Кровля из битумнорезиновой композиции
С. М. ГЛИКИН, канд. техн. наук А. М. ВОРОНИН, канд. техн. наук
В. В. МАККАВЕЕВ, аспирант (ЦНИИпромзданий)
Одно из перспективных направлений снижения стои-
мости кровельных материалов — использование при их
производстве отходов. При этом решается задача утили-
зации отходов и сбережения природных ресурсов.
К таким отходам, в частности, относится резиновая
крошка, получаемая при переработке старых автомо-
бильных шин. Она входит во многие мастичные составы
в качестве наполнителя, повышающего их устойчивость
к воздействию высоких температур и эластичность. По-
следнее очень важно в период эксплуатации кровель
при отрицательных температурах.
Впервые идея переработки старой резины в крошку
была запатентована Паркером в 1846 г., но широкое ее
применение началось с конца 1940-х гг. при изготовле-
нии подошвенных пластин. С тех пор производство и по-
требление резиновой крошки росли, улучшалось ее ка-
чество, разрабатывались технологии ее получения [1].
Фирмой предложен композици-
онный материал «БИТРЭК-И», представляющий собой го-
товый к употреблению мастичный состав из химически
модифицированного мелкодисперсной резиновой крош-
кой битума (ТУ ). Такой состав
предназначен для использования в качестве горячей мас-
тики при изготовлении асфальта и мастичных кровель.
В лаборатории кровель ЦНИИпромзданий проведены
испытания с целью оценки влияния атмосферных факто-
ров на изменение исходных показателей физико-техни-
ческих свойств материала в процессе эксплуатации
кровли и гидроизоляции. Исследовалось влияние дли-
тельного увлажнения, термостарения, отрицательных
температур, а также циклического воздействия нагрева,
увлажнения, замораживания и оттаивания. Определение
исходных физико-технических показателей материала
проводилось в соответствии с ГОСТ (табл. 1).
Анализ полученных данных свидетельствует о более
высоких прочностных и деформативных свойствах дан-
ной композиции, а также адгезии к различным материа-
лам основания по сравнению с требованиями, преду-
смотренными ГОСТ 30693—2000. Особо следует отме-
тить важное свойство — «самозалечивание», т. е. «за-
живление» мест повреждения кровельного ковра при
воздействии положительных температур.
Для повышения прочности водоизоляционных слоев
в мастичном кровельном ковре их армируют, как прави-
ло, стекломатериалами: стеклохолстом, стеклотканью, а
также полотном из синтетических волокон, которые ис-
пользуются и в качестве армирующей основы в наплав-
ляемых рулонных материалах. Испытаниями установле-
но (табл. 2), что «БИТРЭК-И» хорошо сочетается с ар-
мирующей основой. Благодаря высокой прилипаемосги
(адгезии) к стекловолокнам прочность материала повы-
Таблица 1
Показатель | Норма | Результаты испытаний |
Плотность, г/см3 | - | 1,1 |
Условная прочность при растяжении, | >0,2 | 0,24 |
Относительное удлинение, % | > 100 | 360 |
Водопоглощение через 24 ч, % | <2 | 0,1 |
Гибкость на брусе с закруглением | Не выше | Минус 2 |
Водопроницаемость при давлении | 10 | 10 |
Теплостойкость, "С | - | 60 (85*) |
Адгезия, МПа: | >0,1 | 0,61 0,62 0,79 0,82 |
* Приведены значения, полученные в результате доработки состава. |
Таблица 2
Показатель | Неармиро - ванный слой | Армирован - ный слой |
Условная прочность при растяже- | 0,24 | 1,37 (~ 1,8) |
Относительное удлинение, % | 360 | 24(7...11) |
Примечание. В скобках приведены показатели наплавляемого |
Таблица 3
Показатель | Температура воды | |||||
20 °С | 70 °С | |||||
Время нахождения материала в воде, сут | ||||||
0 | 7 | 14 | 0 | 7 | 14 | |
Прочность | 1,37 | 1,35 | 1,58 | 1,37 | 1,43 | 1,58 |
Относитель- | 24 | 18 | 20 | 24 | 24 | 16,7 |
Таблица 4
Показатель | Время термостарения, сут | |
0 | 14 | |
Прочность при растяжении, МПа | 1,37 | 1,93 (+40,9 %) |
Относительное удлинение, % | 24 | 21 (-12,5 %) |
шается и одновременно снижается деформативность,
которая при этом остается выше, чем у наплавляемых
рулонных материалов с аналогичной основой.
В связи с тем, что коэффициент линейного изменения
битуминозных составов а ^ = 200-10"6 град ~1 на порядок
выше, чем у основания под кровлю (например, из цемент-
но-песчаного раствора а^р = 15...20-10"6 град "1), были
проведены исследования с целью выявления трещино-
стойкости изоляционных слоев, нанесенных на цемент-
но-песчаную подложку, при воздействии низких темпера-
тур. Проверке подвергался как армированный, так и неар-
мированный слой композиции «БИТРЭК-И». При воздейст-
вии отрицательных температур до минус 60 °С в изоляци-
онных слоях не обнаружено трещин и отслоений.
После 24 сут нахождения в воде масса неармирован-
ных пленок увеличилась на 0,8 %, а армированных — на
1,3 %. При этом показатели прочности и дефомативно-
сти армированной пленки при длительном воздействии
холодной и горячей воды изменились не более чем на
20 % (табл. 3), что в значительной степени обусловле-
но неоднородностью армирующего стеклохолста.
Испытаниями на термостарение (табл. 4) при воз-
действии температуры 70°С устанавлено увеличение
прочности при снижении деформативности армирован-
ной композиции «БИТРЭК-И». В табл. 3 и 4 в скобках
приведены изменения показателей по сравнению с ис-
ходными. Результаты испытаний показали, что после
циклических воздействий перечисленных ранее атмо-
сферных факторов показатель гибкости снизился на
2 "С, что соответствует 1,5 условным годам эксплуатации
материала. Если принять изменение этого показателя по
прямолинейному закону, то снижение гибкости у таких
изоляционных слоев до предельной величины (до +10...
15 °С) произойдет через 15—20 лет.
Таким образом, можно утверждать, что изоляцион-
ные слои из материала «БИТРЭК-И» обладают высокой
деформативностью, низким водопоглощением, хорошей
адгезией к материалам основания и высокой трещино-
стойкостью при атмосферных воздействиях.
Конструктивное решение кровельного ковра из ком-
позиции «БИТРЭК-И» зависит от уклона кровли, который
для мастичных материалов составляет от 0 до 25 %.
При уклоне от 0 до 3 % необходимо предусматривать
три—четыре мастичных слоя с армирующими проклад-
ками для основного водоизоляционного ковра, от 3 до
25 % — три слоя; и в том и в другом случае для допол-
нительного водоизоляционного ковра — один слой в ен-
довах, на коньковых и карнизных участках и два — на
примыканиях к вертикальным поверхностям [2].
Результаты проведенных исследований открывают
перспективу создания рулонного кровельного и гид-
роизоляционного материала на базе состава «БИТ-
РЭК-И».
ЛИТЕРАТУРА
1. Использование амортизированных шин и отходов произ-
водства резиновых изделий/ , -
довский. Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1986.
2. Кровли. Руководство по проектированию, устройству,
правилам приемки и методам оценки качества/ ОАО
«ЦНИИпромзданий». М., 2002
