Кровля и кровельный материал

Кровля дома из керамической черепицы "Рубин"
Кровля дома из керамической черепицы "Рубин"

Какие факторы больше всего влияют на то, сколько служит кровля? Это атмосферные осадки (дождь, град, снег), ультрафиолетовые излучения, ветер, перепады температур, механические нагрузки, микроорганизмы и насекомые. Современные кровельные материалы, в принципе, легко переносят воздействие всех этих факторов на протяжении срока службы. Гарантийный срок службы мягкой черепицы составляет обычно 15-25 лет, металлочерепицы – 5-15 лет, натуральной черепицы – 20-50 лет, керамогранита – 50 лет.

Вместе с тем производители утверждают, что фактический срок службы металлочерепицы и мягкой черепицы превышает гарантийный в 2-3 раза, а натуральная черепица и керамогранит способны прослужить более 100 лет.

На долговечность материала сильно влияет его качество. Так, выбирая мягкую черепицу особое внимание следует обратить на показатели ее морозо- и теплостойкости, то есть способность черепицы сохранять свою форму в широком температурном диапазоне. Основу мягкой черепицы составляет полиэстер или нетканый стеклохолст, пропитанный модифицированным битумом. Реакцию мягкой черепицы на температурные колебания определяет модификатор или полимерная добавка. Чаще всего модификатором битума выступает атактический пропилен (АПП) или стирол-бутадиен-стирол (СБС). Выделить из этих двух добавок лучшую довольно сложно. Каждая из них обладает своими преимуществами. К примеру, показатель теплостойкости в АПП может доходить до 140°, а у СБС – лишь до 100°. Но по показателю морозостойкости СБС значительно превосходит АПП. Поэтому, при выборе модификатора нужно руководствоваться климатическими условиями региона. Самой долговечной для нашего климатического региона является мягкая черепица с оптимальным соотношением битума и полимера.

Еще одной важной характеристикой мягкой черепицы является ее стойкость к ультрафиолетовым излучениям. Этот показатель зависит от нескольких факторов. Во-первых, стойкость к излучениям зависит от модификатора: модифицированный полимерными добавками битум способен дольше сохранять свои физико-механические свойства при воздействии ультрафиолетовых излучений, чем немодифицированный битум. Во-вторых, это зависит от качества верхнего слоя черепицы –покрытия из минерального или базальтового гранулята. Каменные гранулы закрывают поверхность бутима от прямого солнечного попадания. Это значит, что чем больше поверхности будет закрываться крошкой, тем более долговечной будет черепица. В-третьих, на стойкость к ультрафиолетовым излучениям влияет показатель адгезии гранулированного покрытия: потери гранулята не должны превышать установленные требования ГОСТа и европейские нормы, иначе через некоторое время слой посыпки сойдет и битум начнет стареть быстрее. На нижнюю поверхность мягкой черепицы производители обычно частично наносят слой кремниевого песка и частично слой самоклеящегося резинобитума. Резинобитум влияет на герметичность покрытия, поскольку спустя некоторое время, благодаря воздействию солнечных лучей, соседние гонты «намертво» склеиваются между собой. Для обеспечения продолжительного срока службы, липкий слой должен быть нанесен не менее чем на 15% площади всей поверхности гонта (известные производители доводят этот показатель до 50%). Если же площадь липкого слоя меньше, нужной герметичности покрытия не удастся достичь. И, наконец, прочность битумно-полимерного материала на разрыв определяет его основа. Особенно важен этот фактор для ендовых ковров, которыми застилаются ендовы и места примыкания. Именно в этих местах на кровлю оказывает серьезное давление вода и снег, а это значит, что ендовые ковры должны обладать большей прочностью на разрыв чем рядовая керамическая черепица.

Металлочерепица, как правило, изготавливается в форме цельных стальных профилированных листов, покрытых слоями цинка и полимера. Долговечность такого вида покрытия и его основные физико-механические свойства зависят, прежде всего, от толщины листа стал, слоя оцинковки и вида полимерного покрытия. Полимерное покрытие, в частности, отвечает за цветостойкость стальных листов. Обычно листы металлочерепицы изготавливаются с толщиной 0.45-0.6 мм. От толщины стали зависит то, будет ли она деформироваться во время монтажа и в процессе эксплуатации, чем она тоньше – тем больше вероятность ее деформации. Но сталь с толщиной более 0.55 мм имеет большую жесткость, из-за чего могут быть проблемы с профилированием. Результатом этого может стать нарушенная геометрия листа и наличие заметных стыков между листами, что значительно ухудшает эстетичность кровли.

Цинковый слой придает стали стойкость к коррозии и от толщины такого слоя напрямую зависит долговечность металлочерепицы. Сталь, оцинкованная с обеих сторон, обязательно проходит пассивировку и грунтовку (то есть, покрывается связывающим слоем и слоем, защищающим цинк от окисления). Только после этого металлочерепицу покрывают основным полимерным покрытием. При отсутствии пассивирующего слоя и слоя грунтовки, срок службы такого покрытия уменьшиться до 1-3 лет. От полимерного покрытия напрямую зависит долговечность листов. Так, полиэстерное покрытие имеет достаточно высокую тепло- и цветостойкость (способно выдерживать температуры до +120°), хорошую антикоррозийную сопротивляемость и способно противодействовать ультрафиолетовым излучениям. Однако из-за того, что толщина слоя полиэстера небольшая (до 30 мкм), его прочность невысокая. В противовес полиэстеру, пластизол отличается существенной толщиной (до 200мкм), что делает его весьма устойчивым к коррозии и механическим воздействиям. Но его слабые места – воздействие ультрафиолетовых лучей, не способность выдерживать высокие температуры (только до 60°). Покрытие из ПВФ2 отличается тем, что почти не выцветает, способно выдерживать как очень высокие (до +120°), так и достаточно низкие (до -60°) температуры. Однако толщина его составляет всего 25-27 мкм, что не способствует его высокой прочности.

Многие специалисты сходятся на том, что оптимальное покрытие для металлочерепицы – пурал. Он отличается стойкостью к коррозии, к ультафиолетовым лучам, к механическим воздействиям (его толщина составляет 50 мкм), способностью выдерживать очень высокие температуры (до +120°) и существенные температурные перепады на протяжении суток. При выборе покрытия из металлочерепицы обязательно особое внимание нужно уделять гарантии, которое производитель дает на свою продукцию.

Еще одним видом металлической кровли являются стальные профилированные листы, покрытые слоем из алюцинка (состоит из алюминия – 55%, цинка – 43,5% и кремния – 1,5%). Сплав цинка и алюминия гораздо эффективнее и надежнее обычной оцинковки защищает сталь от коррозийных процессов. К тому же, такие листы отличаются высокой теплостойкостю. Благодаря этому, металочерепица с алюцинковым покрытием способна прослужить гораздо дольше.

Некоторые производители предлагают металлочерепицу с наличием на лицевой стороне слоя минерального гранулята, обработанного полимерным связывающим веществом. В этом случае на долговечность металлочерепицы будет влиять, прежде всего, качество связующего. Производителями также рекомендуется применение саморезов только определенных марок, что является обязательным условием выдачи письменной гарантии на покрытие. Причиной этого обязательного условия является то, что многие дешевые саморезы имеют небольшой срок службы, на который влияют низкокачественные полимерные шайбы, что отвечают за герметизацию отверстий, куда закручиваются саморезы.

Для цементно-песчаной и керамической черепицы основными характеристиками, определяющими ее долговечность, является морозостойкость, которая зависит, в свою очередь, от плотности плитки, степени влагопоглащения и пористости материала плитки. Влагопоглощение черепицы, по утверждениям специалистов, должно быть не выше 5-7% массы самой плитки, в таком случае покрытие способно надолго сохранить свои качества. Причем, чем ниже пористость и выше плотность, тем ниже будет влагопоглощение черепицы. Влага является одним из главных факторов, разрушающих плитку. Влага проникает в поры черепицы и во время снижения температуры расширяется, постепенно ломая стенки пор, и таким образом разрушая саму черепицу. Помимо этого, увеличенная пористость способствует повышению водопроницаемости - способности материала пропускать под давлением воду.

Из всего этого следует, что натуральная черепица высокого качества не должна обладать большим количеством пор, а наоборот – минимальным. Морозостойкость цементно-песчаной и натуральной черепицы измеряют в лабораторных условиях. Для этого плитку сначала опускают в воду, нагретую до +20°, после этого намокшее изделие помещается в камеру, температура внутри которой составляет -20°, где черепица находятся на протяжении 2 часов. Затем черепицу помещают опять в теплую воду, чтобы она оттаяла. Весь этот процесс называется циклом. Европейские нормы требуют, чтобы натуральная черепица была способна выдерживать не менее 150 таких циклов. Элитная керамическая черепица способна пройти больше 1000 циклов, при этом даже не потрескавшись. Цементно-песчаная черепица может выдерживать до 1000 подобных циклов. Нужно учитывать, что такие экстремальные колебания температур в реальных условиях не присутствуют.

К другим важным характеристикам натуральной черепицы относятся прочность на изгиб и стойкость к ультрафиолетовым излучениям. Благодаря современным технологиям изготовления удалось значительно повысить цветостойкость церепицы. Если анализировать прочность, то некоторые производители предлагают цементно-песчаную черепицу, которая может выдержать нагрузку до 250 кг на одну плитку. Показатель прочности качественной керамической черепицы находится почти на таком же уровне.

Главным показателем долговечности керамогранита является его морозостойкость. Раньше уже упоминалось о том, что морозостойкость напрямую зависит от влагопоглощения, которое, в свою очередь, связано с пористостью материала. Чтобы достигнуть минимального количества пор, в процессе производства керамогранита используют специальные технологические приемы. Во-первых, обжигание сырьевой массы происходит при температуре около 1300°, что вызывает плавление материала. Во-вторых, с помощью пресса на обрабатываемую массу осуществляется сильная нагрузка (до 800 кг/кв.см, или больше тысячи тонн на плитку). Этот процесс является самым важным для достижения низкого уровня влагопоглощения. В результате таких действий влагопоглощение становит всего 0.1%, соответственно увеличивается морозостойкость керамогранитной черепицы. Окраска керамогранита производится в общей массе, благодаря чему он имеет большую цветовую стойкость. Плитка способна долго сохранять свой цвет в том случае, если в производственную массу добавляются высокостабильные красители, которые содержат соли редкоземельных металлов (хром, цирконий, кобальт).

На долговечность кровли сильно влияет механическая прочность кровельного покрытия. Некоторыми производителями был достигнут показатель прочности керомогранитной черепицы на изгиб, который достигает 65 МПа и более. Один метр квадратный такого покрытия способен выдержать снеговую нагрузку, намного превышающую средний показатель снежных районов России. Помимо этого, срок службы керамогранитной кровли зависит от твердости керамогранита. Кроме того, на срок службы кровли оказывает влияние твердость керамогранита.

Одним из лидеров по продолжительности срока службы является медная кровля. Такой вид покрытия способен прослужить 150-200 лет без дополнительных затрат на ремонт. Медная кровля никогда не ржавеет. Со временем она покрывается патиной, которая только делает ее еще прочнее. Недостаток медной кровли – способность значительно расширяться при высокой температуре, что может повлиять на стабильность узлов кровли. Кровля с покрытием из цинк-титанового сплава имеет высокую сопротивляемость коррозии и способны прослужить до 100 лет. Содержание титана в листах такого покрытия всего 2%, однако этого достаточно для придания ей прочности.