Acoperișuri și acoperișuri plate din beton spumă monolit.

Designul de bază al izolației termice pentru acoperișurile plate moderne.

Orez. 2. Aspectul unui acoperiș modern tradițional. 2 - plasă de armare; 3 - sapa de ciment; 5 - strat termoizolant din vată minerală sau polistiren expandat.	Orez. 3. Acoperiș plat cu spumă de beton monolit. 1 - Covor hidroizolant; 2 - Sapa din beton structural spumos D600; 3 - Strat termoizolant și pante până la pâlnia de scurgere din beton spumos extra ușor D200.

Tabelul 1. Justificarea tezei comparative pentru alegerea designului acoperișului plat.

Contracție în timpul utilizării.

Materialele plastice spumă și vata minerală scad în dimensiune în timpul funcționării, în special sub sarcina straturilor de deasupra acoperișului. În același timp, „plăcinta” de acoperiș alunecă în jos, rupând hidroizolația de pe parapete.

Orez. 4. Acoperiș tradițional cu izolație termică din vată minerală sau polistiren expandat timp de 2 ani de la instalare. 1 - covor hidroizolant; 2 - plasă de armare; 3 - sapa de ciment; 4 - pietriș argilos expandat pentru a crea pante către pâlnia de drenaj; 5 - strat termoizolant din vată minerală sau polistiren expandat.	Fig.5. Același acoperiș după 3-5 ani de funcționare. Se arată deteriorarea hidroizolației la joncțiunea cu parapetul din cauza tasării stratului termoizolant. 1 - un strat de vată minerală sau polistiren expandat după contracție în timpul funcționării timp de 1-3 ani.

În plus, din cauza neuniformității încărcăturii de zăpadă, a sarcinilor mecanice (oamenii merg pe acoperișuri de-a lungul anumitor căi și nu uniform pe întregul acoperiș), datorită eterogenității materialului izolator în sine și grosimii neuniforme a șapelor de mortar în acoperișurile tradiționale, formarea de depresiuni în planurile acoperișului, așa-numitele lentile, are loc acolo unde se acumulează apa. Acoperișul devine „bulos” în timp. În locurile în care se formează „lentile”, șapa este de obicei spartă, iar la cea mai mică încălcare a etanșeității stratului superior al covorului de acoperiș, apa din lentile intră pe acoperiș.
În acoperișurile din beton spumant, formarea de „lentile” și depresiuni este imposibilă, chiar dacă oamenii se află în mod constant pe acoperiș, deoarece betonul spumos este un material rigid și durabil.

Rezistenta la compresiune

Vată minerală și materiale plastice spumă, inclusiv cele extrudate, nu au rezistență la compresiune. Ele se caracterizează prin valori de încărcare în timpul deformării. Acest indicator ne oferă o valoare a rezistenței care arată că materialul este compactat în proporție de 10%. Acestea. în stare necomprimată, nici vata minerală, nici materialele plastice spumă nu sunt capabile să reziste la sarcină.

Rezistența la deformare de 10% a vatei minerale cu o densitate de 100-150 kg/m 3 și spuma extrudată nu depășește 300 kPa (0,3 MPa). Rezistența betonului spumos cu o densitate de 200 kg/m 3 începe de la 0,3 MPa (300 kPa). Acestea. betonul spumos poate rezista la aceeași sarcină ca vata minerală sau spuma extrudată atunci când este comprimat cu 10%. Dar sub o astfel de sarcină, betonul spumos NU se deformează.

Absorbția de apă a betonului spumos.

Majoritatea materialelor termoizolante utilizate pe acoperișuri au o absorbție mare de apă. 60% din materialele termoizolante de acoperiș sunt reprezentate de diferite tipuri de vată minerală, a căror absorbție efectivă de apă este de până la 70% în volum (1500% în greutate). Această cifră depășește absorbția de apă a betonului spumos cu unul sau chiar două ordine de mărime.

Standardele de stat nu reglementează absorbția de apă a vatei minerale, deoarece se înțelege că acest material ar trebui să funcționeze numai în condițiile în care există o lipsă completă a capacității de a absorbi apa. Desigur, în practică, în condițiile unui șantier real, acest lucru este imposibil - atât în ​​timpul perioadei de lucru, cât și în timpul funcționării. De asemenea, practica arată că este aproape imposibil să se usuce vata minerală înmuiată, mai ales în condițiile stratului inferior al turtei de acoperiș, care nu poate fi ventilat.

Situația cu absorbția apei este puțin mai bună pentru materialele plastice spumate polimerice, inclusiv cea mai înaltă calitate a spumei de polistiren extrudat care se poate realiza astăzi. În ciuda „numerelor de hârtie” scăzute pentru absorbția apei de către materialele plastice spumă, uităm că deasupra plasticului spumos există material pentru crearea pantelor acoperișului. În cele mai multe cazuri, acesta este cel mai ieftin material în vrac - argilă expandată, deasupra căreia se realizează o șapă de ciment sau se montează materiale de tablă (foaie de azbociment, placă de particule lipită cu ciment etc.). Apropo, exact aceeași construcție a acoperișului se realizează folosind plăci de vată minerală. Dar în acest caz nu este atât de important, din cauza absorbției deja uriașe de apă a vatei minerale.

Stratul de argilă expandată în vrac are o grosime de 50 până la 400 mm și este o cavitate sub șapă care poate absorbi de la 25 până la 200 de litri de apă pe metru pătrat! Mai mult, în cazul unei scurgeri prin șapă, scurgerea în clădire poate fi situată la o distanță de zeci de metri de aceasta, găsind o cale liberă în stratul de argilă expandată. Detectarea deteriorării hidroizolației acoperișului este extrem de dificilă. (Vezi fig. 5.)

Un acoperiș cu spumă de beton monolit se comportă complet diferit. Betonul spumos deosebit de ușor este complet protejat de scurgerile de apă printr-un strat de beton spumă structural „șapă”, care absoarbe apa la o adâncime de aproximativ 10 mm. Dacă hidroizolația este deteriorată, masa de beton spumos poate opri mișcarea umidității mai adânc în acoperiș. De asemenea, trebuie remarcat faptul că faptul remarcabil de autouscare a betonului spumos este că apa prinsă în interiorul masei de beton spumos este folosită de matricea de ciment a materialului pentru a continua reacțiile de hidratare care apar odată cu legarea chimică a umidității libere. Reacția de hidratare compactează structura betonului spumos și oprește mișcarea ulterioară a umidității. În caz de deteriorare gravă a covorului de acoperiș, acoperișul se întărește local - numai la locul deteriorării și nu sub întreaga suprafață a șapei, ca atunci când se folosește argilă expandată pentru a crea pante peste plastic spumos și vată minerală.

Orez. 5. Scurgeri de apă într-un acoperiș tradițional. Prin hidroizolația deteriorată, apa umple stratul de pietriș de argilă expandată și golurile de sub stratul de izolație termică. Apoi, prin discontinuitati de la baza acoperisului, apa intra in incapere. 1 - deteriorarea stratului de covor hidroizolator; 2 - strat de apa peste termoizolatie; 3 straturi de apa sub izolatie termica.	Orez. 6. Scurgerea de apă într-un acoperiș din beton spumos prin hidroizolație este localizată în punctul de pătrundere. 1 - strat hidroizolator; 2 - sapa din beton spumos cu densitatea D600, protejand de scurgeri betonul termoizolant D200; 3 beton spumos termoizolant D200.

Inflamabilitate

Materialele plastice din spumă ard bine - datorită numeroaselor incendii, cetățenii cei mai îndepărtați din industria construcțiilor știu despre acest lucru. Arderea materialelor plastice spumă este însoțită de eliberarea de gaze toxice, care, totuși, are loc nu numai în timpul arderii, ci și cu cea mai mică creștere a temperaturii. O picătură de sudură atunci când se efectuează protecția împotriva trăsnetului pe acoperiș, și un incendiu este mai mult decât probabil, chiar și în perioada de construcție a clădirii.

Vata minerala nu arde, ci mocneste. Mocnirea este asigurată de un liant fenol-formaldehidă. Desigur, atunci când arde, nimic bun nu va fi eliberat în atmosferă.

Betonul spumos este o piatră spumă, iar pietrele nu ard. Dimpotrivă, betonul spumos poate fi folosit ca protecție împotriva incendiilor, de exemplu, pentru structuri metalice.

Design plăcintă pentru acoperiș.

Designul unui acoperiș plat modern constă din mai multe elemente. După cum am descris deja în secțiunea „absorbția apei”, acestea sunt trei straturi:

Un strat de izolație termică (vată minerală sau spumă de polistiren);

Stratul care formează versanții acoperișului spre pâlniile de drenaj (pietriș de argilă expandată);

Șapă (mortar de ciment-nisip cu plasă de armare sau materiale din tablă).

În cazul utilizării betonului spumos monolit, stratul de termoizolație și stratul de formare a pantei sunt realizate din beton spumos monolit, extra ușor, cu densitatea de 200 kg/mc, ceea ce mărește semnificativ protecția termică a acoperișului. Sapa de deasupra acestui strat este tot din beton spumos, doar mai rezistent si dens, cu o densitate de 500 kg/mc.

Desigur, materialele omogene, datorită afinității lor, funcționează mai bine atât din punct de vedere termic, cât și structural. Nu există scufundări, decojiri, bule sau alte defecte pe acoperiș care sunt atât de comune cu acoperișurile tradiționale.

Caracteristicile structurii acoperișului

La realizarea unui strat de izolație termică din materialul plăcii, dificultățile apar întotdeauna la realizarea izolației termice a elementelor arhitecturale complexe pe acoperiș, în locurile prin care trec comunicațiile (cablaje electrice, ventilație, canalizare etc.), locuri pentru instalarea echipamentelor de construcție pe acoperiș. acoperiș (aparate de aer condiționat etc.). Tăierea precisă a plăcilor necesită forță de muncă și practic dificil de controlat. De regulă, toate aceste locuri vor avea probleme cu înghețarea și udarea în viitor.

Betonul spumos monolit umple toate golurile din acoperiș, formând o înveliș caldă continuă a clădirii, monolitizând acoperișul. Prin definiție, problemele descrise mai sus cu acoperișurile tradiționale nu apar.

Durabilitatea acoperișului

Atât polistirenul expandat, cât și vata minerală (care conține un liant polimeric), ca orice alt material polimeric, sunt supuse distrugerii în timpul funcționării. Mai ales în condiții extreme de acoperiș asociate cu supraîncălzire și adesea umiditate.

Sute de cărți și articole ne spun că orice polimer are o durată de viață limitată. Acest lucru este valabil mai ales pentru polimerii termoizolant.

Betonul spumos, ca orice beton, capătă rezistență doar în timpul utilizării. Propria noastră cercetare arată că betonul spumos, care are o rezistență de 0,3 MPa la vârsta de 28 de zile, se va întări la 0,5 - 0,7 MPa după un an de funcționare. Să reamintim că întărirea are loc atunci când umiditatea liberă din material este legată, datorită faptului că betonul spumos se autouscă, chiar și în condiții de etanșare.

Acoperișurile din beton spumant monolit sunt mai ușoare decât acoperișurile tradiționale, ceea ce face în unele cazuri instalarea lor o opțiune nealternativă, mai ales atunci când se efectuează lucrări de reconstrucție.

Masa 2. Greutatea unui acoperiș tradițional izolat cu spumă de polistiren.

Masa 3. Greutatea unui acoperiș izolat cu spumă de beton monolit.

Vă rugăm să rețineți că betonul monolit din spumă permite pante de un grad mai mic decât acoperișurile tradiționale cu șapă de argilă expandată.

Defecte ale covorului de acoperiș.

Cel mai frecvent defect al unui acoperiș tradițional este prezența umflăturilor pe covorul de acoperiș atunci când acesta este încălzit vara. Acest lucru se întâmplă atunci când vaporii de apă de sub stratul de impermeabilizare sunt încălziți. Acoperișurile din beton spumos sunt practic lipsite de defecte de acest tip, deoarece excesul de presiune a vaporilor de apă este distribuit uniform în spațiul porilor betonului spumos. Mecanismul acestui fenomen este discutat mai detaliat în articolul nostru „Șape de beton cu spumă tampon în reconstrucția acoperișurilor plate” din revista „Materiale de construcție” din noiembrie 2012.

Anexa 1. Lucrari in conditii de iarna

Principalul dezavantaj al acoperișurilor cu spumă de beton monolit este posibilitățile limitate de lucru de iarnă. Producția industrială de beton spumant este posibilă la temperaturi pozitive, dintr-o combinație de motive - dintre care principalul este înghețarea furtunurilor de alimentare cu apă. În plus, în mod fundamental nu recomandăm efectuarea lucrărilor de acoperiș în condiții de iarnă, de asemenea, din mai multe motive:

• Consum excesiv de gaz pentru îndepărtarea gheții și zăpezii;
• Cheltuieli excesive cu salariile pentru îndepărtarea gheții și zăpezii;
• Incapacitatea de a controla absența zăpezii și a gheții în interiorul structurilor acoperișului;
• Consum excesiv de gaz pentru lipirea stratului hidroizolant;
• Deteriorări ale materialelor și echipamentelor din cauza înghețului.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că tehnologia permite efectuarea lucrărilor la temperaturi de până la -7 grade.

Anexa 2. Beton de polistiren ca izolație.

Utilizarea betonului de polistiren pe acoperișuri este cel mai adesea nejustificată din motive economice, deoarece granulele de spumă de polistiren, care sunt de umplutură, sunt cel mai adesea nerezonabil de scumpe.

În același timp, există circumstanțe negative suplimentare care trebuie luate în considerare atunci când lucrați cu acest material. Granulele de polistiren scad în dimensiune în timpul funcționării. Drept urmare, după un an sau doi, în loc de beton de polistiren, obținem beton cu poros mari cu așchii de polistiren expandat. Ca rezultat, rezistența și conductibilitatea termică a betonului de polistiren se deteriorează brusc. Fotografiile de mai jos prezintă un bloc de polistiren la 5 ani.