КЛАССИФИКАЦИЯ КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В настоящее время рынок кровельных материалов чрезвычайно обширен. Выбор продукции как отечественного, так и зарубежного производства постоянно растет. Такое обилие материалов дает архитекторам-проектировщикам огромные возможности для реализации своих идей, но оно же и затрудняет выбор оптимального кровельного материала для каждого конкретного случая. Ведь для принятия правильного решения необходимо знать все свойства предлагаемых кровельных материалов (технические, эксплуатационные, эстетические, и экономические). Кроме того, им приходится также учитывать существование большого количества фактически идентичных материалов, имеющих различное название у различных производителей.

По составу

По составу можно выделить органические, минеральные и металлические кровельные материалы.

   К органическим относятся старейшие кровельные материалы – солома, дранка, и современные – битумные, битумно-полимерные и полимерные материалы. В силу специфики органических веществ такие кровельные материалы довольно быстро стареют под действием УФ-излучения и кислорода воздуха. Многие из них склонны к загниванию и все относятся к горючим материалам. Долговечность органических кровельных материалов от 5-7 до 25-30 лет.

   Круг минеральных (каменных) кровельных материалов уже. Это имеющие многовековую историю сланцевые плитки, керамическая черепица и современные материалы: асбестоцементные листы (шифер) и цементно-песчаная черепица. Эти материалы свето- и гнилостойки. Основным разрушительным воздействием для них служит попеременное замораживание и оттаивание. Их долговечность значительно выше, чем у органических.

   Металлические кровельные материалы в наше время представлены листовы КЛАССИФИКАЦИЯ КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В настоящее время рынок кровельных материалов чрезвычайно обширен. Выбор продукции как отечественного, так и зарубежного производства постоянно растет. Такое обилие материалов дает архитекторам-проектировщикам огромные возможности для реализации своих идей, но оно же и затрудняет выбор оптимального кровельного материала для каждого конкретного случая. Ведь для принятия правильного решения необходимо знать все свойства предлагаемых кровельных материалов (технические, эксплуатационные, эстетические, и экономические). Кроме того, им приходится также учитывать существование большого количества фактически идентичных материалов, имеющих различное название у различных производителей.

По составу

По составу можно выделить органические, минеральные и металлические кровельные материалы.

   К органическим относятся старейшие кровельные материалы – солома, дранка, и современные – битумные, битумно-полимерные и полимерные материалы. В силу специфики органических веществ такие кровельные материалы довольно быстро стареют под действием УФ-излучения и кислорода воздуха. Многие из них склонны к загниванию и все относятся к горючим материалам. Долговечность органических кровельных материалов от 5-7 до 25-30 лет.

   Круг минеральных (каменных) кровельных материалов уже. Это имеющие многовековую историю сланцевые плитки, керамическая черепица и современные материалы: асбестоцементные листы (шифер) и цементно-песчаная черепица. Эти материалы свето- и гнилостойки. Основным разрушительным во ми материалами из оцинкованной стали, меди и цинка. Из них наименее долговечна оцинкованная сталь – 30-50 лет. Долговечность цинковых и, в особенности, медных кровель превышает 100 лет.

По размеру и внешнему виду

  По размеру и внешнему виду кровельные материалы можно разделить на следующие группы:

- штучные (черепица, природный шифер, «мягкая» черепица и т.п.);

- листовые (асбестоцементные листы, профилированные и плоские металлические листы, металлочерепица, ондулин и др.);

- рулонные (пергамин, рубероид и их современные модификации);

- пленочные (резиновые и полимерные мембраны);

- мастичные (битумные и полимерные мастики).

   Это деление достаточно условное, т.к. штучные и листовые материалы часто отличаются только размерами. В данном случае за границу между этими группами материалов принята площадь кровельного элемента 1 м2. Также условной границей между рулонными и пленочными (мембранными) материалами принята ширина полотнища 1 м.

   Ниже рассматриваются конкретные виды кровельных материалов, объединенные в группы в соответствии с приведенной классификацией.

Рулонные кровельные материалы

Наибольшее распространение с 30-х годов прошлого века и до настоящего времени получили рулонные кровельные материалы.

В настоящий момент их можно условно поделить на четыре поколения:

I поколение – обычный рубероид на картонной основе (долговечность менее 10 лет, число слоев кровельного ковра 3-5 и более, ручная укладка);

II поколение – наплавляемый рубероид на картонной основе (ускорилась настилка кровельного ковра);

III поколение – битумные материалы на гнилостойких основах из синтетических или стеклянных волокон (возросли прочность и долговечность покрытий до 10-12 лет);

IV поколение – битумно-полимерные материалы на гнилостойких основах (сократилось число слоев кровельного ковра до 2-3, увеличилась надежность и долговечность кровельных покрытий до 15-25 лет).

Естественно, что стоимость 1 м2 материала заметно (в несколько раз) возрастает от I поколения к IV. Но при этом следует учесть, что упростилась настилка кровельного ковра, сократилось число слоев материала в нем и, что особенно важно, возросла в 2-3 раза долговечность покрытия.

   Рулонные материалы в основном применяют для крыш с малым уклоном. Зрительно они образуют монотонную, лишенную декоративности поверхность. Для плоских «невидимых» для людей крыш это не имеет значения. В современном строительстве в моде крыши с большим (15-60°) уклоном (вальмовые, мансардные и т.п.), поверхность которых – один из основных декоративных элементов здания. В этом случае желательны кровельные материалы, придающие кровле цвет и фактуру. Такими материалами являются листовые и штучные материалы.

Листовые кровельные материалы

Плоские металлические листы. Листовые материалы так же, как и штучные, имеют глубокие исторические корни: свинцовыми, медными и цинковыми листами покрывали крыши уникальных сооружений (дворцов, соборов) много веков тому назад. Кровли из цветных металлов очень долговечны, но и очень дороги.

   Кровельная сталь, появившаяся в XIX в., сначала черная (нуждающаяся в периодической окраске), а затем более коррозионно-стойкая – оцинкованная, стала основным видом листового материала для кровель. Устройство кровли из листовой стали требует квалифицированной ручной работы, а декоративные свойства таких крыш невелики. Рекомендуемый уклон крыши из стальных листов 14-20°; вес – 4,5-7 кг/м2. Выпускается оцинкованная сталь в основном в виде листов 1,25х2,5 м при толщине 0,5 мм.

   Медь как кровельный материал имеет высокую архитектурную выразительность и используется в исключительных случаях (стоимость 1 м2 медного листа во много раз выше, чем оцинкованной стали). Долговечность кровли более 100 лет. Медная кровля в первые недели имеет «медный» цвет, но затем темнеет, приобретая темно-коричневый цвет; со временем медь, покрываясь патиной, приобретает специфический голубовато-серый оттенок. Медь выпускается в виде рулонов шириной 670 мм; толщина листа 0,6 и 0,8 мм. Медь раскислена фосфором, что отодвигает появление патины на 20-25 лет.

Цинк для кровельных работ используется в виде сплава с очень небольшим количеством (0,1-0,2%) титана и меди. Эти добавки придают цинку пластичность в холодном состоянии. На рынке строительных материалов кровельный цинк часто называют «цинк-титан».

Этот материал производится в виде фальцованных кровельных листов размером до 5х0,66 м и рулонов шириной от 0,2 до 0,66; толщина цинкового листа от 0,2 до 1,0 мм. Кроме того, из цинка изготавливают элементы водосливных систем и другие аксессуары. Цвет цинкового листа и соответственно кровельного покрытия может быть:

- натуральный серебристо-блестящий, переходящий со временем в благородный матовый светло-серый;

- матовый светло-шиферный;

- матовый серо-угольный.

Цинк рекомендуется для устройства кровель любой конфигурации с уклоном не менее 5% по сплошному основанию. Цинковые кровли отличаются большой долговечностью – до 100 лет и более.

Профилированные листы

Особое место среди листовых кровельных материалов занимают профилированные листы, получаемые из различных материалов.

Одним из первых профилированных листовых материалов были асбестоцементные листы. Следом за асбестоцементными листами появились волнистые листы из оцинкованной стали, алюминия, пластмассовые листы (например, стеклопластиковые, ПВХ, поликарбонат и т.п.), битумно-картонные гофрированные листы – ондулин и его аналоги.

   В настоящее время наибольшее распространение получили профилированные листы из оцинкованной стали (профнастил).

Профиль (волна) на таких материалах, кроме придания им жесткости, упрощает стыковку листов (укладка внахлест) и создает дополнительный декоративный эффект. Укладка профилированных листов производится по брусчатой обрешетке непосредственно или по слою пергамина (рубероида) с помощью специальных гвоздей или саморезов. Возможна настилка профильных листов по старой рулонной и др. типам кровель.

Черепица

Черепица – плоские или фигурные плитки из обожженной глины. Черепица широко применяется во многих странах мира с глубокой древности до наших дней. Черепичные кровли очень долговечны, но тяжелы: вес - 1 м2 – 50-100 кг. Они укладываются вручную по частой и мощной обрешетке. Рекомендуемые уклоны кровли 18-60° (в мансардах до 76°). Существует несколько основных видов черепицы: плоская ленточная и штампованная, голландская, татарская и др. Натуральный цвет черепицы – от терракотового до песочно-желтого. Может быть покрыта цветной глазурью.

Декоративность и долговечность черепицы создали ей некий ореол аристократичности: говорят, что «черепица стареет достойно, как хорошее вино». На Руси, а затем и в России, керамическая черепица большой популярности не имела. Одна из причин отмечалась в словаре В. Даля: «Нашим морозом ее (черепицу) рвет». В наши дни черепица по-прежнему один из самых престижных материалов. Это обстоятельство вызвало к жизни многочисленные материалы, имитирующие черепицу: цементно-песчаная черепица, металлическая, «мягкая».

Цементно-песчаная черепица

Цементно-песчаную черепицу выпускают многие производители. Но при выборе материала следует помнить, что качество цементно-песчаной черепицы в большой степени зависит от технологии производства, и гарантировать ее долговечность можно только используя высококачественное сырье и тщательно выдерживая технологический регламент производства.

Мягкая (гибкая) черепица

Большой интерес у строителей вызывает так называемая мягкая черепица, получаемая вырубкой из рулонных материалов плоских листов, которые при укладке напоминают кровлю из плиток натурального шифера, гонта или дранки. Нужно отметить, что подобным материалам, по крайней мере, по двум причинам не нужна эластичность в такой степени, как рулонным. Во-первых, такие материалы поставляются и укладываются на кровлю в виде плоских листов небольшого размера (не надо разматывать рулон); и, во-вторых, при деформациях материала в процессе его службы на кровле, в свободно закрепленных плитках не возникает таких напряжений, как в огромных полотнищах кровельного ковра из рулонных материалов, приводящих к разрывам и деформациям ковра. Мягкие штучные материалы не новы: еще в начале XX века у нас использовались плитки из «рубероидного срыва», а в США – плитки «Шинглс».

   Рубероидный (толевый) срыв – бракованные участки полотнища рубероида, из которых вырезались прямоугольные плитки размером 75х60 см, 60х50 см и т.п. Кровля из них укладывалась по сплошной обрешетке с уклоном большим, чем для рулонных материалов и перепуском одного ряда на другой.

   Плитки «Шинглс» (от англ. Shingle – плоская кровельная плитка, дранка) – представляли собой листы из целлюлозного или асбестового картона, пропитанного природным («тринидатским») битумом и покрытого с лицевой стороны бронирующей посыпкой из сланцевой мелочи. Размеры плиток – 90х41 (31) см. Нижний край плиток – фасонный, создающий после укладки впечатление чешуйчатого покрытия. Сейчас подобные плитки улучшенного качества выпускаются различными фирмами под различными названиями, в которых может встретиться не только слово «черепица», но и «гонт» или «шинглс». Как правило, это – листы размером (90-100) х (35-40) см, имитирующие 3-4 штуки черепицы (гонта) различной формы. Листы крепятся к обрешетке гвоздями, а соединение их друг с другом обеспечивают самоклеящиеся участки на их нижней поверхности.

Цвет и шероховатая фактура лицевой поверхности достигаются минеральной посыпкой. Фирмы выпускают плитки практически любого цвета: одноцветные или имитирующие «объемность» материала. Есть вариант плиток с лицевой поверхностью из металлической (медной или алюминиевой) фольги. Кровли из таких материалов удивительно декоративны.

Мягкая черепица более долговечна, чем аналогичные по строению рулонные материалы из-за того, что она не образует сплошного покрытия, и деформации материала при старении локализуются в каждой плитке в отдельности, что исключает нарушение покрытия от внутренних напряжений. У мягкой черепицы долговечность кровли, вероятно, будет определяться снижением декоративности из-за потери цветной посыпки плиток.

Основанием под мягкую черепицу служит сплошная (обычно дощатая) обрешетка. Минимальный угол наклона кровли 10-12°, максимальный – не оговаривается, т.к. этим материалом можно покрывать даже примыкающие к крышам участки стен. При малых углах наклона (до 18°) под мягкую черепицу следует настилать один слой рулонного материала. Трудоемкость устройства кровельного покрытия невелика (вес 1 м2 покрытия всего 8-12 кг).

Ведущие зарубежные производители мягкой черепицы – это фирмы «Катепал» и «Икопал» (Финляндия), «Тегола» (Италия).

Мембранные покрытия

Для кровель промышленных, общественных и других зданий с малыми уклонами и прочными, и плотными (например, бетонными) основаниями интерес представляют мембранные покрытия. Мембрана сделана из высокоэластичного резиноподобного полимерного материала с относительным удлинением 200-400% и высокой прочностью на растяжение и прокол. Материал мембраны сохраняет свои свойства при температуре от -60 до +100 °С. Размеры полотнищ таких материалов до 15х60 м (т.е. 900 м2).

Одним из главнейших преимуществ мембранных покрытий является быстрота устройства кровельных покрытий больших площадей. Полотнища подаются на крышу в сложенном виде, разворачиваются и укладываются на основание. Стыкуются полотнища друг с другом самовулканизирующимися лентами. Ими же выполняются примыкания. Возможна укладка мембран по старому кровельному ковру. Обязательным условием является тщательная очистка основания от твердых частиц (камушков и т.п.). Сверху мембрана пригружается и защищается от УФ-излучения засыпкой гравием или бетонными плитками. При этом крыша может быть «эксплуатируемой». Правильно выполненная кровля может прослужить более 30 лет.

Мастичные кровельные покрытия

Мастичные кровельные покрытия получают при нанесении на основание (обычно бетонное) жидковязких олигомерных продуктов, которые, отверждаясь на воздухе, образуют сплошную эластичную пленку. Мастики имеют хорошую адгезию к бетону, металлу, битумным материалам. По сути, мастичные кровельные покрытия – это полимерные мембраны, формируемые прямо на поверхности крыши. Особенно удобны мастичные материалы при выполнении узлов примыкания. Мастики могут быть двухкомпонентные (собственно мастика + отверждающая система), или однокомпонентные, отверждаемые влагой, кислородом или СO2, содержащимися в воздухе.

Естественно, что стоимость 1 м2 материала заметно (в несколько раз) возрастает от I поколения к IV. Но при этом следует учесть, что упростилась настилка кровельного ковра, сократилось число слоев материала в нем и, что особенно важно, возросла в 2-3 раза долговечность покрытия.

   Рулонные материалы в основном применяют для крыш с малым уклоном. Зрительно они образуют монотонную, лишенную декоративности поверхность. Для плоских «невидимых» для людей крыш это не имеет значения. В современном строительстве в моде крыши с большим (15-60°) уклоном (вальмовые, мансардные и т.п.), поверхность которых – один из основных декоративных элементов здания. В этом случае желательны кровельные материалы, придающие кровле цвет и фактуру. Такими материалами являются листовые и штучные материалы.

Естественно, что стоимость 1 м2 материала заметно (в несколько раз) возрастает от I поколения к IV. Но при этом следует учесть, что упростилась настилка кровельного ковра, сократилось число слоев материала в нем и, что особенно важно, возросла в 2-3 раза долговечность покрытия.

   Рулонные материалы в основном применяют для крыш с малым уклоном. Зрительно они образуют монотонную, лишенную декоративности поверхность. Для плоских «невидимых» для людей крыш это не имеет значения. В современном строительстве в моде крыши с большим (15-60°) уклоном (вальмовые, мансардные и т.п.), поверхность которых – один из основных декоративных элементов здания. В этом случае желательны кровельные материалы, придающие кровле цвет и фактуру. Такими материалами являются листовые и штучные материалы.