Штучные и листовые материалы

Асбестоцементные волнистые листы (шифер) – композиционный материал на основе портландцемента, упрочненный асбестовым волокном. В балансе всех кровельных материалов составляют 40 %.

Отечественные заводы выпускают листы унифицированного, среднего, обыкновенного и усиленного профиля (табл. 3.26). Листы имеют шестиволновый профиль, высота волны 28, 32, 40, 45 и 50 мм.

Таблица 3.26

Технические характеристики волнистых асбоцементных листов

Марка	Характеристика	Средняя плотность, кг/м3	Прочность при изгибе, МПа	Морозостойкость	Размеры, мм
					длина	ширина	толщина
УВ-6	Унифицированный профиль	1700	18,1	25	1750 2000 2500	1125	6,0
УВ-7,5	Унифицированный профиль	1750	20,6	50	1750 2000 2500	1125	7,5
СВ	Средний профиль	1700	-	25	1750 2000 2500	980 1130 1130	5,8 6,0
ВО	Обыкновенный профиль	1700	-	25	1200	686	5,5
ВУ	Усиленный профиль	1750	-	50	2800	1000	8,0

Для придания декоративности кровли асбестоцементные листы могут окрашиваться красками (железный сурик, зеленая краска на основе оксида хрома) и цветными эмалями. Покраска шиферной кровли снижает водопоглощение и повышает морозостойкость асбестоцемента, что увеличивает сроки службы покрытия в 1,3…1,5 раза.

Конструктивный армированный асбестоцементный настил применяется для перекрытия 9-метровых пролетов сельскохозяйственных и производственных зданий. Стальная арматура размещена в растянутой зоне в виде полос прямоугольного сечения или круглых стержней.

Плитки кровельные асбестоцементные плоские (этернит) предназначены для малоэтажных зданий и индивидуального строительства, а также для кровли сложной конфигурации. Наиболее применяемый размер 400×400 мм с двумя срезанными углами. Обрезанные углы у плиток позволяют образовывать плотное покрытие кровли при минимальном их расходе (10 шт. на 1 м²). Средняя плотность плиток – 1800 кг/м³, предел прочности плиток при изгибе – 24 МПа, морозостойкость – 50 циклов.

Шифер природный (от нем. schiefer – сланец) – плиточный материал, получаемый раскалыванием на плоские плашки природного сланца. Добыча сланца организована в Германии и Испании. Для сланцевых плиток характерны приглушенные тона: темно-серые, красно-коричневые и ступенчатая фактура поверхности. Размеры плиток от 20×15 до 60×30 см при толщине 5 мм.

Природный шифер используется для жилых и общественных зданий, имитирующих историческую застройку; для реконструкции кровли.

К ерамическая черепица – плоские или фигурные плитки из обожженной глины, является старейшим видом кровельных материалов. Имеет долговечность до 300 лет, обладает огнестойкостью, морозостойкостью, хорошей воздухо- и паропроницаемостью, устойчивостью к атмосферным воздействиям. Насчитывают приблизительно 14 видов керамической черепицы. Наиболее распространена черепица штампованная пазовая, ленточная пазовая, ленточная плоская и коньковая (рис. 3.5 и табл. 3.27).

Таблица 3.27

Характеристики типов черепицы

Тип черепицы	Размеры, мм	Масса обожженной черепицы, кг	Средняя плотность, кг/м3	Количество черепицы, необходимой на 1 м2 кровли, шт.
Пазовая штампованная	310×190 333×190 347×208	2,7	1800	15
Пазовая ленточная	333×200 400×200 400×165 400×100	2,3	1800	16
Плоская ленточная	365×155 160×155	0,7	1800	55
Коньковая	365×200 333×200	2,8	1800	-

Недостатками черепицы являются значительная масса кровли (65 кг/м² покрытия), что требует особой прочности конструкции стропил, и высокая трудоемкость кровельных работ.

В настоящее время наряду с керамической черепицей широко используется черепица из других материалов.

Цементно-песчаная черепица (бетонная черепица) представляет собой материал на основе вяжущего гидравлического твердения. Массовое производство такой черепицы началось в 50 гг. ХХ в. Стандартный размер такой черепицы 330×420 мм. Черепицу крепят к несущим брусьям гвоздями или скрепами и два раза покрывают специальной акриловой краской, которая препятствует образованию на ней мха.

Металлочерепица (на территории России начала производиться более полувека назад) представляет собой крупноразмерный (10…15 м²) оцинкованный стальной или алюминиевый лист, штампованный в виде участка кровли заданного профиля. Лист покрывают антикоррозийным и грунтовочным составами с обеих сторон. Лицевую сторону обрабатывают окрасочным составом на основе полимерного связующего, минерального пигмента и наполнителя, имитирующего как окраску, так и фактуру черепицы. Интервал рабочих температур: oт -40 до +120 ⁰С. К недостаткам металлочерепицы можно отнести повышенную шумность во время дождя.

Наиболее известны среди отечественных производителей металлочерепицы фирмы ГРАНАТ, МЕТАЛЛ ПРОФИЛЬ, РАННИЛА ТАНДОМ и др. На российском рынке металлочерепицу поставляют фирмы РАННИЛА ПРОФИЛЬ, SAAB, RAYYILA STEELOY (Финляндия), GASELL PROFIL AB, KAMI AB, MERA SYSTEM PLAT AB, ROOF EXPERT AB (Швеция), а также фирмы из Польши, Норвегии, Голландии, Турции.

Сравнительная характеристика основных типов черепицы приведена в табл. 3.28.

Таблица 3.28

Технические характеристики современных типов черепицы

Наименование черепицы	Морозостойкость, циклы	Водопоглощение по массе, %	Горючесть	Срок службы, не менее, лет
Керамическая пазовая	25	5,0	Негорючая	100
Цементно-песчаная	50	5,0	Негорючая	60
Полимерно-песчаная	25	2,0	Трудногорючая	50
Стеклянная	-	~ 0	Негорючая	100
Алюминиевая	-	~ 0	Негорючая	100
Металлопластиковая	-	~ 0	Негорючая	30
Из органического стекла	-	~ 0	Сгораемая	10

Мягкая черепица (рубероидный гонт, битумная черепица, «Шинглс», рубероидный срыв) выполняется во множестве модификаций, имеет внешний вид натурального сланца (шифера), гонта или дранки и изготавливается путем вырубки из рулонного материала плоских фрагментов. Основу черепицы составляют стеклянное волокно, целлюлозный или асбестовый картон, пропитанные битумом или резинобитумом и покрытые минеральной крошкой.

Преимуществами этого покрытия являются изящный вид, простое и быстрое выполнение работ, небольшая масса, возможность варьирования цветом и формой.

Ведущими производителями мягкой черепицы являются финские фирмы КАТЕПАЛ и ИКОПАЛ, итальянская ТЕГОЛА, французская ОНДУЛИН, американская ИКО.

Металлические кровельные материалы известны с античных времен. Зажиточные горожане любили покрывать свои дома и храмы листами из цветных металлов: золота, цинка, свинца, меди или их сплавов. Кровельное железо современного типа получило широкое распространение в конце XIX века.

Кровельная сталь делится на тонколистовую, имеющую толщину 0,25…2,0 мм (выполненную из меди, свинца или алюминия) и оцинкованную (покрытую с обеих сторон слоем цинка толщиной не менее 0,02 мм). Размеры листов кровельной стали – 710…3000 × 510…1250 мм.

Оцинкованная кровельная сталь обладает положительными свойствами: высокая жесткость, малая масса, высокая прочность, долговечность и возможность обустройства крыш различных уклонов.

Наиболее массовым спросом сейчас пользуются гладкие, волнистые листы оцинкованного или цинкового металла толщиной 0,3…1,0 мм.

Одним из современных способов формирования кровельного металлического покрытия является фальцевание кровельного листа. Фальцевая кровля представляет собой сплошное покрытие на всю длину ската без поперечных швов, что гарантирует полное исключение протечек. На поверхности панелей отсутствуют элементы крепления, подвергающиеся наибольшим нагрузкам при резких климатических изменениях.

Металлические покрытия нового поколения являются многослойными, состоящими из слоя лака или другого полимерного антикоррозийного средства (полиэстер, акриловые смолы, пурал, полиуретан, пластизол) на внешней стороне. Пластиковые покрытия по металлу характеризуются повышенной устойчивостью к УФ-излучению, температуре, агрессивным средам, механическим повреждениям, а также улучшенными пластическими свойствами при различных температурах.

В Европе производство стали с полимерным покрытием сосредоточено в основном на линиях трех концернов: шведского SAАB, финского Rautaruuki и Corus, образованного слиянием английского British Steel, французского Mirriad и голландского Ijmuiden.

В настоящее время для покрытия зданий широко используются металлические панели с утеплителем из пенопласта, а также стальные двухслойные панели с утеплителем из пенополиуретана.

Материалы на основе стекла в последнее время получили широкое распространение в кровельных работах. Особое внимание уделяется различным видам энергоэффективного и безопасного остекления с использованием светотеплозащитных стекол, комбинированных стекол, закаленного или многослойного стекла и их комбинаций в стеклопакетах.

Изделия на основе стекла характеризуются длительным сроком службы и высокими эксплуатационными качествами: шумо- и звукоизоляционной способностью, защитой помещений от УФ-облучения. Стекло не искажает цветового восприятия окружающей среды. Для стекла, используемого на кровле, важную роль играет его способность воспринимать ударную нагрузку.

Стекло используется в теплицах, в качестве зенитных фонарей, стеклянных крыш зимних садов, крытых пешеходных переходов; для остекления спортивных сооружений, музеев, выставочных галерей, магазинов и др.

Последнее время получили широкое распространение противопожарные стекла (Fireguard). Они представляют собой конструкцию, состоящую из чередующихся слоев силикатного стекла и неорганического геля (2,5…4,0 мм). Гель содержит воду, которая при нагреве до температуры кипения начинает преобразовываться в пар. Пар выходит через обращенное к огню стекло, разрушенное до этого момента вследствие термического воздействия. Остатки обезвоженного геля вспучиваются при нагревании и образуют своеобразный щит – плотную тугоплавкую систему с достаточно высокой механической прочностью.

Противопожарное стекло Fireguard может быть изготовлено с использованием чистого либо тонированного стекла, солнцеотражающего или декоративного, закаленного или ламинированного.

Листы из полимеров на основе поликарбоната, поливинилхлорида, полистирола, полиметилметакрилата (оргстекла) выпускаются как окрашенными, так и в светопрозрачном исполнении монолитной или сотовой структуры. Светопропускающая способность листовых пластиков должна быть не менее 80 %, некоторые из них задерживают УФ-излучение.

Сравнительные свойства прозрачного поливинилхлорида, полистирола и оргстекла представлены в табл. 3.29.

Таблица 3.29

Сравнительные характеристики прозрачных полимеров

Характеристики	Вид полимера
	ПВХ	Полистирол	Оргстекло
Масса листа толщиной 3 мм, кг	4,08	3,15	3,57
Ударопрочность, кДж/м2	17…20	11…12	10…17
Максимальная температура применения, 0С	60	70	100

Наибольшее распространение в этой группе материалов получил сотовый поликарбонат. По сравнению со стеклом он имеет меньшую среднюю плотность и большую ударную прочность и гибкость. Листы толщиной 4…6 мм используются для подвесных потолков и перегородок, толщиной 8…10 мм – для навесов, козырьков и покрытий общественных зданий; панели толщиной 16…25 мм сопоставимы по термическому сопротивлению со стеклопакетами и применяются в качестве теплого светопропускающего покрытия.