7.2 Крепеж плитных утеплителей в системах наружного утепления "мокрого" типа

В системе наружного утепления "мокрого" типа крепежные элементы применяются для креп­ления теплоизоляционных плит к ограждающей конст­рукции.

Для этой цели подходят так называемые тарель­чатые дюбели, то есть специальные дюбели со шляп­ками (фланцами) большого диаметра, напоминающи­ми тарелку (рисунки 7.3; 7.4; 7.5).

Установка этих дюбелей производится после приклеивания плит теплоизоляции и высыхания клея. Остановимся на особенностях работы дюбелей с точки зрения восприятия нагрузок, которым подвер­гается система теплоизоляции в целом: собственный вес, ветровая нагрузка, гидро-термические воздействия.

Основное назначение тарельчатых дюбелей в сис­теме наружной теплоизоляции - противостояние ветро­вой нагрузке (ветровому отсосу). По своему характеру эта нагрузка является динами-ческой. Ветровой отсос воз­действует на все стороны здания (кроме подветренной) Именно ветровая нагрузка определяет необходимые тип и количество дюбелей на 1 м² системы для каждого кон­кретного объекта, с учетом специфики его расположе­ния, формы и высоты.

Рисунок 7.3 - Тарельчатые дюбели: А- общий вид; Б- установка

В восприятии собственного веса системы главную роль играют не дюбели, а клеевой слой как связующее звено между системой и поверхностью несущего осно­вания. Дюбелям в этом случае отводится вспомогатель­ная роль - предохранять систему от обваливания или сползания, если клеевой слой, по тем или иным при­чинам, не выполняет возложенных на него функций. Когда основная роль в удержании фасадной системы переходит к дюбелям, на фасаде становятся заметны ха­рактерные трещины, сигнализирующие о необходимос­ти проведения планового ремонта. Как и все элементы ограждающей конструкции, сис­тема наружного утепления подвержена природным гид­ротермическим воздействиям (перепадам темпера­тур, намоканию, и т.д.). Внешние слои системы реаги­руют на изменение температуры и влажности сжатием или растяжением. Эти изменения геометри-ческих раз­меров внешнего слоя компенсируются слоем теплои­золяции, благодаря чему в клеевом слое системы напря­жение становится меньше, чем на поверхности.

Рисунок 7.4 - Дюбели для крепления теплоизоляционных плит фирмы KOELNE

Рисунок 7.5 - Тарельчатый дюбель для крепления теплоизоляционных плит в

системе с традиционным оштукатуриванием: А - общий вид; Б – крепление

штукатурного слоя

Дюбель является единственным элементом системы, проходя­щим через все слои. Поэтому тарельчатый держатель дюбеля должен быть прочно зафиксирован во внешнем слое, а сопротивление дюбеля на изгиб должно быть меньше изгибающего момента, возникающего вследст­вие гидротермических воздействий. В этом плане идеа­льным является дюбель с нулевым сопротивлением на изгиб. Необходимо также учитывать, что смещение тарель­чатого держателя относительно первичной оси дюбеля частично осуществляется благодаря определенной элас­тичности стенки гильзы дюбеля. И только после неко­торой деформации полимера происходит изгибание распорного элемента дюбеля.

Повышенная жесткость дюбеля, то есть его неспособ­ность реагировать на процессы сжатия и растяжения по­верхности фасада, ведет к образованию трещин и раз­рушению внешнего слоя системы. Это одна из причин, по которой ведущие фирмы переходят к производству дюбелей с уменьшенным (с 10 мм до 8 мм) диаметром.

Наружное утепление "мок­рого" типа представляет собой систему, все элементы которой должны работать согласованно. Не являются исключением и крепежные элементы. Рассмотрим требо­вания к ним с позиции совместимости с другими эле­ментами системы.

Низкая теплопроводность дюбелей. Доказано, что применение дюбелей с коэффици­ентом теплопроводности выше 0,004 Вт/мК негативно отражается на работе системы и приводит, в частности, к снижению ее морозостойкости (количество циклов замораживания-оттаивания до ее разрушения). Это объяс­няется тем, что места установки дюбеля оттаивают быст­рее, чем остальной фасад, что приводит к возникнове­нию напряжений и, как следствие, трещинам на поверх­ности.

Кроме того, летом, после выпадения росы, эти мес­та высыхают быстрее и становятся видимыми. Этот же эффект объясняет появление со временем (в местах ус­тановки дюбелей) пятен, так как процесс загрязнения фасада протекает неравномерно из-за постоянно сущест­вующей разницы во влажности его поверхности.

Коррозионная стойкость, или защищенность металлического распорного элемента. Одним из важнейших преимуществ наружной теп­лоизоляции является перенос "точки росы" из несущей стены здания в слой теплоизоляции, на который образу­ющийся конденсат практически не оказывает вредного влияния. В то же время, конденсат весьма опасен для крепления теплоизоляции, если отсутствует необходи­мая антикоррозионная защита. В первую очередь, конден­сация влаги (в результате процесса парообмена) проис­ходит на гильзе дюбеля, а особенно на металлическом распорном элементе. Распорный элемент, осо­бенно в системах с минеральными утеплителями, посто­янно находится в агрессивной среде. Поэтому он должен быть изготовлен из нержавею­щей или оцинкованной стали, а входное отверстие гиль­зы дюбеля должно быть герметично закрыто, чтобы ис­ключить воздухообмен и не допустить проникновения влаги снаружи.

Химическая стойкость гильзы дюбеля. Как уже отмечалось, материал гильзы дюбеля дол­жен быть устойчив по отношению к щелочной среде.

Высокая адгезия поверхности фланца (шляпки) тарельчатого дюбеля с армирующим слоем. Поверхность фланца должна быть сконструирована таким образом, чтобы обеспечивать высокую адгезию с армирующим слоем. Эта цель достигается специальной формой и рельефом шляпки распорного элемента дю­беля. Так, например, рельефная поверхность позволяет армирующей массе прочно "зацепиться" на поверхности шляпки дюбеля. Отверстия в шляпке способствуют про­хождению армирующей массы через нее, вхождению в непосредственный контакт и сцеплению с подшляпковым слоем. Специальные полости с обратной стороны шляпки еще больше усиливают сцепление, армирующая масса, проникая через отверстия в шляпке, заполняет более широкие, чем диаметр отверстия, полости. Таким образом, после высыхания армирующий слой образует со шляпкой единое монолитное целое.

Остаточная жесткость фланца тарельчатого дю­беля. Фланец должен обладать достаточной жесткостью как сам по себе, так и по отношению к гильзе дюбеля. Это необходимо для того, чтобы в процессе установки, а также при дальнейшей работе дюбеля, передача наг­рузки происходила по всей площади фланца. При его недостаточной жесткости происходит эффект "выверну­того зонта", что при неблагоприятных обстоятельствах приводит к разрушению системы наружной теплоизоля­ции.

Требования к конструктивным особенностям дю­беля. Дюбель как элемент системы наружной теплоизо­ляции не должен явиться причиной повреждения поверхности уже установленных плит теплоизоляции и образо­ванию щелей между ними. В случае применения дюбеля со значительным заглублением распорного элемента, необходимо предусмотреть конструктивное решение о закрытии образовавшихся углублений. Иначе в них бу­дет скапливаться материал верхних слоев, что может привести к нежелательному эффекту нарушения одно­родности системы теплоизоляции.