Текст книги "Современные работы по постройке крыши и настилу кровли"

Инструменты, применяемые в кровельных работах

Подготовительные работы при устройстве кровли складываются из множества различных по характеру и сложности производственных операций. Для их выполнения требуются специальные инструменты, приспособления и механизмы. Чем удобнее применяемая оснастка, тем выше производительность труда и легче труд рабочих.

Для резания кровельной стали при изготовлении небольших деталей применяют обычные ручные ножницы для правой и левой резки (рис. 7), фигурные ножницы с заостренными губками (для вырезки кругов при изготовлении дефлекторов и флюгарок). Полукруглые режущие части ножниц усиливаются приваркой пластин из победита, что значительно увеличивает срок их службы.

При небольших объемах кровельных работ применяют стуловые ножницы (рис. 7), позволяющие за счет удлинения ручки значительно снизить усилия при резке листов кровельной стали. Для ускорения резки кровельных листов стали могут применяться электровиброножницы или стационарные ножницы с ручным приводом (рис. 8).

Рис. 7. Инструменты для кровельных работ по металлу: 1 – кронциркуль; 2 – нутромер; 3 – электровиброножницы; 4 – циркуль для разметки; 5 – ножницы для резки листов и асбестоцементных плит; 6 – шпатель; 7 – правые ножницы; 8 – левые ножницы; 9 – ножницы с изогнутыми ножами; 10 – стуловые ножницы

Рис. 8. Стационарные ножницы с ручным приводом: 1 – подвижной нож; 2 – неподвижный нож; 3 – опора; 4 – ось; 5 – корпусная станина; 6 – передаточный рычаг; 7 – рукоятка

Для кровельных работ используют различные молотки: большой и малый, фигурный, специальный, слесарный и деревянный. Молотки имеют деревянные ручки, закрытые со стороны рабочей части жестяным футляром длиной 10–12 см.

Малый и большой молотки (рис. 9), имеющие в сечении форму квадрата, используют при формировании лежачих и стоячих фальцевых соединений: большой – в качестве передвижного упора, малый – в качестве подсекальника и бойка, а также для равнения стоячих гребней и забивки кляммер. Фигурный молоток применяют для выполнения сферических поверхностей на заготовках из кровельной стали, а также для правки водосточных труб и желобов. Специальный молоток с загнутым концом позволяет обрабатывать соединения кровельной стали в труднодоступных местах, при соединении флюгарок с основанием, при обработке внутренних кромок и др. Деревянный молоток (киянку) используют для подготовки и соединения рядового покрытия кровли лежачими и стоячими фальцами.

Рис. 9. Инструменты для кровельных работ: 1 – молоток-подсекальник; 2 – молоток-ручник; 3 – слесарный молоток; 4 – киянка; 5 – молоток-правильник со сменным бойками; 6 – чертилка; 7 – рейсмус; 8 – кернеры; 9 – каток; 10 – молоток-кирочка; 11 – молоток-топорик; 12 – кельма овальная; 13 – кельма остроугольная

Рис. 9. Инструменты для кровельных работ (продолжение): 1 – зубила; 2 – ножовка; 3 – кромкогибщик; 4 – щетки для на несения горячей мастики; 5 – гребнегиб для формирования фальцев

При заготовке кровельных листов для рядового покрытия кровель используют для формирования фальцев верстаки или фальцегибочные станки (обычные или универсальные).

При монтаже металлических покрытий крыш кровельщику приходится загибать края кровельных листов. Обычно эту работу выполняют при помощи слесарных плоскогубцев. Применение для этой цели специальных клещей позволяет повысить производительность труда и качество заготовок. Специальные кровельные клещи бывают полукруглые, кривые и прямые (рис. 10).

Рис. 10. Кровельные клещи: а – полукруглые; б – кривые; в – прямые

При наклейке рулонных кровельных материалов и небольших объемах работ, когда невозможно применить машины, используют ручной инструмент, приспособления и инвентарь: шпатель металлический, шило шорное, щетку для нанесения мастики, гребок с резиновой вставкой, молоток штукатурный, бачок емкостью 20 л для мастики, ведро транспортное емкостью 15 л, каток для прижатия рулонных полотнищ (рис. 11).

Рис. 11. Ручной инструмент для кровельных и изоляционных работ: а – шпатель металлический; б – шило шорное; в – щетка для нанесения мастики; г – гребок с резиновой вставкой; д – молоток штукатурный; е – бачок для мастики емкостью 20 л; ж – ведро вместимостью 15 л; з – термос емкостью 25 л

При больших объемах кровельных работ могут применяться комплекты машин и механизмов: автогудронаторы, котлы-термосы, передвижные установки для подачи горячего битума на крышу, удочки для нанесения мастики, прикатывающие катки и другие.

Классификация кровельных материалов

Мир кровельных материалов многообразен и каждый год появляются новые материалы, по своим качествам превосходящие привычные нам традиционные. Именно поэтому, прежде чем перейти к классификации современных кровельных материалов, уместно вспомнить хотя бы основные типы кровель и из чего они выполнены.

Деревянные кровли: из гонта, из драни и стружки, из теса.

Мягкие кровли: рубероидные, из пергамина, изола, гидроизола, фольгоизола, металлоизола, из битумных мастик, из мастичных битумно-полимерных материалов – Поликор-2, Поликор-6, Антикор МПБ-1, Битурэл, Гемокров, БМВ-100, БМВ-200, из рулонных битумно-полимерных материалов – Монофлекс, Изопласт-К, Изопласт-П, Днепрофлекс, Днепромаст, Люберит-К, Люберит-П, Люберит-Г, Филизол обычный, Филизол комбинированный, Полимерная пленка (мембрана), Кровлен, Кромэл и другие.

Металлические кровли: из листовой стали (черной и оцинкованной), из медных листов, из металлочерепицы, из стального и алюминиевого профнастила.

Черепичные кровли: из глиняной плоской черепицы, из глиняной пазовой ленточной черепицы, из пазовой штампованной глиняной черепицы, из пазовой штампованной цементно-песчаной черепицы и др.

Кровли из неметаллических материалов: из плоских асбестоцементных плиток; из асбестоцементных листов ВО, ВУ-К, УВ-6, УВ-7, 5, СВ-40; из цементно-волокнистых листов, из листов Ондулина, Вартти-2000 и из различных светопрозрачных кровельных листов.

Черепичные покрытия.

Цементно-песчаная черепица:

• пазовая рядовая;

• пазовая коньковая.

Керамическая черепица:

• пазовая штампованная рядовая;

• пазовая ленточная рядовая;

• плоская ленточная рядовая;

• волнистая штампованная рядовая;

• коньковая.

А – неглазурованная; Б – глазурованная.

Полимерпесчаная черепица:

• пазовая рядовая;

• ленточная рядовая;

• коньковая.

Стеклянная черепица (для освещения чердачных помещений):

• из силикатного стекла;

• из органического стекла.

Алюминиевая черепица.

Резино-битумная черепица.

Кровельные металлические листовые покрытия.

Плоские листы из оцинкованной стали. Волнистые металлические листы «под черепицу» пазогребневые несущие.

Волнистые алюминиевые листы.

Плоские медные листы.

Кровельные неметаллические листовые покрытия.

Асбестоцементные:

• волнистые;

• плоские.

Волнистые цементно-волокнистые (безасбестовые).

Волнистые из органического стекла:

• акриловые;

• поликарбонатные.

Волокнистые из стеклопластика.

Плоские и гнутые из ячеистого органического стекла:

• акриловые;

• поликарбонатные.

Деревянный гонт.

Гидротеплоизоляционные системы.

Панели-сэндвичи:

• 2 листа и утеплитель;

• 2 алюминиевых листа и утеплитель.

Мягкие кровельные материалы и утеплитель. Материалы инвентарных кровель.

Мягкие битумные покрытия.

Рулонные (основные).

На картонной (бумажной) основе:

• пергамин;

• рубероид;

• рубемаст.

На стеклобумажной основе:

• стеклохолст;

• стеклоткань.

На нетканной основе (на битумном связующем):

• полиэстер;

• полиэстер и стеклонить.

Наплавляемые на битумно-полимерном связующем:

• битум и антарктический полипропилен (АПП);

• битум и изотактический полипропилен (ИПП);

• битум и стирол-бутадиенстирол (СБС).

Фольгоизолы (металлоизолы):

• на основе алюминиевой фольги;

• на основе медной фольги.

Безосновные.

Штучные.

Гонт (шилга) под черепицу из наполняемых материалов.

Свойства кровельных материалов

Для обеспечения нормальных условий эксплуатации здания необходим оптимальный выбор вида кровли в зависимости от уклона крыши, должны быть учтены особенности района строительства и воздействия на кровлю внешних факторов – дождя, снега, ветра, температуры воздуха, солнечной радиации и др. Особое место занимают вопросы соблюдения технологии выполнения кровельных работ и качество применяемых материалов. Выполнение этих требований возможно только при знании как свойств, способов получения, правил хранения и транспортировки материалов, так и условий их работы в конструкциях и сооружениях.

Свойства кровельных материалов можно разделить на следующие группы: физические, гидрофизические, теплотехнические, механические, химические, биологические и особые свойства.

Плотность – величина, численно равная массе единицы объема вещества: г/см³, кг/м³, т/м³.

Средняя плотность – отношение массы материала к его объему в естественном состоянии, т. е. с пустотами и порами. Величина средней плотности исчисляется в г/см³, кг/м³, т/м³. Средняя плотность не постоянна, т. к. она изменяется в зависимости от пористости материала. Искусственные материалы, а такими является большая часть кровельных материалов, могут быть получены с необходимой заданной средней плотностью.

В табл. 2 приведены плотности и пористость различных материалов, применяемых при устройстве кровель.

Таблица 2. Плотность, средняя плотность и пористость кровельных материалов

Относительная плотность выражает плотность материала по отношению к плотности воды (это величина безразмерная).

Строительные материалы по своей структуре пористые. Исключение составляют металлы, мономинералы, стекло. Пористость материалов обычно колеблется в довольно широких пределах – от 0 до 98 %. Для кровельных материалов важное значение имеет не абсолютная величина пористости, а соотношение открытых и закрытых пор. Открытые поры сообщаются с окружающей средой и между собой и при обычных условиях могут заполняться водой. Открытые поры увеличивают проницаемость и водопоглащение материала и ухудшают его морозостойкость, что неприемлемо для кровельных материалов.

Пористый материал обычно содержит как открытые, так и закрытые поры, увеличение закрытой пористости за счет открытой повышает его долговечность. Все свойства материала определяются его составом, строением и, главное, величиной и характером пористости.

Гигроскопичность – свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха. Этот процесс, называемый сорбцией, обратимый. Волокнистые материалы со значительной пористостью, например, теплоизоляционные и стеновые, обладают развитой внутренней поверхностью пор и поэтому высокой сорбционной способностью. У кровельных материалов, наоборот, сорбционная способность низкая из-за малой внутренней поверхности пор.

Водопоглащение – способность материала поглощать и удерживать воду. Водопоглащение характеризует в основном открытую пористость, так как вода не проходит в закрытые поры. Все кровельные материалы имеют незначительную величину водопоглащения. Водопоглащение ухудшает основные свойства кровельных материалов: увеличивает относительную плотность, материал набухает, его прочность и морозостойкость снижаются.

Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении называется водостойкостью. Водостойкость численно характеризуется коэффициентом размягчения К_разм, который показывает степень снижения прочности в результате насыщения материала водой.

Водопроницаемость – способность материала пропускать воду под давлением. Степень водопроницаемости зависит от пористости материала, формы и размеров пор. Чем больше в материале замкнутых пор и пустот, тем меньше его водопроницаемость. Кровельные материалы должны иметь низкую водопроницаемость, они относятся к плотным материалам (их относительная плотность близка к единице). Стекло, сталь, полиэтилен, битум и др. практически водонепроницаемы.

Водонепроницаемость рулонных кровельных материалов определяется по времени, в течение которого образцы не пропускают воду при постоянном гидростатическом движении.

Влажность – это степень содержания влаги в материале. Влажность материала зависит от влажности окружающей среды, свойств и структуры самого материала. В кровельных материалах показатель влажности близок к нулю.

Морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать требуемое число циклов попеременного замораживания и оттаивания. В зависимости от числа циклов, которые выдержал материал, устанавливается его марка по морозостойкости.

Благодаря высокой плотности и низкому водопоглощению кровельные материалы имеют высокую морозостойкость.

Теплопроводность – это способность материала передавать теплоту через свою толщу при наличии раз нос ти температур по обе стороны материала. Тепло про водность зависит от вида материала, пористости, ха рак тера пор, его влажности и плотности, а также от сред ней температуры, при которой происхо дит пе ре – дача теплоты. Значение теплопроводности характеризуется коэффициентом теплопроводности. С увеличением влажности материала коэффициент теплопроводности резко возрастает, т. к. снижаются показатели теплоизоляционных свойств материала (рис. 12).

Рис. 12. Зависимость теплопроводности неорганических веществ от плотности: 1 – материалы, насыщенные водой; 2, 3 – воздушно-сухие материалы с разной влажностью; 4 – сухие материалы

На заметку

Так как кровельные материалы имеют высокую плотность и не применяются на границе разных температур, теплопроводимость у них значительная. При необходимости теплоизоляции в покрытиях крыш устраивают теплоизоляционные слои.

Огнестойкость – это способность материала выдерживать без разрушений одновременное действие высоких температур и воды. Пределом огнестойкости конструкции называют время (в часах) от начала огневого испытания до появления одного из следующих признаков разрушения: сквозных трещин, обрушения, повышение температуры на необогреваемой поверхности.

По огнестойкости строительные материалы, включая кровельные, делятся на три группы:

• несгораемые,

• трудносгораемые,

• сгораемые.

Несгораемые материалы под воздействием высоких температур или огня не тлеют и не обугливаются (например, черепица); трудносгораемые – с трудом воспламеняются, тлеют и обугливаются, но происходит это только при наличии огня (например, кровельная сталь); сгораемые материалы воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня (например, дерево, рубероид, стеклопластик).

Огнеупорность – способность материала противостоять длительному воздействию высоких температур без деформаций и не расплавляясь.

По степени огнеупорности материалы подразделяются на:

• огнеупорные (выдерживают действие температур более 1580 °C),

• тугоплавкие (выдерживают температуру 1360-1580 °C),

• легкоплавкие (выдерживают температуру до 1350 °C).

Теплостойкость и температуроустойчивость – это способность материала сохранять форму, не стекать и не сползать с поверхности конструкции под определенным уклоном и при определенной температуре. Эта температура зависит от структуры материала, его физико-механических свойств, вида и количества заполнителя. Это свойство очень важно для органических вяжущих веществ (битумы, дегти, пластмассы), которые при температуре выше температуры теплостойкости теряют свои вязкие свойства и перестают выполнять роль вяжущего. Например, теплостойкость битумной изоляции толщиной 4 мм составляет 70–90 °C, а битумно-латексной эмульсии толщиной 6 мм – 70 °C.

Температура размягчения характеризует только битумные и дегтевые вяжущие вещества. Это условный показатель, характеризующий изменение вязкости вяжущих веществ при повышении температуры. Так температура размягчения нефтяных строительных битумов 50–70 °C, нефтяных кровельных – 40–95 °C, дегтей высоких марок – 40–70 °C.

Температура вспышки – свойство масел и нефтепродуктов. Это температура, при которой пары нефтепродуктов, нагретых в открытом тигле, образуют с воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ним пламени. Температура вспышки нефтяных битумов, применяемых в качестве кровельных материалов, 240–300 °C в зависимости от битума. Минимальная температура самовоспламенения – 300 °C.

Линейный коэффициент температурного расширения (ЛКТР) характеризует свойство материала изменять размеры при нагревании. ТКЛР равен относительному удлинению материала при нагревании на один градус.

У каждого материала ЛКТР постоянен. Например, у дерева вдоль волокон – (3–5)×10^-6, у полимеров – в 10–20 раз больше, у стали – (10–14)×10^-6.

Внимание!

Во избежание растрескивания сооружения большой протяженности разрезают деформационными швами, назначаемыми с учетом термического расширения материалов. При устройстве мягких рулонных и мастичных кровельных покрытий, укладываемых по железобетонным плитам, учет ТКЛР имеет большое значение.

Механические свойства – это способность сопротивляться всем видам внешних воздействий с приложением силы. По совокупности признаков различают прочность материалов при сжатии, изгибе, ударе, кручении, истирании, а также твердость, пластичность, упругость.

Прочность – это свойство материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от нагрузки.

Материалы, находясь в сооружении, могут испытывать различные нагрузки. Характерными для кон струкций крыши являются сжатие, растяжение, изгиб, пластичность и упругость. Такие материалы, как: кровельная сталь, древесина, асбестоцемент – хорошо работают на сжатие, изгиб и растяжение, поэтому их используют в конструкциях, испытывающих эти нагрузки, а бетоны – хорошо работают на сжатие и в 5-10 раз хуже – на растяжение, изгиб, удар, поэтому их используют в конструкциях, работающих на сжатие.

Прочность строительных материалов характеризуется пределом прочности, измеряется в паскалях (Па) и представляется напряжением, соответствующим нагрузке, вызывающей разрушение образца материала.

Предел прочности при сжатии различных материалов колеблется в пределах от 0,5 до 1000 Мпа и более. Прочность зависит также от структуры, плотности, пористости, влажности и направления приложения нагрузки.

Упругость – это свойство материала восстанавливать свою форму и размеры после снятия нагрузки. Пределом упругости считают напряжение, при котором остаточные деформации впервые достигают минимальной величины, установленной техническими условиями на данный материал.

Хрупкими называют материалы, разрушающиеся при статических испытаниях при очень малых остаточных деформациях. К хрупким материалам относятся чугун, природный камень, бетон, керамические материалы, асбестоцемент.

Пластичными называют материалы, которые при статических испытаниях до момента разрушения получают значительные остаточные деформации. Пластичность является весьма важным и положительным качеством материала.

К пластичным материалам относятся малоуглеродистая сталь, медь, мастики, пасты, битумы и дегти при положительных температурах. Большинство пластичных материалов при понижении температуры приобретают хрупкие свойства, т. е. у них происходит переход от пластического разрушения к хрупкому. Так ведут себя битумные материалы, металлы и др.

Трещиностойкость – это снижение упругопластических деформаций при отрицательных температурах. Исчезает однородность материала на его поверхности, что очень важно для материалов, используемых при устройстве оболочки крыши. Трещиностойкость характеризуется коэффициентом трещиностойкости.

К физико-химическим свойствам отдельных материалов – битумов, дегтей, природных и синтетических смол, масел – относится способность образовывать с водой жидкие дисперсии – эмульсии. Эмульсией называется система из двух несмешивающихся жидкостей, где капельки одной жидкости (дисперсная фаза) распределены в другой (дисперсная или внешняя среда).

Химическая стойкость – это способность материалов противостоять разрушающему действию кислот, щелочей, растворенных в воде солей и газов, органических растворителей (ацетона, бензина, масел и др.). Химическая стойкость характеризуется потерей массы материала при действии на него агрессивной среды в течение определенного времени. Например, битум БНК 45/180 при выдерживании в 5 %-й соляной кислоте за 150 суток теряет 1 % массы, в 5 %-й серной кислоте – 0,8 %.

Щелочестойкими должны быть материалы, стойкие к воздействию щелочей, например пигмента, применяемого для окрашивания металлической кровли.

Сероводород и углекислый газ в больших количествах содержится в воздухе, особенно в районах промышленных предприятий. Поэтому для окрашивания металлических кровель нельзя применять краски, в состав которых входят свинец и медь, так как последние, вступая в реакцию с сероводородом, чернеют.

Атмосферостойкость – способность материала длительное время сохранять свои первоначальные свойства и структуру после совместного воздействия погодных факторов: дождя, света, кислорода воздуха, солнечной радиации, колебаний температуры.

Оценивается атмосферостойкость временными показателями: час, сутки, месяц, год. Например, органические вяжущие, битумы и дегти, подвергаясь атмосферным воздействиям, ускоряют свое старение, т. е. становятся хрупкими и теряют водоотталкивающие свойства за счет нарушения целостности гидроизоляционного ковра. Атмосферостойкость находится в прямой зависимости от свойств материала и его состава.