Кровля из битумнорезиновой. композиции

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 по ГОСТ	Результаты испытаний
Плотность, г/см3	-	1,1
Условная прочность при растяжении, МПа	>0,2	0,24
Относительное удлинение, %	> 100	360
Водопоглощение через 24 ч, % по массе	<2	0,1
Гибкость на брусе с закруглением радиусом 5 мм при температуре, °С	Не выше минус 5	Минус 2 (минус 15*)
Водопроницаемость при давлении 0,03 МПа в течение, мин	10	10
Теплостойкость, "С	-	60 (85*)
Адгезия, МПа: к цементно-песчаному раствору (бетону) к оцинкованной стали к дереву к неоцинкованной (черной) стали	>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- нии, МПа	0,24	1,37 (~ 1,8)
Относительное удлинение, %	360	24(7...11)
Примечание. В скобках приведены показатели наплавляемого рулонного материала с армирующей основой из стеклохолста.

Таблица 3

Показатель	Температура воды
20 °С	70 °С
Время нахождения материала в воде, сут
0	7	14	0	7	14
Прочность при растя- жении, МПа	1,37	1,35 (-1.5 %)	1,58 (+14,6 %)	1,37	1,43 (+4,4 %)	1,58 (+14.6)
Относитель- ное удлине- ние, %	24	18 (-25 %)	20 (-16,7)	24	24 (0%)	16,7 (-20 %)

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