А.А. СТЫЦЕНКОВ, генеральный директор ООО «Биком», Р.Ю. ГАЛИМЗЯНОВА, канд. техн. наук, доцент, А.Р. АХМЕДГОРАЕВА, аспирантка, Ю.Н. ХАКИМУЛЛИН, доктор техн. наук, профессор, Казанский национальный исследовательский технологический университет
Ключевые слова: рулонные кровельные материалы, кровля, ремонт, рынок, производители, битум, полимер
Keywords: rolled roofing materials, roofing, repair, market, manufacturers, bitumen, polymer
В статье рассмотрены виды рулонных кровельных материалов и тенденции развития современного рынка. Сделаны выводы, что будущее – за рулонными кровельными материалами на основе термоэластопластов и каучуков. Применение кровельных покрытий на основе каучуков позволяет с использованием новых вулканизирующих систем при необходимости регулировать их свойства в широком диапазоне путем использования принципа довулканизации каучука после нанесения покрытия.
Кровля является одним из важных и ответственных конструктивных элементов здания, выполняет защитные функции и одновременно обеспечивает определенный тепловой режим и комфортность помещения, участвует в создании архитектурного облика города. Столь многофункциональное назначение кровли может быть выполнено лишь при условии использования высококачественных, долговечных материалов и современных технологий гидроизоляционных работ.
Среди всего многообразия кровель (штучные, мастичные, рулонные, металлические и т. д.) рулонные кровли являются самыми массовыми, так как имеют очевидные плюсы. К ним, как правило, относят: контроль расхода материалов (толщина, ширина задана изготовителем в заводских условиях) и трудозатрат, скорость и круглогодичный диапазон монтажных работ, экологичность и безопасность, механическая и деформационная устойчивость. К минусам – количество стыков и операций.
Исторически сложилось, что наибольшее распространение в России имеют рулонные кровельные материалы на основе битумных вяжущих [1]. Они отличаются простотой изготовления, дешевы, независимо от условий производства и состояния изолируемой поверхности создают слой с гарантированной толщиной.
Первыми рулонными кровельными материалами на основе битумных вяжущих являлись рубероид, пергамин и их аналоги. Однако такие материалы обладали существенным недостатком – низкой долговечностью (от 1 до 5-7 лет). Причина снижения эксплуатационных характеристик с течением времени – малая прочность и низкая водостойкость кровельного картона, старение и повышение хрупкости битумов, отсутствие стабильности реологических свойств структурного покрытия в целом. 1998 год стал переломным моментом в истории рубероида – именно тогда было принято решение о запрете устройства гидроизоляции крыши с его помощью. Проектные и строительные организации РФ перестали его использовать.
Второе поколение кровельных покрытий, которые широко используются в настоящее время, – рулонные материалы на основе неотверждаемых битумо-полимерных и полимерных связующих (таблица 1). Содержание полимера составляет 8-12% от массы битума. Это позволяет расширить интервал температур эксплуатации за счет снижения температуры хрупкости и повышения температуры размягчения, повысить адгезию к основе и улучшить сцепление в конструкции многослойного ковра.
Таблица 1.Виды и характеристики рулонных кровельных материалов на отечественном рынке
| Поколение и тип материала | Основа | Дублировка, армировка | Монтаж | Некоторые торговые марки | Производитель | Срок службы |
| I поколение (битумные материалы) | Битум | Картон | Приклеивание битумными мастиками | Пергамин, рубероид | Группа «ТЕХНОНИКОЛЬ» | Менее 5 лет |
| Окисленный битум | Картон, стеклохолст, полиэстер, стеклоткань, сланцевая, базальтовая посыпка | Наплавление, приклеивание полимерно-битумными мастиками | Рубемаст, Бикрост, Стеклоизол | Группа «ТЕХНОНИКОЛЬ» | ||
| Рубемаст | ЗАО «Мягкая кровля» | |||||
| Стекломаст | ЗАО «МПК «КРЗ» | |||||
| Линокром, Бикроэласт | Группа «ТЕХНОНИКОЛЬ» | |||||
| II поколение (битумно-полимерные материалы) | Битум, модифицированный полимером (APP, SBS) | Стеклохолст, стеклоткань, полиэстер, сланцевая, базальтовая посыпка | Наплавление, приклеивание полимерно-битумными мастиками | Техноэласт, Унифлекс, Экофлекс | Группа «ТЕХНОНИКОЛЬ» | 10-15 лет |
| Гидростеклоизол, Стекломаст, Бирепласт | «ТПК Строй» | |||||
| Изопласт, Изоэласт | ООО «Изофлекс-М» | |||||
| Филизол | ООО «Филикровля» | |||||
| Ультрамарин, Виллатекс, Икопал | Группа «ICOPAL» | |||||
| III поколение (полимерные материалы) | Термоэластопласты, ЭПДМ, БК, ПИБ, ХСПЭ, ПВХ, ТПО | Полиэстер, геотекстиль, ПЭТ-сетка, стеклосетка | Приклеивание, наплавление, механическое закрепление, сваривание, балласт | Лоджикруф | Группа «ТЕХНОНИКОЛЬ» | До 50 лет |
| Декопран | ООО «Стройпластполимер» | |||||
| Protan | Protan AS | |||||
| Alkorplan | Renolit SE | |||||
| Monarplan | Группа «ICOPAL» | |||||
| Ruvimat | Ruvitex | |||||
| Sikaplan | Sika | |||||
| Rhepanol | Flachdach Technologie AG | |||||
| Fireston | Firestone Building Products | |||||
| Герметекс PRO | Производственная группа «Герметекс» | |||||
| Carlisle | Carlisle syntec systems |
Полимер в небольшом количестве служит модификатором свойств битума. Распространенным полимером для этих целей являются атактический полипропилен (АПП) и синтетические термоэластопласты, в частности стиролбутадиенстирольный (СБС). По сравнению с обычным окисленным битумом битумы, модифицированные АПП, характеризуются высокой теплостойкостью, хорошей гибкостью на холоде (до -20оС) и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Битумы, модифицированные СБС, имеют еще более высокую гибкость на холоде (до -30оС), но более чувствительны к УФ-излучению [2].
Рулонные материалы для повышения прочности и возможности механического монтажа армируют стеклянными или синтетическими волокнами в виде тканей холста, сеток и нетканого полотна, а также путем дисперсного армирования короткими отрезками волокон. Для защиты от солнечного излучения применяются бронирующие посыпки из специально приготовленной и окрашенной минеральной (сланцевой, керамической, базальтовой) или пластмассовой крошки [3].
Стремление повысить срок службы приводит к все большему повышению содержания полимера в битуме – композиционные вяжущие содержат до 20-25% полимера в своем составе. В регионах с теплым климатом предпочтение отдается битуму, модифицированному АПП, благодаря хорошей стойкости к УФ-излучению. Композиции на основе битума и СБС обладают высокой эластичностью и незаменимы в регионах с холодным климатом. Считается, что СБС и битумы более подвержены старению под воздействием УФ-излучения, поэтому обязательным для таких материалов является наличие защиты (посыпки, фольги, либо покрытия с краской).
Согласно последним данным, полимерно-битумные материалы являются лидером среди кровельных и гидроизоляционных, занимая в мире около 45%, а по данным Национального кровельного союза (НКС), на европейском рынке доля битумных материалов составляет более 60% (таблица 2) [4].
Таблица 2. Европейский рынок кровельных материалов по технологиям
| Год | Однослойные мембраны, доля % | ПВХ-мембраны, доля % | Битумные материалы, доля % |
| 2008 | 24,6 | 14,9 | 75,4 |
| 2011 | 27,9 | 17,1 | 72,1 |
| 2014 | 29,9 | 18,2 | 70,1 |
| 2019 | 35,6 | 21,1 | 64,4 |
В России, по данным на 2015 год, битумные и битумно-полимерные материалы совокупно занимают 82% рынка (рис. 1) [5].
Большая часть материалов первого и второго поколения не отвечает современным требованиям надежности и долговечности с позиции жизненного цикла зданий, сооружений, что приводит к огромным трудовым и материальным затратам (рис. 2). В этой связи существует явный тренд на смещение к материалам третьего поколения, где жизненные циклы и материала, и самого здания совпадают, что подтверждается данными НКС (рис. 3) и исследованиями маркетингового агентства IndexBox Russia (рис. 4), где видно, что 47% респондентов поставили долговечность в приоритет другим параметрам кровельного материала.
| Россия | Европа |
|
|
| Доля полимерных мембран не растет вообще. Передел рынка связан с переходом от рубероида к рулонным битумным материалам | Доля полимерных мембран постепенно, но непрерывно растет. Практически весь рост забирают полимеры, битум стабилен |
Рис. 3. Российский и европейский рынок кровельных и гидроизоляционных материалов
Третьим поколением материалов, долговечность которых составляет 30-50 лет, являются материалы на основе предельно насыщенных полимеров: хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ), полиизобутилена (ПИБ), этиленпропиленового каучука (СКЭПТ), бутилкаучука (БК) поливинилхлорида (ПВХ). Отсутствие двойных связей в главной цепи полимеров обеспечивает высокую стойкость к воздействию УФ-излучения, стойкость к окислению и повышенную атмосферо- и озоностойкость. Покрытия сохраняют высокоэластичные свойства в диапазоне от -60 до +100оС. Неполярность полимерной основы также определяет высокую стойкость к воздействию полярных сред, в том числе и к воде. Как правило, используемые эластомеры способны к высокому наполнению. Конструкция покрытий из эластомерных материалов в основном однослойная.
Основные преимущества однослойных ковров перед многослойными заключаются в том, что они позволяют выполнять кровельные работы всесезонно, снижать трудозатраты при устройстве кровли на 200-300%, уменьшить массу кровли (в соответствии со СНИПом, полимерные кровельные покрытия разрешается использовать в один слой, а битумо-полимерные – в два слоя) и снизить транспортные расходы более чем в 10-20 раз, исключить горячие процессы при устройстве кровель.
Для приклеивания рулонных кровель на основе эластомеров возможно использование неотверждаемых герметиков на основе эластомеров, например бутилкаучука и этиленпропиленового каучука. Такие мастики обладают совместимостью с материалом кровли и хорошей адгезией к различным субстратам [7-12].
Причины роста рынка рулонных кровельных материалов в России и в странах ближнего зарубежья:
1) Износ жилых зданий в многоквартирном секторе. Более 50% многоквартирных зданий в России нуждаются в капитальном ремонте кровли и фундамента. Существующий спрос поддержан созданием фондов капитального ремонта, поэтому можно говорить об экономически подкрепленном спросе на ремонт и гидроизоляцию кровли в данном сегменте.
2) Повышение энергоэффективности зданий. В связи с постоянным повышением стоимости услуг ЖКХ для всех сегментов потребителей наблюдается увеличение спроса на применение энергоэффективных технологий и материалов для сокращения потребления энергоресурсов (тепловой и электрической энергии).
Подкрепляет это предположение и переход России к использованию международных стандартов сертификации для подтверждения энергоэффективности зданий жилого и коммерческого секторов. К наиболее популярным и эффективным системам сертификации можно отнести следующие системы: Energy Star, LEED, Cool Roofing, Building Codes, Regulatory&Environmental Considerations.
3) Ужесточение экологических норм и правил утилизации. Дополнительным стимулом роста и изменения рынка кровельных материалов и технологий является ужесточение экологических и норм и правил утилизации (особенно строительного мусора). Затраты на данные статьи в смете должны становиться все более существеннее – для мотивации всей цепочки (собственник – заказчик – исполнитель) оптимизировать данные процессы.
Сегодня основным направлением развития рынка рулонных кровельных материалов является повышение срока их службы. Нужно отметить, что повышение срока службы приводит в том числе к снижению отходов при проведении капитального ремонта. Ужесточение экологических требований к кровельным материалам является, по данным Национальной кровельной ассоциации Америки (NRCA – National Roofing Contractors Association of America), одним из трендов развития отрасли кровельных материалов.
Также актуальным является стремление к энергосбережению (например, окрашивание крыш в белый цвет), установка на крышах солнечных батарей, рост объемов строительства озелененных крыш (муниципальные здания должны иметь «зеленые» крыши).
В целом резюмируя все вышесказанное, будущее за рулонными кровельными материалами третьего поколения и плановым переходом к четвертому поколению (умный дом, умная кровля, где гармонизированы показатели надежности, энергоэффективности, экологичности, альтернативной энергетики и комфорта). Применение кровельных покрытий на основе каучуков и ТПО позволяет с задействованием новых вулканизирующих систем при необходимости регулировать их свойства в широком диапазоне путем использования принципа довулканизации каучука после нанесения покрытия, что представляет интерес с точки зрения эксплуатации.
Библиографический список
1. Коренькова С.Ф., Веревкин О.А., Лукоянчева Т.П. Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы. – Самара: Технологии, материалы, конструкции в строительстве, 1999, – 126 с.
2. Орлова С.С., Алигаджиев Ш.А. Преимущества и недостатки кровельных покрытий зданий и сооружений // Современная наука: теоретический и практический взгляд. – Уфа, 2015, с. 258-260.
3. Кемалов Р.А., Борисов С.В., Кемалов А.Ф. Научно-практические аспекты получения композиционных битумных материалов // Технологии нефти и газа, т. 2, № 55, 2008, с. 49-56.
4. Барбашова П. Рынок ПВХ-мембран: взлеты и падения (Электронный ресурс). 2018. URL: http://vseokrovle.ru/rynok-pvkh-membran-vzlety-i-padeniya.html.
5. Шульженко Ю.П. Полимерные кровельные и гидроизоляционные материалы 3-го поколения, 2018.
6. Козлов А. Строительная отрасль России – Текущие тренды и влияние на рынок кровельных покрытий, 2018.
7. Муртазина Л.И. и др. Влияние технологических добавок на свойства неотверждаемых герметиков на основе этиленпропилендиенового каучука // Известия КГАСУ, т. 31, № 1, 2015, с. 134-140.
8. Муртазина Л.И. и др. Неотверждаемые герметики высокого наполнения на основе этиленпропилендиенового каучука // Вестник Казанского технологического университета, т. 16, № 24, 2013, с. 71-73.
9. Муртазина Л.И. и др. Регулирование свойств неотверждаемых герметиков на основе этиленпропилендиенового каучука пластификаторами // Вестник Казанского технологического университета, т. 17, № 9, 2014, с. 119-122.
10. Муртазина Л.И. и др. Влияние пластификаторов на свойства неотверждаемых герметиков на основе этиленпропилендиенового каучука // Клеи. Герметики, Технологии, № 8, 2014, с. 31-35.
11. Галимзянова Р.Ю. и др. Невысыхающие герметизирующие композиции на основе бутилкаучука // Вестник Казанского технологического университета, № 6, 2009, с. 153-159.
12. Галимзянова Р.Ю., Лисаневич М.С., Хакимуллин Ю.Н. Влияние карбоната кальция на свойства неотверждаемых герметиков на основе бутилкаучука и термопластов // Журнал прикладной химии, т. 86, № 8, 2013, с. 1313-1316.
