Восстановление эксплуатационной пригодности мягких кровель из многослойных битумосодержащих композитов с использованием терморадиационных устройств

Восстановление эксплуатационной  пригодности мягких кровель из многослойных битумосодержащих  композитов с использованием терморадиационных устройств

Для восстановления мягких кровель из многослойных битумосодержащих композитов наиболее перспективным является термохимический способ, основанный на прогреве кровельного ковра и восстановлении свойств битумосодержащих материалов. На основе предварительных результатов исследований разработаны и изготовлены опытные терморадиационные устройства. Разработана новая технология устройства примыкания мягкой кровли.

В городском строительстве нашей страны в период развития сборного домостроения преобладали дома, в которых плоские крыши с небольшим уклоном устраивались из рулонных материалов и мастик путем наклейки или наплавлением нескольких слоев материала, в результате чего кровля представляла собой гидроизоляционныйкомпозит (имеет вид многослойного пирога). Проблема восстановления работоспособности кровель, особенно на основе многослойных битумосодержащих композитов, чрезвычайно актуальна в районах Сибири. Это связано с более жесткими климатическими воздействиями на внешнюю поверхность кровель. Только на одном машиностроительном заводе в г. Юрге Кемеровской области в аварийном состоянии находится более 1 млн. кв. м мягкой кровли (одна треть имеющейся на предприятии). В аварийном состоянии находятся мягкие кровли практически во всех сельских школах Томской области, и их восстановление (ремонт) не производится 7-11 лет. По десятилетней давности официальной статистики, в СССР было отремонтировано более 750 миллионов кв. м существующих кровель. За минувшее десятилетие существенно возросло потребление современных наплавляемых битумных и полимерно-битумных рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов [1]. В основном, наибольшее применение с 30-х годов и по настоящие время получили такие материалы, как пергамин, рубероид и толь. В основе этих материалов лежит картон, что является достоинством с экономической и технологической точек зрения и недостатком с точки зрения долговечности. Кроме того, в СНиП 2-26-99 «Кровли» [2], который заменил устаревший СНиП 2-26-76, запрещено использование рубероида на всех кровлях, кроме временных зданий и сооружений со сроком службы до пяти лет.

Свойства кровельного покрытия под действием множества факторов изменяются со временем, что отражается на способности материала выполнять гидроизоляционные функции. Гидроизоляционный композит в течение всего срока эксплуатации подвергается воздействию неблагоприятных факторов внешней среды:

— физические воздействия – тепло, холод, колебания температуры, скорость воздушного потока, вода, пары влаги, снег, иней, лед, ультрафиолетовое  и инфракрасное излучение, действие корневых систем растительности, пыль;

— механические воздействия — статические, сейсмические нагрузки, давление водяного пара;

— химические воздействия — растворы и пары химических реагентов, воздействие плесневых грибков.

Наибольшее влияние на слои композита оказывают тепло, холод, вода, статические нагрузки, химические реагенты. Для более подробного анализа рассмотрим работу кровельного покрытия в процессе эксплуатации.

Вследствие выпадения атмосферных осадков в весенне-летний период и таяния снега, происходит процесс накопления влаги на поверхности кровельного покрытия, увлажнение парапетов и примыкания. Влагонасыщение кровельного ковра осуществляется путем заполнения влагой микротрещин, различных дефектов (разрывов верхнего и более нижних слоев), вертикальных стен через зоны интенсивного увлажнения (отсутствие вертикальных картин, разрушенные участки штукатурки и другие дефекты). Впоследствии насыщается влагой стяжка, слой утеплителя, пароизоляция и плиты покрытия. В результате образуются водяные линзы и паровые мешки вблизи внутренней поверхности гидроизоляционных слоев и между ними происходит интенсивная коррозия закладных соединительных деталей в зданиях, особенно промышленных из сборного железобетона, теряется прочность строительных материалов и конструкций.

Характерными конструктивными элементами, на которые, обычно, не обращают внимания в процессе эксплуатации, остаются примыкания кровельного ковра к вертикальной стене. А ведь именно их состояние играет огромную роль во влагонасыщении основной площади кровельного покрытия. В основном первичное влагонакопление и происходит через примыкания кровельного ковра, который начинает стареть и разрушаться, кровля дает течь во многих случаях при целостности основного ковра. Причина заключается в физико-химических процессах, происходящих в слоях кровельного покрытия и свойствах кровельного материала (плотность, пористость, паропроницаемость, газопроницаемость и т. д.). Рассмотрим воздействие физико-химических процессов на свойства кровельных материалов в процессе эксплуатации зданий и сооружений и выделим основные задачи производства ремонтных работ.

Летом тепловой поток преимущественно направлен внутрь здания. Слои покрытия поглощают часть тепла и нагреваются. Массивные слои аккумулируют  значительную часть тепла. Вследствие разности температур и относительной влажности наружного и внутреннего воздуха происходит перенос влаги по слоям. Значительную роль в воздействии  данного фактора на кровельное покрытие играют: пористость, паропроницаемость и газопроницаемость. Под действием лучистой энергии, падающей на крышу в летний период в дневное время, температура кровельного покрытия может подниматься до плюс 50…70 0С, а в ночное время опускаться до плюс 5…15 0С. Таким образом, пары влаги распространяются по всему кровельному покрытию и по слоям, а вследствие снижения температуры конденсируются и накапливаются в кровельном покрытии на начальной стадии. Затем влага переходит в теплоизоляционные слои и несущую конструкцию здания или сооружения, которые подвергаются значительным температурным изменениям.

За счет накопления влаги и свойств основных кровельных материалов происходит циркуляция влаги по всей конструкции кровли. В кровельном покрытии слои рулонного материала разрушаются с появлением следующих дефектов:

— появление разрывов, образование пузырей и микротрещин в верхних слоях покрытия;

— гниение, попадание пыли и образование растительности в верхних слоях;

— полное послойное расслоение и отслоение от стяжки или основы кровельного покрытия;

— размягчение и старение склеивающей мастики.

Со временем происходит процесс влагонасыщения в кровельном покрытии, а затем и во всей кровле. В зимних условиях, в слоях кровельного покрытия, содержание влаги приводит к обледенению, образованию водяных колодцев в стяжке и физическим разрушениям. В зависимости от влагосодержания возможен процесс накапливания влаги в утеплителе, выравнивающей стяжке и порах материала несущей конструкции. Все это может привести к выпадению конденсата в толще совмещенного покрытия, как только температура в слое опускается ниже точки росы, следовательно, тепловые характеристики конструкции изменяются, и возможно промерзание конструкции и отдельных ее узлов.

В настоящее время основной объем работ по ремонту кровель выполняется традиционным методом, который, в основном, состоит в замене дефектных мест заплатами, покрытием микротрещин на основном ковре горячей мастикой, наклеиванием дополнительных слоев рулонных материалов либо производство полного капитального ремонта. Использование традиционного метода производства ремонтных работ на кровле показало его низкие эксплуатационные качества после ремонта, его неэффективность по материальным затратам, так как не учитываются причины нарушения водоизоляционных свойств покрытия и накапливание влаги в конструкции крыши. Этот метод не решает основные задачи по устранению скрытых дефектов и неисправностей, возникших на кровле в процессе эксплуатации, а именно:

1) не удаляет межслойную влагу и воздушные пузыри из многослойного покрытия;

2) не осуществляет сушку кровельного покрытия;

3) не осуществляет прочное склеивание существующих слоев кровельного материала между собой и к основе;

4) не обеспечивает нормального режима влагопереноса кровли;

5) не обеспечивает эффективную защиту кровли.

Это приводит к дальнейшему разрушению рулонного ковра, стяжки, а также к водонасыщению теплоизоляционного слоя и как следствие – потере теплоизоляционных качеств покрытия.

Применение этого метода без решения основных задач при ремонтных работах на кровле, не позволит достигнуть необходимого качества работ, не зависимо от качества применяемых современных материалов.

Наиболее перспективна с позиции устранения выше перечисленных дефектов, экономии материальных и трудовых ресурсов известная технология ROOF компании American Industries Ins. Технология основана на восстановлении кровель термохимическим способом, обеспечивающем прогрев кровельного ковра и восстановление свойств битумосодержащих материалов под воздействием инфракрасного излучения. Технология позволяет существенно расширить сроки проведения ремонтных работ за счет их выполнения даже при отрицательных температурах, экономить битум и рулонные материалы [3].

Однако, как показал опыт, эта технология требует обеспечения оптимальных распределенных температурно-временных параметров тепловых воздействий на поверхность мягких кровель в зависимости от количества слоев гидроизоляционного материала, конструкции и состояния основы. При воздействии высокоинтенсивного лучистого потока и высокой температуры, процессы старения идут значительно быстрее, поскольку ускоряется реакция битумного и полимер битумного связующего с озоном. Эта технология не решает вопросы надежности водонепроницаемой защиты примыкания, являющихся наиболее уязвимыми участками мягких кровель [4].

Целью предстоящей работы, является решение задачи оптимизации тепломеханических воздействий на многослойный битумосодержащий композит при восстановлении водонепроницаемости мягких кровель.

Для достижения поставленной цели, на первом этапе намечено решение следующих задач:

1. Изучение процессов тепломассопереноса в гидроизоляционном покрытии при радиационно-конвективных тепловых воздействиях с помощью электронагревательных устройств и процессов тепломассопереноса при механических воздействиях на охлаждаемый битумосодержащий композит.

2. Изучение закономерностей формирования снежного покрова на кровлях различных зданий, его влияние и влияние других факторов на процессы изменения состояния восстановленной и подлежащей восстановлению мягкой кровли, особенно в осенне-весенние периоды.

3. Выполнение оптимизации тепломеханических воздействий при восстановлении водопроницаемости мягкой кровли по критерию максимального межремонтного срока.

4. Разработка, изготовление и испытание нового термического оборудования и специального инструмента.

5. Выполнение опытных работ по восстановлению водонепроницаемости битумосодержащих кровель на различных зданиях.

6. Разработка технологии устройства примыкания мягкой кровли.

Очевидна необходимость выполнения цикла теоретических и экспериментальных работ по оптимизации распределенных температурно-временных параметров тепломеханических воздействий на поверхности мягких кровель в зависимости от количества слоев гидроизоляционного композита, состояния основы и конструкции.

На основе полученных предварительных результатов исследований разработаны и изготовлены опытные новые терморадиационные устройства. Разработана новая технология устройства примыкания мягкой кровли с использованием долговечных отечественных материалов, производимых на предприятиях ВПК России и не применяемых ранее для этих целей. Выполнено опытное восстановление мягкой кровли на различных зданиях: производственный комплекс завода сухого молока в с. Кожевниково, школ в с. Десятово и в с. Елгай Томской области.

Широкое использование разработанной технологии и устройств позволит значительно увеличить срок службы существующего покрытия с гарантией сохранения водонепроницаемости не менее 5 лет после первого ремонта. Эта технология решает все задачи по устранению скрытых дефектов и неисправностей, возникших на кровле в процессе эксплуатации, что вновь позволит применять рулонные битумосодержащие материалы. Такая уверенность связана с возможностью многократного использования этих устройств на одном и том же объекте при этом повышается гарантия водонепроницаемости и, следовательно, увеличиваются межремонтные сроки.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Запись опубликована в рубрике Технологии ремонта мягкой кровли. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

2 комментария на «Восстановление эксплуатационной пригодности мягких кровель из многослойных битумосодержащих композитов с использованием терморадиационных устройств»

  1. svincickay говорит:

    Приветик!
    Я тоже ученица школы Твой Старт. Обучаюсь уже на продвинутом курсе, буду рада нашему общению и обмену опытом.
    Моя страничка в контакте: http://vk.com/id17493996
    Заходите в гости)

  2. admin говорит:

    Привет, буду рад пообщаться! 🙂

Добавить комментарий