Современные кровельный материалы, мастичные кровельные материалы, рубероид, изопласт, техноэласт

Крыша – один из главнейших элементов здания. Функции ее многообразны: защита от дождя, снега, жары, мороза, солнечного излучения, вредных веществ, пыли и так прочее. Однако во многих случаях роль крыши не ограничивается защитными функциями. Ее можно сравнить с головным убором, который не только защищает человека от непогоды и солнца, но и является элементом имиджа ее владельца.

Вспомните старинные города Европы и России. Первое, что приходит на память, – крыши, придающие неповторимый колорит застройке. Основа этого колорита – разнообразные по конструктивному решению кровли: одно- и двускатные, шатровые, вальмовые, мансардные и др., выполненные в архитектурных традициях региона и из традиционных материалов. Силуэты крыш, их цветовая гамма и пластика поверхности – основные инструменты в руках проектировщика для создания облика здания.

Крыша, как никакой другой элемент, диктует жесткую взаимосвязь «конструкция – материал». Архитектурное решение крыши (форма, уклон) очерчивает круг возможных материалов для устройства кровельного покрытия. Оба фактора (конструкция и материал) в свою очередь определяют технологические и эксплуатационные свойства кровельного покрытия: трудоемкость устройства, долговечность и простота ремонта, а также его декоративные качества (цвет, фактура поверхности).

При выборе конкретного типа материала для скатных кровель, характерных для коттеджного строительства, во главу угла ставятся эстетические требования. Одна из причин этого в том, что в совокупное понятие «эстетические требования» входит и так называемая престижность материала. Например, к числу наиболее престижных материалов относится керамическая черепица. Дом с черепичной крышей – олицетворение надежности, солидности и даже некой «аристократичности». Это обстоятельство в настоящее время используют фирмы, производящие кровельные материалы. Вот почему появилось много материалов, которые имитируют керамическую черепицу. Даже в их названии присутствует слово «черепица»: мягкая черепица, металлочерепица, цементно-песчаная черепица.

К началу XXI века в России все еще основными кровельными материалами оставались простейшие рулонные материалы типа рубероида либо волнистые шиферные листы. Доля их в общем балансе кровельных материалов – более 90%. Причина этого – сборное домостроение с плоскими крышами (главный потребитель рулонных материалов) и сельское строительство, где господствовал шифер.
Сегодня на рынке строительных материалов появилось большое количество разнообразных зарубежных и отечественных кровельных материалов. Такое обилие материалов дает в руки архитекторов-проектировщиков огромные возможности, но это же и затрудняет выбор оптимального для конкретной крыши материала. Чтобы сделать обоснованный выбор, необходимо знать все свойства предлагаемых кровельных материалов (эстетические, технические и экономические). Сильно затрудняет выбор существование большого количества различных фирменных названий по сути идентичных материалов.
По составу можно выделить органические, минеральные и металлические кровельные материалы.
К органическим относятся старейшие кровельные материалы – солома, дранка, и современные – битумные, битумно-полимерные и полимерные материалы. В силу специфики органических веществ такие кровельные материалы довольно быстро стареют под действием УФ-излучения и кислорода воздуха. Многие из них склонны к загниванию и все относятся к горючим материалам. Долговечность органических кровельных материалов от 5-7 до 25-30 лет. Круг минеральных (каменных) кровельных материалов уже. Это имеющие многовековую историю сланцевые плитки, керамическая черепица и современные материалы: асбестоцементные листы (шифер) и цементно-песчаная черепица. Эти материалы свето- и гнилостойки. Основным разрушительным воздействием для них служит попеременное замораживание и оттаивание. Их долговечность значительно выше, чем у органических.

Металлическиекровельные материалы в наше время представлены листовыми материалами из оцинкованной стали, меди и цинка. Из них наименее долговечна оцинкованная сталь – 30-50 лет. Долговечность цинковых и, в особенности, медных кровель превышает 100 лет.

По размеру и внешнему виду кровельные материалы можно разделить на следующие группы:

штучные (черепица, природный шифер, «мягкая» черепица и т.п.);

листовые (асбестоцементные листы, профилированные и плоские металлические листы, металлочерепица, ондулин и др.);

рулонные (пергамин, рубероид и их современные модификации);

пленочные (резиновые и полимерные мембраны);

мастичные (битумные и полимерные мастики).

Это деление достаточно условное, т.к. штучные и листовые материалы часто отличаются только размерами. В данном случае за границу между этими группами материалов принята площадь кровельного элемента 1 м². Также условной границей между рулонными и пленочными (мембранными) материалами принята ширина полотнища 1 м.

Ниже рассматриваются конкретные виды кровельных материалов, объединенные в группы в соответствии с приведенной классификацией. Порядок рассмотрения групп принят исходя из распространенности материалов в современном строительстве.

Рулонные кровельные материалы

Наибольшее распространение с 30-х годов и до настоящего времени имеют рулонные материалы, среди которых «патриархами» являются пергамин, рубероид и толь. В их основе лежит картон. Если он только пропитан легкоплавким битумом, это – пергамин; в случае, если пропитанный картон покрывают с двух сторон тугоплавким битумом и посыпают минеральной крошкой (песок, слюда), это – рубероид. Ширина рулонов этих материалов 1 м, длина 10-20 м.

Толь выпускается в двух модификациях: толь беспокровный – аналог пергамина и толь покровный – аналог рубероида, но в качестве пропитывающего и покровного материала используется деготь. Из-за быстрой деградации дегтя на свету и, как следствие, малой долговечности толя, он не рекомендуется в роли кровельного материала (более рационален как гидроизоляционный материал).

Основные характеристики битумных композиций

Показатель	Окисленный битум	Битум + АПП	Битум + СБС
Температура размягчения, °С	85...90	140...150	110...125
Гибкость (R бруса = 25 мм), °С	+5	-15	До -30
Теплостойкость, °С	+70;	+120...130	+90...100
Устойчивость к УФ-излучению	Низкая	Стоек	Хорошая
Адгезия к бетону	Средняя	Высокая	Хорошая

Безусловное требование к рулонным кровельным материалам – водонепроницаемость, которая сохраняется только при условии отсутствия трещин и разрывов. Поэтому с учетом условий работы материала на кровле (широкий диапазон температур и УФ-облучение) и необходимости обеспечения пластичности материала во время его укладки (размотка и приклейка рулонов) важнейшими показателями качества рулонных материалов будут:

гибкость (оценивается по минимальной температуре, при которой отсутствуют трещины при загибе полоски материала на стержне с определенным радиусом);

теплостойкость;

прочность на разрыв (оценивается по усилию для разрыва полоски материала шириной 5 см).

Широкое распространение пергамина и рубероида объясняется их технологичностью: простота изготовления материала и простота устройства кровли в широком диапазоне углов уклона и конструкций крыши и по самым разнообразным основаниям.

В основном, эти материалы используют на крышах с малым уклоном и по бетонному или другому сплошному основанию. Традиционное кровельное покрытие имеет вид многослойного (3-5 слоев) ковра из пергамина или подкладочного рубероида (нижние слои) и покровного рубероида (верхний слой), наклеиваемых битумными мастиками. Более современный вариант – наплавляемый рубероид. В этом случае кровельный ковер настилается с помощью газовых горелок. При больших углах наклона крыши возможно крепление рубероида гвоздями по раскладкам.

Недостаток кровель из пергамина и рубероида – невысокая долговечность (5-7 лет), которая объясняется низкой прочностью и биостойкостью картонной основы, а также хрупкостью на морозе, низкой теплостойкостью и старением на солнце битумного связующего. При длительной эксплуатации материал становится жестким и кровельный ковер при любых деформациях (температурных, усадочных) растрескивается. Кроме того, из-за хрупкости битумного связующего на холоде и, как следствие, невозможности раскатать рулон устройство кровли из рубероида невозможно в зимний период.

Следует отметить, что в Западной Европе, в частности в Германии, уже многие годы битумные материалы на картонной основе запрещены к применению для устройства кровель.

В современных рулонных кровельных материалах для улучшения свойств используются три основных направления:

модификация битумного вяжущего;

замена картона новой прочной и долговечной основой;

использование новых видов бронирующих посыпок.

Простейший способ модификации битума – введение тонкодисперсных наполнителей или окисление расплавленного битума продуванием воздуха через него, чем повышают его теплостойкость. Но при этом не повышается эластичность битума и устойчивость его к старению.

Более эффективна модификация битума полимерными продуктами. Полимерные добавки позволяют расширить интервал рабочих температур битума, снижая температуру его хрупкости и повышая температуру размягчения, и обеспечивают сохранение эластичности вяжущего длительное время (т.e. повышают долговечность материала). В настоящее время для модификации битума используют, в основном, термоэластопласт атактический полипропилен (АПП) – побочный продукт при производстве полипропилена, по внешнему виду и свойствам напоминающий невулканизированный каучук, и синтетические каучуки, в частности, стирол-бутадиен-стирольный (СБС). Основные характеристики окисленного битума и полимербитумных композиций на основе АПП и СБС приведены в табл. 1.

Механические свойства рулонных материалов с различными типами основ: рубероид (кровельный картон) и изофлекс (стеклоткань, полиэстер)

Тип основы и ее масса, г/м2	Разрывная сила, Н не менее	Относит. удлинение, %, не менее
Кровельный картон450	280	-
Стеклохолст, 60	300	2
Стеклоткань, 200	600	2
Полиэстер, 170	725	50
Полиэстер, 250	1000	60
Полиэстер, 250	1000	40

По сравнению с обычным окисленным битумом, битумы, модифицированные АПП, характеризуются высокой теплостойкостью, хорошей гибкостью на холоде (до -20°С) и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Битумы, модифицированные СБС, характеризуются еще более высокой гибкостью на холоде (до -30°С), но они более чувствительны к УФ-облучению, в связи с чем требуют применения защиты от солнечного света. Материалы на основе таких модифицированных битумов имеют расширенный диапазон эксплуатационных температур, повышенную долговечность и позволяют производить работы по устройству кровли из рулонных материалов при отрицательных температурах (т.е. практически круглый год).

Положительный эффект от модификации битумного связующего в полной мере может быть реализован только в случае замены слабой и недолговечной картонной основы на более прочные и стойкие основы. Такие основы можно получить, используя стеклянные или синтетические волокна (главным образом полиэфирные волокна типа «полиэстер») в виде тканей, холста и нетканого полотна, а также путем дисперсного армирования короткими отрезками волокон. Стеклохолст представляет собой простейший вид стеклоткани, выполненный полотняным переплетением (через раз) из нескрученных прядей стеклянного волокна (ровницы). Нетканое полотно – полотно, в котором волокна расположены хаотически (например, сукно или войлок) и скрепляются между собой силой трения, клеевым составом или термической сваркой.

Ткани и нетканые волокнистые основы на базе таких волокон отличаются высокой прочностью (табл. 2), водо- и гнилостойкостью, что увеличивает долговечность и надежность рулонных материалов на их основе.

Основы из полиэфирного нетканого полотна «полиэстер» имеют большое относительное удлинение при разрыве (до 45-50%), что обеспечивает повышенную эластичность и релаксационную способность материалов в целом. Удлинение при разрыве у стекловолокнистых основ небольшое – 2-6%.

Интересное решение – использование в роли основы металлической фольги (алюминиевой, медной). При этом фольга располагается на лицевой поверхности материала и служит не только основой, но защищает битумный слой от солнечных лучей и создает декоративный эффект. Благодаря этому материалы отличаются высокой долговечностью за счет замедления старения битумного связующего.

В обычных материалах для защиты от солнечного излучения применяются бронирующие посыпки из цветной минеральной (сланцевой, керамической) крошки. Такие посыпки более надежны, чем традиционные (песок, слюда), и придают декоративность материалу.

Использование рулонных кровельных материалов предполагает устройство многослойного кровельного ковра. Ряд фирм пошли по пути замены всего кровельного ковра одним многослойным композиционным материалом (например, 2 слоя основы и 3 слоя битума), который позволяет настилать рулонную кровлю за один раз.

Если подытожить вышесказанное, то можно выделить кровельные материалы четырех поколений.

I поколение – обычный рубероид (ГОСТ 10923-93) на картонной основе (долговечность менее 10 лет, число слоев кровельного ковра 3-5 и более, ручная укладка);

II поколение – наплавляемый рубероид на картонной основе (ускорилась настилка кровельного ковра);

III поколение – битумные материалы на гнилостойких основах из синтетических или стеклянных волокон (возросли прочность и долговечность покрытий до 10-12 лет);

IV поколение – битумно-полимерные материалы на гнилостойких основах (сократилось число слоев кровельного ковра до 2-3, увеличилась надежность и долговечность кровельных покрытий до 15-25 лет).

Естественно, что стоимость 1 м² материала заметно (в несколько раз) возрастает от I поколения к IV. Но при этом следует учесть, что упростилась настилка кровельного ковра, сократилось число слоев материала в нем и, что особенно важно, возросла в 2-3 раза долговечность покрытия.

На сегодняшний день на рынке стройматериалов представлены рулонные материалы всех поколений и самых разных типов. Каково же в реальности соотношение объемов применения рулонных материалов различных типов в России и в европейских странах, можно представить по данным табл. 3.

Как видно из табл. 3, картина распределения материалов по типам в России и в Западной Европе зеркально противоположная. У нас отдается предпочтение (85%) простейшим битумным недорогим, но недолговечным материалам I, II, III поколений. При этом около 40% занимает патриарх кровель – рубероид. В Западной Европе явное предпочтение (87%) отдается более надежным и долговечным, но более дорогим битумно-полимерным материалам IV поколения.

Структура потребления рулонных кровельных материалов в России существенно различается по регионам. Так, в Центральном регионе доля использования битумно-полимерных материалов превышает 20%, т.е. почти в 2 раза выше, чем в целом по стране. В новом строительстве в Москве и Московской области она достигает 85%.

Качество рулонных кровельных материалов оценивается в соответствии с ГОСТ 30547-97 «Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Общие технические условия» по следующим основным показателям, обязательным для всех материалов:

разрывная сила при растяжении образца шириной 5 см, Н;

относительное удлинение при разрыве, %;

гибкость на брусе R = 25 мм для основных и R = 5 мм – безосновных, °С;

теплостойкость, °С;

водопоглощение, %;

водонепроницаемость.

Методика определения этих показателей регламентирована ГОСТ 2678-94.

Современные кровельные материалы выпускают многие предприятия России. К крупнейшим производителям можно отнести ОАО «Завод Филикровля» (Москва), компанию «ТехноНИКОЛЬ» (Москва), завод «Изофлекс», Рязанский картонно-рубероидный завод. Эти предприятия выпускают широкий ассортимент рулонных материалов с различными свойствами и различного назначения.

Однако простейший и старейший рулонный материал – рубероид по-прежнему занимает ведущее место в общем объеме кровельных материалов. Поэтому описание конкретных видов материалов стоит начать именно с него.

РУБЕРОИД (ГОСТ 10923-93)

Рулонный кровельный материал, получаемый пропиткой кровельного картона нефтяными битумами с последующим нанесением на обе стороны полотна покровного состава, состоящего из битума с наполнителем, и посыпки. Для верхнего слоя кровельного ковра выпускается рубероид с крупнозернистой посыпкой лицевого слоя РКК-400 и РКК-350, для нижнего – РКП-350, РПП-300 и РПЭ-300 с пылевидной посыпкой с двух сторон. Цифры в марке рубероида обозначают массу 1 м2 картона, используемого для его изготовления.

Технические характеристики материала марок

	РКК-400	РКК-350	РПП-300
Разрывная сила при растяж., Н, не менее	340	320	220
Теплостойкость, °С, не менее	80	80	80
Гибкость на брусе R = 15 мм, °С	+5	+5	+5
Водопоглощение,	2,0	2,0	2,0
Водонепроницаемость при давлении	72	72	72
Р = 0,001 МПа в течение, ч

Долговечность рубероида в роли верхнего слоя кровельного ковра не более 10 лет. Необходимость в ремонте может появиться через 4-6 лет.

Современные рулонные

битумно-полимерные материалы на гнилостойких основах

Современные рулонные кровельные материалы выпускает большое количество предприятий. Сравнительную оценку и выбор материала затрудняют различные фирменные названия – «Люберит», «Филизол», «Экофлек», «Кинепласт» и т.д. Для этих материалов нет единого ГОСТа, поэтому каждый выпускается по своим техническим условиям (ТУ). Нет даже единой системы маркировки рулонных материалов, хотя в этом отношении у крупнейших производителей налаживается единообразие.

При маркировке многие предприятия используют трехбуквенное обозначение.
Распределение по типам материалов новых и ремонтируемых рулонных покрытий кровель

Поколение	Тип материала;	Доля в рулонных покрытиях кровель (%)
Поколение	Тип материала;	Россия (2001 г.);	Зап. Европа (2000 г.)
I	Рубероид по ГОСТ 10923-93	40	6;
II	Рубероид наплавляемый;	18
III	Битумные наплавляемые на гнилостойкой основе;	30	7
IV;	Битумно-полимерные на гнилостойкой основе	12	87

Первая буква – тип основы:

Э – нетканое полиэфирное волокно (полиэстр);

Т – стеклоткань;

Х – стеклохолст.

Вторая буква – вид верхнего покрытия:

П – защитная полимерная пленка;

К – крупнозернистая минеральная посыпка;

М – мелкозернистый пылеватый песок.

Третья буква – вид нижнего покрытия:

П – защитная полимерная пленка;

М – мелкозернистый пылеватый песок.

В специальных случаях используются индексы Ф – фольга, С – суспензия (пылеватая посыпка).

Для примера приведем популярные марки битумно-полимерных материалов крупнейших производителей «Изопласт» (завод «Изофлекс») и «Техноэласт» (ОАО «ТехноНИКОЛЬ»).
Технические характеристики материала марок:

	ЭКП-5,0	ХПП-3,0	ЭПП-4,0
Толщина, мм	5	3	4
Разрывная сила при растяжении, Н, не менее	610	360	610
Относительное удлинение, %	20	2	20
Теплостойкость, °С, не менее	120	120	120
Гибкость на брусе R = 10 мм, °С	-15	-15	-15

ИЗОПЛАСТ

Изопласт – битумно-полимерный кровельный и гидроизоляционный материал на основе малоокисленного битума, модифицированного атактическим полипропиленом (АПП) и армированного нетканой полиэфирной или стекловолокнистой основой.

Для верхнего лицевого слоя кровельного ковра производится изопласт «К» (кровельный) марок: ЭКП-4,5 – с защитно-декоративным слюдяным (вермикулит) слоем и ЭКП-5,0 – с посыпкой цветным (красный, зеленый, серый) гранулятом. Снизу материал покрыт тонкой (10 мкм) полиэтиленовой пленкой. Основа – полиэфирный нетканый материал (индекс «Э» в наименовании марки); цифры: 4,5 и 5,0 – масса 1 м2 материала в кг.

Для нижнего слоя кровельного ковра и гидроизоляции производится материал с двухсторонней пылеватой посыпкой (или покрытый тонкой 80-100 мкм полиэтиленовой пленкой): изопласт «П» (подкладочный) на стекловолокнистой (X) или полиэфирной (Э) нетканой основе марок: ХПП-3,0; ХПП-4,0; ЭПП-3,0; ЭПП-4,0.

Специально для гидроизоляции ответственных сооружений (тоннелей, мостов и т.п.) выпускается изопласт марок ЭМП-5,5.

Изопласт выпускают в виде рулонов шириной 1,0 м и длиной 10 м.

Для получения кровельного ковра необходимой прочности, водонепроницаемости и долговечности достаточно двух слоев «Изопласта»: верхний – марки «К» и нижний – марки «П». Низкая трудоемкость устройства кровли и высокая долговечность (15-25 лет в зависимости от климатических условий) позволяют получить экономию в 25% по сравнению с аналогичными кровлями из рубероида.

ТЕХНОЭЛАСТ (ТЕХНОНИКОЛЬ)

Техноэласт – группа рулонных кровельных и гидроизоляционных битумно-полимерных материалов на гниющих основах, в которых битум модифицирован синтетическим каучуком СБС. Это обеспечивает гибкость материала при низких температурах. Выпускаются четыре основные марки материала, различающиеся типом основы, посыпкой и массой 1 м2: ЭКП-5,0; ТКП-5,0; ЭПП-4,0; ХПП-3,0. Кроме того, производятся специальные марки: ЭКС-5,0 – самоклеящийся, и ЭКВ-6,0 «Вент», способный к удалению паров из-под кровельного ковра. Ниже приводится общая характеристика материалов типа Техноэласт.

Техноэласт выпускают в виде рулонов шириной 1,0 м и площадью 10 м2 (марка ХПП-3,0 – 15 м2). Ориентировочный срок службы 2-3-слойного кровельного ковра – не менее 20 лет.

Штучные кровельные материалы

Рулонные материалы в основном применяют для крыш с малым уклоном. Зрительно они образуют монотонную, лишенную декоративности поверхность. Для плоских «невидимых» для людей крыш это не имеет значения. В современном строительстве в моде крыши с большим (15-60°) уклоном (вальмовые, мансардные и т.п.), поверхность которых – один из основных декоративных элементов здания. В этом случае желательны кровельные материалы, придающие кровле цвет и фактуру. Такими материалами являются штучные материалы: черепица, шифер, гонт, дранка и др.

Традиционные штучные материалы

Штучные кровельные материалы применялись издревле. Конкретный вид материала определялся природными условиями места строительства: в тропических странах это могли быть пальмовые листья, в горных районах – шифер, в богатых лесом районах (север России, Скандинавия и т.п.) – деревянная щепа. Наиболее совершенным и универсальным видом штучных кровельных материалов была черепица. Старинные здания с черепичными крышами есть во многих странах на всех континентах. Ниже приведены характеристики основных видов традиционных штучных кровельных материалов.

Дранка (щепа) – тонкие (5-10 мм) дощечки шириной 90-150 мм, получаемые раскалыванием прямослойных чураков длиной 0,5-10 м из ели, сосны, лиственницы, осины специальным ножом или топором.

Декоративный вариант дранки, у которой нижний конец сделан уступами, называется лемех. Он применялся, в частности, для куполов деревянных церквей.

Гонт (от польского gont) – более совершенный вид деревянного кровельного материала. Гонт – пиленые или колотые дощечки длиной 40-60 см, шириной 10-15 см, имеющие клинообразное поперечное сечение. Толстый (10-15 мм) край гонтины имеет паз, в который входит тонкий (2-3 мм) край соседней гонтины; этим достигается большая плотность кровельного покрытия. Гонт, как и дранку, настилают в 3-4 слоя по обрешетке из жердей или брусков с шагом в 1/3 или 1/4 длины дранки. Дранка и гонт благодаря небольшой толщине быстро сохнут, и поэтому деревянная крыша из них не гниет и сохраняется 10-15 лет. Такие крыши в первые годы эксплуатации имеют приятный серебристо-серый цвет.
Технические характеристики материала

Разрывная сила при растяжении, Н, не менее	600 (ХПП-3 - 340)
Относительное удлинение, %	50 (полиэстр); 2 (стеклооснова)
Гибкость на брусе R = 25 мм, °С	-35
Теплостойкость, °С, не ниже	+100

Шифер (от нем. schiefer – сланец) – плитки, получаемые раскалыванием слоистых горных пород (преимущественно, глинистых сланцев). Цвет – темно-серый (черный, красно-коричневый), форма, близкая к квадратной, со стороной 20-40 см. Этот материал широко применялся на юге Германии, в Австрии, Великобритании, Закавказье. Шифер – очень долговечный материал: многие архитектурные памятники Средневековья сохранили шиферные кровли до нашего времени. В обиходной жизни шифером называют кровельные изделия из асбестоцемента.
Асбестоцементные (этернитовые) плитки были популярны в 20-30-х годах XX века. Их изготавливали из смеси асбеста (около 15%) и портландцемента (около 85%). Этернитовые плитки выпускались по ОСТ 691-41 и представляли собой плоские листы квадратной формы (40х40 см) серого цвета, и крепились к обрешетке гвоздями. Вес 1 м² кровли – 30-40 кг.

Черепица – плоские или фигурные плитки из обожженной глины. Черепица широко применяется во многих странах мира с глубокой древности до наших дней. Черепичные кровли очень долговечны, но тяжелы: вес

1 м² – 50-100 кг. Они укладываются вручную по частой и мощной обрешетке. Рекомендуемые уклоны кровли 18-60° (в мансардах до 76°). Существует несколько основных видов черепицы: плоская ленточная и штампованная, голландская, татарская и др. Натуральный цвет черепицы – от терракотового до песочно-желтого. Может быть покрыта цветной глазурью.

Декоративность и долговечность черепицы создали ей некий ореол аристократичности: говорят, что «черепица стареет достойно, как хорошее вино». На Руси, а затем и в России, керамическая черепица большой популярности не имела. Одна из причин отмечалась в словаре В. Даля: «Нашим морозом ее (черепицу) рвет». В наши дни черепица по-прежнему один из самых престижных материалов. Это обстоятельство вызвало к жизни многочисленные материалы, имитирующие черепицу: цементно-песчаная черепица, металлическая, «мягкая».

Цементно-песчаная черепица

Цементно-песчаную черепицу выпускают многие производители. Но при выборе материала следует помнить, что качество цементно-песчаной черепицы в большой степени зависит от технологии производства, и гарантировать ее долговечность можно только используя высококачественное сырье и тщательно выдерживая технологический регламент производства. Примером высококачественной цементно-песчаной черепицы является продукция фирмы «БРААС-ДСК-1».

Штампованная франкфуртская черепица производится из цементно-песчаной смеси с добавлением минеральных пигментов. Цвет черепицы классический красный, «серый камень» и др. Габариты 330х420 мм; форма аналогична голландской керамической черепице. Расход на 1 м² – около 10 штук; вес 1 шт. – 4,5 кг. Черепица отличается высокими физико-механическими показателями и морозостойкостью, сравнимыми с керамической черепицей. Фирма дает 30-летнюю гарантию на черепичную кровлю в нашем климате; прогнозируемая долговечность такой кровли – 50 лет.

Мягкая (гибкая) черепица

Большой интерес у строителей вызывает так называемая мягкая черепица, получаемая вырубкой из рулонных материалов плоских листов, которые при укладке напоминают кровлю из плиток натурального шифера, гонта или дранки. Нужно отметить, что подобным материалам, по крайней мере, по двум причинам не нужна эластичность в такой степени, как рулонным. Во-первых, такие материалы поставляются и укладываются на кровлю в виде плоских листов небольшого размера (не надо разматывать рулон); и, во-вторых, при деформациях материала в процессе его службы на кровле, в свободно закрепленных плитках не возникает таких напряжений, как в огромных полотнищах кровельного ковра из рулонных материалов, приводящих к разрывам и деформациям ковра. Мягкие штучные материалы не новы: еще в начале XX века у нас использовались плитки из «рубероидного срыва», а в США – плитки «Шинглс».

Рубероидный (толевый) срыв – бракованные участки полотнища рубероида, из которых вырезались прямоугольные плитки размером 75х60 см, 60х50 см и т.п. Кровля из них укладывалась по сплошной обрешетке с уклоном большим, чем для рулонных материалов и перепуском одного ряда на другой.

Плитки «Шинглс» (от англ. Shingle – плоская кровельная плитка, дранка) – представляли собой листы из целлюлозного или асбестового картона, пропитанного природным («тринидатским») битумом и покрытого с лицевой стороны бронирующей посыпкой из сланцевой мелочи. Размеры плиток – 90х41 (31) см. Нижний край плиток – фасонный, создающий после укладки впечатление чешуйчатого покрытия.

Сейчас подобные плитки улучшенного качества выпускаются различными фирмами под различными названиями, в которых может встретиться не только слово «черепица», но и «гонт» или «шинглс». Как правило, это – листы размером (90-100) х (35-40) см, имитирующие 3-4 штуки черепицы (гонта) различной формы. Листы крепятся к обрешетке гвоздями, а соединение их друг с другом обеспечивают самоклеящиеся участки на их нижней поверхности.

Цвет и шероховатая фактура лицевой поверхности достигаются минеральной посыпкой. Фирмы выпускают плитки практически любого цвета: одноцветные или имитирующие «объемность» материала. Есть вариант плиток с лицевой поверхностью из металлической (медной или алюминиевой) фольги. Кровли из таких материалов удивительно декоративны. Мягкая черепица более долговечна, чем аналогичные по строению рулонные материалы из-за того, что она не образует сплошного покрытия, и деформации материала при старении локализуются в каждой плитке в отдельности, что исключает нарушение покрытия от внутренних напряжений. У мягкой черепицы долговечность кровли, вероятно, будет определяться снижением декоративности из-за потери цветной посыпки плиток.

Основанием под мягкую черепицу служит сплошная (обычно дощатая) обрешетка. Минимальный угол наклона кровли 10-12°, максимальный – не оговаривается, т.к. этим материалом можно покрывать даже примыкающие к крышам участки стен. При малых углах наклона (до 18°) под мягкую черепицу следует настилать один слой рулонного материала. Трудоемкость устройства кровельного покрытия невелика (вес 1 м2 покрытия всего 8-12 кг).

Ведущие зарубежные производители мягкой черепицы – это фирмы «Катепал» и «Икопал» (Финляндия), «Тегола» (Италия), «Ондулин» (Франция). В России производство мягкой черепицы начато фирмой «ТехноНИКОЛЬ» и Рязанским КРЗ. Но пока основным поставщиком мягкой черепицы остается Финляндия, продающая в Россию до 2 млн. м² мягкой черепицы в год.

Металлочерепица мелкоштучная

Изготовление черепицы в виде отдельных плиток из металлических листов (например, из оцинкованной стали) практиковалось уже давно. Сейчас под термином металлочерепица подразумевают большеразмерные стальные листы, отштампованные в форме черепичной кровли. Однако ряд фирм выпускает и мелкоштучную металлочерепицу различного цвета.

Керамическая черепица второго поколения

Новинка на нашем рынке кровельных материалов – керамическая плитка Ardogres, получаемая по технологии керамогранита. Такой материал очень долговечен и красив.

Листовые кровельные материалы

ПЛОСКИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ЛИСТЫ

Листовые материалы так же, как и штучные, имеют глубокие исторические корни: свинцовыми, медными и цинковыми листами покрывали крыши уникальных сооружений (дворцов, соборов) много веков тому назад. Интересно, что в 1997 году на рынке кровельных материалов России вновь появились цинковые листы для кровель. Кровли из цветных металлов очень долговечны, но и очень дороги.

Кровельная сталь, появившаяся в XIX в., сначала черная (нуждающаяся в периодической окраске), а затем более коррозионно-стойкая – оцинкованная, стала основным видом листового материала для кровель. Устройство кровли из листовой стали требует квалифицированной ручной работы, а декоративные свойства таких крыш невелики. Рекомендуемый уклон крыши из стальных листов 14-20°; вес – 4,5-7 кг/м². Выпускается оцинкованная сталь в основном в виде листов 1,25х2,5 м при толщине 0,55 мм.

Медь как кровельный материал имеет высокую архитектурную выразительность и используется в исключительных случаях (стоимость 1 м² медного листа во много раз выше, чем оцинкованной стали). Долговечность кровли более 100 лет. Медная кровля в первые недели имеет «медный» цвет, но затем темнеет, приобретая темно-коричневый цвет; со временем медь, покрываясь патиной, приобретает специфический голубовато-серый оттенок. Основной поставщик меди для кровли фирма ВМС. Медь выпускается в виде рулонов шириной 670 мм; толщина листа 0,6 и 0,8 мм. Медь раскислена фосфором, что отодвигает появление патины на 20-25 лет.

Цинк для кровельных работ используется в виде сплава с очень небольшим количеством (0,1-0,2%) титана и меди. Эти добавки придают цинку пластичность в холодном состоянии. На рынке строительных материалов кровельный цинк часто называют «цинк-титан».

Крупнейший поставщик кровельного цинка российско-французская компания UNION ZINC, организованная на базе МЗОЦМ. Компания производит фальцованные кровельные листы размером до 5х0,66 м и рулоны шириной от 0,2 до 0,66; толщина цинкового листа от 0,2 до 1,0 мм. Кроме того, из цинка изготавливают элементы водосливных систем и другие аксессуары. Цвет цинкового листа и соответственно кровельного покрытия может быть:

натуральный серебристо-блестящий, переходящий со временем в благородный матовый светло-серый;

матовый светло-шиферный;

матовый серо-угольный.

Цинк рекомендуется для устройства кровель любой конфигурации с уклоном не менее 5% по сплошному основанию. Цинковые кровли отличаются большой долговечностью – до 100 лет и более. Цинковую кровлю в Москве можно увидеть на зданиях Исторического музея, гостинице «Балчуг» и других сооружениях.

Профилированные листы

Особое место среди листовых кровельных материалов занимают профилированные листы, получаемые из различных материалов. Простейший вариант – волнистые листы из оцинкованной стали и листового алюминия. Профиль (волна) на таких материалах, кроме придания им жесткости, упрощает стыковку листов (укладка внахлест) и создает дополнительный декоративный эффект. Укладка профилированных листов производится по брусчатой обрешетке непосредственно или по слою пергамина (рубероида) с помощью специальных гвоздей. Возможна настилка профильных листов по старой рулонной и др. типам кровель.

Одним из первых профилированных листовых материалов были асбестоцементные листы. Следом за асбестоцементными листами появились волнистые листы из оцинкованной стали, алюминия, пластмассовые листы (например, стеклопластиковые, ПВХ, поликарбонат и т.п.), битумно-картонные гофрированные листы – ондулин и его аналоги.

В последние годы появился новый вид листовых материалов со сложным профилем – металлочерепица.

Асбестоцементные кровельные листы

Асбестоцемент получают из смеси коротковолокнистого асбеста (15%) и портландцемента (85%). Асбестоцементные волнистые листы, часто называемые «шифер», показали себя долговечным (до 50 лет), технологичным и достаточно декоративным материалом. Они рекомендуются для кровель с уклоном более 12°; вес 1 м² кровли – 10-14 кг.

Усиленно муссируемое в последние годы мнение о вредности асбестоцементных изделий из-за присутствия в них асбеста лишено серьезных оснований и продиктовано чисто конъюнктурными соображениями: в России находятся крупнейшие месторождения асбеста, в то время как в большинстве экономически развитых стран асбеста практически нет. Кроме того, в асбестоцементных изделиях асбест находится в связанном состоянии и не выделяется в окружающую среду.

Отечественная промышленность выпускает несколько типоразмеров асбестоцементных листов: длиной от 1200 до 2500 мм и толщиной от 5,5 до 8,0 мм, соответственно. Листы закрепляются по брусчатой обрешетке специальными «шиферными» гвоздями.

Для повышения долговечности и придания декоративности асбестоцементные листы покрывают окрасочными составами или окрашивают в массе. Одна из последних разработок ведущего производителя асбестоцементных изделий ЗАО «Красный строитель» (г. Воскресенск) – шифер «Новинка», асбестоцементные волнистые листы, окрашенные полимерфосфатной краской «Полифан» (коричнево-красный, зеленый, синий и др. цвета). Окрасочный слой снижает водопоглощение, повышает морозостойкость асбестоцемента и увеличивает сроки его службы в 1,3-1,5 раза.

Гофролисты с битумной пропиткой

Гофрированные листы на картонной основе с битумной пропиткой и декоративным покрытием лицевой поверхности производят многие фирмы под различными названиями: Онлайн, Евролайн, Ондура и др. Первенство в этой области принадлежит французской фирме «Ондулин», производящей уже более 50 лет материал под этим названием.

Ондулин – гибкие волнистые листы, отформованные из целлюлозных волокон и пропитанные битумом. С лицевой стороны листы покрыты защитно-декоративным красочным слоем на основе термореактивного (винил-акрилового) полимера и светостойких пигментов; цвета покрытия: красный, коричневый, зеленый и черный. Выпускаются листы с одинарной покраской, имеющие матовую фактуру поверхности, и с двойной («Ондулин Люкс»), имеющие более яркий цвет и большую долговечность. Ондулин, внешне напоминающий асбестоцементные листы, значительно легче их и лишен хрупкости. Размер листов Ондулина 2000х940 мм; толщина (2,7 ± 0,2) мм.

Кровельное покрытие из Ондулина одно из самых легких – вес 1 м² около 3 кг. Теплостойкость Ондулина не ниже 110°С.

Минимальный уклон кровли из Ондулина составляет 6°. При уклонах от 6 до 10° Ондулин рекомендуется укладывать по сплошной обрешетке с продольным нахлестом не менее 300 мм, при уклоне от 10 до 15° его укладывают по брусчатой обрешетке с шагом 450 мм, а при больших уклонах – с шагом 600 мм.

Благодаря малому весу и простоте монтажа Ондулин может использоваться как новое кровельное покрытие непосредственно по старому (например, рулонному и др.). Возможно использование Ондулина и для облицовки стен. Крепление листов во всех случаях осуществляется гвоздями с пластмассовыми прокладками. При необходимости листы легко режутся обыкновенной пилой или острым ножом.

Ондулин используется в качестве кровельного покрытия в индивидуальном малоэтажном строительстве, сельскохозяйственном строительстве и в архитектуре малых форм во многих странах как с жарким, так и с холодным климатом.

Металлочерепица

Новейший кровельный листовой материал – металлочерепица – развитие идеи гофрированного кровельного листа в сторону повышения его декоративности. Для этого большеразмерный оцинкованный стальной (или алюминиевый) лист, покрытый антикоррозионным грунтовочным составом с обеих сторон, штампуют в виде участка черепичной кровли различного профиля; лицевую сторону покрывают окрасочным составом на основе полимерного связующего, минерального пигмента и наполнителя, имитирующего как окраску черепицы, так и в ряде случаев ее фактуру.

В качестве связующего в лицевом слое применяют термореактивные олигомеры: полиэфирный, эпоксидный, полиуретановый, пластифицированный ПВХ (так называемый пластизоль), акриловые полимеры и т.п. Полиэфирное покрытие (полиэстер) имеет толщину около 25 мкм, полиуретановое (полур) – 50 мкм; последнее дает более стойкую и эластичную пленку. Покрытие пластизоль имеет большую толщину – 200 мкм. Оно эластично и может иметь фактурную поверхность. С декоративной точки зрения наиболее интересны покрытия из прозрачных акриловых смол с цветным минеральным покрытием, создающим эффект поверхности керамического материала (так называемое покрытие типа Терра).

Металлочерепица рекомендуется для крыш с уклоном не менее 14°. При устройстве утепленных кровель под металлочерепицей необходимо делать вентилируемый зазор или предусматривать пароизоляцию. Монтаж листов металлочерепицы осуществляется по брусчатой обрешетке (шаг 350-500 мм) самонарезающими шурупами.

Кровля из металлочерепицы очень легкая (около 4-6 кг/м2 – для стали и до 1,5 кг/м² – для алюминия), декоративная и долговечная (до 50 лет). Интервал рабочих температур для металлочерепицы: от -40 до +120°C. Недостатком металлочерепицы является повышенная по сравнению с другими видами кровли шумность во время дождя, подвижек снега и т.п.

Основные производители, поставляющие металлочерепицу на российский рынок: Rannila Steel Oy (Финляндия) и Kami Plegel Roof (Швеция). Начато производство металлочерепицы в России.

Мембранные покрытия

Для кровель промышленных, общественных и других зданий с малыми уклонами и прочными, и плотными (например, бетонными) основаниями интерес представляют мембранные покрытия. Мембрана сделана из высокоэластичного резиноподобного полимерного материала с относительным удлинением 200-400% и высокой прочностью на растяжение и прокол. Материал мембраны сохраняет свои свойства при температуре от -60 до +100 °С. Размеры полотнищ таких материалов до 15х60 м (т.е. 900 м²).

Одним из главнейших преимуществ мембранных покрытий является быстрота устройства кровельных покрытий больших площадей. Полотнища подаются на крышу в сложенном виде, разворачиваются и укладываются на основание. Стыкуются полотнища друг с другом самовулканизирующимися лентами. Ими же выполняются примыкания. Возможна укладка мембран по старому кровельному ковру. Обязательным условием является тщательная очистка основания от твердых частиц (камушков и т.п.). Сверху мембрана пригружается и защищается от УФ-излучения засыпкой гравием или бетонными плитками. При этом крыша может быть «эксплуатируемой». Правильно выполненная кровля может прослужить более 30 лет.

Наиболее известны мембранные EPDM (этилен-пропилен-диеновый сополимер) покрытия фирмы «Файерстоун». Часто в литературе (особенно переводной) мембранами называют новые поколения рулонных материалов на основе битума, модифицированного полимерами.

Мастичные кровельные покрытия

Мастичные кровельные покрытия получают при нанесении на основание (обычно бетонное) жидковязких олигомерных продуктов, которые, отверждаясь на воздухе, образуют сплошную эластичную пленку. Мастики имеют хорошую адгезию к бетону, металлу, битумным материалам. По сути, мастичные кровельные покрытия – это полимерные мембраны, формируемые прямо на поверхности крыши. Особенно удобны мастичные материалы при выполнении узлов примыкания. Мастики могут быть двухкомпонентные (собственно мастика + отверждающая система), или однокомпонентные, отверждаемые влагой, кислородом или СO₂, содержащимися в воздухе.

Общие принципы выбора кровельного материала

Выбирая кровельный материал, проектировщик или архитектор должны четко представлять себе назначение здания (жилое, общественное, вспомогательное и т.п.), желаемую долговечность самого здания и кровельного покрытия, а также конфигурацию крыши, диктуемую эстетическими и утилитарными (например, желанием иметь дополнительную площадь) соображениями.

Критериями для выбора конкретного кровельного материала в таком случае будут:

соответствие материала конфигурации кровли;

соответствие долговечности материала планируемой долговечности кровли и, в особенности, здания в целом;

соответствие материала эстетическим требованиям;

соответствие материала экономическим возможностям застройщика (здесь оценивается стоимость материала, трудоемкость его укладки и сложность конструкции кровли: стропила, обрешетка, долговечность и трудоемкость ремонтных работ).

К. ПОПОВ, проф.;
М. КАДДО, доцент;
кафедра строительных материалов МГСУ