Строительные материалы и технологии
Выпуск от 17.11.2008

О концепции технического регламента
“Кровля, гидроизоляция зданий и сооружений”

автор: Полозюк В.В.
директор ЗАО “Поликром”

Закон “О техническом регулировании” предоставляет нам сегодня возможность создать один “исчерпывающий” перечень требований к кровельным материалам и исключить накопившиеся со времён царя Гороха нестыковки, противоречия и необъяснимые логикой требования действующей до этого нормативно-технической документации. Не обсуждая требований безопасности, превалирующих во всей структуре технических регламентов, обязательных, но на наш взгляд формальных, необходимо решить, а какую же “кровельную” суть вложить в ТР “Кровля, гидроизоляция зданий и сооружений”.

Несмотря на то, что последняя действующая редакция СНИП II - 26-76 даже не упоминала множества современных и перспективных кровельных материалов, они всё -таки нашли широкое применение в практике строительства. Попытки систематизации кровельных материалов, предпринятые в ГОСТ 30547 - 97 “Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные” и ГОСТ 25591 - 83 “Мастики кровельные и гидроизоляционные” привнесли лишь дополнительные, опять таки не объяснимые логикой различные требования к разным классам кровельных материалов, но так и не отразили всего многообразия современных кровельных материалов.

Так требования ГОСТ 30547-97 к рулонным материалам фиксируют лишь фактически достижимые физико-механических показатели для разного класса материалов, а не отражают требований, реально необходимых для долговременной и надежной эксплуатации кровель. Например, требования к прочности эластомерных материалов различны для вулканизированных и невулканизироанных материалов, но о том, как проконтролировать степень вулканизации, даже не упомянуто, а одна из последних редакций СНиП II - 26-99 (так и не принятая), при определении конструкции кровли из эластомерных материалов разрешала к применению оба вида, вообще не учитывая какой материал применяется, сырой или вулканизированный лишь директивно устанавливая количество слоев, в зависимости от уклона. При этом нигде не оговаривается минимальная толщина слоя, что могло привести к формально соответствующему нормативу абсурду.

Требования к относительному удлинению эластомерных материалов (не менее 300%) отличаются от требований к термопластичным (не менее 200%), а к битумно-полимерным материалам этот показатель вообще не применяется, хотя все эти классы материалов эксплуатируются в одинаковых условиях.

Наиболее ярко подход, фиксирующий фактически достижимые показатели, выражается в требованиях ГОСТ 30547-97 к гибкости рулонных материалов. Разрешая применение битумных материалов на волокнистой основе с гибкостью при 0°С на брусе с R=25 мм., через три строки, этот же документ запрещает применение эластомерных материалов с гибкостью при минус 39°С на брусе с R=5 мм.. Комментарии, как говорится, излишни!

Отдельного обсуждения требует и такой показатель кровельных материалов, как долговечность. По утвержденной Госстроем России методике, долговечность битуминозных материалов определяется временем достижения материалом такого состояния, при котором, при испытании на гибкость на брусе г = 25 мм, наличие трещин будет наблюдаться при +5 - +10°С. Даже у самых лучших битумно-полимерных материалов этот показатель не превышает 15-20 лет, тогда как у кровельных мембран на основе этилен-пропиленового каучука, этот показатель, по этой методике, приближается к бесконечности. Тогда на свет появилась и, также была утверждена Госстроем России, методика определения долговечности полимерных кровельных материалов, в которой за критерий долговечности принято время, за которое материал достигнет состояния, при котором его относительное удлинение будет равно 50-100%.

Возникает парадоксальная ситуация, давая заключения о долговечности в 20-25 лет для полимерных кровельных материалов, методика искусственно ограничивает срок их службы, хотя при этом их относительное удлинение на порядок превышает показатели битумных материалов, у самых лучших из которых, относительное удлинение не превышает 40% в момент изготовления.

Обращает на себя внимание и экстраполяция данных ускоренных климатических испытаний. Принимая изменение показателя деформативности полимерных кровельных материалов “по закону, близкому к прямолинейному”, разработчики методики отвергают столетний опыт изучения эластомерных материалов. В любом учебнике можно найти графики старения резин, которые далеко не прямолинейны а, в большинстве случаев близки к асимтотическому закону, и очень резко отличаются друг от друга в зависимости от применяемого полимера.

Действующая же методика меряет одним “прямолинейным” аршином любые кровельные материалы без учета природы используемого полимера, хотя в ГОСТ 9.713-86 “Резины. Метод прогнозирования изменения свойств при термическом старении”, предлагается методика, наиболее реально отражающая старение резин.

Результатом такого избирательного подхода к методикам испытаний является то, что становится невозможно объективно сравнить качества различных классов материалов, а следствием из выводов о примерно равных сроках долговечности может быть вопрос: “А зачем вообще нужны полимерные кровельные материалы, если они не дают ни каких преимуществ по сравнению с битумными по долговечности?”. Ответы на этот “простой” вопрос приведены в таблице, в которой в качестве типовых представителей выбраны наиболее качественные отечественные материалы

Показатели соответствуют фактическим данным по результатам испытаний в ЦНИИПромзданий.
Показатели, выделенные курсивом и знаком* - расчетные.
Изопласт- битумно - полимерный АРР - материал.
Техноэласт - битумно - полимерный SBS - материал.
Эпикром-EPDM - эластомерный материал на основе этилен-пропиленового каучука

Как же не допустить подобных ляпсусов при разработке ТР “Кровля, гидроизоляция зданий и сооружений”. Ответ очевиден - выстроить логичную, технически обоснованную систему сравнения свойств различных классов кровельных материалов эксплуатирующихся в одинаковых условиях.

Что для этого необходимо? В первую очередь введение стандартного определения показателя “Долговечность”. Для обсуждения предлагается следующая формулировка: “Долговечность кровельных материалов - время достижения одного из обязательных показателей до минимально допустимых значений”. В перечне обязательных показателей должны быть:

• Прочность
• Относительное удлинение при разрыве
• Гибкость при отрицательной температуре на брусе R = 5 мм
• Теплостойкость
• Сопротивление статическому продавливанию при 80°С

Отдельного рассмотрения требуют размерности и методики испытаний каждого из показателей. Поскольку разные классы кровельных материалов могут использоваться на одном и том же здании в одних и тех же условиях эксплуатации, надо дать возможность заказчику объективно сравнить долговечность различных классов материалов. Это принципиальное положение, которое должно быть заложено в основу ТР “Кровля, гидроизоляция зданий и сооружений”.

Необходимо прокомментировать этот принцип по каждому из показателей.

В зависимости от того однородный материал или состоит из нескольких слоев, в т.ч. армирующих или дублирующих, могут применяться два показателя прочности:

• Условная прочность МПа
• Разрывная сила Н при растяжении кровельного материала шириной 50 мм.

Для объективного сравнения этих показателей, предлагается внести в ТР второй показатель, так как первый является частным случаем второго, а практика показывает, что большинство кровельных материалов сегодня многослойные.

При испытании на относительное удлинение должен быть учтен фактор разрыва одного из слоев, имеющего минимальное удлинение. Принимать ли эту величину за критическую, даже если при этом не нарушается герметичность кровли или принять за критическую величину удлинения, приводящую к разрыву гидроизолирующего слоя должно обсуждаться.

Поскольку в лабораторных испытаниях на гибкость при отрицательных температурах трудно достигнуть температур ниже - 60°С, а полимерные материалы при этом трещат на брусе R=5 мм, в то время как битумные при более высоких температурах, целесообразно включить этот показатель в ТР.

Для предотвращения стекания кровельного материала под собственным весом или при внешних нагрузках при нагреве кровли в полдень в летнее время показатель теплостойкости кровельного материала становится необходим.

Даже в средней полосе России в полдень кровля нагревается до 70 - 90°С, при этом прочностные характеристики битумных и полимерных (термопластичных и невулканизированных эластомерных) резко снижаются, что при статическом, а тем более при динамическом воздействии на кровельный материал приводит к продавливанию гидроизолирующего слоя. Примеров использования в качестве кровельных материалов “пластилина на тряпочке” предостаточно, поэтому показатель “Сопротивление статическому продавливанию при 80°C” должен обязательно присутствовать в ТР.

Конкретные значения минимально допустимых значений обязательных показателей кровельных материалов должна была давно сформулировать и обосновать строительная наука. Но, -увы - этого не произошло, поэтому исходя из здравого смысла и опыта предлагается внести в ТР следующие показатели минимально допустимых значений для определения долговечности кровельных материалов:

• Разрывная сила 215 Н при растяжении кровельного материала шириной 50 мм.
• Относительное удлинение при разрыве 0%
• Гибкость (отсутствие трещин) при температуре 0°С на брусе R = 5 мм
• Теплостойкость 80°С в течение 2 часов
• Сопротивление статическому продавливанию при 80°С

Необходимо обстоятельно рассмотреть и методики испытаний вышеперечисленных показателей, учесть реальные нагрузки и воздействия при устройстве кровель, связанные с технологией, а также типовые климатические воздействия.

И если с климатическими воздействиями все ясно, надо лишь прописать в ТР конкретные их виды и количественные величины, то технологические воздействия на материалы при устройстве кровель требуется рассмотреть особо.

При испытании битумных материалов ни одна из методик не учитывает количества слоев при эксплуатации, огневого воздействия на битумную основу и потерю посыпки, выполняющую функцию защиты от УФ - облучения. А ведь игнорирование этих факторов приводит к тому, что не учитывается резкое снижение показателя гибкости при увеличении толщины битумных материалов, превращения битума в хрупкие асфальтены при огневом воздействии на битум, катастрофическое снижение свойств битумных материалов от воздействия УФ - облучения, при потере 30-40% посыпки.

Таким образом, в случае испытания на долговечность битумных материалов необходимо учесть эти факторы в методике испытаний.

При сварке термопластичных материалов, в зоне шва происходит резкое снижение доли пластификаторов и, как правило, дефекты кровель, выполненных из термопластичных материалов, сосредотачиваются в зоне сварного шва. Кроме этого ускоренные климатические испытания не учитывают процесс выпотевания пластификаторов, который значительно изменяет свойства термопластичных материалов через 1-2 года эксплуатации.

При склеивании швов эластомерных материалов или наклеивании их на основание с помощью мастик, содержащих органические растворители, воздействие растворителей или низкомолекулярных полимеров, содержащихся в мастиках или клеях, отрицательно влияет на физико-механические и эксплуатационные качества эластомерных материалов.

Учитывая, что термопластичные и эластомерные материалы большей частью применяются в однослойных конструкциях кровель, а неблагоприятные технологические воздействия сосредотачиваются в районе швов, было бы целесообразным предусмотреть в ТР испытание этих материалов с обязательным включением в испытуемые образцы элементов швов.

Все эти вопросы неоднократно обсуждались при попытках принятия новой редакции СНИП “Кровли”, часть из них нашла отражение в документах, разработанных в “ЦНИИПромзданий” и “НИИМосстрой”. Наиболее полно в настоящее время кровельная тематика отражена в работе “ЦНИИПромзданий” “Кровли. Руководство по проектированию, устройству, правилам приемки и методам оценки качества” г. Москва 2002 г. Дополнив этот документ конкретными положениями, вместо ссылок на другие НТД т.е., сделав его документом прямого действия, включив в него современные методики испытания долговечности битумных и полимерных материалов, разработанные “НИИМосстрой” по заданию Московского Правительства, можно получить ТР который по прошествии времени не будет вызывать недоуменных вопросов специалистов, что сегодня происходит со СНИП П-26-76.

Необходимо привлечь к разработке ТР специалистов этих институтов, использовать их наработки в качестве основы ТР, с учетом предложений и замечаний производителей материалов, подрядчиков, заказчиков и независимых экспертов и при этом не стесняться брать рациональные зерна из опыта зарубежных стран.

В рамках работы над ТР “Кровля, гидроизоляция зданий и сооружений” в “Национальном институте технического регулирования” создана рабочая группа, которая должна предложить рабочий вариант регламента. Результаты её работы публикуются на www.nitr.ru, где любой специалист может дать свои предложения или критические замечания по обсуждаемой теме.

В этой статье предложен принципиальный подход к разработке регламента, позволяющий расставить по ранжиру кровельные материалы в зависимости от их качества и долговечности. Хотелось бы обсудить этот подход в широком кругу специалистов, а не зацикливаться на конкретных значениях показателей. Их значения покажет дискуссия - могу даже предположить исключение или добавление каких либо показателей.

Таким образом, учтя все эти соображения в ТР, впервые появляется возможность предоставить заказчику, т.е. тому, кто оплачивает кровельные работы, систематизированную, объективную информацию о качестве и долговечности разных классов применяемых кровельных материалов. При этом у заказчика остаётся право выбора любого материала (даже рубероида) исходя из его долговечности и стоимости. А дело законодателя утвердить ТР в котором ясные, логически выверенные и технически обоснованные показатели материалов и, самое главное, возможность объективного прогнозирования изменения свойств кровельных материалов во времени, позволят резко увеличить межремонтный период, тем самым, экономя бюджетные и частные средства.