Аналитические статьи

«Новые возможности битумных материалов»

Сохадзе В. Ш.

директор НПО «Алкид»,
канд. техн. наук;

Битум — традиционный строительный материал, история применения которого насчитывает несколько тысячелетий и сравнима, пожалуй, с историей письменной цивилизации. Этот материал вошел не в один десяток возможных сфер применения как незаменимый связующий и гидроизолирующий компонент рубероида, асфальтобетона, герметиков, пропитывающих составов, паст и других материалов.

Битумы представляют собой вязкие жидкости или твердые вещества, состоящие из смеси углеводородов и их производных. Им присущи недостатки, ограничивающие их применение. При низких температурах они хрупки, при высоких — размягчаются и текут, а также могут разрушаться под воздействием агрессивных сред.

Традиционный способ корректирования свойств битума — применение добавок различного назначения, улучшающих его технические характеристики. Введение в битум добавок различной природы и синтетических материалов позволяет варьировать свойства композиций в широких пределах и создавать защитные и изолирующие покрытия почти для любых климатических условий. Среди применяемых добавок — весь спектр веществ, опробованных в химии полимеров и лакокрасок.

В результате научного поиска альтернативой традиционно применяемому окисленному битуму и многим материалам на его основе выступили модифицированные битумы-материалы, при производстве которых, применены современные модификаторы — специальные полимеры, позволяющие в значительной степени нивелировать недостатки, присущие битумам и варьировать их свойства.

Наиболее важными и распространенными модификаторами, в высокой степени определяющими эксплуатационные свойства битума, стали атактический полипропилен (АПП) и стирол-бутадиен-стирольный каучук (СБС). В композиции с ними битумно-полимерные материалы становятся более эластичными, появляется высокая гибкость при низких температурах (с полимером СБС), повышается температура размягчения и теплостойкость (с полимером АПП).

В то же время технологии работ с применением горячего немодифицированного окисленного битума по-прежнему остаются востребованными и сотни тонн битума варятся в котлах битумоварок и бочках, в то время, как строительные нормы (например, СНБ 2.02.01) запрещают изготовление битумных мастик в кустарных условиях, а также наклейку битумных рулонных материалов такими мастиками. Двойственность состояния — следствие традиционности мышления, освоенности и достаточно хорошего обеспечения процесса оборудованием, кажущейся дешевизны сырья и отсутствия элементарного экономического расчета на стадии разработки проекта или принятия решения.

Материалы из модифицированного битума приобрели широкое распространение как незаменимое связующее рулонных кровельно-, гидроизоляционных материалах в сочетании со стеклохолстом и полиэфирным нетканым полотном, а также в качестве мастик, применяемых в горячем состоянии (горячие мастики) и вязкотекучих составах — холодных битумно-полимерных мастиках (МБПХ).

Остановимся подробнее на холодных битумно-полимерных мастиках, которые обладают целым рядом полезных свойств и преимуществ и позволяют рационализировать кровельные и гидроизоляционные работы, сократить срок ввода объектов в эксплуатацию и обеспечить надежность и нормативный срок службы изделий.

Одним из инициаторов разработки и широкого внедрения битумно-полимерных холодных мастик (МБПХ) в Республике Беларусь явилось предприятие «Алкид». Мастиками «Аутокрин»^® обеспечено выполнение большого объема кровельных и гидроизоляционных работ на важнейших объектах республиканского значения, школах, больницах, жилых домах и корпусах производственных предприятий.

Это в первую очередь новый футбольный манеж и ледовые дворцы в Минске, спорткомплекс «Раубичи», подземные объекты на железнодорожном вокзале, площади Независимости, улице Оранской, медицинские объекты в п. Боровляны. ПО «Нафтан», ПО «Азот», ПО «Химволокно», Бобруйский гидролизный завод. Минский и Гомельский вагоноремонтные заводы. Дворец Республики, Главпочтамт, гаражи Администрации Президента РБ, здание Генеральной Прокуратуры РБ, резиденция «Дрозды», гаражи и административные здания Национального Банка РБ, центр по наблюдению за космическими объектами (РФ), емкости для хранения ГСМ и трубопроводы в нашей Республике и РФ, и многие другие объекты в Санкт-Петербурге, Новороссийске, Воронеже, а также объекты в областных и районных центрах Беларуси.

В настоящее время производственный потенциал предприятий Беларуси, выпускающих МБПХ, в состоянии обеспечить почти все запросы строительной отрасли в этих материалах, при этом создавая для потребителя достаточно широкий выбор благодаря конкуренции производителей и устойчивому научно-техническому совершенствованию.

Роль битумно-полимерных мастик в современном строительстве и производстве

Пожалуй, наиболее важной сферой применения битумно-полимерных холодных мастик (МБПХ) в промышленном производстве является антикоррозионная защита конструкций — кровель (металлических, шифера и др.), автомобилей, промышленных конструкций. Существует достаточно много традиционных материалов как естественного, так и искусственного происхождения. Среди них лакокрасочные материалы на основе фенолформальдегидных, эпоксидных, фурановых, полиэфирных смол, прозрачных или окрашенных минеральными, либо органическими пигментами.

Однако в тех случаях, когда речь идет о конструкциях, подверженных воздействию агрессивных сред (промышленное производство, автомобили, кровли зданий особенно в промышленных районах) материалы на основе модифицированных битумов в большинстве случаев оказываются наиболее предпочтительными. Это связано с достаточно высокой химической стойкостью и механической прочностью, высокой ресурсной способностью (количество циклов нагрев — охлаждение без образования трещин, отслаивания и т. д.) и приемлемой ценой.
МБПХ по своему фазовому состоянию обладает дополнительно таким преимуществом, как возможность нанесения на сложные геометрические поверхности с полной их изоляцией (подобно лакокрасочным материалам, но значительно эффективнее) и несложной схемой ремонта таких покрытий путем нанесения дополнительных слоев на необходимых участках.

Для целей антикоррозионной защиты конструкций НПООО «Алкид» предлагает два антикоррозионных материала: антикор «Аутокрин»^® и антикор «Аутокрин-177»^®, которые, различаясь по химическому составу и цвету (первый, битумосодержащий, имеет черный цвет, второй — бронзово-серебристый), имеют специфические технические характеристики. Обе композиции в комплексе применимы для обеспечения долгосрочной противокоррозионной защиты металлических конструкций (в том числе кузовов автомобилей) от атмосферной коррозии и воздействия агрессивных сред. К этому следует добавить, что «Аутокрин-177»^® обладает термической стойкостью до 150°С.

Гидроизоляция и пароизоляция

Гидроизоляция конструкций фундаментов и крыш зданий всегда имела значительную роль, особенно в условиях средних широт, которым присущи резкие и частые сезонные колебания температуры и влажности. В таких условиях материалы должны сочетать в себе основное функциональное качество — влагонепроницаемость в сочетании с целым рядом дополнительных характеристик — высокой механической прочностью, стойкостью к микроорганизмам, грибам и растительности, тепло — и морозостойкостью.

В истории строительной индустрии известно много гидроизоляционных материалов — от природных смол и дегтя до современных синтетических полимеров (поливинилхлорид, полипропилен) в виде рулонных материалов, мастик и других композиций.

Последние десятилетия внесли в человеческую жизнь кроме, безусловно, полезных достижений науки и техники и отрицательные факторы. Ни для кого не секрет, что атмосфера и гидросфера промышленных городов (особенно с химическими и топливно-энергетическими производствами) часто содержит агрессивные компоненты, и, естественно, необходимо учитывать, что в бетонные и деревянные конструкции может проникать не только вода, но и водные растворы различных агрессивных соединений, чаще всего кислот. Этот фактор необходимо учитывать при проектировании строительства.

В случае гидроизоляции, и по тем же указанным выше причинам, на помощь снова может придти модифицированный битум. В ассортименте НПООО «Алкид» мастика «Аутокрин»^®. предназначенная для самостоятельного применения, и праймер «Аутокрин»^® — как материал для грунтования поверхности при использовании рулонных гидроизолирующих материалов. Праймер обладает дополнительным гидроизолирующим эффектом за счет высокой поропроникающей способности.

Адгезивы, грунтовочные материалы, замазки, защитно-декоративные покрытия, антисептики

При соответствующем подборе различных добавок (что, правда, требует в каждом случае весьма и весьма длительной исследовательской работы) на основе МБПХ возможно создание многофункциональных (по известному из навязчивой рекламы принципу «три в одном») материалов, позволяющих вместо традиционного последовательного применения, скажем, гидроизоляционной пропитки, грунтовки, клея, защитного или декоративного покрытия, существенно снизив трудозатраты и суммарную стоимость материалов, достигнуть желаемого эффекта путем применения всего одного-двух материалов. Это направление — одно из стратегических в исследовательских работах по усовершенствованию и расширению сфер применения битумных композиций.

Уже сейчас среди материалов серии «Аутокрин»^® можно найти антикор «Аутокрин-177»^®, который сочетает в себе свойства антикоррозионного химически стойкого защитного и термостойкого покрытия, краски, праймера «Аутокрин»^® — гидроизолирующая пропитка, грунтовочный материал и адгезив, мастика «Аутокрин»^® — гидроизолирующий и одновременно холодный клеящий состав. Не очень много времени пройдет, когда МБПХ вытеснит еще многие, привычные нынешним поколениям, названия материалов для строительства и ремонта.

Делаем выбор!

Старение — основная проблема кровельных (как, в принципе и любых) материалов, ведущая к разрушению покрытия, и, соответственно, определяющая срок службы конструкции. Механизм старения чрезвычайно сложен, поскольку три основные действующие фактора — тепло, кислород и УФ-излучение по разному воздействуют на битумный и полимерный компоненты.

Помимо перечисленных факторов на скорость старения битумно-полимерных материалов влияют композиционная неоднородность, наличие или отсутствие на поверхности минеральной посыпки, способ укладки материала, вид основы, толщина покровных слоев, природа наполнителя. Изменение свойств битума в процессе старения происходит главным образом в результате диффузии кислорода и его реакции с некоторыми компонентами битума.

Совершенно иная картина наблюдается при старении композиций битума с СВС-каучуком. Модификаторы препятствуют отвердению битума в процессе его окисления, как за счет уменьшения воздухопроницаемости, так и за счет образования химических связей с компонентами битума, приводящих к формированию более стойких полимеров, имеющих меньшее число ненасыщенных связей.

Сравнение долговечности, технологичности, климатической универсальности, трудозатрат (факторов, объективно оптимизирующихся по мере интеграции отечественной экономики в мировую) при применении битума или модифицированных материалов уже сегодня экономически стимулирует строительную отрасль осваивать модифицированные битумные и синтетические строительные покрытия. Современные битумно-полимерные материалы дороже битумных, но их укладывают меньшим количеством, а темпы выполнения строительных работ и срок их службы в 5-10 раз больше, поэтому эксплуатационные затраты на ремонт, в подобных случаях сократятся в 2-3 раза, а при сервисном обслуживании кровель и других изделий — в 4 раза.

Обобщение результатов различных исследований и практического опыта использования материалов на основе окисленного (традиционного) битума и битумных материалов, модифицированных СБС и АПП показало следующее:

СБС-битумно-полимерные материалы обладают большей долговечностью, чем материалы на природном и окисленном битуме.
Битумно-полимерные материалы на основе СБС,^стареют медленнее, чем немодифицированные.
Оба типа битумно-полимерных материалов в этом отношении принципиально предпочтительнее, чем материалы на окисленном (оксидированном) битуме, относительное удлинение при разрыве которого в процессе старения может упасть до нуля.

Таким образом, приведенные выше аргументы подтверждают превосходство битумно-полимерных кровельных материалов на основе битумов, модифицированных СБС и АПП перед материалами на окисленном битуме.

И если в странах, которые сейчас принято называть странами с переходной экономикой, еще распространено убеждение о рациональности использования пока более дешевого по сравнению с современными материалами окисленного битума, то развитые страны давно восприняли урок — «скупой платит дважды».

По мере появления новых улучшенных кровельных материалов разрабатываются и более совершенные методы их укладки. Традиционные кровельные материалы укладывали с использованием горячих битумных мастик или путем их свободной раскладки с присыпкой балластом. Сегодня широко используется способ подплавления нижнего покровного слоя пламенем горелки (тепловая сварка).

Укладка на холодные битумные приклеивающие мастики (как правило, на основе растворителя), а также применение самоклеющихся кровельных материалов открывают дополнительные возможности. Очевидна экономическая целесообразность ведения кровельных работ из битумно-полимерных материалов, не требующих подплавления основы, что обеспечивают материалы «Аутокрин»^®.

Материалы «Аутокрин»^® обеспечивают высокую прочность крепления к основанию и прочность сцепления между слоями рулонных кровельных материалов при устройстве кровель безогневым методом. Проведенные сравнительные испытания прочности крепления рулонных материалов «Биполикрин» К-СТ-БЭ-К/ПП-З,0 и «Биполикрин» К-СТ-БЭ-М/М-3,0 мастикой «Аутокрин»^® приклеиванием и наплавлением показали, что прочность клеевого и огневого соединения этих материалов не отличаются:

№	Показатели	Наименование операции
№	Показатели	соединение наплав «лением	приклеивание мастикой «Аутокрин»

1.	Прочность на сдвиг соединения материалов «Биполикрин» К-СТ-БЭ-М/М-3,0- «Биполикрин» К-СТ-БЭ-М/М-З,0 кН/м	1,6	2,1
2.	Прочность на сдвиг соединения материалов «Биполикрин» К-СТ «БЭ-К/ПП-3,0 — «Биполикрин» К-СТ-БЭ-М/М-З,0 кН/м	2,5	2,6
3.	Прочность на сдвиг соединения материалов «Биполикрин» К-СТ-БЭ-К/ПП-З,0 — «Биполикрин» К-СТ-БЭ-К/ПП-З,0 кН/м	3,4	3,6

Чем привлекательны материалы «Аутокрин»^® на фоне конкурентных аналогов?

Серия битумно-полимерных материалов «Аутокрин»^® разработана белорусскими учеными школы академика М. М. Севернёва. Непрерывная работа по совершенствованию и расширению ассортимента позволяет уже 10 лет занимать достойное место в строительной индустрии страны, уверенно опережая по качеству многих производителей. В качестве лишь одного примера приведем сравнение эксплуатационных показателей мастик «Аутокрин»^® и широко представленных на рынке мастик МБР:

№	Показатели	Наименование операции
№	Показатели	соединение наплав «лением	приклеивание мастикой «Аутокрин»

1.	Прочность на сдвиг соединения материалов «Биполикрин» К-СТ-БЭ-М/М-3,0- «Биполикрин» К-СТ-БЭ-М/М-З,0 кН/м	1,6	2,1
2.	Прочность на сдвиг соединения материалов «Биполикрин» К-СТ «БЭ-К/ПП-3,0 — «Биполикрин» К-СТ-БЭ-М/М-З,0 кН/м	2,5	2,6
3.	Прочность на сдвиг соединения материалов «Биполикрин» К-СТ-БЭ-К/ПП-З,0 — «Биполикрин» К-СТ-БЭ-К/ПП-З,0 кН/м	3,4	3,6

Основные преимущества материалов «Аутокрин»^®

высокая адгезия к материалам различной природы — бетону, металлам, асбоцементу,
пластикам, стеклу;
устойчивость к атмосферным воздействиям, воде, агрессивным средам — растворам
кислот, солей, щелочей;
высокая способность насыщать пористую поверхность;
эластичность, обеспечивающая механическую прочность в широком температурном интервале (-25 ? 150°С);
высокие ресурсные характеристики при знакопеременных температурах;
поставка готовых к применению материалов, не требующих подготовительных операций, в том числе разогрева;
подтвержденный десятилетним опытом высокий срок службы.

И, наконец, немаловажный фактор — в любой стране при прочих равных условиях (цена, качество) традиционно отдается предпочтение собственной продукции: богаче своя страна — богаче свой народ. Более того, отечественный производитель в большей степени будет заинтересован, и в большей степени удобен потребителю для нахождения решений нестандартных ситуаций, индивидуальной (под специфику задачи) корректировки выпускаемой продукции.

Существенную работу по внедрению материалов провели ОАО «Стройкомплекс», разработав технологические карты ТК 26/05/01-2000 «Устройство гидроизоляции мастикой типа „Аутокрин“ бетонной поверхности» иТК 26/05/33 ’Устройство плоских кровель защитными материалами «Аутокрин», а также РНТЦ по ценоообразованию в строительстве, разработав расценки на работы с использованием материалов «Аутокрин» и ГП «Стройтехнорм», разработав СНБ 5.08.01-2000 «Кровли. Технические требования и правила приемки».

Поэтому, если сделан окончательный выбор в пользу внедрения современных гидроизолирующих покрытий, а это одновременно и выбор рационального экономического планирования, выбор современной технической эстетики, выбор будущего — НПООО «Алкид» предложит широкий ассортимент покрытий «Аутокрин»^® для:

гидроизоляции и противокоррозионной защиты строительных конструкций;
ремонта и устройства мастичных кровель, ремонта кровель из плоских и профилированных металлических материалов, устройства пароизоляционного слоя, а также кровель из современных рулонных материалов безогневым способом;
грунтования бетонных и металлических поверхностей;
закрепления теплоизоляционных материалов на поверхности бетона и металла;
антикоррозионной обработки автотранспорта и подверженного агрессивному атмосферному воздействию технологического оборудования различного назначения.

Специалисты НПООО «Алкид» оказывают техническую поддержку в разработке проектов, использовании материалов, осуществят наблюдение на объектах и окажут консультационную помощь по всем вопросам потребителей. На предприятии всегда будут рады слышать отзывы «предложения по совершенствованию и расширению ассортимента и в сотрудничестве с другими организациями продвигаться в мир современных технологий.

*Нормативно-техническая документация, регламентирующая применение МБПХ.

№	Номер НД	Наименование

1	СНиП 3.04.01-87	Изоляционные и отделочные работы
2	СНБ 5.08.01-2000	Кровля. Технические требования и правила приемки
3	П8-2000 к СНБ 5.01.01-99	Проектирование и устройство защиты подземных сооружений от грунтовых вод
4	ГОСТ 9.602-89	Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии
5	СНБ 2.04.01-97	Строительная теплотехника
6	СНиП 2.03.11-85	Защита строительных конструкций от коррозии
7	СНиП 3.04.03-85	Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии
8	Пособие к СНиП 2.03.11-85	Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций
9	ГОСТ 30693-2000	Мастики кровельные и гидроизоляционные. Общие технические условия
10	СНБ8.03.100-02-Д02	Сборник дополнений к ресурсно-сметным нормам на строительные конструкции и работы в г. Минске. Вып. 2
11	СНБ 8.03.358-02	Ресурсно-сметные нормы на ремонтно-строительные работы крыши. Кровли

Рекламно-информационный бюллетень
«Белорусский строительный рынок» № 13-14/2003 г.

Все статьи | Ноябрь 2006 | Май 2005