Буферные пенобетонные стяжки при реконструкции плоских кровель Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 692.415

В.В. ТЫСЯЧУК, директор, М.А. ГУБАРЕВА, нач. лаборатории, А.А. КУПРИНА, инженер-технолог, ООО «Экостройматериалы»;

А.В. СВИНАРЕВ, директор ООО «Экспериментальный цех Экостройматериалы» (Белгород)

Буферные пенобетонные стяжки при реконструкции плоских кровель

Реконструкция плоских кровель промышленных и гражданских зданий на территории Российской Федерации — это один из наиболее частых и естественных видов строительных работ. Несмотря на появление новых кровельных материалов, явное улучшение культуры труда при устройстве наплавляемой гидроизоляции, огромные денежные средства ежегодно тратятся на текущие и капитальные ремонты кровель такого типа. Протечки, вздутия, складки, трещины и прочие дефекты кровельного ковра приводят к существенному удорожанию эксплуатации зданий.

В рамках текущего ремонта кровель, который проводится либо при появлении первых признаков протекания кровли, либо по результатам оценки состояния кровли, производят наклейку одного или двух слоев рулонных наплавляемых материалов. Долговечность подобного ремонта, как правило, невелика — всего 2—4 г., и надо вновь производить наклейку следующих слоев гидроизоляции кровли. В результате подобного постоянного ремонта гидроизоляционный ковер кровли может иметь толщину 200 мм (рис. 1.)

Одной из основных причин столь малого срока безремонтной эксплуатации кровель служит насыщение водой различных элементов кровли как при непосредственном устройстве кровли, так и при ее последующей эксплуатации. Избыток влаги появляется в элементах кровли при ведении работ в осенне-зимний период; во время осадков намокают элементы кровли при повреждениях кровельного ковра, при отсутствии либо нарушении сплошности пароизоляционной мембраны. При попадании воды либо водяного пара внутрь конструкций кровельного пирога происходит намокание теплоизоляционного слоя кровли, уложенного под слоем

Рис. 1. Гидроизоляционный ковер плоской кровли после многочисленных ремонтов

рулонной гидроизоляции. Этому способствуют также те строительные решения, которые наиболее популярны в настоящее время. Широко используется засыпка керамзитовым гравием, теплоизоляция кровель волокнистыми минераловатными плитами с высоким водо-поглощением. Утеплители с высоким водопоглощени-ем склонны к накапливанию воды под слоем гидроизоляции. При этом вода может концентрироваться не в месте протечки через гидроизоляцию, что существенно затрудняет поиск места повреждения кровли. При нагреве кровли за счет солнечной энергии (летом до 85оС) влага из теплоизоляционного слоя испаряется с созданием избыточного давления под гидроизоляционной мембраной и, как следствие этого, возникают вздутия, пузыри, отрыв кровельного ковра (рис. 1). Эти повреждения формируют последующие нарушения гидроизоляционного слоя, ведущие к протечкам воды. Ремонт кровли, заключающийся в повторной наклейке гидроизоляции, неэффективен, поскольку не устраняет причину возникновения дефектов кровли, заключающуюся в повышенном водосодержании теплоизоляционного слоя кровли.

Радикально исправить положение может только капитальный ремонт кровли, при котором кровельный пирог целиком демонтируется. Но капитальный ремонт кровли представляет собой комплекс дорогостоящих строительных работ, включающий большой объем финансовых вложений в демонтаж и вывоз строительного мусора. Кроме того, во время капитального ремонта кровли создается опасность причинения существенного финансового ущерба внутренней отделке и оборудованию здания, так как при выпадении осадков при снятой кровельной гидроизоляции вероятно попадание воды внутрь здания.

В некоторой степени найти решение этой проблемы возможно при устройстве так называемых дышащих кровель (рис. 2). В этом случае в нижнем слое водоизо-ляционного ковра за счет его частичного закрепления к основанию создается сеть каналов, по которым идет последующий сброс избыточного давления под гидроизоляционной мембраной. Это решение имеет несколько существенных минусов:

• высокая трудоемкость устройства элементов кровли; сложные в исполнении узлы вывода паровоздушной смеси;

• при повреждении кровли в одном месте влага по системе подкровельных каналов распространяется по поверхности всей кровли; найти место протечки при этом практически невозможно, зачастую приходится демонтировать весь кровельный ковер;

• при устройстве дышащей кровли поверх старого гидроизоляционного ковра не устраняются места застоя воды, практически всегда имеющие место на старых кровлях, особенно при повышенной толщине гидроизоляционного ковра.

60

научно-технический и производственный журнал

ноябрь 2012

jVJ ®

Ромонт РУЛОННОЙ кровли С применением ПСН1

7

г

- .* •

Рис. 2. Разрез плоской кровли после обычной реконструкции (наклейка нового гидроизоляционного ковра): 1 - основание кровли, как правило, железобетонная плита; 2 - слой пароизоляции; 3 - слой старой, увлажненной из-за протечек теплоизоляции (минеральная вата, пенополистирол, керамзит, легкий бетон и т. п.); 4 - путь миграции паровоздушной смеси в теплоизоляционном слое при нагреве кровли; 5 - повреждения старого гидроизоляционного ковра; 6 - избыточное давление, создаваемое мигрирующими водяными парами; 7 - вздутия на поверхности новой кровельного ковра, уложенного при реконструкции кровли

ЙН1

Рис. 3. Разрез плоской кровли при реконструкции с использованием монолитного пенобетона: 1 - основание - железобетонная плита; 2 - пароизоляция; 3 - старый теплоизоляционный слой; 4 - пути миграции паровоздушной смеси в теплоизоляционном слое кровли; 5 - повреждения старого гидроизоляционного ковра; 6 - распределение мигрирующих водяных паров в поровом пространстве пенобетонного слоя; 7 - слой новой гидроизоляции, уложенной при реконструкции

Марка пенобетона по средней плотности Прочность при сжатии, МПа Коэффициент теплопроводности, Вт/(мтрад). Термическое сопротивление слоя пенобетона толщиной 100 мм Масса 1 м2 слоя пенобетона толщиной 100 мм с учетом эксплуатационной влажности, кг Примечания

250 0,3 0,055 1,8 26 Используется только как теплоизоляционный материал, а также для заполнения полостей

300 0,6 0,07 1,4 31

400 1 0,1 1 42 Возможно использование в качестве основания для устройства мягкой кровли

500 1,4 0,12 0,8 52

600 1,6 0,15 0,7 63

Рис. 4. Оборудование для производства и подачи пенобетонной смеси размещается в кузове грузового автомобиля. Большую часть рабочего места занимает склад вяжущих веществ и наполнителей

Рис. 5. На фотографии представлен один из этапов реконструкции плоской кровли с применением монолитного неавтоклавного пенобетона. Видна стяжка из пенобетона, лежащая на старом гидроизоляционном ковре. Следующий и последний этап проведения работ - устройство гидроизоляционного ковра из битумных наплавляемых риалов поверх стяжки из пенобетона

Эффективным решением при реконструкции плоских кровель является применение монолитного неавтоклавного пенобетона. При этом на поверхности старого гидроизоляционного ковра устраиваются стяжки из пенобетона. Далее на поверхность пенобетонной стяжки наплавляется новый кровельный ковер (рис. 3). Полностью технология реконструкции плоских кровель представляет собой ряд следующих этапов: • оценка состояния плоской кровли: определение зон застоя воды, наличия повреждений кровельного ковра и пр.;

• подготовка основания для устройства буферной пенобетонной стяжки: срезка складок, отслоений, пузырей до основания, уборка мусора, отслоившейся посыпки, удаление воздушных полостей;

• приемка скрытых работ;

• устройство буферных пенобетон-

ных стяжек толщиной 40—100 мм;

• при необходимости устройство вертикальных переходов (выкружек) также из монолитного пенобетона;

• грунтование основания битумными грунтовками согласно рекомендациям поставщика гидроизоляционного покрытия кровли;

• устройство кровельного гидроизоляционного ковра в два слоя;

• установка кровельных вентиляторов (флюгарок) из расчета 1 шт. на 150-200 м2.

При такой конструкции кровли слой монолитного пенобетона служит буферным пространством для паров воды. Повышенное давление, создаваемое испаряющейся из теплоизоляционного слоя кровли водой, равномерно распределяется внутри обширного порового пространства пенобетона, не приводя к повреждениям кровельного гидроизоляционного ковра. Именно это эффект объясняет, почему слои рулонной гидроизоляции на кровлях из пенобетона лежат без ремонта более десяти лет при полном отсутствии вздутий и иных повреждений. Сходный механизм имеет и эффект морозостойкости ячеистых бетонов, только при замерзании в поровое пространство пенобетона отжимается не пар, а растут кристаллы льда, не повреждая самого материала.

Отдельно следует отметить эффект, названный «самовысыханием» пенобетона. Физико-химическое связывание воды при твердении портландцемента гидратными новообразованиями обеспечивает уменьшение водосодержания неавтоклавного пенобетона даже внутри герметически замкнутых пространств. Это происходит при укладке монолитного пенобетона в буферные теплоизоляционные стяжки, колодцевую кладку, заполнение прочих строительных полостей неавтоклавным пенобетоном. При поглощении воды интенсифицируется твердение пенобетона. Таким образом, высыхающий пенобетон повышает свои прочностные характеристики. Общеизвестным является факт возможности длительного твердения цементного бетона вообще и цементного пенобетона в частности. Это позволяет пенобетонной стяжке даже при последующем попадании воды в результате повреждений гидроизоляционного покрытия, самостоятельно высыхать при гидратации цементной матрицы пенобетона. Надо отметить, что практика работ с монолитным пенобетоном при устройстве плоских кровель убедительно показывает, что в кровлях с использова-

мат мат

Г^ научно-технический и производственный журнал

Ш ноябрь 2012 61

нием неавтоклавного пенобетона пароизоляционный слой не является необходимым. Это также можно объяснить эффектом «самовысыхания».

Производство пенобетонной смеси осуществлялось с использованием так называемой одностадийной технологии производства пенобетонной смеси. При этом исключается предварительное приготовление двухфазной пены. На оборудовании приготовлялась трехфазная пена за один передел, при этом из цепочки технологического оборудования исключался пеногенератор. При производстве пенобетонной смеси на строительной площадке принципиальным требованием является минимально необходимый комплект оборудования. Подача пенобетонной смеси производилась нагнетанием давления внутрь рабочей камеры пенобетоносмеси-теля. Этот способ позволяет отказаться от использования насосов при транспортировании пенобетона, при высоте подачи пенобетонной смеси до 30 м. Таким образом, производство и подача монолитного пенобетона осуществлялись одним агрегатом — пенобетоносмеси-телем, совмещающим в себе функции пеногенератора, смесителя пенобетона и насоса (рис. 4).

Поскольку требования экономической эффективности ремонта плоских кровель требуют устройства буферных пенобетонных стяжек минимальной толщины, это налагает ряд особых требований к физико-механическим свойствам пенобетона (см. таблицу). Обязательно наличие в составе пенобетона комплексной модифицирующей добавки, в состав которой вводится водоудерживающая добавка. В противном случае невозможно обеспечить гарантированный набор прочности, особенно летом при интенсивном нагреве основания под заливку пенобетона. Тонкослойная укладка требует обязательного объемного армирования для предотвра-

щения развития усадочных деформаций. Объемное сетчатое армирование цементной матрицы пенобетона проводится гидравлически активными силикатными волокнами. В составе комплексной добавки желательно использование добавок водоредуцирующего действия. Иногда необходимо использование добавок — ускорителей схватывания и твердения пенобетонной смеси. Подбор комплексной добавки должен проводиться строительной лабораторией с учетом того, что многие виды модифицирующих добавок имеют явно выраженный пеногасящий эффект, например суперпластификаторы нафталино-формальдегидного типа.

По итогам многолетних работ, связанных с реконструкциями плоских кровель с применением буферных пенобетонных стяжек, можно выделить следующие положительные эффекты такой конструкции и такого материала:

— срок безремонтной эксплуатации возрастает до 10— 20 лет;

— укладка монолитного пенобетона ведется индустриальными методами: бригада из двух человек может укладывать до 700 м2 пенобетонных стяжек в смену;

— пенобетонные стяжки обеспечивают дополнительную теплоизоляцию кровли (см. таблицу);

— при укладке монолитных пенобетонных стяжек устраняются неровности кровли, отсутствуют места застоя воды;

— технология наклейки рулонных битумных материалов проста и ничем не отличается от технологии наклейки этих материалов на обычный цементно-песчаный раствор.

Ключевые слова: монолитный пенобетон, гидроизоляция, плоская кровля.

"ЭКОСТРОЙМАТЕРИАЛЫ" —лучшие пенобетоносмесители в России!

Проблемы производства монолитного пенобетона

Строители России за последнее десятилетие успели привыкнуть использованию монолитного пенобетона. Вместе с тем, надо отметить, что до массового производства этого материала на строительных площадках еще очень далеко. Почему же так происходит? Что мешает внедрению нашего материала? Ведь все прекрасно знают о его достоинствах.

Причина, по которой многие строительные организации и частные застройщики отказываются от организации производства пенобетона заключается в следующем. Сложилось такое мнение, что производство пенобетона это непростая задача, которая по силам только специалистам высокой квалификации. И эти слухи небеспочвенны.

Депо в том, что стандартный комплект оборудования от стандартного изготовителя представляет собой как минимум три устройства: низкооборотный растворосмеситель, пеногенератор, насос для подачи пенобетонной смеси.

Для эксплуатации такого оборудования необходимо не менее 2-х человек. Причем, работник, который будет ежедневно настраивать пеногенератор должен иметь высшее профильное образование. Естественно, что такое невозможно — и производят пенобетон обычные рабочие, с квалификацией каменщика, либо штукатура. Да и работа с тремя (!) единицами оборудования усложняет и без того непростое производство. Результат— предсказуемо плох. Отсюда нарекания к материалу, хотя справедливости ради надо отметить, что основные претензии здесь надо высказывать к оборудованию.

Преимущества оборудования ООО "Экостройматериалы"

Купив оборудование ООО «Экостройматериалы», Вы получаете функции трех агрегатов (смеситель, пеногенератор, насос для подачи пенобетона) в составе одного. Этот агрегат называется высокооборотный турбулентным пенобетоносмесителем серии СПБУ. Приготовление пены, получение пенобетонной смеси и подача ее к месту работ производятся одной единицей оборудования — пенобетоносмесителем.

При этом Вам не нужен высокопрофессиональный персонал, эксплуатировать пенобетоносмеситепь может каменщик или штукатур.

Процесс производства пенобетона теперь очень напоминает процесс производства любого другого бетона — дозация, перемешивание, выгрузка. Обучение рабочего производству пенобетона проводится по нашим методическим указаниям за 1-2 часа.

Особенно удобным производство монолитного пенобетона делает возможность его механизированной подачи на высоту до 30 метров и длину до 100 метров. Причем Вам не понадобятся специальные насосы—с этим справится сам пенобетоносмеситепь.

Обязательно надо отметить, что мы предлагаем Вам купить абсолютно надежное оборудование — гарантия на оборудование 1,5 года.

Позвоните нам по телефону 8-910-320-58-49 и Вы получите бесплатную консультацию по технологии производства монолитного пенобетона

ООО ИСОСТРОЙ МАТЕРИАЛЫ » Телефон офиса в Москве

I +7 (495) 923-09-32 www.penogtroy.ru

научно-технический и производственный журнал ф/рЦУГ/^^Ц^^ 62 ноябрь 2012 ~ Л1] ®