способ защиты водоизоляционного ковра от вздутий при устройстве утепленных покрытий зданий с выравнивающей стяжкой, уложенной по теплоизоляции

Формула изобретения

Способ защиты водоизоляционного ковра от вздутий при устройстве утепленных покрытий зданий с выравнивающей стяжкой, уложенной по теплоизоляции, заключающийся в создании условий для уравнивания давлений паровоздушной смеси в полостях и пустотах покрытия по обе стороны стяжки без нарушения герметичности водоизоляционного ковра путем отвода избыточного количества паровоздушной смеси из полостей между водоизоляционным ковром и стяжкой через сквозные каналы в выравнивающей стяжке, отличающийся тем, что отвод паровоздушной смеси осуществляется через сквозные каналы в виде капилляров и пор в материале выравнивающей стяжки, образующихся при включении в его состав воздухопроницаемого заполнителя в пропорции к вяжущему, обеспечивающей сопротивление стяжки воздухопроницанию в водонасыщенном состоянии в пределах 0,2-15 м²· ч· Па/кг, а прочность на сжатие - 5-10 МПа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительному производству, а именно к способам устройства утепленных покрытий с рулонной или мастичной кровлей, выполненной по выравнивающей стяжке.

Известен способ защиты водоизоляционного ковра из рулонных материалов от вздутий, путем установки в предварительно проделанных отверстиях в водоизоляционном ковре оцинкованных фланцев с патрубком, предназначенных для выравнивания упругости водяных паров с наружным воздухом (см. Рекомендации по эксплуатации и ремонту кровель из рулонных материалов./ ЦНИИПромзданий. - М.: Стройиздат, 1986. - С. 22-25).

Известен способ защиты водоизоляционного ковра из рулонных материалов от вздутий, путем частичной его приклейки к основанию, например, с использованием в качестве нижнего слоя водоизоляционного ковра перфорированного рубероида, в результате чего исключаются условия для появления замкнутых полостей между водоизоляционным ковром и основанием из стяжки и возникновения в них избыточного давления, вызывающего рост вздутий (см. Рекомендации по проектированию и устройству рулонных кровель с частичной приклейкой к основанию. - М.: Стройиздат, 1986 С. 15-16).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ защиты водоизоляционного ковра от вздутий путем устройства в стяжке отверстий площадью сечения 0,2-40 см² на расстоянии 5-80 см и заполнения их рыхлым или сыпучим материалом с целью выравнивания давлений паровоздушной смеси в покрытии по обе стороны стяжки и предотвращения образования и роста вздутий водоизоляционного ковра (см. патент РФ №2081976, Е 04 D 5/00, 1997).

К недостаткам данного способа можно отнести следующее:

над вентиляционными отверстиями в стяжке диаметром более 10 мм имеется опасность повреждения однослойного водоизоляционного ковра из тонких мембранных кровельных материалов, например, при ходьбе по кровле, очистке ее от снега и др.;

способ не обеспечивает надежную защиту водоизоляционного ковра от вздутий из-за высокой вероятности заклинивания рыхлого или сыпучего материала или случайном заполнении вентиляционных отверстий битумными материалами при устройстве водоизоляционного ковра;

при расположении отверстий в стяжке на расстоянии 5-15 см друг от друга уменьшается площадь поперечного сечения выравнивающей стяжки и создается опасность ее раскалывания и просадки кровли даже при незначительных напряжениях, возникающих в стяжке, что в свою очередь может стать причиной быстрого разрушения водоизоляционного ковра;

расположение отверстий в выравнивающей стяжке на расстоянии более 50 см друг от друга может привести к появлению и росту небольших вздутий в промежутках между отверстиями;

для обеспечения надежного сцепления водоизоляционного ковра с выравнивающей стяжкой необходимо нанесение на ее поверхность грунтовки.

Задачей изобретения является усовершенствование способа защиты водоизоляционного ковра от вздутий при устройстве утепленных покрытий, позволяющее повысить эксплуатационные качества покрытия, а также снизить затраты на его техническое обслуживание и ремонт.

Для достижения технического результата предлагается обеспечить выравнивание давлений паровоздушной смеси в покрытии по обе стороны стяжки с целью предотвращения образования и роста вздутий водоизоляционного ковра путем устройства стяжки под кровлю из материала, обладающего достаточной воздухопроницаемостью, требуемой прочностью и поверхностью, обеспечивающей надежное сцепление с материалом водоизоляционного ковра.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе защиты водоизоляционного ковра от вздутий при устройстве утепленных покрытий зданий с выравнивающей стяжкой, уложенной по теплоизоляции, созданы условия для уравнивания давлений паровоздушной смеси в полостях и пустотах покрытия по обе стороны стяжки без нарушения герметичности водоизоляционного ковра путем отвода избыточного количества паровоздушной смеси из полостей между водоизоляционным ковром и стяжкой через сквозные каналы в выравнивающей стяжке, при этом отвод паровоздушной смеси осуществляется через сквозные каналы в виде капилляров и пор в материале выравнивающей стяжки, образующихся при включении в его состав воздухопроницаемого заполнителя в пропорции к вяжущему, обеспечивающей сопротивление стяжки воздухопроницанию в водонасыщенном состоянии в пределах 0,2-15 м²· ч· Па/кг, а прочность на сжатие - 5-10 МПа.

Известно, что основной причиной возникновения вздутий в рулонных кровлях является расширение паровоздушной смеси в замкнутых полостях, образующихся между воздухонепроницаемым, размягчающимся при нагревании под воздействием солнечных лучей водоизоляционным ковром и жестким основанием - цементной или асфальтовой стяжкой с капиллярно-пористой структурой материала.

Механизм роста таких вздутий основан на том, что воздухопроницаемость стяжки из капиллярно-пористых материалов в зависимости от влажности может периодически изменяться в 30-100 раз. При максимальном увлажнении стяжка из таких материалов становится практически воздухонепроницаемой, выдерживая перепад давления по обе ее стороны до 0,4 м вод. ст.

Наибольшее давление в полости возникает при солнечном облучении в теплое время года.

При интенсивном солнечном облучении температура водоизоляционного ковра достигает 80° С, что приводит к его размягчению и частичной потере механической прочности.

Нагрев через кровлю водонасыщенных слоев конструкции вызывает образование под кровлей паровоздушной смеси, обладающей избыточным давлением, значительно превышающим атмосферное.

Последнее вызывает растягивающие усилия в водоизоляционном ковре, при достижении которых по величине выше предела прочности размягченных материалов водоизоляционного ковра на растяжение и сцепление, он деформируется, то есть над полостью происходит удлинение и изгиб водоизоляционного ковра, а по периметру - частичный отрыв ковра от основания.

Отрыв может продолжаться до выравнивания давления под кровлей с атмосферным и приводить к образованию отдельных вздутий кровли. Общая площадь вздутий может достигать 50-60% всей поверхности кровли.

При прекращении солнечного облучения и понижения температуры водоизоляционного ковра материалы, из которых он изготовлен, затвердевают, фиксируя объем вздутия, ломаются и разрываются, что приводит к нарушению водонепроницаемости кровли.

Для предотвращения роста давления в полости, вызывающего растягивающие усилия в водоизоляционном ковре, не допуская при этом попадания атмосферных осадков в покрытие через водоизоляционный ковер, предлагается при устройстве утепленного покрытия стяжку под водоизоляционный ковер выполнять из воздухопроницаемого материала, обеспечивающего сопротивление воздухопроницанию в водонасыщенном состоянии в пределах 0,2-15 м²· ч· Па/кг, а прочность на сжатие - не менее 50 кг/см.

В процессе эксплуатации покрытия стяжка из воздухопроницаемого материала обеспечивает выравнивание давлений по обе стороны стяжки при изменении параметров паровоздушной смеси в подкровельном пространстве за счет свободной фильтрации паровоздушной смеси между полостями под гидроизоляционным ковром и объемом пор и пустот в теплоизоляции. Тогда при солнечном облучении с повышением температуры верхних элементов покрытия рост давления в полостях между выравнивающей стяжкой и водоизоляционным ковром не происходит, так как дополнительный объем паровоздушной смеси, получающийся в результате ее расширения, свободно выходит через воздухопроницаемую стяжку в слой теплоизоляции.

При прекращении солнечного облучения с понижением температуры паровоздушной смеси в полости между выравнивающей стяжкой и водоизоляционным ковром возникает слабое разряжение, которое сразу же устраняется в результате проникновения паровоздушной смеси из области более высокого давления (из теплоизоляции) в область с низким давлением (в полость). Таким образом, объем полости остается постоянным и роста вздутия не происходит.

Наличие капилляров и пор в материале стяжки, образуемых при включении в его состав воздухопроницаемого заполнителя, способствует проникновению в них размягченного вяжущего, используемого при наклеивании водоизоляционного ковра, и повышению прочности сцепления за счет увеличения площади их контакта.

Обоснованием выбранных пределов является следующее:

Применение материала с прочностью на сжатие менее 5 МПа может привести к разрушению выравнивающей стяжки под гидроизоляционный ковер и, как следствие, при уклонах, близких к 0%, к образованию обратных уклонов и нарушению свободного водоотвода с кровли.

Применение материала с прочностью на сжатие более 10 МПа приводит к перерасходу вяжущего и удорожанию конструкции покрытия.

Применение материала, имеющего сопротивление воздухопроницаемости в водонасыщенном состоянии более 15 м²· ч· Па/кг, не обеспечивает отвод избыточного давления паровоздушной смеси через выравнивающую стяжку.

Применение материала, имеющего сопротивление воздухопроницаемости в водонасыщенном состоянии менее 0,2 м²· ч· Па/кг, приводит к снижению прочности выравнивающей стяжки.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

При устройстве утепленных покрытий по выполненному слою теплоизоляции из керамзитового гравия фракции 20-40, плотностью 280 кг/м³ устраивают выравнивающую стяжку из пенополистиролбетона, состоящего из гранул пенополистирола фракции 1-2 мм (1-1,5% по массе), цемента М 500 (73-77% по массе) и воды (22-26% по массе), с показателем жесткости 10-30 с.

До начала схватывания цемента поверхность стяжки разравнивают, обеспечивая ее толщину около 30 мм. При устройстве стяжки через каждые 6 метров в ней устраивают температурно-усадочные швы. Стяжку выдерживают 5 суток при температуре +20° С и устраивают рулонный ковер из трех слоев рубемаста без нанесения грунтовки на поверхность выравнивающей стяжки.