ПОГОДНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ МЯГКОЙ КРОВЛИ

В КОНСТРУКЦИЯХ КРЫШ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

В.М.Разживин, Т.Р.Забалуева

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

г. Пенза, Россия

Техническими службами ЖКХ проведен анализ состояния крыш различных конструктивных решений жилых домов, прошедших более чем двадцатилетний период эксплуатации. Он показал, что в настоящее время у значительной часть обследованных зданий в ремонте нуждаются крыши совмещенной вентилируемой конструкции и крыши с холодными чердаками.

Одной из причин нарушения целостности покрытий являются их температурные деформации. Известно, что температурные деформации водоизоляционного ковра значительно зависят от степени прочности связи стяжки с утеплителем. В крышах с утеплителем она удерживает деформации водоизоляционного ковра; в вентилируемых и с холодным чердаком, т.е. при её отсутствии происходят свободные перемещения покрытия и водоизоляционного ковра , что приводит в частности к разрывам водоизоляционного ковра.

В диапазоне температур от – 15 °С до -50 °С коэффициент линейного расширения кровельного ковра возрастает в 3 – 9 раз, что связано с ростом прочности битумных сплавов при отрицательных температурах. Следовательно, чердачные и совмещенные вентилируемые крыши из-за отсутствия инерционного слоя утеплителя, а также эффективного воздухообмена чаще и быстрее при зимних погодных условиях попадают в указанный температурный режим. Их водоизоляционный ковер в большей степени испытывает дополнительные сокращения за счет влияния битумных сплавов, чем в крышах с утеплителем.

У водоизоляционных ковров, как известно, при температуре ниже -15 °С деформации резко возрастают, а неармированные мастичные ковры начинают растрескиваться ниже температуры перехода в хрупкую фазу, которая определяется маркой битума и может начинаться с – 10 …. -20 °С. В чердачных и вентилируемых крышах эта предельная температура наступает быстрее также из-за отсутствия слоя утеплителя под стяжкой.

При сравнении температурных деформаций железобетонных плит покрытия в чердачных и вентилируемых крышах и цементно-песчаной стяжки, являющейся основанием под водоизоляционный ковер в совмещенной невентилируемой крыше, обнаруживается, что коэффициент линейного расширения цементно-песчаного раствора больше коэффициента линейного расширения железобетона. Следовательно, величина трещин, образующихся в стяжке, должна быть больше 2 – 2,5 мм, характерных для сезонного раскрытия стыков железобетонных плит.

Натурные наблюдения показали, что цементно-песчаная стяжка над слоем утеплителя в процессе набора прочности покрывается тонкой сеткой микротрещин, что значительно уменьшает площадь, на которой происходит деформация водоизоляционного ковра. В результате водоизоляционный ковер совмещенной невентилируемой крыши испытывает меньшие напряжения сжатия-растяжения, чем ковер, уложенный по «голым» железобетонным или легкобетонным кровельным панелям.

Летом при перепадах температур от +70 °С днем до +10…15 °С ночью на поверхности кровли также происходят температурные деформации покрытия. Величина раскрытия стыка не достигает критической величины. Стык в пенобетонных панелях раскрывается только до 1..3 мм; при этом важно отметить то обстоятельство, что число и частота раскрытий стыков летом значительно больше, чем зимой. В результате этого небольшая трещина или разрыв только нижних слоев рубероида и приклеивающих мастик на битумном основании при многократном повторении этого процесса приводит к образованию сквозных трещин. Особенно это характерно для вентилируемых и чердачных крыш из-за отсутствия слоя утеплителя.

При переходе температуры через 0°С в крышах с различным конструктивным решением обнаруживаются некоторые особенности работы водоизоляционного ковра. При повышении температуры наружного воздуха в зимний период начинается подтаивание нижних слоев снежного ковра как результат перехода нулевой изотермы из подстилающего слоя в толщу водоизоляционного ковра. Естественно, что в этот период при повышении температуры наличие утеплителя с высоким сопротивлением теплопередачи будет значительно сдерживать переход нулевой изотермы из области утеплителя в область стяжки и далее в водоизоляционный ковер. Отсутствие утеплителя в вентилируемых и чердачных кровлях непосредственно под кровельной плитой и наличие воздухообмена с атмосферным воздухом вызывает более быстрое и таяние снега, что ведет к протечкам.

Быстрое схватывание талой воды при превращении ее в лед в этих крышах при переходе температуры через 0°С приводит к возникновению напряжений в микротрещинах, образовавшихся в результате зимних деформаций. Частое повторение этого процесса развивает дальнейшее увеличение трещин и, в конечном результате, приводит также к протечкам.

Исследования силовой работы ковра в результате температурных деформаций и ветровой нагрузки, приведенные на различных конструкциях крыш, показали, что при монолитных стяжках допустима сплошная приклейка ковра к основанию, т.к. в них естественным или искусственным путем создаются трещины. Однако от возможного процесса образования вздутий это не гарантирует и на монолитных стяжках необходимо осуществлять частичную приклейку с удалением паровоздушной смеси из-под рулонного ковра.

Особенно это важно делать при проведении осенне-зимних ремонтных работах, т.к. на основание кровли не исключено попадание влаги и следствием этого может стать образование вздутий. А поэтому частичная приклейка из условий силовой работы ковра необходима, которая выполняется различными способами: от полосовой или точечной приклейкой до использования перфорированных рулонных материалов на основание под кровлю.

Применение дышащего гидроизоляционного покрытия позволяет выровнять давление в подкровельном слое с атмосферным давлением и тем самым исключить образование вздутий, но применять его обязательно в случае с увлажненным утеплителем, в кровельных конструкциях с недостаточным сопротивлением паропроницаемости или частичными повреждениями пароизоляции.

Для Пензенского региона с холодным климатом рекомендуется применять рубероид с эластичным слоем битума, модифицированного полимерами добавками. Они снижают температуру хрупкости покровного битума до -50 °С. Долговечность кровли в случае применения эластичного рубероида увеличивается в 1,5...2 раза. Рубероид с эластичным покровным слоем надежен, обладает повышенной погодоустойчивостью и может быть рекомендован для выполнения ремонтных кровельных работ.

Список литературы

1.Архитектура гражданских и промышленных зданий.Гражданские здания. Под редакцией А.В.Захарова . М.,Стройиздат, 1993.

2.СП 17.122220.2011 Кровли. Актуализированная редакция СНиП II-26-76.