В покрытиях промышленных зданий преимущественно применяют кровли из рулонных материалов и мастик. Такие кровли могут устраиваться не только скатными, с немедленным отводом воды к водо — отнодящим устройствам, но и плоскими; на их устройство идут доступные, недорогие материалы; правильно выполненные рулонные кровли обладают достаточной надежностью.
Качество кровель зависит от подготовки основания. Невозможно тщательно склеить рулонный материал с основанием, на поверхности которого есть впадины, выступы, борозды н другие неровности. Такие кровли легко повреждаются и являются ненадежными. Основными критериями, определяющими пригодность основания для наклейки рулонных материалов, являются: ровность, сухость, обеспыленность и прочность его поверхности.
При больших объемах работ по устройству оснований трудно добиться идеально ровной поверхности. Строительными нормами предусматриваются допуски ровности основания, которые определяются контрольной рейкой, длиной 3 ж. Плавно нарастающие просветы между контрольной рейкой и основанием не должны превышать 10 мм. Более глубокие плавные и менее глубокие резкие впадины необходимо заполнять цементным раствором, а все выступы, мешающие плотному склеиванию полотнищ рулонных материалов по всей поверхности к основанию, срубать.
Сухость и обеспыленность основания определяют пробным приклеиванием куска рулонного материала. При влажном и запыленном основании не происходит хорошего сцепления его с мастикой, приклеенное полот»
Нище будет сравнительно легко отслаиваться от основания. Наклейка рулонных материалов по влажному или запыленному основанию также может служить причиной появления вздутий водоизоляционного ковра, а в некоторых случаях и причиной срыва его при порывах ветра.
Прочность основания зависит от вида материалов, применяемых для устройства выравнивающей стяжки, и от вида материалов, по которым она выполняется. В настоящее время для устройства выравнивающих стяжек, поверхности которых служат основанием для устройства рулонных кровель, применяют в основном цементно-пес — чаный раствор марок 50—100 и песчаный асфальтобетон прочностью на сжатие не ниже 8 кГ/см2 при 50 С.
В некоторых случаях (при небольших объемах работ) основанием под кровлю служат настилы из досок, к которым нижний слой рулонного материала прибивают толевыми гвоздями. Такие основания редки, и поэтому приемы их устройства здесь пе рассматриваются.
По плитным и монолитным утеплителям устраиваются выравнивающие стяжки из цементно-песчаного раствора марки 50 или нз песчаного асфальтобетона. Толщина таких выравнивающих стяжек должна составлять в среднем 15 мм. По уплотненным засыпным утеплителям применяют цемептно-песчаную (марки 100) стяжку толщиной 25 мм.
В тех случаях когда устраивают стяжку по жестким минераловатным утеплителям, применяют цементно-пес — чаный раствор марки 100, армированный стальными сетками марки 30—15/3 по ГОСТ 8478—57 или сетками, изготовленными нз стальной арматурной проволоки диаметром до 3 мм с размером ячеек не более 200x 200 мм. Толщина такой стяжки обычно составляет 25—35 мм. Неармированные цементно-песчаные стяжки и стяжки из литого асфальта по таким утеплителям проседают и не могут служить надежным основанием для устройства кровель.
Асфальтовые выравнивающие стяжки более трудоемки и дороги. Строительными нормами предусматривается их применение в осенне-зимний период (с частыми атмосферными осадками и отрицательной температурой). Максимально допустимые уклоны при устройстве стяжек из асфальтобетона не должны превышать 25%; при этом температура теплостойкости литого асфальта должна превышать максимальную температуру наружного воздуха в районе строительства не менее чем в два раза.
Зимой можно применять цементно-песчаные стяжки с добавкой поташа до 10%, который ускоряет схватывание и твердение раствора.
Выравнивающие стяжки из цементно-песчаного раствора делают полосами шириной до 3 м, ограниченными рейками, которые служат маяками для устройства ровных поверхностей основания под кровлю. Цементно-пес — чаный раствор подают к местам укладки по трубопроводам при помощи растворонасосов или в емкостях на резиновом ходу. Разравнивают такую смесь виброрейкой или правилом из металлического уголка или из доски.
Чтобы обеспечить нормальное схватывание н твердение цемептно-песчаной стяжки, необходимо предохранять ее от быстрого высыхания, нанося на влажную поверхность стяжки грунтовку из смеси битума марки 5 с керосином в соотношении (по весу) 1 : 2.
Для огрунтовки цементно-песчаных поверхностей иногда применяют раствор битума в соляровом масле. Раствор этот долго сохнет, нередко задерживая кровельные работы; применение такого раствора в последнее время ограничивается.
Песчаные асфальтобетоны, применяемые для устройства выравнивающих стяжек, состоят из смеси песка (80—83% по весу), тонкомолотого минерального наполнителя с пылевидными частицами мельче 0,071 мм (20— 17%) и битума марок 2—3 (8—10°/о); для южных районов применяют битум марки 4.
Чтобы получить литой асфальт высокой плотности, необходимо, чтобы температура асфальтовой смеси была не ниже 160°С, а в конце уплотнения не ниже 140°С. Горячую асфальтовую смесь подают к местам укладки в емкостях на колесном ходу и укладывают с учетом толщины маячных реек илн реек и граней ранее выполненных квадратов из литого асфальта.
Достоинством асфальтовых стяжек является их относительно быстрая готовность для выполнения кровельных работ. Это особенно ценно зимой, когда кровельные материалы часто наклеивают вслед за устройством асфальтовой стяжки. В тех районах, где асфальт может быть получен с асфальтобетонных заводов, многие подрядчики стремятся выполнять выравнивающие стяжки из литого асфальта, вместо цементно-песчаных, обоснованно считая, что при этом в периоды с атмосферными осадками создаются более благоприятные условия для качественного выполнения кровельных работ.
Одновременно с устройством основания на основных плоскостях, в местах примыканий к выступающим конструктивным элементам устраиваются переходные участки в виде наклонных бортиков с уклоном до 100°/о (до 45°) и высотой не менее 100 мм. Вполне надежная конструкция кровли у мест примыкания может быть получена при наклейке основного водоизоляционного ковра до верха наклонных бортиков и с дополнительными слоями водоизоляционного ковра.
Для плоских кровель применяют легкоплавкие мастики, а чтобы слои водоизоляционного ковра не сползали с наклонного бортика, в его верхней части рекомендуется устанавливать антисептированную деревянную рейку, имеющую скос для закрепления края водоизоляционного ковра, или делать более пологие (до 30°) переходные участки кровель.
Работы по устройству оснований в местах примыканий должны производиться с особой тщательностью и в определенной последовательности. Сначала поверхность штукатурят или затирают, затем устраивают переходные наклонные бортики от вертикальных поверхностей к основным плоскостям кровли; если применяется цемент — но-песчаный раствор, эти операции могут совмещаться.
Устраивать основания в местах примыканий пока еще сложно; поэтому целесообразно делать переходные наклонные бортики из легкобетонных гвоздимых деталей. В этой связи представляют интерес предложения фирмы «Barrett», которая применяет переходные бортики из гвоздимого бетона, фибролита и дерева (рис. III.1). К бортикам легко крепить края водоизоляционного ковра.
Рис. III.1. Сборные детали переходных наклонных бортиков, применяемых фирмой «Barrett» для устройства кровель в местах примыканий л — из дерева; б —из фиброкартона; в — из гвоздимого бетона |
В наших условиях целесообразнее применять сборные детали с фаской (рис. III.2); в этом случае могуг быть сделаны каналы н воздушные полости для выравнивания упругостей водяных паров в покрытии с наружным воздухом.
Рис. III.2. Переходные наклонные бортики из гвоздимого бетона, образующие каналы для выравнивания упругостей водяных паров в — покрытии и наружном воздухе |
Следует отметить, что в США большое количество рулонных кровель выполняется по гипсобетонному основанию [40]. Считается, что оно обладает хорошей несущей способностью, малым весом и по стоимости является конкурентоспособным по сравнению с другими видами оснований.
Учитывая, что при твердении гипса выделяется большое количество тепла, некоторые специалисты считают, что гипсобетон может укладываться при низких температурах (без опасения, что он замерзнет до схватывания). Были случаи, однако, когда в условиях неустойчивой погоды (во избежание скопления на крыше больших масс снега) рулонный ковер наклеивали через час после заливки гипсобетона, хотя фирмы — поставщики рулонных кровельных материалов и подрядчики по кровлям считают, что кровельные работы можно начинать через 24 ч после укладки гипсобетона.
Гипсобетонное основание под кровлю также устраивают по маячным рейкам, и для получения ровной поверхности гипсобетон, который подается по гибкому шлангу, разравнивают между этими рейками. Такой способ устройства основания может представлять интерес и для нашей строительной практики.
Для устройства кровель зимой целесообразно применять сборные основания.
На строительстве предприятий нефтяной промышленности в Новокуйбышевске зимой были выполнены большие объемы кровельных работ по основанию из железобетонных плит размером 900X1350 мм и толщиной 20 мм. Плнты были армированы по контуру проволокой диаметром 4 мм и изготовлялись кассетным способом [41].
/ |
В Латвии накоплен опыт устройства сборного основания с применением большеразмерных гнпсобетонных плнт. При устройстве основания под рулонную кровЗно необходимо иметь в виду, что в материалах, применяемых для основания, с понижением температуры наружного воздуха могут появляться трещины, которые способны вызывать разрывы в одном-двух нижних слоях водоизоляционного ковра и снижать общую надежность кровель ити даже разрывать все слои водоизоляционного ковра (рис. III.3).
Чтобы не было трещин в слоях из-за температурных деформации стяжки, рекомендуется разрезать выравнивающую стяжку из песчаного асфальтобетона швами шириной 10 мм на квадратные участки с размером сторон не более 4 м и укладывать по ним полоски рулонного материала шириной 100 мм, наклеивая их с одной стороны шва [42]; непроклеенная часть полоски выполняет
роль компенсатора, увеличивающего возможное удлинение водоизоляцнонного ковра при деформациях в основании под кровлю.
В ряде зарубежных стран температурные швы рекомендуется устраивать и в асфальтобетонных и в цементно-песчаных основаниях под кровлю.
Для сравнительной оценки возможных величин температурных деформаций в асфальтовой и цементно-пес — чаной стяжках в ЦНИИПромзданий были проведены натурные измерения (43]. Деформации в асфальтовой стяжке измеряли над температурным швом, отстоящим от соседних швов на расстоянии около 4 л, а в цементно — песчаной — над одной из появившихся трещин, отстоящей от соседних трещин на расстоянии 9 и 4 я. С достаточным приближением можно сравнить изменение ширины этой трещины со швами в цементно-песчаной стяжке на расстоянии 6—7 м.
Выравнивающие стяжки в обоих случаях были выполнены по керамзитобетонным теплоизоляционным плитам.
Деформации измеряли переносным индикатором с базой 180 мм и хромированными металлическими маяками, приклеенными к стяжке эпоксидным клеем так, чтобы шов или трещина проходили между маяками на одинаковом расстоянии. В маяках были трехгранные углубления, в которые индикатор при замерах мог упираться шариками, заделанными на его концах. При помощи термокомпенсирующей скобы с неизменяемой базой в замерах исключались возможные ошибки индикатора от влияния температуры наружного воздуха.
Изменения температуры стяжек измеряли термопарами в цепи с самопишущим потенциометром
На рнс. III.4 приведены некоторые результаты измерении температурных деформаций асфальтовой и цементно-песчаной стяжки, которые показывают, что изменения деформаций в стяжках зависят от воздействующих на них температур. С понижением температуры шов в асфальтовой и трещина в цементной стяжке расходились, а при повышении температуры ширина их раскрытия уменьшалась.
Величины температурных деформаций в цементно — песчаной стяжке оказались близкими к деформациям асфальтовой стяжкн, а в некоторых случаях они были даже больше, хотя асфальт имеет больший коэффициент
линейного изменения (а=48 : Ю-6 град~1), чем цементно — песчаный раствор (а = 12,8 ■ 10~6 град’1). Это объясняется различными прочностными свойствами применяемых материалов. Асфальт по сравнению с цемеитио-песча- ным раствором при положительных температурах менее прочен. Поэтому он в меньшей степени преодолевает силы сцепления с нижележащим слоем утеплителя, чем
Цементно-песчаный раствор. При значительном понижении температуры прочность асфальта резко возрастает и может приблизиться к прочности цементно-песчаного раствора. Так, по данным Н. В. Горелшвева иФ. Н. Пантелеева £44] прочность асфальта на растяжение при его охлаждении с 18 до —22°С увеличивается с 12—14 до 50—60 кГ/см2. Температурные деформации асфальта могут несколько превышать деформации цементно-пес — чаного раствора, а с повышением температуры, когда прочность асфальта падает, он деформируется меньше, чем раствор (см. рис. 111.4). В наших исследованиях при температуре в стяжке около —24°С шов в асфальтовой
стяжке раскрылся лишь на 0,03 мм больше, чем трещины в цементно-песчаной стяжке.
На основании результатов натурных исследований можно сделать выводы, что:
1) температурные деформации цементно-песчаной стяжки в месте трещины, отстоящей от соседних трещин на расстоянии 8 и 4 м, близки к деформациям асфальтовой стяжки в местах температурных швов, отстоящих от соседних швов на расстоянии 4 м, и, следовательно, являются не менее опасными для кровель;
2) во избежание появления трещин в цементио-пес чаной стяжке, вызывающих разрывы в слоях водоизоля — ционного ковра, необходимо разделять стяжку температурными швами на квадратные участки со сторонами 6 м по этим швам, так же как и по асфальтовой стяжке, должны укладываться полоски рулонного материала (рубероида или пергамина), приклеиваемые с одной стороны шва.
Весьма актуальным является отказ от применения выравнивающих стяжек под кровлю. В этой связи представляет интерес применения теплоизоляционных плит с небольшими допусками по толщине и ровными поверхностями, пригодными для наклейки рулонных материалов.
Во II главе отмечалось, что без выравнивающих стяжек могут применяться пенополистирольные плиты с Т>- 35 кг/м3. Кроме этого, заслуживает внимания зарубежный опыт применения в покрытиях фибролитовых ‘еплоизоляционных плит с относительно плотной поверхностью в результате применения для этого слоя тонкой и однородной древесной шерсти.