Устройство элементов плоских кровель из монолитного пенобетона

Устройство элементов плоских кровель из монолитного пенобетона

Современные нормативно-правовые документы, регламентирующие проектирование и устройство кровель [1, 2], не предусматривают такого общеупотребительного термина как плоские кровли. Плоскими кровлями чаще всего называют кровли из рулонных или мастичных материалов с уклоном 0-25%. Такие типы покрытия были одними из первых строительных конструкций, теплоизоляция которых проводилась монолитным пенобетоном. В 30-е годы прошлого века в Советском Союзе были предприняты первые попытки применения пенобетона для устройства теплоизоляции и оснований под рулонные кровли [3, 4]. Используемые в то время строительные решения и материалы во многом повторяются при устройстве подобных конструкций в настоящее время. 
По ряду причин производство неавтоклавного пенобетона, в том числе и монолитного не получило широкого распространения: 
- отсутствие стабильной технологии получения пенобетона низких плотностей Д250-Д400; 
- отсутствие индустриальных методов работы с монолитным пенобетоном; 
- высокие трудозатраты как в производстве монолитного пенобетона, так и при проведении строительных работ с его применением; 
- массовое внедрение автоклавной технологии производства ячеистых бетонов. 
Дальнейшее развитие строительной индустрии практически полностью исключило монолитный пенобетон из числа материалов, предназначенных для устройства теплоизоляционных слоев покрытия и оснований под кровлю. Так, СНиП П-26-76 (приложение 4) предусматривает следующие типы монолитной теплоизоляции кровель - Т-1, Т-9, Т-12 (табл. 1). Таким образом, в общем количестве рекомендуемых СНиП видов теплоизоляции покрытий монолитные материалы занимают менее 20%. Доля материалов монолитной укладки, учитывая неоспоримые преимущества монолитного способа теплоизоляции, явно недостаточна. Среди заявленных видов теплоизоляции присутствуют двумя отдельными строками ячеистые бетоны, но только в виде мелкоштучных изделий (тип теплоизоляции Т-10, Т-11 табл. 1.) В итоге применение монолитного пенобетона для устройства теплоизоляции в соответствии с требованиями СНиП чаще всего производится на основании требований к типу теплоизоляции Т-11. Кроме того, следует отметить, что СНиП не предъявляет никаких требований к материалу теплоизоляции кроме прочности, что, конечно же, неправильно.

Таблица 1.

Практический опыт работ с монолитным пенобетоном подтвердил правильность теоретических предпосылок о перспективности применения этого материала, в том числе и для обустройства плоских кровель. Устройство теплоизоляционных слоев и оснований под мягкие кровли из монолитного пенобетона с использованием высокоскоростных пенобетоносмесителей (СПБУ) целесообразно по следующим причинам: 
- теплоизоляционные слои из монолитного пенобетона создают по поверхности перекрытия теплотехнически однородную оболочку без теплопроводных включений; 
- основания (стяжки) из монолитного пенобетона в отличие от рекомендуемых СНиП стяжек из цементно-песчаного раствора позволяют добиться совместимости между материалами слоистой кровельной конструкции; 
- монолитный пенобетон благодаря пористой структуре имеет достаточное количество буферного пространства, что предотвращает вспучивание гидроизоляционного полотна при повышении температуры; 
- приготовление пенобетонной смеси и ее подача к месту проведения работ по штукатурному рукаву проводится с использованием одного технологического агрегата - пенобетоносмесителя СПБУ-125 (250, 500, 1000) (рис. 1). Соответственно, упрощается технологический регламент приготовления пенобетонной смеси и уменьшаются площади для размещения оборудования; 
- теплоизоляционная оболочка и основание для наклейки рулон ной кровли устраиваются с применением одной единицы оборудования - пенобетоносмесителя СПБУ-125 (250, 500, 1000); 
- теплоизоляционный слой из монолитного пенобетона является временной гидроизоляцией перекрытия, что позволяет одновременно с устройством кровли начинать строительные работы внутри помещений; 
- сокращение транспортных расходов по доставке сырьевых компонентов (тарированный цемент, пенообразователь в пластиковой таре) к месту проведения работ; 
- значительное сокращение площадей для складирования традиционных штучных и насыпных теплоизоляционных материалов, сокращение времени работы грузоподъемных механизмов для подачи теплоизоляционных материалов к месту работ; 
- индустриальные темпы ведения работ с применением оборудования производительностью 1-7 м³/ч.

Возможность объединения нескольких единиц оборудования в единый высокопроизводительный комплекс. 
Для производства пенобетона требуются следующие сырьевые компоненты: 
- вяжущие - портландцемент марки не ниже 400, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 10178-76; каждая партия портландцемента, предназначенная для получения теплоизоляционного пенобетона марок по средней плотности Д 400 и менее должна проходить испытания в строительной лаборатории на соответствие требованиям ГОСТ 10178-76 по срокам схватывания и равномерности изменения объема. Применять портландцемент не соответствующий требованиям ГОСТ запрещается; 
- заполнитель - кварцевый песок, отвечающий требованиям ГОСТ 8736-77; 
- пенообразующие добавки: поверхностно-активные вещества (ПАВ): пенообразователь "Морпен" (ТУ 0258-001-01013393-94), "Пеностром" (ТУ 2481-001-22299560-99) и другие синтетические пенообразователи сходного действия; 
- добавки - модификаторы свойств пенобетонной смеси; 
- вода, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 23732-79.

Для производства монолитного пенобетона в условиях строительной площадки применялись высокоскоростные пенобетоносмесители, в основе работы которых лежат принципы производства пенобетона методом аэрации цементно-песчаного раствора под избыточным давлением. Такое оборудование просто в эксплуатации, обслуживании и контроле. В настоящее время именно такое оборудование с успехом используется для производства особо легких пенобетонов в условиях стройки. Характеристики оборудования и получаемого материала приведены в табл. 2, 3. 
Технология устройства теплоизоляционного слоя плоской кровли из монолитного пенобетона.

Таблица 2.

Таблица 3.

Подготовка основания кровли для устройства пароизоляции. Производится согласно СНиП 3.04.01-87 "Изоляционные и отделочные покрытия" и включает в себя заделку технологических и других отверстий, срубку наплывов бетона и обеспыливание поверхности перекрытия. 
Устройство пароизоляционной мембраны (рис. 2). Выбор типа пароизоляции производится согласно приложению 5 к СНиП П-26-76 и теплотехническому расчету. Обязательна наклейка пароизоляционного слоя на основание, особенно при использовании в качестве пароизоляционного материала полиэтиленовой пленки (тип пароизоляции В-11, СНиП П-26-76). Высота наклейки пароизоляции на вертикальных поверхностях кровельных конструкций должна быть не менее толщины теплоизоляционной оболочки. 
Устройство теплоизоляционного слоя из пенобетона (рис. 3). Производится из теплоизоляционного пенобетона марок по средней плотности Д250, Д300, Д400 после установки маячных марок на высоту, предусмотренную проектной документацией (рис. 4). Монолитная заливка должна выполняться отдельными участками (картами), объем каждого участка назначается строительной лабораторией в зависимости от производительности применяемого оборудования. Укладка пенобетонной смеси производится равномерным слоем на проектную высоту теплоизоляционного слоя путем плавного перемещения разгрузочного резинотканевого рукава пено-бетоносмесителя. При соответствующем обосновании допускается послойная укладка пенобетонной смеси на основание. Выравнивание уложенной пенобетонной смеси необходимо производить до начала схватывания пенобетонной смеси, но не позднее 40 мин после ее изготовления. В случае особо жестких требований к толщине теплоизоляционного слоя поверхность свежеуложенной пенобетонной смеси должна быть тщательно выровнена алюминиевыми полутерами. Уход за уложенным теплоизоляционным пенобетоном осуществляется путем укрытия свежеуложенного пенобетона водоудерживающими материалами с целью предотвращения преждевременного высыхания материала.

Рис. 3. Устройство теплоизоляционной оболочки кровли из монолитного пенобетона марки по средней плотности Д300	Рис. 4. Запроектированная вязкость пенобетонной смеси позволяет выдерживать необходимый уклон кровли

Устройство основания под наклейку рулонных гидроизоляционных материалов (рис. 5). Производится из конструкционно-теплоизоляционного пенобетона марок по средней плотности Д 500, Д 600; в случае особых требований к прочности основания - Д 700, Д 800. Работы по устройству монолитного основания под рулонную кровлю должны быть закончены не позднее 7 дней после устройства теплоизоляционного слоя кровли. После устройства основания из монолитного пенобетона, свежеуложенная пенобетонная смесь укрывается водоудерживающими материалами, с целью предотвращения преждевременного высыхания (рис. 6). Требования к ровности основания: допускаются плавно нарастающие неровности вдоль уклона не более + 5 мм, поперек уклона - не более +10 мм, в ендове не более + 5 мм количество неровностей должно быть не более одной на 1 м длины, что согласуется с требованиями ТСН КР МО 97 "Кровли. Технические требования и правила приемки".

Устройство гидроизоляционного слоя из рулонных материалов. Производится согласно проектной документации на кровлю. Наклейка рулонных материалов должна быть закончена не позднее семи дней после устройства основания. Запрещается оставлять основание без гидроизоляционного слоя на срок более семи дней. 
С целью обеспечения надежности и долговечности кровли следует соблюдать ряд мероприятий. Во-первых, запрещается предусматривать полосовую или точечную приклейку нижнего слоя гидроизоляционного ковра для вентилирования теплоизоляционного слоя, в случае использования в качестве основания под наклейку цементно-песчаных стяжек С-1, С-2, С-3 (СниП П-26-76), так как цементно-песчаный раствор обладает низкой паропроницаемостью, что в свою очередь приводит к затруднению выхода влаги в систему вентиляции кровли. 
Во-вторых, в случае наклейки водоизоляционного слоя кровли на монолитный пенобетон влажностью более 15% из-за высоких темпов ведения работ, а также при относительной влажности воздуха в помещениях под кровлей более 60% требуется устройство вентиляции теплоизоляционного слоя монолитного пенобетона. Практически рациональным способом влагоотведения является устройство аэраторов (флюгарок). Количество аэраторов и их диаметр определяется проектной организацией на основании теплотехнического расчета и данных строительной лаборатории о фактической влажности материала кровель. Устройство системы вентиляционных каналов является более трудоемким способом поддержания влажностного режима конструкций кровли. 
В третьих, устройство вентилируемой кровли не требуется в случае соблюдения следующих требований: основание под мягкую кровлю произведено из пенобетона марки по средней плотности не более Д600, влажность пенобетона по всей толщине слоя не более 15%, относительная влажность в помещениях под кровлей не более 60%. В четвертых, металлические конструкции (закладные детали, трубопроводы, элементы заземления и т. д.) уложенные в слой монолитного пенобетона должны быть защищены от коррозии в соответствии с требованиями СН 277-80. Места выхода металлических конструкций над водоизоляционным ковром должны быть обустроены согласно требованиям СНиП П-26-76. 
Теоретические предпосылки и практический опыт ведения работ показывают следующие преимущества обустройства плоских кровель с применением монолитного пенобетона: значительно увеличивается срок безремонтной эксплуатации кровель; уменьшается масса строительных конструкций; монолитный пенобетон, находящийся под слоем гидроизоляции, за период эксплуатации набирает прочность, в то время как гидроизоляция обеспечивает его защиту от внешних факторов окружающей среды; монолитная пенобетонная оболочка одновременно является как тепло-, так и звукоизоляцией помещений; монолитный пенобетон не горюч и гигиеничен; сокращаются сроки ведения строительных работ; пенобетонный слой кровли является ее дополнительной гидроизоляцией; низкие трудозатраты как при изготовлении пенобетонной смеси, так и при устройстве из нее элементов строительных конструкций; низкие транспортные затраты. 
Производство пенобетона на строительных объектах должно проводиться с обязательным составлением актов на скрытые работы, соблюдением требований технологических регламентов и технических условий, особенно это касается проведения лабораторного контроля характеристик монолитного пенобетона, технически грамотным персоналом с использованием современных сырьевых материалов и оборудования. В таком случае монолитный пенобетон имеет все шансы прочно войти в будни строительной индустрии как один из самых долговечных и удобных в использовании материалов.

Список литературы 
1. СНиП П-26-76. Кровли. М.: Госстрой России. 2001. 20 с. 
2. СНиП 3.04.01-87. Изоляционные и отделочные покрытия. М.: Госстрой России. 1988. 23 с. 
3. Гензлер М.Н., Линденберг С.А. Пенобетонщик. М.: Главная редакция строительной литературы. 1936. 160 с. 
4. Кауфман Б.Н. Производство и применение пенобетона в строительстве. М.: Изд. Строй-ЦНИЛ. 1940. 128 с.