CC BY
7УДК 692.412
МЕТОДЫ УСТРОЙСТВА МЕМБРАННЫХ КРОВЕЛЬ
Лужнов Евгений Анатольевич, магистрант, направление подготовки 08.04.01 Строительство, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail:ealuzhnov@mail.ru
Научный руководитель: Сапрыкина Татьяна Константиновна, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии строительного производства, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail: belova_tatyana_90@mail.ru
Аннотация. На мировом строительном рынке существует большое количество современных материалов для устройства кровель с различными свойствами, размерами и способами монтажа. В России с конца XX века пользуется популярностью полимерная мембрана - это продукт, который сочетает в себе свойства гидроизоляционного и кровельного материала. Целью работы является определение наиболее оптимального метода при устройстве мембранных кровель в зависимости от климатических условий, уклона кровли, несущих конструкций сооружения. В данной статье проанализированы и описаны основные методы устройства мембранных кровель - это клеевой, механический, балластный, с указанием их преимуществ и недостатков. Кроме того, описаны методы автоматизации устройства мембранных кровель в зависимости от условий монтажа. Даны рекомендации о способах контроля качества устройства кровель.
Ключевые слова: полимерные мембраны, кровля, технология, метод устройства, сварочное соединение мембран, механическое крепление, клеевой метод, балласт.
Для цитирования: Лужнов Е. А. Методы устройства мембранных кровель // Шаг в науку. - 2021. -№ 2. - С. 31-34.
METHODS OF MEMBRANE ROOF DEVICE
Luzhnov Evgeny Anatolyevich, postgraduate student, training program 08.04.01 Construction, Orenburg State University, Orenburg e-mail: ealuzhnov@mail.ru
Research advisor: Saprykina Tatyana Konstantinovna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Building Production Technology, Orenburg State University, Orenburg e-mail: belova_tatyana_90@mail.ru
Abstract. On the world construction market, there are a large number of modern materials for roofing with various properties, dimensions and installation methods. In Russia, since the end of the 20th century, a polymer membrane has been popular - it is a product that combines the properties of a waterproofing and roofing material. The aim of the work is to determine the most optimal method for the construction of membrane roofs, depending on climatic conditions, the slope of the roof, the supporting structures of the structure. This article analyzes and describes the main methods for constructing membrane roofs - these are adhesive, mechanical, ballast, with an indication of their advantages and disadvantages. In addition, methods of automating the device of membrane roofs, depending on the installation conditions, are described. Recommendations on the methods of quality control of the roofing device are given.
Key words: polymer membranes, roofing, technology, device method, membrane welding, mechanical fastening, glue method, ballast.
Cite as: Luzhnov, E. A. (2021) [Methods of membrane roof device]. Shag v nauku [Step into science]. Vol. 2, рр. 31-34.
На современном рынке кровельных покрытий широкое распространение получила ПВХ мембрана. Главные преимущества мембранных кровель -это длительный срок службы до 50 лет, прочность, возможность изготовления различных размеров и цветовых гамм. Мембрана хорошо сочетается с различными несущими конструкциями [3].
Мембранное кровельное покрытие представляет собой пленочное полотно из полимеров толщиной 0,15-0,20 см, армированное стекловолокном. Масса 1 м2 материала составляет не более 1,5 кг.
Монтаж кровельной мембраны - это относительно простой процесс, который не требует много времени и сил.
До начала монтажа в обязательном порядке необходимо подготовить поверхность:
- очистить от мусора, пыли и наслоений;
- должны быть заделаны все швы между сборными конструкциями;
- закончить установку воронок, анкерных элементов, антенн и других конструкций с целью предотвращения монтажных работ на уже законченной кровле.
Монтаж элементов кровли зависит от конфигурации и состава кровли. Существует три метода устройства мембранных кровель: клеевой, механический, балластный [4].
Рассмотрим каждый из них.
1. Мембраны могут соединяться с использованием клеевых составов на основе битума и его композиции с полимерами. Рулоны расстилают на подготовленную поверхность с перехлестом 80 мм. Для крепления мембран клей наносится не по всей его поверхности, а по длине всех сторон кровли и в местах соединения полотен [4].Клеевой метод используется в основном при реконструкции кровель и для крыш сложной конфигурации.
Преимущества данного метода:
- основание кровли не подвергается разрушению;
- небольшая масса конечного покрытия.
К недостаткам относятся:
- возможность использования данного метода только при температуре выше +5 С
- высокая стоимость используемых компонентов [7].
2. Использование балластного метода характерно для плоских кровель либо кровель со скатом менее 10°. Рулоны равномерно размещают по поверхности, фиксируя мембрану по периметру и в местах примыкания к вертикальным конструкциям кровли. Осуществляется сварка швов. Затем размещается балласт от 50 кг на один квадратный метр. Балластом служит гравий, галька, тротуарная плитка [2].
Необходимо помнить, что в целях сохранения целостности мембраны, её следует предохранять нетканым полотном либо геотекстилем.
Преимуществами данного метода являются:
- долгий срок службы;
- устойчивость к атмосферным воздействиям;
- низкая трудоёмкость при замене или устранении неисправности кровли.
Отрицательное качество - сложность поиска места дефектов[6].
3. Механический метод считается самым популярным, он подходит для всех форм крыш. Защита мембраны при указанном методе осуществляется также как и при балластном методе. Мембранное полотно укладывается сначала с торцов, затем мембрана натягивается и фиксируется в поперечном на-
правлении. Мембрана крепится точечно телескопическим крепежом, выполняется перехлест 120 мм с прилегающим полотном, скрывая место крепления [4].
В местах перехлестов осуществляется сварка ручным или полуавтоматическим методом [1].
Механический крепеж может выполняться линейным: металлические монтажные полосы монтируются поверх кровли с помощью крепежных элементов, затем закрываются мембранными полосами шириной 20 см, после производится сварка полос.
При устройстве ПВХ, ТПО мембран необходимо применение специального сварочного оборудования.
Сварка мембран производится при помощи горячего воздуха специальным сварочным оборудованием. При сварке применяется автоматическое, полуавтоматическое либо ручное оборудование.
Сварочное оборудование нагревает воздух и через сопло подаёт в область сварного соединения. Материал нагревается до состояния подплавления монтажной поверхности. При прохождении сварочного аппарата по участку, под его собственным весом происходит сжатие двух слоев материала, соединяя их в гомогенный сварной шов. Так как ПВХ мембрана обладает толщиной от 1,2 мм, то важно правильно подобрать настройки оборудования, чтобы не испортить материал. Существует такое понятие, как «окно сварки», в пределах которого при монтаже обеспечивается качественный сварной шов кровельной мембраны. Выход за пределы параметров данного окна может привести к пережогу материала или образованию «непроваров». Диапазон «окна сварки» зависит от:
- качества самого материала;
- температуры горячего воздуха;
- скорости движения оборудования;
- показателей окружающей среды [5].
Отличительной особенностью данного метода
является наличие сварного шва, который включает в себя две армосетки.
Качество сварного соединения возможно оценить по следующим признакам:
- по краю сварного шва видна тонкая темная полоска выплава верхнего слоя материала;
- 35 мм и более - оптимальная толщина сварного шва;
- в 5 мм от сварного соединения должен быть глянцевый след;
- отсутствие складок, вздутий и других неровностей;
- отсутствие пережженных участков (желтоватый оттенок, обугленные участки).
Применяется также метод неразрушающего инструментального контроля. В данном случае необходимо иметь либо шлицевую отвертку, либо спе-
циальный инструмент - экстрактор шва, который ещё называется «крючок».
Суть метода заключается в том, чтобы любым из указанных инструментов провести вдоль сварного соединения с приложением некоторой силы. В случае если в зоне сварного соединения обнаружится «непроваренный» участок, инструмент «провалится» в эту зону [5].
Также надежность сварного соединения можно оценить методом разрушающего контроля. Образцы сварного шва, отобранные согласно ГОСТ ЕН 13416, испытываются в лабораторных условиях на следующие характеристики:
- прочность сварного шва на разрыв EN 12317-2;
- прочность сварного шва на раздир ЕМ 12316-2.
Результаты лабораторных испытаний должны
соответствовать показателям, заявленным производителями. Данная информация указывается в паспортах качества на каждую партию материала.
Кроме швов, образованных автоматическим сварочным оборудованием, есть участки, где работы можно выполнить только с помощью ручного сварочного оборудования. Это - Т-образные швы, внутренние и внешние углы примыкания мембраны к парапетам, примыкания к трубам и другим выступающим элементам. Именно на эти участки при контроле качества устройства кровли необходимо обращать особое внимание, так как наибольшее количество ошибок монтажа фиксируется именно здесь.
Необходимо учитывать, что качество кровельных работ, выполненных с помощью полимерных мембран, напрямую зависит от качества сварных соединений. Это обусловлено спецификой данного материала, и поскольку основной функцией является защита помещения от проникновения атмосферных осадков, сварные швы являются тем критерием, который обеспечивает данную функцию.
При монтаже кровли часто допускаются случаи
повреждения ПВХ мембраны, что негативно влияет на герметичность покрытия.
Данная проблема возникает вследствие:
- непрофессионализма рабочего персонала, который допускает транспортировку рулонов «волоком» по мембране;
- при установке технического оборудования (антенн, кондиционеров и др.) не соблюдаются правила эксплуатации ПВХ мембран, а именно допускается вырезка отверстий для прокладки проводов и труб, забивка насквозь дюбелей.
- не осуществляют очистку кромок мембран при возобновлении работ после длительного простоя, что существенно влияет на качество сварного шва.
В целях исключения указанных недостатков нужно своевременно проводить обучение рабочего персонала, осуществляющего различные работы на кровле, а также своевременно осуществлять контроль выполняемых работ [2]. Таким образом, зная преимущества и недостатки методов монтажа, можно выбрать наиболее целесообразный метод для каждого конкретного здания в зависимости от конфигурации крыши, климатических условий.
Заключение
Для создания надежного, способного работать в течение нормативного периода эксплуатации объекта необходимо:
- руководствоваться требованиями соответствующих нормативных документов;
- применять современные, качественные, правильно подобранные материалы и соблюдать технологию монтажа;
- анализировать характер строящегося объекта, правильно подбирать характеристики климатического района.
Соблюдение данных требований положительно отразится на качестве кровли.
Литература
1. Аноприенко Д. С. Использование мембранных покрытий при устройстве кровель зданий и сооружений // В сборнике: XI Международный молодежный форум «Образование. Наука. Производство». Материалы форума. Белгород. 2019. С. 707-711.
2. Гамзатова А. М. Анализ использования строительной мембраны // Современные технологии: актуальные вопросы, достижения и инновации. Сборник статей XXVIII Международной научно-практической конференции. 2019. С. 65-67.
3. Никитин Б. М., Шубин М. В. Устройство кровли крыши // Патент на полезную модель RU 109174 Ш, 10.10.2011. Заявка № 2011114508/03.
4. Попова И. Н. Современные технологии устройства кровель с применением мембран // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2018. Т. 1. С. 354-359.
5. Сорокина Д. С. Контроль качества сварных соединений ПВХ мембраны при оценке качества выполненных гидроизоляционных работ кровли // В сборнике: Развитие современной науки: теоретические и прикладные аспекты. Сборник научных статей студентов, магистрантов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей. Под общей редакцией Т. М. Сигитова. Пермь, 2018. С. 46-49.
6. Чучин А. О., Сурсанов Д. Н. Основные виды и особенности эксплуатации кровельных систем из полимерных мембран // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2020. Т. 2, С. 211-216.
7. Шароварова А. М., Христофорова И. А. Мембраны на основе ПВХ, применяемые в строительстве // Химия. Экология. Урбанистика. 2019, Т. 2, С. 441-445.
Статья поступила в редакцию: 23.02.2021; принята в печать: 21.05.2021. Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.
