Доклады и сообщения

В.В. МАЛЬЦЕВ, д.х.н., академик РАЕН, зам. ген. директора по науке ОАО «Гипролеспром», главный эколог по деревянному домостроению

   Самое опасное – это безграмотность тех, кто проектирует строительные объекты. Иногда можно встретить фантастически безграмотные решения, которые просто поражают воображение отсутствием понимания свойств используемых строительных материалов. Это приводит к серьезному удорожанию объектов строительства, и к высоким затратам по их эксплуатации и ремонтам.

   Вопросы устройства кровель в нашей стране крайне запущены, и отставание от передовых мировых технологий продолжает увеличиваться. Поэтому предлагаемое в настоящем проекте технологическое решение поможет Московским строителям принципиально изменить технологию создания кровельных гидроизоляционных покрытий, возводимых ими объектов и оценить те возможности, которые сулит применение передовых отечественных нанотехнологий, превосходящих по всем параметрам зарубежные технологии: производительность труда, себестоимость, долговечность и т.д.

ТРАДИЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО КРОВЕЛЬ

(основные недостатки кровель на железобетонных перекрытиях)

   1. Основная проблема традиционных кровель – это не учет свойств материала основания – железобетонного перекрытия. Дело в том, что бетон или железобетон имеет определенную пористость. При использовании традиционных технологий устройства кровли, например, покрытии рулонным материалом, поры не закрываются. Такие же не закрытые поры имеются и с внутренней стороны железобетонного перекрытия. Кроме того, плита с внутренней стороны не пароизолирована.

   Из помещения, где в холодное время года всегда высокая влажность, влага начинает проникать в перекрытие. Проникновение паров воды приводит к тому, что пары диффундируют через слой бетонного перекрытия к внешней поверхности. Зимой сверху холодно и вода начинает конденсироваться в верхнем слое бетонной плиты перекрытия.

   Поскольку паропроницаемость любого кровельного материала значительно ниже, чем у бетона, то происходит накопление воды в пространстве между кровельным материалом и бетонным перекрытием. Как правило, конденсация влаги происходит в осеннее–зимнее время. Летом кровельный материал, освещаемый солнцем, нагревается и скопившаяся вода превращается в пар, который существенно превосходит ее по объему. Следствием этого процесса является отрыв кровельного покрытия от основания, с образованием пузырей (вздутий) кровельного материала. Особенно в тех местах, где воды накопилось больше всего. Появляются вздутия, кровельный материал трескается и лопается. В межсезонье появляются протечки, которые приводят к дополнительному накапливанию влаги в плите перекрытия. Далее сезонный цикл повторяется и через три года кровля приходит в полную негодность. Какие только изощрения не предпринимались, какие только материалы не использовались (наплавляемая кровля, рулонная приклеиваемая кровля из полимерных материалов и пр.), все равно кровля вспучивается, отрывается, начинаются протечки…

Эта проблема мучает кровельщиков уже многие десятилетия, и решить ее традиционными подходами пока не удалось никому.

2. Жители верхних этажей постоянно мерзнут. А как утепляют кровлю сегодня? Eе утепляют снаружи. Например, кладут жесткие минераловатные плиты (как один из вариантов). Затем (в худшем случае) на них наливается битум, а на него приклеивается рубероид. При отчистке крыши от снега и льда эти плиты продавливаются, битум пробивают ломом, начинаются протечки, происходят потери теплоизоляционных свойств, накопление влаги и пр.

   Утепления же снаружи приводят к тому, что очень часто при очистке кровель от снега и льда, теплоизоляционный материал (например, жесткие минераловатные плиты) повреждаются механически и кровля начинает течь. А материалы дорогие, а ремонт требует больших трудозатрат.

3. Кроме того, битумные покрытия очень быстро стареют, растрескиваются. Они не морозостойки. При ремонте кровли наливают еще один слой битума, накладывают один слой кровельного материала на другой и т.д. Это приводит к тому, что масса кровельного пирога становится настолько большой, что создается угроза обрушения бетонного перекрытия, т.к. возникает не предусмотренная проектом высокая нагрузка.

4. Часто в строительных конструкциях можно столкнуться с решениями, характеризующими слабое знание их эксплуатационных характеристик строительных материалов, с полным бездумьем в их использовании, с шаблонами решений неизвестно кем введенными в обиход. А с кровлями в РФ просто катастрофа. В частности это касается битумных и и каучуко-битумных кровель, наплавляемых кровель типа гидроизола, материала. Эти кровли чудовищно горючи. Капли плава капая сжигают все здание. Более того, при пожаре они плавятся, а плав также горит. А при пожаре такие кровли выделяют токай ассортимент опасных веществ, что вокруг травится все живое.

Но даже в процессе обычной эксплуатации подобные кровли выделяют огромное количество вредных веществ, в т.ч. целый букет опасных здоровью ароматических углеводородов и полиароматических канцирогенных углеводородов, которые в вечернее время опускаются вниз (т.к. тяжелее воздуха) отравляя при этом все вокруг – и людей, и траву и пр. Эти опасные вещества сорбируются на всех окружающих предметах, потом десорбируются. Люди этим дышат. Крыши промышленных и многих жилых зданий иногда имеют огромные площади, поэтому вокруг формируется не здоровая атмосфера, воздух которой затягивается в вентиляционные отверстия и окна.

Более того, многие битумные кровли производят на основе прошивного стеклохолста (“Стеклоизол”), который пропитан карбомидо-формальдегидной смолой очень низкого качества. Поэтому помимо ароматических углеводородов, канцерогенных полиароматических углеводородов, весь срок эксплуатации такие кровли выделяют огромное количество канцерогенного формальдегида.

В результате заболевание раком в нашей стране очень распространено. Это можно наблюдать по судьбе известных артистов. Но рак еще и помолодел. Уже дети массово погибают от рака. Поэтому применение таких кровель направлено против людей.

Проанализировав такую технологию можно придти к выводу - что это абсолютно непродуманные технические решения. Если не сказать точнее - они НЕГРАМОТНЫЕ и ОПАСНЫЕ.

УСТРОЙСТВО ИЗОЛЯЦИИ КРОВЕЛЬ

В результате анализа кровельной конструкции делается следующий вывод:

Само железобетонное перекрытие необходимо утеплять изнутри. Как впрочем, и любое другое, а утепление же кровельного перекрытия снаружи необходимо считать тяжелым недоразумением. Тогда теплоизоляционный материал будет работать без всяких повреждений в 10 раз дольше, чем любой утеплитель, который накладывается снаружи. Более того, нужно не только утеплять кровельное перекрытие изнутри, но и сочетать его с эффективной пароизоляцией.

Идеальный вариант – это когда полностью исключается диффузия водяных паров изнутри помещения в массу материала утеплителя и бетонное перекрытие. Диффузии водяных паров изнутри помещения в кровельное перекрытие  быть не должно!

Самым эффективным решением является использование для пароизоляции рулонных пленочных материалов, например таких, как металлизированная лавсановая пленка, которая промышленно производится в РФ.

Поэтому в качестве теплоизоляции предлагается использование одного из следующих материалов:

• Рулонный материал ТЕПЛЕН, в котором сочетается эффективное утепление с теплоотражением тепловых (инфракрасных) лучей обратно в помещение и очень эффективная пароизоляция. Этот материал по эффективности теплосопротивления эквивалентен 66 см кирпичной кладке или 45 мм пенополистирола.
• Композиционный материал РЕФЛЕКТОПЛИТ, который сделан на основе древесно-волокнистой плиты (ДВП) теплоизоляционной, на которую с одной стороны приклеена одной стороны алюминиевая фольга. Теплосопротивление этого материала эквивалентно 50 мм пенополистирола, но пенополистирол токсичен, он хорошо горит, а при горении плавится и капает, и плав горит и т.д.

ТЕПЛЕН

ТЕПЛЕН– это нетканый стеклохолст из ультратонкого стекловолокна, сдублированный с одной стороны металлизированной лавсановой пленкой, которая отражает 97% тепловых лучей обратно. Такой материал решает сразу 3 задачи:

• сохраняет тепло внутри помещения, т.е обеспечивает высокую теплоизоляцию;
• не допускает проникновение водяного пара внутрь защищенной конструкции;
• поглощает шум – являясь великолепным шумоизолятором.

При использовании этого материала в качестве внутренней теплоизоляции пары воды из помещения в плиту железобетонного перекрытия не проникают. А благодаря теплоотражающему и паранепроницаемому слоям ТЕПЛЕНа обеспечивается полное отсутствие образования водного конденсата. И не надо ничего городить сверху перекрытия.

РЕФЛЕКТОПЛИТ

РЕФЛЕКТОПЛИТ– это древесно-волокнистая плита (ДВП) теплоизоляционная, которая пропитана огне-био-защитным составом, придающим ей биостойкость и категорию горючести Г2. С одной стороны такая плита покрыта алюминиевой фольгой, которая приклеивается при помощи трудногорючего коксующегося клея ТЕТРАКОЛЛ-КОКС. Этот клей очень прочно приклеивает алюминиевую фольгу, при этом прочность самой ДВП возрастает в несколько раз и плита перестает крошиться. Она становится материалом исключительно технологичным при применении. При этом алюминиевая фольга отражает обратно в помещение не менее 95% инфракрасных (тепловых) лучей и практически не проницаема для паров воды. Таким образом, создается великолепный теплоизоляционный слой, который полностью исключает образование на внутренней части бетонного перекрытия какого любо конденсата.

Причем алюминиевая фольга не горит. При действии пламени фольга в доли секунды превращается в окись алюминия Al₂O₃, которая плавится при температуре свыше 1500ºС, а такой температуры не бывает ни при каком пожаре.

Использование материала плитного РЕФЛЕКТОПЛИТ более технологично, т.к. не требует специализированной технологической оснастки, применяемой при наклеивании рулонного материалаТЕПЛЕН.

ИЗОЛЯЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ИЗНУТРИ

Изнутри бетонное перекрытие обрабатывается составом ВУПРИН, который проникает в поры бетона и закрывает их. Затем идет слой клея ТЕТРАКОЛЛ-КОКС, наносимого при помощи зубчатого шпателя, который окончательно и бесповоротно закрывает все поры бетона. На него приклеивается легкий плитный материал РЕФЛЕКТОПЛИТ (био-огне-защищенная ДВП теплоизоляционная с алюминиевой фольгой) или рулонный материал ТЕПЛЕН (био-огне-защищенная стеклоткань с металлизированной лавсановой пленкой). Клей очень прочный, практически не подвержен старению, не выделят никаких вредных веществ и не горит. А швы проклеиваются обычным прозрачным скотчем, который представляет из себя такую же по природе лавсановую пленку, как и та металлизированная лавсановая пленка, которая используется в ТЕПЛЕНе. Такая конструкция, не загорится ни при каких условиях. Она исключает проникновение воды, обеспечивает эффективную теплоизоляцию вместе с теплоотражением - окончательно снимая вопрос проникновения паров воды к верхней наружной части плиты перекрытия.

УСТРОЙСТВО ВЕРХНЕГО СЛОЯ КРОВЛИ

система «ДИСПЕРЛЕЙ»

Суть системы «ДИСПЕРЛЕЙ» («защитный слой» или «планарная» технология защиты бетонов) состоит в использовании тела самого железобетонного перекрытия для создания на его поверхности гидроизоляционного слоя с очень высокой механической прочностью вместо традиционных кровельных материалов.

Для этого используется вододисперсионный раствор трудногорючего сополимера, в размер частиц которого меньше, чем размеры пор в бетоне. Более того, вводя в этот раствор определенные добавки, можно добиться глубокого проникновения такого раствора в капилляры и поры железобетонной плиты кровельного перекрытия.

Нанося такой раствор на поверхность бетона, частицы полимера глубоко проникая в бетон, при высыхании начинают сращиваться. Включается механизм полимеризации. Теперь следует еще нанести слой такого вододисперсионного сополимера, чтобы частицы заполнили все поры полностью, и на поверхности бетона образовалась полимерная пленка. Главная цель – закрыть все поры в бетоне.

Такая дисперсия имеется – это состав «ВУПРИН», представляющий собой дисперсию водного трудногорючего сополимера с различными добавками, которые увеличивают гидрофобность слоя и способствуют смачиваемости капилляров бетона и т.д. После закрытия пор этот состав образует на поверхности бетона вполне прочную морозостойкую пленку.

А дальше этот полимерный слой покрывается морозостойкой, погодостойкой, антисептированной акриловой (также вододисперсионной) краской «ДОКАС», которая обеспечивает полное предотвращение какого-либо проникновения влаги в тело бетона, полностью блокируя этот процесс.

В итоге получается гидрофобный и гидроизоляционный слой из водных дисперсий. При этом не требуется никакого кровельного материала. Причем обработки поддаются все неровности и изгибы кровли. А там, где имеются стыки между панелями кровельного перекрытия – их предварительно герметизируют. Герметиков сейчас имеется достаточное количество, в т.ч. отечественных – морозостойких и долговечных.

В итоге получается, что есть два вещества, но это не кровельные материалы. Кровельного материала просто нет. Не рулонного, не плитного, не наплавляемого, ни какого. Кровельным водонепроницаемым материалом становится пропитанный и обработанный верхний слой бетона.

И не надо накатывать эти страшные битумные слои по 10-12 см, да еще с рубероидом. Все это горючее, все это токсичное. Все это должно остаться в 20-ом веке.

Полимер не только делает слой бетона гидроизоляционным, но и укрепляет его. И ничего страшного не произойдет, если даже его ударить ломом, т.к. поры бетона пропитались сополимером. Поры закрыты, лом в поры не проникнет. А весной можно просто подкрасить место удара вододисперсионной акриловой краской.

Так в зимнее время рабочие откалывая лед ударяя ломом не сильно разрушают кровлю, потому что поры бетона надежно закрыты гидрофобным полимером. Другое дело, что будет откол. Но по весне можно пройтись такой же краской ДОКАС и все будет ликвидировано. Причем кровля трудногорюча, легко чистится. Раз в 5 лет обновил краску ДОКАС в один слой, и она снова служит.

Причем гидроизоляционное покрытие, которое формируется на внешней части ж/б перекрытия, по массе (состава, который уже отвердел в порах бетона и образовал на поверхности) составляет около 250 г/м², что просто смехотворно мало по сравнению с любым известным сегодня кровельным покрытием, у которых масса начинается от 1,5 кг/м², т.е. отличается на порядок.

В случае повреждения покрытия, ремонтные работы производятся в исключительно легко и с высокой производительностью. Загрязнения смываются при помощи швабры в летнее время. Ремонт кровли в зимнее время – это безумие. А далее идет один слой краски ДОКАС того же или другого цвета. Никакие трещины в бетоне уже не сыграют роли, т.к. будут закрыты все стыки, и главное будут закрыты поры бетона. Не встанет вопроса о протечках и их ликвидации.

Состав – ВУПРИН и краска – ДОКАС, которые промышленно производятся на предприятии «ЭкРусХим» («Экологическая Русская Химия») (см. www.ecrushim.ru).

Состав ВУПРИН содержит трудногорючий сополимер, который уже научились модифицировать так, что пленки становятся морозостойкие. Более того, с бетоном сополимер вступает в химическую связь за счет боковых группировок и образуется мощная связь между неорганическим бетонным основанием и трудногорючим сополимером - так называемая, ионная связь.

Краска ДОКАС выиграла два международных конкурса по морозостойкости. Причем краска содержит не выцветающие пигменты, является долговечной, не имеет  механизма шелушения, трудногорюча (в нее добавлены минеральные антипирены и пластификаторы-антипирены и т.д.).

Поэтому технологический процесс устройства наружного слоя такой кровли будет выглядеть так:

1. Предварительно герметизируем все швы морозостойким российским герметиком.
2. Первая обработка разбавленным составом ВУПРИН.
3. Вторая обработка (после высыхания первого слоя) неразбавленным составом ВУПРИН.
4. Далее 3 слоя краски ДОКАС.

КРОВЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ В ЦЕЛОМ

Предлагаемое техническое решение устройства кровли является полностью экологически безопасным и не распространяет пламени. Краска ДОКАС трудногорючая, потому, что в нее введены очень эффективные минеральные и органо-минеральные антипирены.

Общее техническое решения«КРОВЛЯ БЕЗ КРОВЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА» представлено на схеме.

В такую кровлю никакой водяной пар не поступает. Идет мощное отражение тепла обратно внутрь здания. Плюс шумопоглощение. Подобная конструкция кровли открывает огромные возможности в деле гидроизоляции кровельных перекрытий, удешевляя этот процесс как минимум в 3 раза по сравнению с известными вариантами, резко снижает нагрузку на кровлю и позволяет избежать многочисленных повреждений кровельного ковра. Не будет никакого вспучивания.

Но даже если влага и каким-то образом все же попадет в ж/б перекрытие, то и пленки, которые образованны вододисперсионными составами ВУПРИН и краски ДОКАС

Все это просто, дешево и технологично. При массовом использовании такой конструкции: КРОВЕЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА В РОССИИ БУДЕТ РЕШЕНА. Сложные вопросы устройства кровли и ее ремонта уйдут в прошлое.

Вместо наплавляемого битума, который быстро стареет и растрескивается, при последующих ремонтах множество слоев начинает утяжелять кровлю с возникновением угрозы разрушения перекрытия (ремонтные слои рубироидно-битумного пирога, как правило, не учитываются конструктором, который рассчитывает только снеговую нагрузку), предлагается полимер, формируемый из водной дисперсии

Заметим, что препараты для защитных покрытий, разработанные специально для строительства и производимые промышленно на предприятии «ЭкРусХим» - краска ДОКАС, составы ВУПРИН и ВУПРЕКС - химически инертны, т.е. не реагируют ни на кислоты, ни на морскую воду, ни на солевые растворы реагентов, которыми посыпают дороги в городах, чтобы таял снег. Поэтому сфера их применение может быть обширной. 

В подземных сооружениях такая технология уже давно используется. Так в Нижнем Новгороде составом ВУПРИН был обработан потолок станции метрополитена, которая находится под рекой Окой. Там с потолка сочилась вода. Поэтому 12 лет назад своды станции были обработаны составом ВУПРИН, и течь прекратилась. Это покрытие и сегодня успешно служит.

Перед применением это технологии гидроизоляции были проведены предварительные испытания, которые показали, что роса появилась на стороне ВУПРИНа только при давлении 6 атмосфер с обратной стороны бетонной плиты. Это очень высокий показатель для подобного рода технологии.

Поэтому если не только кровли, но и другие железобетонные конструкции обработать предлагаемым образом (например, те, которые используются для мостов, для подземных сооружений, станций метро неглубокого залегания) то можно обеспечить увеличение долговечности сооружений как минимум в 10 раз.

Но такими технологиями никто не интересуется. Те, кто ведает вопросами финансирования – не интересуются отечественными разработчиками и их разработками. Их больше привлекают дорогостоящие западные технологии. И причины тут разные.

Используя предлагаемое решение по устройству кровель на железобетонных перекрытиях можно с российского рынка выкинуть все опасные материалы и конструкции, как правило, предлагаемые западными компаниями. Там они просто запрещены. А вот деньги, вложенные в их производство надо возвращать. Вод и лезут они к нам, где малая осведомленность потребителей и продажность чиновников, отвечающих за экологическую экспертизу и лицензирование строительных материалов.

Эту проблема в нашей можно решить путем здоровой конкуренции. Должна победить та технология, которая помимо обеспечения простоты, экологисчности, эстетичности, долговечности и негорючести даст экономически самое выгодное техническое решение, которое превзойдет многократно все то, что есть на рынке сейчас, в т.ч. и «западные провокации».