Проектирование, Техническая экспертиза, Инженерные изыскания, Статическое зондирование грунтов, Археологическая разведка, Закрепление грунтов, Обследования, Строительство, Водозаборы
График работы:
меняем АТС, контактный телефон временно:
Бесплатная консультация 
Главная \ Услуги \ Полистиролбетонные кровли

Кровельные работы

 

 Кровельные работыГлавная функция любой крыши — защищать здание от воздействия атмосферных осадков, прямых солнечных лучей и ветра. Независимо от типа крыша должна быть надежной, прочной и гидроизолированной. Устройство кровли — процесс достаточно трудоемкий, требующих определенных знаний и навыков, а потому желательно, чтобы кровельные  работы  выполнял специалист.

 

Г.В.Тэненбаум

(ГУП институт «БашНИИстрой»)

 

 

 ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛЫХ ПЛОСКИХ КРОВЕЛЬ

И ИХ   КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ

 

В 60е - 80е   годы прошлого века в Советском Союзе была весьма успешно реализована программа строительства промышленных зданий из легких металлоконструкций (ЛМК). Для этого в городах Молодечно, Каменец-Подольский, Челябинск, Орск и некоторых других были созданы производства по изготовлению ЛМК.

Появление ЛМК комплектной поставки значительно упростило и ускорило процесс монтажа промзданий и позволило в короткие сроки построить и ввести в эксплуатацию такие гиганты машиностроения, как Волжский и Камский автозаводы, Ташкентский и Чебоксарский тракторные заводы, их спутники, например, завод Автонормаль в г.Белебее, завод Автоприбор в г.Октябрьский и множество предприятий в других отраслях промышленности.

Неоспоримые преимущества, которые обеспечивали ЛМК в процессе строительства промзданий обернулись, по крайней мере, двумя отрицательными моментами в сфере эксплуатации, а именно низкой огнестойкостью зданий и текущими кровлями. Причем оба негатива были как бы заложены в конструкцию покрытия корпусов. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Несущим элементом покрытия является стальной оцинкованный профнастил, чаще всего Н-75, поверх которого устраивалась пароизоляция из одного слоя рубероида на горячей битумной мастике, затем укладывался эффективный плитный утеплитель и, наконец, трех-четырехслойный гидроизоляционный ковер из рубероида на горячей битумной мастике.

Таким образом возникала конструкция, где гофры профнастила образовывали систему каналов с открытым сечением, по которым в случае пожара, благодаря искусственно создаваемой тяге, очень быстро распространялся огонь. Использование горючих утеплителей, например, плит из полистирола ПСБ-С, делало эти покрытия особенно пожароопасными. Именно такая конструкция способствовала тому, что покрытие промздания в г. Бухара площадью 44000 м2 сгорело за 40 минут, а пожар на заводе двигателей КамАЗа распространялся по кровле со скоростью 6-10 м в минуту, вследствие чего практически полностью сгорел главный корпус завода площадью 420000 м2 и КамАЗ понес огромный экономический ущерб.

Сравнительно частые отказы плоских кровель при выполнении основной функции – защиты здания от воздействия талых и дождевых вод, объясняются следующим. Промышленные здания, как правило, представляют собой многопролетные корпуса длиной до нескольких сот метров, имеющие в поперечном направлении уклоны 1,5-2,5%, а в продольном – «нулевой уклон». Здесь достаточно даже небольшой ошибки в отметке при монтаже конструкций, прогиба стальных элементов покрытия под действием внешних нагрузок, деформации плитного утеплителя (что часто происходит с минплитой), чтобы появились неканализуемые участки, где гидроизоляционный ковер длительное время находится под водой и, следовательно, ускоренно разрушается. После возникновения протечек деструкция кровли идет по нарастающей. Увлажненный утеплитель резко ухудшает свои теплотехнические характеристики, увеличиваются теплопотери через кровлю, начинается таяние снега в зимнее время, увлажненный ковер замерзает при понижении температуры воздуха, еще быстрее разрушается и т.д.

Изменить ситуацию, т.е. организовать уклоны в ендовах или выправить пониженные участки кровли с помощью плитного утеплителя практически невозможно. Не дает ощутимых результатов периодическая укладка дополнительных слоев кровельного ковра. Например, при обследовании кровли на корпусе инструментального производства Чебоксарского завода промышленных тракторов нами были выявлены протекающие участки кровли, где толщина ковра составляла около 70 мм, это примерно 12-15 слоев рубероида на горячем битуме. Текли, а в некоторых случаях, продолжают течь до сих пор, кровли таких крупных предприятий, как «ВАЗ» (г.Тольятти), «Автонормаль» (г.Белебей), «Автоприбор» (г.Октябрьский), «Витязь» (г.Ишимбай), «Башмашзавод» (г.Уфа) и т.д. Часто на этих предприятиях высокоточные станки работали под индивидуальными навесами из полиэтиленовой пленки.

Такая ситуация привела в начале 1993 года сотрудников отдела «Стройантикор» к идее создания конструкции теплой плоской кровли для промышленных зданий из ЛМК, лишенной указанных недостатков и максимально сберегающей трудовые и энергетические ресурсы. Основной вклад в решение этой проблемы внесли ведущие специалисты отдела Бурангу-       лов Р.И., Шульженко Н.Г., Бородин О.А., Яковлев В.В., Тэненбаум Г.В.,     Балакирева Л.Ф.

В результате напряженной работы к лету 1993 г. основная задача была решена, т.е. разработана конструкция плоской кровли, полностью отличающаяся от применяемых в те годы типовых решений. На сегодня, после некоторых доработок, она состоит из следующих конструктивных элементов (применительно к профнастилу):

-  пароизоляции – оклейки продольных и поперечных стыков профнастила самоклеющейся ПХВ лентой;

- утеплителя – монолитного полистиролпенобетона плотностью       170-200 кг/м2 (толщина определяется теплотехническим расчетом);

- пеноцементной выравнивающей стяжки плотностью 800 кг/м3, толщиной до 8 мм;

- огрунтовки стяжки катионной битумно-полимерной эмульсией под укладку наплавляемых гидроизоляционных материалов;

- наплавляемого гидроизоляционного ковра из 2х-3х слоев современных рулонных материалов типа «Унифлекс», «Техноэласт» и т.д. (возможно применение мамбран любого типа).

Необходимо отметить, что все материалы и комплектующие, используемые в данной кровельной конструкции, производятся в Республике Башкортостан. Основой данного конструктивного решения является теплоизоляционный монолитный материал – полистиролпенобетон. Он состоит из вспененных гранул полистирола ПСВ-С (ОАО «Салаватнефтеоргсинтез»), цемента   М 400 (ОАО «Сода» г.Стерлитамак), пенообразователя (все составляющие производятся на нефтехимических предприятиях РБ) и воды. Благодаря введению в легкобетонную смесь пенообразующей добавки, получается материал слитной структуры с минимальным расходом цемента, в котором гранулы полистирола окружены пеноцементным раствором. Такой бетон легко укладывается по маячным рейкам, заполняя гофры профнастила, обеспечивает создание практически идеальной "разуклонки" кровли и устройство плавных примыканий плоской части кровли к парапетам, зенитным фонарям, вент каналам и т.д.

Основной особенностью разработанных в институте рецептур теплоизоляционных полистиролбетонов является введение в их состав специальных пенообразователей. В начале работы для этой цели использовалась известная воздухововлекающая добавка СДО, но она не позволяла получить утеплитель плотностью менее 250 кг/м3. Для решения этой проблемы в середине 90х годов была предложена добавка «Легпор», а в 2000 г. пенообразователь ЛБС на основе синтетических ПАВ. На него разработаны и утверждены Технические условия, получен гигиенический сертификат СанЭпидНадзора РБ и в 2003 г. патент Российской федерации.

Полистиролпенобетон быстро набирает прочность, по нему можно ходить уже на следующий день после укладки. В возрасте 28 суток нормального твердения теплоизоляционный полистиролпенобетон имеет следующие физико-механические характеристики:

- плотность в сухом состоянии, кг/м3                           –      170-200

- прочность на сжатие, МПа                                         –       0,2-0,4

- коэффициент теплопроводности в

- сухом состоянии Вт/м·оС                                           –   0,058-0,065

- сорбционная влажность, % по массе                       –          8-6

- морозостойкость, цикл                                               –          25

- горючесть (по результатам испытания ВНИИПО) - Г1 (трудносгораемый материал, время самостоятельного горения 0 сек.)

Технология приготовления, доставки и укладки полистиролпенобетона очень гибкая и может быть реализована по нескольким схемам:

1. Устройство стационарной установки по приготовлению материала с последующей его доставкой на стройплощадку в автобетоновозах, подъемом на кровлю и укладкой по маячным рейкам.

2. Монтаж на объекте мобильной установки с полным циклом переработки полистирола, приготовлением легкобетонной смеси и последующей ее подачей на кровлю для укладки.

3. При необходимости растворосмеситель устанавливается непосредственно на месте производства работ, туда же доставляются вспененные гранулы полистирола и остальные компоненты, готовится и укладывается утеплитель.

Подъем больших объемов утеплителя на кровлю может осуществляться пневмотранспортом, шнековыми или ленточными транспортерами, контейнерами различных конструкций.

Другим оригинальным решением стало применение в кровельной конструкции легкой стяжки из пеноцементного раствора плотностью до 800 кг/м3. Такой выравнивающий слой после огрунтовки битумно-полимерной эмульсией становится хорошей основой для укладки гидроизоляционного ковра. 

Катионная битумно-полимерная эмульсия также является специальной разработкой в рамках создания данного конструктивного решения. Она представляет собой мелко диспергированный битум в водном растворе эмульгатора с концентрацией по битуму 50-60%.  Благодаря использованию катионного эмульгатора, эмульсия обладает длительной, до 6 месяцев, стойкостью при хранении.  Она легко разбавляется водой в любых соотношениях и очень просто наносится на защищаемую поверхность. Эмульсия безупречна в экологическом плане, при нанесении на подложку она быстро разрушается, частицы битума коагулируют и образуют пленку, а вода испаряется в атмосферу.  Весь процесс занимает 3-6 часов, в зависимости от погодных условий. Поскольку эмульсия является водосодержащим материалом, она может наноситься на влажную поверхность. Ее опытно-промышленное производство было организовано на эмульсионной установке РСУ ОАО «Автонормаль» в г. Белебей, объем выпущенной продукции составил около 100 тн.    

В качестве гидроизоляционного ковра нами в основном использовались наплавляемые рулонные материалы производства ОАО «Кровля» г. Учалы, причем уже в первые годы устройства таких кровель стало ясно, что наплавляемый материал «Бикрост» нежелательно использовать в качестве верхнего слоя из-за его низкой долговечности. В этом случае оптимальным вариантом является применение эластичных ковров типа «Унифлекс», «Техноэласт», «Биполь» и т.д.

Таким образом, в результате более чем двенадцатилетней работы по созданию и совершенствованию материалов и технологий устройства современных плоских кровель промышленных зданий, разработана конструкция, обладающая рядом преимуществ по сравнению с применяемыми ранее типовыми решениями.

1. Благодаря использованию легкого и прочного утеплителя, снижена нагрузка на 1 м2 покрытия. Сравнение расчетных нагрузок типовой и предлагаемой конструкций кровель приведено в таблице.

 

 

 

 Типовой вариант

Масса,

кг

Вариант ГУП институт «БашНИИстрой»

Масса,

кг

1. Пароизоляция – 1 слой рубероида на горячей битумной мастике

4,5

1. Пароизоляция – проклейка стыков профнастила ПХВ-лентой

0,3

2. Утеплитель – ППЖ-200 толщиной 150 мм, 200х0,15

30

2. Полистиролпенобетон     плотностью 180 кг/м3, толщиной 200 мм, 180х0,2

36

3. Стяжка из цементно-песчаного раствора толщиной 15 мм, 1800х0,15

27

3. Пеноцементная стяжка толщиной 10 мм, 800х0,01

8

4. Гидроизоляционный ковер – 2 слоя Техноэласт  (Унифлекс)

8,5

4. Гидроизоляционный ковер – 2 слоя Техноэласт   (Унифлекс)

8,5

   Всего:

С коэффициентом надежности по нагрузке согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» - К=1,3

70,0

91,0

 

 

52,3

68,6

 

Таким образом, расчетная нагрузка на 1 м2 кровли по варианту, разработанному в институте «БашНИИстрой», на 22,4 кг ниже, чем у распространенного проектного решения. 

2. При укладке полистиролпенобетона происходит омоноличивание гофр, что многократно повышает пожароустойчивость кровли, профнастил становится несъемной опалубкой для легкого бетона, а кровельный диск – более жестким, способным перераспределять нагрузки.

3.  На стальной профнастил ложится цементный материал, служащий надежной антикоррозионной защитой для металла.

4.   Уникальные реологические свойства полистиролпенобетона (из него можно слепить колобок, который при отверждении сохраняет свою форму) позволяют выполнить разуклонку кровли практически любой сложности, надежно выполнить примыкание к парапетам, зенитным фонарям и т.д.

5.  Благодаря применению битумно-полимерной эмульсии, отпадает необходимость использования горячих битумных мастик или мастик на органических растворителях, что улучшает условия и безопасность труда рабочих, уменьшает экологическое воздействие на природу.

6.  В целом, при устройстве кровли по рассматриваемому варианту обеспечивается почти 30 %-ное сокращение трудозатрат и снижение общей стоимость кровельной конструкции.

7.   Использование прочного монолитного утеплителя, легкой стяжки и современных наплавляемых гидроизоляционных материалов обеспечивает восприятие дополнительных эксплуатационных нагрузок (механической очистки кровли от снега, установки вентиляторов, калориферов, кондиционеров и т.д. без создания специальных фундаментов).

Необходимо отметить, что институт «БашНИИстрой» является одним из пионеров в области использования легких полистиролпенобетонов для утепления кровель, перекрытий, полов. Наши разработки были внедрены в производство задолго до появления ГОСТ Р 51263-99 «Полистиролбетон. Технические условия».  К настоящему времени только в РБ этот утеплитель      уложен на кровлях общей площадью более 150 тыс.м2. Среди первых объектов (1993 г.) была кровля модуля «Орск» на заводе металлопластмассовых изделий в г.Уфа. В последующем – это главный корпус ОАО «БашКельме» в г. Мелеуз, реконструкция кровли корпуса вспомогательных цехов на      ОАО «Автонормаль» в г.Белебее, производство полипропилена на ОАО «Синтез спирт» в г. Уфа, шерстопрядильная фабрика в г.Кумертау, боль-  шинство производственных корпусов ОАО «Полиэф» в г. Благовещенск (для чего было принято специальное решение штабом стройки) и многие другие объекты.  В большинстве случаев внедрение данной кровельной конструкции производилось после переработки изначальных проектных решений, в которых, как правило, в качестве утеплителя предусматривалось использование минераловатных плит различной плотности и жесткости.

С удовлетворением отмечаем, что в последние годы кровля с использованием полистиролпенобетона получила определенное признание среди проектировщиков и строителей. Этот утеплитель все чаще стал применяться в проектных решениях также для утепления межэтажных и чердачных перекрытий.

Мы уверенны, что не       смотря на жесткую конкуренцию со стороны современных импортных плитных утеплителей и их российских аналогов, полистиролпенобетон в ближайшие годы получит широкое признание в качестве основного конструктивного элемента теплых плоских кровель промышленных и гражданских зданий, тем более, что его укладка возможна на любое основание.

 

 

О КОМПАНИИ

«Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и производственный институт строительного и градостроительного комплекса Республики Башкортостан» (ГУП институт «БашНИИстрой») был организован в 1956 году и с первых дней своей деятельности ориентирован на комплексное решение вопросов, связанных с индустриализацией строительства в республике. Институтом впервые в СССР для массового строительства были предложены свайные фундаменты, которые значительно сократили трудоемкость работ нулевого цикла на строительной площадке. Для механизации свайных работ были разработаны и внедрены в серийное производство копры для забивки свай. Успешно велась работа над созданием и внедрением в производство новых высокотехнологичных железобетонных конструкций (ферм, балок, плит перекрытий и покрытий, стеновых панелей и т.д.). Были разработаны ряд строительных материалов и изделий на основе местного сырья и отходов промышленных производств. Разработки института неоднократно награждались медалями, дипломами и почетными грамотами ВДНХ в Москве.

КОНСУЛЬТАЦИЯ
Оставьте Ваш номер и наши специалисты свяжутся с вами 
Адрес:
450064, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул.Конституции, д.3
Телефон: