Лаборатория кровельных технологий
научно-информационный сайт по кровле

Инфракрасный метод наклеивания кровельных битумных рулонных материалов

позволяет выполнять зимние работы с летним качеством!

Инфракрасные лучи не имеют температуры – это готовая к использованию энергия. Пропадая на поверхность нагреваемого тела, инфракрасные лучи передают свою энергию непосредственно в кристаллическую решетку материала, вызывая в нем нагрев. Далее тепло за счет теплопередачи распространяется в более глубокие слои этого материала. При этом нагрев поверхности идет не от пиковых температур источника, передающего тепло (открытый огонь, горячий воздух и др.), а «плавно» от исходной температуры самого материала, до требуемой температуры нагрева (рис. 1). Глубина нагрева поверхности материала при этом зависит от длины волны инфракрасного излучения, плотности излучения, времени облучения поверхности и коэффициента теплопроводности нагреваемого тела.

При правильных расчетах нагрев рулонного наплавляемого материала до требуемой температуры (120-170 град.С) и на необходимую глубину (~0,5 мм) происходит без пережога поверхности материала.

Лабораторные исследования рулонных наплавляемых материалов до и после нагрева инфракрасным методом показали, что данный метод не влияет на физико-механические свойства материалов, срок службы этих материалов не отличается от расчетных, определяемыми заводами-изготовителями материалов. (По сравнению с огневым методом, при использовании инфракрасного способа нагрева материалов, срок службы материалов увеличивается в 2-3 раза.)

Первые образцы электрического кровельного оборудования инфракрасного излучения были разработаны и практически испытаны строительным подразделением Центракадемстроя Академии наук СССР в 1981 г. при устройстве плоской рулонной кровли производственного здания. Различные модели этого оборудования более 30 лет успешно применяются во многих регионах страны на объектах жилого и производственного назначения только с положительными отзывами. Основной объем кровель с использованием инфракрасного оборудования до середины 90-х годов выполнялся из материала «Рубемаст» с картонной основой и толщиной 1,5  мм (гарантия завода-изготовителя на материал 1 год). Срок службы таких кровель даже в однослойном исполнении был не менее 7-10 лет. (Этот же материал, наклеенный горелочными устройствами, в большинстве случаев выходил из строя в течение 1 года.)

Наиболее глубокие исследования метода, разработка полного комплекса оборудования и технологии производства работ электрическим кровельным оборудованием были выполнены ведущим институтом по технологиям строительства ЦНИИОМТП в сотрудничестве с институтом НИИМосстрой во второй половине 90-х годов. По результатам этой работы были выпущены Руководство по устройству и ремонту кровель из рулонных наплавляемых материалов с применением инфракрасных облучателей и Технологическая карта. Комплексом перспективного развития г. Москвы дана рекомендация по широкому внедрению инфракрасного метода устройства кровель в строительстве.

При создании инфракрасного оборудования учтены свойства тел поглощать ИК-излучение. Поэтому разработанный ИК-облучатель имеет специально подобранный узкий спектр излучения. Также учтено, что при нагреве наплавляемого материала ИК-излучением малой плотности, материал за счет теплопередачи успевает прогреться и расплавиться на всю глубину и с ним невозможно работать. Это условие определяет минимальный порог потребляемой мощности разработанным электрическим кровельным оборудованием.

В конструкцию данного оборудования заложены условия максимальной механизации процессов равномерного и достаточного нагрева наклеиваемого материала и поверхности, равномерной подачи рулонного материала в зону нагрева, укладки и прикатки материалов на основание (рис. 2, 3). Только при таких условиях возможно максимально уменьшить влияние человеческого фактора на качество устройства водоизоляционного ковра.

В движении кровельная машина опирается на многосекционный прикатывающий вал (1). При такой конструкции машины процесс нагрева наклеиваемого материала (3) и основания (6) заканчивается прикаткой материала. Расплав битумной мастики (4) покровного слоя наплавляемого материала (и основания, если им служит уже уложенный материал), формирует площадь контакта склеиваемых поверхностей и сглаживает неровности основания до 10-15 мм. Температура нагрева материала контролируется по ширине формирующегося шва вдоль края полотнища укладываемого материала (рис. 4) и регулируется скоростью движения машины.

Для приклейки наплавляемых материалов в труднодоступных местах и на вертикальных поверхностях разработано вспомогательное оборудование: облегченный вариант кровельной машины для оклейки ровных мест примыканий полотнищами материала шириной 1 м, и ручной малогабаритный нагреватель с размером блока облучателя 0,45х0,28 м. Для просушивания и сплавления существующего кровельного покрытия при ремонтных работах используется регенератор мягкой кровли. На базе ИК-излучателя создан компактный битумоварочный котел проточного типа.

Высокое качество и долговечность получаемого водоизоляционного ковра потребовали пересмотра исполнения общей конструкции кровли (просушивание утеплителя) и отдельных ее элементов (элементы и узлы кровли), чтобы срок их службы обеспечивал высокий срок службы самого кровельного покрытия.

Для примера: в 1993 г. на строящемся производственном здании обувной фабрики «Стелла» г. Брянска была выполнена плоская рулонная трехслойная кровля из материала «Рубемаст» толщиной 1,5 мм с картонной основой. Наклейка материала «Рубемаст» производилась электрическими кровельными машинами инфракрасного излучения. В то время еще не было разработано оборудования для устройства примыканий и оклейка парапетов (высотой 0,5 и 1,2 м) велась с применением пропановых горелок материалов «Стекломаст» толщиной 3 мм с основой из стеклоткани. В 2002 г. сотрудниками ЦНИИОМТП производился осмотр этой кровли. На момент обследования на кровле были забиты мусором три воронки внутреннего водослива. Общая площадь места застоя вода составляла ~80 м2, глубина мест застоя воды достигала 10 см. Протечек на кровле не наблюдалось. Защитный слой посыпки на поверхности материала из-за большого срока службы кровли практически полностью отсутствовал. В местах застоя воды поверхность водоизоляционного ковра подверглась большему разрушению, имелись места незначительных вздутий и расслоения ковра. В остальных местах водоизоляционный ковер из материала «Рубемаст» был в удовлетворительном состоянии (за 9 лет даже не потрескалась мастика на швах в местах продольной стыковки полотнищ рулонного материала!). Водоизоляционный ковер на парапетах из материала «Стекломаст» имел многочисленные трещины и места оголения стеклоткани. В этих местах материал продолжал выполнять водоизоляционные функции за счет своего вертикального расположения. По состоянию кровли ее капитальный ремонт планировали на 2003-2004 г. Если бы на кровле выполнялись правила эксплуатации для мягких рулонных кровель, то ей потребовался бы только текущий ремонт по восстановлению мест примыканий к парапетам.

В настоящее время кровельные работы с применением инфракрасного оборудования выполняются круглый год с предоставляемой гарантией до 5 лет на однослойную кровлю, до 7 лет на двухслойную кровлю. На кровлю с гарантийным обслуживанием - до 15 лет.