В послевоенный период при сооружении производственных зданий широкое распространение получили рубероидные и рубероидно-пергаминовые кровли с верхним слоем из рубероида с крупнозернистой или с чешуйчатой посыпкой. Результаты обследования показывают, что эти кровли обладают относительно низкими эксплуатационными качествами и требуют частых ремонтов. Часть посыпки на лицевой поверхности рубероида смывается водой уже в первые месяцы эксплуатации и в покровном слое появляются каверны, микротрещины и другие дефекты, которые способствуют усадке картонной основы и образованию складок. Эти явления происходят потому, что в процессе изготовления рулонных материалов не ‘происходит полного насыщения картонной основы битумами и чем меньше это насыщение, тем быстрее могут развиваться дефекты в верхнем слое рулонного ковра.
Последовательность развития дефектов в кровлях с верхним слоем из рубероида с крупнозернистой посыпкой из кварцевого песка можно проследить на примере кровель, эксплуатирующихся в Тбилиси. На участке кровли одного из зданий камвольно-суконного комбината «Советская Грузия» через пять месяцев эксплуатации (рис. Ш.35) усадочные явления в картонной осно — Ее рубероида вызвали уменьшение продольной нахлестки полотнищ почти на 2 см. Затем на таких кровлях проявляются отдельные поперечные и продольные складки. На рис. 111.36 показан вид кровли на одном из зданий этого комбината через два года после устройства. На поверхности кровли видны складки и вздутия. К чет- вертому-пятому году эксплуатации поперечные и продольные складки распространяются по всей площади
Рис. Ш.35. Вид усадки в кровельном рубероиде через пять месяцев эксплуатации
Рис. 111.36. Вид усадки в кровельном рубероиде спустя два года эксплуатации |
> Ч |
J |
J |
Рнс. 111.37. Вид кровли после пяти лет эксплуатации
Рис. 111.38. Складчатость кровельного рубероида иа шеаовом ■покрытии после пяти лет эксплуатации. В средней части отмечены полотнища рубероида с минеральной посыпкой из сланцевой гали |
Кровли (рис. II 1.37), а она требует капшального ремонта.
Увеличение уклона кровель не снижает усадочных явлений в полотнищах рубероида. На рис. 111.38 показан вид рубероидной кровли на крутых участках шедо — вого покрытия тбилисской трикотажной фабрики. После ттн лет эксплуатации на кровельном рубероиде почти не осталось песчаной посыпки, и эта кровля (как н пологие аналогичной конструкции) покрылась поперечными и продольными складками.
В некоторых случаях из-за усадки картонной основы нахлестка полотнищ кровельных материалов расходится, и в образовавшиеся щели может попадать вода.
Результаты обследований показываю г, что не все виды минеральных посыпок так быстро смываются с поверхности рубероида, как песок. На кровле того же ше — дового покрытия наклеены полотнища рубероида с минеральной сланцевой крошкой (сланцевой галью) темно-серого цвета крупностью зерен 2—4 мм. Такая посыпка значительно лучше удерживается на поверхности рубероида. Дефекты на этом участке значительно меньше выражены.
По-видимому, плохая адгезия кварцевого песка к битуму вызывается значительной разницей в коэффициентах линейного расширения этих материалов, сильным различием их гидрофильностн, а также наличием расклинивающего действия пленочной воды, попадающей в процессе эксплуатации кровель в места контакта песка с битумом.
Наблюдения показывают, что быстрое развитие усадочных деформаций в рулонных материалах связано с потерей бронирующей посыпки с лицевой поверхности рубероида. В местах, где находилась крупнозернистая посыпка, вода сравнительно легко проникала к картонной основе кровельных материалов. Попеременное увлажнение и высыхание картонной основы приводит к усадке кровельных материалов, они могут покоробиться, i! даже загнить.
Вода может легко проникать к картонной основе кровельных материалов и по трещинам, которые образуются в покровном лицевом слое кровельного рубероида при раскатывании его вследствие недостаточной гибкости мастик, применяемых для изготовления рубероида. Трещин появляется особенно много в кровлях, устраиваемых в холодный период времени (ниже 10°С). Все эти дефекты свидетельствуют о необходимости своевременного выполнения ремонтных работ.
Чтобы повысить стойкость рулонных кровель без защитных слоев против атмосферных воздействий, необходимо существенное улучшение качества применяемых кровельных материалов, которое должно быть основано на:
Повышении степени пропитки картонной основы кровельных материалов;
Применении для покровных слоев мастик, обладающих достаточной гибкостью;
Применении крупнозернистых тюсыпок, имеющих в условиях эксплуатации надежную адгезию к битумам.
По данным опроса ста предприятий различныхотрас — лей промышленности установлено, что ежегодно ремонтируется около 23% рулонных кровель [59]. Срок службы рулонных кровель в среднем не превышает пяти лет. По расчетным данным НИИАсбестцемента, предполагается, что в результате повышения качества кровельных материалов, улучшения кровельных работ и эксплуатации срок службы рулонных кровель, уложенных после 1960 г., будет увеличен до семи лет.
Опыт строительства п эксплуатации рулонных кровель. показывает, что срок их службы может быть значительно повышен благодаря применению специальных защитных слоев.
Над зданием московского троллейбусного депо им. Щепетильникова в 1908 г. была сделана плоская кровля из четырех слоев толь-кожи на дегтевых мастиках с защитным слоем из мелкого гравия. Двускатная кровля с уклоном —2,5% имеет площадь около 10 тыс. м2. По этой площади равномерно установлены зенитные Д-образные фонари. За весь период эксплуатации кровля ни разу не ремонтировалась; в удовлетворительном состоянии находится она н сейчас. Пробы дегтевой мастики, взятые с этой кровля, показали температуру размягчения по методу «кольцо и шар» 50— 51°С и мало отличаются от температуры размягчения дегтевых мастик, рекомендуемых в настоящее время для устройства таких кровель.
Краснопресненское трамвайное депо в Москве имеет такую же конструкцию кровли, и за 58 лет эксплуатации она также не ремонтировалась.
Над цехом разделения воздуха химического комбината в Чирчике (вблизи Ташкента) в 1939 г. была построена скатная кровля с уклоном из трех слоев пергамина на битумных мастиках с защитным слоем из мелкого гравия, втопленного в мастику. Несмотря на агрессивность внешней среды, эта кровля за 26 лет эксплуатации не ремонтировалась и находится в удовлетворительном состоянии. Защитный слой на этой кровле имеет толщину примерно 8 мм. При тщательном обследовании в нем не установлено каких-либо дефектов. Следует отметить, что в коньковой части, где битумная мастика не покрыта гравием, кровля покрылась трещинами.
Работники эксплуатационной службы комбината отмечают, что кровли из двух слоев пергамина и рубероида с крупнозернистой посыпкой, работающие в аналогичных условиях, приходится заменять примерно через шесть лет.
В 1939 г. над цехом № 4 обувного предприятия «Исаки» в Тбилиси построена плоская кровля с уклоном примерно 3,5% из трех слоев пергамина на битумных мастиках с защитным слоем из мелкого гравия, втопленного в битумную кровельную мастику (рис. 111.39).
Рис. II 1.39. Вид кровли цеха N° 4 обувного предприятия «Исаии» После 25 лет безремонтной эксплуатации |
При обследовании установлено, что за 25 лет эксплуатации кровля не ремонтировалась и находится в удовлетворительном состоянии.
Кровли соседних цехов из пергамина и рубероида с крупнозернистой посыпкой капитально ремонтируются через четыре—шесть лет. Вид такой кровли на одном из цехов этого. предприятия спустя пять лет "после замены показан на рис. 111.37. На поверхности кровли видны складки и вздутия, в которые легко попадает вода. Кровля протекает и снова требует капитального ремонта.
Перечень долголетней службы кровель с защитным гравийным слоем можно продолжить. В этой связи представляют — интерес конструкции кровель, применяемые за рубежом.
Анализ массовых конструкций кровель в США, Канаде, Франции, ФРГ, Финляндии и других странах ‘показывает, что плоские и малоуклонные скатные кровли с применением рулонных материалов, на которые строительные фирмы дают значительные гарантийные сроки, выполняются многослойными (от трех до пяти слоев) и обязательно с гравийными защитными слоями. В большинстве стран защитный слой выполняется из мелкого гравия (или каменной крошки), втопленного в кровельную мастику.
Американские фирмы рекомендуют устраивать защитные слон из гравия (или шлака), втопленного в мастику на кровлях с уклонами до 16%.
Нормами ФРГ (45] предусматривается необходимость устройства защитного слоя из гравия с фракцией зерен 3— 7 мм, который втапливают в мастику примерно наполовину, а на кровлях с уклоном менее 5% предусматривается устройство двух защитных слоев. Считается, что наилучшей формой ухода за кровлями является создание на них гравийного защитного слоя, втапли — ваемого в холодную мастику.
Во Франции гравийный защитный слой крупной фракции (15—30 мм) в мастику не втапливают, а рассыпают ровным слоем по водонзоляционному ковру, предварительно окрашенному кровельной мастикой(60].
Кроме гравийного защитного слоя в некоторых странах часто применяют литой асфальт. Защитные слон из гравия и литого асфальта выполняют на уклонах до 8%, а кровли из асфальта —не более 6% {61].
Положительный опыт применения литого асфальта в качестве защитного слоя плоских рулонных кровель есть и у нас. В течение шести лет успешно эксплуатировался участок кровли ГПЗ-1 в Москве, выполненный из трех слоев рубероида с защитным слоем из литого асфальта толщиной 15—25 мм. Литой асфальт укладывали зимой. В состав асфальтовой смеси входили: 9—10% битума БН—III, 17—19% минерального порошка и 75— 71% песка. Специальные температурные швы в защитном слое не выполнялись и в нем появились небольшие трещины, которое были залиты весной легкоплавким битумом.
В последующие годы эксплуатации трещины не появлялись. Прежде же эту кровлю приходилось почти ежегодно ремонтировать, и отдел эксплуатации завода считает, что устройство асфальтового защитного слоя радикально повысило долговечность кровли и позволило использовать ее для перемещения грузов, временного складирования материалов и других целей.
Примеры успешного применения литого асфальта в качестве защитных слоев рулонных кровель есть в Батуми (кинотеатр), в Тбилиси (телестудия) и др.
Приведенные выше факты показывают, что для производственных зданий массового строительства целесообразнее применять кровли с гравийным защитным слоем. Этому способствует не только доступность материалов, но и существенная экономия кровельных материалов и средств, расходуемых обычно для ремонтных работ по поддержанию в исправном состоянии менее долговечных кровель без защитного слоя.