожарных свойств в значительной степени нивелировали необходимость балластных кровель. Современные материалы позволяют монтировать кровли, не насыпая балласт и достигать тех же преимуществ. В последнее время балластные кровли все больше трансформируются в инверсионные эксплуатируемые. В тех случаях, когда необходимость в эксплуатируемых крышах отсутствует, экономически более целесообразны кровли с гидроизоляционной мембраной на основе ПВХ и утеплителем из жестких стекловолокнистых плит.
Пример сочетания гравийной засыпки и зеленых насаждений
«Ложка дегтя»
Покрытие из тротуарной плитки на кровле делает оборудование, установленное на крыше, доступным для эксплуатационных служб
Михаил Яборов, ООО «ТемпСтройИзоляция»
По оценкам трудоемкости и себестоимости в настоящее время подрядчику выгоднее на кровлях монтировать механически закрепленную систему. Наша организация выполняла объекты с мембраной ЭПДМ (США). Там, благодаря широким рулонам мембраны, можно одним куском материала закрывать значительные площади, и в сочетании с ЭПДМ применение балласта было оправдано. Опыт эксплуатации балластных кровель на корпусах офисного центра Газпрома на ул. Наметкина показал и такую особенность кровель. Вороны, привлеченные блеском световых фонарей или красноватым цветом гранитного щебня, подымали камешки и роняли вниз, в том числе на фонари. В итоге с участием нашей организации при ремонте кровель на ряде корпусов щебень был заменен на тротуарную плитку.
Посыпки и наружные защитные слои кровли
В качестве защиты на рулонных битумных материалах (РБМ), применяемых для устройства верхнего слоя кровельного ковра, используется либо посыпка, либо фольга.
Посыпки и наружные защитные слои (НЗС) существуют разные, их выбор производитель осуществляет исходя из желания дать РБМ определенные свойства.
Важность этого момента легко потверждается следующим.
В качестве образца для испытания N1 был выбран довольно неплохой битумно-полимерный материал на основе совместимой стеклоткани без посыпки.
В первом раунде испытания на усталость (эндурантность) свежий материал подвергался принудительному расширению на месте зазора между панелями перекрытия. Работа на сжатие-растяжение велась в пределах 1-2 мм. Материал показал эндурантность 1500 рабочих циклов, прежде чем начались структурные изменения и нарушение целостности.
В втором раунде материал перед испытанием был помещен на 2 суток в термостат-солярий, где с помощью генератора создавалось UV-излучение, а нагретый воздух сохранял температуру 60 оС. Такие условия эквивалентны 10-летнему пребыванию полотна на улице по суммарной величине поглощенных UV-лучей на единицу площади (действительно для 68-72% площадей РФ, кроме районов Кавказа, где величины соответственно выше). Потом проводилось испытание на выносливость. Материал показал выносливость 10 рабочих циклов, после чего он начал разрушаться. Разница (1500 против 10), как видно, налицо.
В качестве образца для испытания N2 был выбран этот же материал, но с посыпкой.
Во втором раунде он показал выносливость 200 рабочих циклов против 10 в испытании N1, т. е. на порядок выше, чем образец того же материала, но без посыпки. Из этого ясно, насколько посыпка снижает скорость старения материала. Также доказательством важности применения посыпки служит испытание на измерение показателя текучести, находящегося в прямой зависимости от температуры кровельного ковра, сообщаемой ему под действием UV-излучения (солнечные лучи).
При недостаточной устойчивости к течению типичное битумное вяжущее уже при температуре в 70-75 оС начинает сползать с основы, если уклон кровли больше 3о. Добавка всего 1,5 кг посыпки на 1 кв. м материала позволяет снизить рабочую температуру ковра на 10 оС. Таким образом, добавление посыпки позволяет расширить температурный режим, а значит, и возможности материала.
Но у посыпки есть и кое-какие особенности: очень важно, насколько технологически пригодна посыпка для данного битумного-вяжущего (БВ), ибо некоторые из них очень быстро осыпаются, что может привести к засорению систем водостока и дренажа испорченному внешнему виду. Наименее выносливы с этой точки зрения песок и вермикулит (потеря до 64% на ед. площади), от использования которых многие производители уже отказались либо собираются это сделать. Наиболее предпочтительны гранит, сланец, базальтовые грануляты и асбогаль.
Каждый второй стекложгут грида вынесен в низлежащую плоскость для увеличения сцепления с несущей основой. Шарики полиамида, заглубленные в поверхностные слои БВ, несущего фольгу, должны обеспечить лучшее сцепление внешних слоев БВ со слоями, находящимися у основы. В обоих случаях для внешних слоев БВ пытаются подобрать сорта битумов с вязкостью, обеспечивающей предполагаемые линейные расширения в закладываемом температурном интервале эксплуатации. Но даже за рубежом, где производитель имеет хороший выбор сортов битумов (около 50 сортов против 5-7 в РФ), найти нужный битум проблематично.
Как видно, такой способ очень затратен, и, должно признать, пока не принес стабильных результатов.
К сожалению, из отечественных производителей пока никто не смог создать полноценный РБМ с фольгой в качестве НЗС. Известные материалы типа «фольгоизола» и подобных трудно безбоязненно назвать удачными.
Защитное покрытие битумных рулонных материалов
Виды защитного покрытия
Защитное покрытие на кровельных материалах играет очень важную роль. Битум не является полимером сильно устойчивым к воздействию ультрафиолета. Как любой полимер битум разрушается, теряя свою эластичность и гибкость.
Любая посыпка или непрозрачный защитный слой будет предохранят материал от разрушения.
Речной мытый песок к сожалению не может относиться к посыпкам, и только лишь на время около 6 месяцев способен предохранить материал от губительного разрушения поверхностного слоя.
Виды материалов по типу защитного слоя:
Крупнозернистая посыпка
Применяется для материалов верхнего слоя водоизоляционного ковра.
Виды крупнозернистой посыпки:
Базальт является самой качественной посыпкой. Он менее всего изменяет цвет с течением времени, поэтому применяется для цветных решений и хорошо удерживается на материале.
Сланец оптимальный для применения в качестве защитного слоя материал, в тех случаях, где требование к стадиальности цвета не высокие.
Важно! Крупнозернистая посыпка защищает материал от ультрафиолета, нагрева и механических повреждений.
В кровельных рулонных материалах ТЕХНОНИКОЛЬ для придания посыпке дополнительных водоотталкивающих свойств применяется обработка посыпки специальными гидрофобизированными составами.
Мелкозернистая посыпка
Как правило, применяется песок. Рекомендован для укладки сверху материалов на мастику.
Защитная полимерная пленка
Применяется в рулонных материалах, укладываемых методом наплавления.
Виды покрытия с верхней стороны рулона
Виды покрытия с нижней стороны рулона
Альтернативные варианты защиты верхнего слоя кровли:
Пример выполнения защиты из тротуарной плитки:
Пример выполнение балластного слоя:
Пример окраски материала защитными алюминиевыми мастиками: