СПОСОБ ЗАЩИТЫ ВОДОИЗОЛЯЦИОННОГО КОВРА ОТ ВЗДУТИЙ ПРИ РЕМОНТЕ И УСТРОЙСТВЕ КРОВЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК E04D5/00 

Изобретение относится к строительному производству, а именно к способам ремонта и устройства рулонных и мастичных кровель, основанием под которые служит поверхность стяжки, уложенной по теплоизоляции в утепленном покрытии.

Известен способ [1] защиты водоизоляционного ковра от вздутий путем их прокалывания и выпускания паровоздушной смеси из замкнутых полостей, а затем заклеивания мест прокола водоизоляционным материалом.

Получению требуемого технического результата препятствуют: сохранение условий для повторного возникновения и роста вздутий на отремонтированном участке кровли; невозможность применения способа при площади вздутия более 0,5 м²; утолщение водоизоляционного ковра.

Известен способ [2] устранения вздутий водоизоляционного ковра, по которому водоизоляционный ковер над замкнутой полостью прокалывают, а в полученное отверстие инъецируют растворитель, после чего ремонтируемый участок уплотняют.

Получению требуемого технического результата препятствует сохранение условий для повторного возникновения и роста вздутий на отремонтированном участке кровли, невозможность осуществления способа при отсутствии огрунтованного основания подо водоизоляционным ковром, а также при наличии в полости между основанием и водоизоляционным ковром воды.

Известен способ [3] устранения вздутий водоизоляционного ковра путем крестообразного разреза дефектного участка с последующей просушкой основания и повторным наклеиванием на него отвернутых частей ковра, при этом на поврежденный участок ковра сверху укладывают заплату из рулонного материала на мастике с напуском за пределы надреза.

Получению требуемого технического результата препятствует сохранение условий для повторного возникновения и роста вздутий на отремонтированном участке кровли, а также утолщение водоизоляционного ковра, затрудняющее сток воды с кровли, увеличивается трудоемкость ремонта.

Известен способ [4] защиты водоизоляционного ковра от вздутий путем его частичной приклейки к основанию при устройстве кровель, в результате чего исключаются условия для появления избыточного давления вследствие образования между водоизоляционным ковром и основанием воздушного зазора, сообщающегося с наружным воздухом по контуру кровли или через специальные вытяжные устройства.

Получению требуемого технического результата препятствует недопустимость применения способа при ремонте и устройстве покрытий без пароизоляции, препятствующей интенсивному образованию конденсата под водоизоляционным ковром в холодное время года, а также покрытий с уклоном кровли более 8% Кроме того, существует опасность отрыва водоизоляционного ковра от основания при сильном ветре и увеличиваются затраты на эксплуатацию кровли.

Наиболее близким по технической сущности является способ [5] защиты водоизоляционного ковра от вздутий путем выравнивания упругости паровоздушной смеси в покрытии с наружным воздухом, при котором вскрывают замкнутые полости между водоизоляционным ковром и основанием с помощью крестообразного разреза ковра. Затем по центру разреза в стяжке делают сквозное отверстие, которое заполняют сыпучим теплоизоляционным материалом. Над отверстием в стяжке устанавливают вентиляционный патрубок, после чего отвернутые слои водоизоляционного ковра заклеивают.

Получению требуемого технического результата препятствует попадание атмосферных осадков (особенно при таянии снега) в покрытие через патрубки, устраиваемые в водоизоляционном ковре и отверстия в стяжке, а также повышение воздухопроницаемости покрытия, способствующее увеличенному проникновению паровоздушной смеси из помещения (здания) в покрытие и конденсация в покрытии водяного пара в холодное время года с увлажнением теплоизоляции, что ухудшает теплоизоляционные свойства покрытия и может привести к его промерзанию при отрицательных температурах наружного воздуха. Изложенное выше ограничивает возможность применения способа для покрытий без пароизоляции, существенно влияющей на воздухопроницаемость покрытия. В прототипе не указано наличие пароизоляции в покрытии. Кроме того, имеют место значительная трудоемкость способа, большой расход материала, повышенная сложность эксплуатации кровли.

Для достижения технического результата предлагается ограничить рост давления паровоздушной смеси в замкнутой полости между стяжкой и водоизоляционным ковром выше давления паровоздушной смеси в покрытии под стяжкой, не допуская при этом попадания атмосферных осадков в покрытие через водоизоляционный ковер и не увеличивая воздухопроницаемость покрытия.

Технический результат достигается тем, что способ защиты водоизоляционного ковра от вздутий при ремонте и устройстве кровель утепленных покрытий со стяжкой из капиллярно-пористых материалов, уложенной по теплоизоляции, при котором для удаления скопления паровоздушной смеси и воды, проникающих под ковер из нижерасположенных слоев покрытия, в стяжке выполняют сквозные отверстия и заполняют их рыхлым или сыпучим материалом. При этом отверстия в стяжке выполняют площадью сечения каждое 0,2-40 см² с расположением их на расстоянии 5-80 см друг от друга, причем при устройстве кровли отверстия в стяжке выполняют до укладки ковра, а при ремонте кровли сначала образуют отверстия в ковре и через них отверстия в стяжке, при этом после заполнения отверстий в стяжке рыхлым или сыпучим материалом отверстия в ковре герметизируют.

Вздутие водоизоляционного ковра обычно имеет форму сферического сегмента, образующегося в результате расширения паровоздушной смеси в замкнутой полости между воздухонепроницаемым размягчающимся при нагревании под воздействием солнечных лучей водоизоляционным ковром и жестким основанием цементной или асфальтовой стяжкой с капиллярно-пористой структурой материала. Особенностью стяжки из материалов с такой структурой является то, что с повышением степени водонасыщения материала, например при конденсации в покрытии водяного пара, существенно снижается ее воздухопроницаемость. При максимальном водонасыщении стяжка становится воздухонепроницаемой, выдерживая перепад давления в несколько десятков мм вод.ст. Наибольшее давление в полости возникает при солнечном облучении в теплое время года.

При прекращении солнечного облучения и понижения температуры водоизоляционного ковра материалы, из которых он изготовлен, затвердевают и ковер становится жестким, фиксируя объем замкнутой полости. Затем в результате процесса, близкого к изохорному, с понижением температуры паровоздушной смеси, находящейся в полости, из смеси конденсируется пар, понижается давление паровоздушной смеси и возникает разрежение. При превышении перепада давления, при котором стяжка становится воздухопроницаемой, начинается подсос через капилляры и поры в стяжке дополнительного количества (к имеющемуся в полости) воды и воздуха из теплоизоляции, в результате чего разрежение постепенно уменьшается. Подсос может продолжаться в течение нескольких часов, например весь вечер и всю ночь.

При возобновлении солнечного облучения и повышении температуры водоизоляционного ковра он размягчается и частично утрачивает механическую прочность. Через ковер нагревается паровоздушная смесь, количество которой увеличилось за счет подсоса воды и воздуха из теплоизоляции. Повышение температуры смеси сопровождается сначала окончательным устранением разряжения, а затем ростом давления в полости. Последнее вызывает растягивающие усилия в водоизоляционном ковре, при достижении которых по величине выше предела прочности размягченных материалов водоизоляционного ковра на растяжение и сцепление, он деформируется, то есть над полостью происходит удлинение и изгиб водоизоляционного ковра, а по периметру частичный отрыв ковра от основания, что в итоге приводит к приросту объема полости и снижению в ней давления паровоздушной смеси. По этой причине абсолютная величина перепада давления по обе стороны стяжки обычно не достигает тех значений, которые бывают при прекращении солнечного облучения. Кроме того, период суток, когда давление в полости выше атмосферного, более чем в 4 раза продолжительнее периода с разрежением паровоздушной смеси в полости.

При многократном повторении циклов попеременного нагрева и охлаждения водоизоляционного ковра и паровоздушной смеси в полости происходит постепенный рост вздутия водоизоляционного ковра.

Для предотвращения роста давления в полости, вызывающего растягивающие усилия в водоизоляционном ковре, не допуская при этом попадания атмосферных осадков в покрытие через водоизоляционный ковер и не увеличивая воздухопроницаемость покрытия, предлагается при ремонте кровли сначала проделать отверстия в ковре и через них выполнить отверстия в стяжке площадью сечения каждое 0,2-40 см², с расположением на расстоянии 5-80 см друг от друга, после чего заполнить их рыхлым или сыпучим материалом. Затем отверстия в ковре загерметизировать. При устройстве кровли отверстия делают только в стяжке до укладки водоизоляционного ковра. В процессе эксплуатации покрытия отверстия в стяжке обеспечивают протекание изобарного процесса (P const) при изменении параметров паровоздушной смеси в полости за счет свободного влаго- и воздухообмена между полостью и объемом пор, пустот в теплоизоляции. Тогда при солнечном облучении с повышением температуры рост давления не происходит, так как дополнительный объем паровоздушной смеси, получающейся в результате ее расширения и испарения конденсата, свободно выходит через сквозные отверстия в стяжке в слой теплоизоляции.

При прекращении солнечного облучения с понижением температуры паровоздушной смеси и конденсацией пара в полости возникает слабое разряжение, которое сразу же устраняется в результате проникновения паровоздушной смеси из области более высокого давления (из теплоизоляции) в область с низким давлением (в полость). Таким образом, объем полости остается постоянным и рост вздутия не происходит.

Заполнение отверстий в стяжке сыпучим или рыхлым материалом предотвращает затекание в них размягченных кровельных материалов водоизоляционного ковра и не препятствует свободному влаго- и воздухообмену между полостью вздутия и объемом пор, пустот в теплоизоляции.

Герметизация отверстий в водоизоляционном ковре необходима для предотвращения попадания через них атмосферных осадков в покрытие и для уменьшения воздухопроницаемости покрытия. Последнее способствует уменьшению количества водяного пара, конденсирующегося в покрытии из воздуха, особенно при отсутствии в покрытии пароизоляции. В конечном итоге герметизация отверстий в ковре обеспечивает защиту материалов теплоизоляции и стяжки от увлажнения, а при отрицательных температурах наружного воздуха, кроме того, от промерзания покрытия.

Обоснованием выбранных пределов является следующее.

При площади одного отверстия в стяжке менее 0,2 см² в нем может произойти заклинивание рыхлого или сыпучего материала и закупоривание отверстия.

При площади одного отверстия в стяжке более 40 см² возможны продавливание и разрыв кровельного ковра от временных нагрузок, воспринимаемых кровлей.

Расположение отверстий в стяжке на расстоянии менее 5 см друг от друга уменьшает площадь поперечного сечения стяжки и создает опасность ее раскалывания даже при незначительных напряжениях, возникающих в стяжке.

Расположение отверстий в стяжке на расстоянии свыше 80 см друг от друга может привести к появлению и росту вздутий в промежутках между отверстиями.

Отличием предлагаемого изобретения от прототипа является:
при устройстве кровли отверстия в стяжке с заполнением их рыхлым или сыпучим материалом выполняют до укладки водоизоляционного ковра площадью сечения каждое 0,2-40 см² с расположением их на расстоянии 5-80 см друг от друга;
при ремонте кровли сначала образуют отверстия в ковре и через них отверстия в стяжке, при этом после заполнения отверстия в стяжке рыхлым или сыпучим материалом отверстия в ковре герметизируют.

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует требованию новизны.

Доказательством соответствия рассматриваемого изобретения требованию изобретательского уровня может служить следующее: отверстия в стяжке, проделанные при устройстве кровли до укладки водоизоляционного ковра, а при ремонте через отверстия в водоизоляционном ковре и заполненные рыхлым или сыпучим материалом ограничивают рост давления паровоздушной смеси в замкнутой полости между стяжкой и водоизоляционным ковром выше давления паровоздушной смеси в покрытии под стяжкой за счет выравнивания давления по обе стороны стяжки, так как создаются условия для сообщения объема замкнутой полости между водоизоляционным ковром и стяжкой с пространством, образуемым порами и пустотами в теплоизоляции. Эти условия обеспечивают свободный воздухо- и влагообмен между ними.

Заполнение отверстий в стяжке рыхлым или сыпучим материалом исключает затекание в них размягченных кровельных материалов и не препятствует свободному влаго- и воздухообмену между полостью вздутия и объемом пор, пустот в теплоизоляции.

Герметизация отверстий в водоизоляционном ковре при ремонте кровли или укладка ковра при устройстве кровли предотвращают: попадание атмосферных осадков в покрытие и уменьшает его воздухопроницаемость (последнее снижает количество водяного пара, конденсирующегося из воздуха в покрытии), обеспечивая защиту материалов теплоизоляции и стяжки от увлажнения, а при отрицательных температурах наружного воздуха от промерзания покрытия.

Все вместе изложенное позволяет ограничить рост давления паровоздушной смеси в замкнутой полости между стяжкой и водоизоляционным ковром величиной выше давления паровоздушной смеси в покрытии под стяжкой, не допускать при этом попадание атмосферных осадков в покрытие через водоизоляционный ковер и не увеличивать воздухопроницаемость покрытия.

Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует требованию изобретательского уровня.

Стоимость защиты водоизоляционного ковра с устройством отверстий по предлагаемому способу сокращается примерно в 8 раз.

Возможность осуществления изобретения подтверждается следующими сведениями.

При ремонте рулонной кровли из рубероида, приклеенного на битумной мастике к выравнивающей стяжке в водоизоляционном ковре и стяжке по центру каждого вздутия просверливают сквозные соосные отверстия диаметром 0,8 см (площадью сечения 0,5 см²). Отверстия в стяжке заполняют минеральной ватой, а отверстия в ковре герметизируют, заклеивая их сверху заплатой из рубероида.

При устройстве новой кровли перед наклейкой кровельного ковра в стяжке в шахматном порядке на расстоянии 40 см друг от друга пробивают или просверливают отверстия площадью по 0,5 см², которые заполняют минеральной ватой. После чего поверх стяжки наклеивают водоизоляционный ковер.

Доказательством соответствия заявляемого изобретения требованию промышленной применимости может быть следующее.

Рассматриваемый способ защиты водоизоляционного ковра от вздутий предназначен для использования при ремонте и устройстве кровель утепленных покрытий со стяжкой из капиллярно-пористых материалов, уложенной по теплоизоляции.

Возможность осуществления предлагаемого изобретения отражена сведениями раздела заявки, подтверждающими возможность осуществления способа.

Заявляемый способ при его осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в ограничении роста давления паровоздушной смеси в замкнутой полости между стяжкой и водоизоляционным ковром величиной выше давления паровоздушной смеси в покрытии под стяжкой и в исключении при этом попадания атмосферных осадков в покрытие через водоизоляционный ковер, не увеличивая воздухопроницаемость покрытия.

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует требованиям промышленной применимости.

Использование: при ремонте и устройстве рулонных и мастичных кровель, основанием под которые служит поверхность стяжки, уложенной по теплоизоляции в утепленном покрытии. Родовое понятие по отношению к объекту изобретения: способ. Технический результат, предлагаемый для достижения: уменьшение влагопереноса в покрытии, вызывающего увлажнение материалов стяжки и теплоизоляции в покрытии в холодное время года, а также исключение попадания атмосферных осадков в покрытие через отверстия, устраиваемые в водоизоляционном ковре. Сущность изобретения: при ремонте и устройстве кровель в стяжке делают отверстия площадью сечения 0,2-40 см² на расстоянии 5-80 см и заполняют их рыхлым или сыпучим материалом, причем при ремонте указанные отверстия делают через отверстия в водоизоляционном ковре, которые затем герметизируют. Достигаемый технический результат: устройством отверстий в стяжке обеспечивают выравнивание давлений паровоздушной смеси в покрытии по обе стороны стяжки и предотвращение образования и роста вздутий водоизоляционного ковра без нарушения его целостности. При этом устройство отверстий не приводит к попаданию атмосферных осадков в покрытие и не увеличивает влагоперенос в нем. На осуществление способа не требуются материалы, удельные затраты на защиту водоизоляционного ковра от вздутий составляют не более 2% от общих затрат на ремонт или устройство кровли. Предлагаемый способ можно применять даже при отсутствии в покрытии пароизоляции. Использование способа не усложнит эксплуатацию кровли.

Способ защиты водоизоляционного ковра от вздутий при ремонте и устройстве кровель утепленных покрытий со стяжкой из капиллярно-пористых материалов, уложенной по теплоизоляции, при котором для удаления скоплений паровоздушной смеси и воды, проникающих под ковер из нижерасположенных слоев покрытия, в стяжке выполняют сквозные отверстия и заполняют их рыхлым или сыпучим материалом, отличающийся тем, что отверстия в стяжке выполняют площадью сечения каждое 0,2 40 см² с расположением их на расстоянии 5 80 см друг от друга, причем при устройстве кровли отверстия в стяжке выполняют до укладки ковра, а при ремонте кровли сначала образуют отверстия в ковре и через них отверстия в стяжке, при этом после заполнения отверстий в стяжке рыхлым или сыпучим материалом отверстия в ковре герметизируют.