Свойства кровельных материале® можно разде-, лить ва несколько групп: физические; гидрофизические; теплотехнические; мехакические; химические? биологические; особые свойства.

Физические свойства

Плотность — величина, численно равная массе единицы объема вещества, г/см^, кг/м^, т/м^. Величина плотности кровельных материалов будет зависеть от материала, вз Eoit^oro они сделаны.

Средняя плотность — отношение массы материала к его объему в естественном состоянии, т. е. с порами и вустотамн. Величина средней илотвости исчисляется в г/см^,, кг/м^, т/м^. Средняя плотность не является величиной ноетояниой, так как она меняется в зависимости от ш^истости материала. Искусст-вевные материалы, а таковыми являются большинство кровельных материалов, можно получать с заданной необходимой средней плотностью.

В табл. 2 приведены плотность и средняя плотность строительных материалов, применяемых для устройства крсеель различного типа.

Таблица 2. Плотность, средняя плотность и пористость кро-вельныл штериалов

Относительная плотность выражает плотность материала по отношению к плотности воды (это величина безразмерная).

Строительные материалы по структуре своей пористые, исключение составляют немногие из них, например металлы, стекло, мономинералы.

Пористость материалов обычно колеблется в широких пределах — от О до 98 %.

Для кровельных материалов диапазон величины пористости намного ниже (см. табл. 2). Важное значение для них имеет «е абсолютная величина пористости, а соотношение открытых и закрытых пор. Открытые поры сообщаются с окружающей средой и могут соо&цаться между собой, поэтому они заполняются водой прн обычных условиях насыщения. Открытые поры увеличивают проницаемость и водопоглощение материала и ухудшают его морозостойкость, что совершенно недопустимо для кровельных материалов.

Пористый материал обычно содержит и открытые, и закрытые поры; увеличение закрытой пористости за счет открытой повышает его долговечность.

Все свойства материала определяются его составом и строением и прежде всего величиной и характером пористости.

Гидрофизические свойства

Гигроскопичность — свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха. Поглощение влаги из воздуха объясняется адсорбцией водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярной конденсацией. Этот процесс, называемый сорбцией, обратимый. Волокнистые материалы со значительной пористостью, например теплоизоляционные и стеншые, обладают развитой внутренней поверхностью пор и поэтому высокой сорбци-онной способностью, у кровельных материалов, наоборот, сорбционная способность низкая из-за малой внутренней поверхности пор.

Водопоглощение — способность материала поглощать и удерживать воду. Водопоглощение характеризует в основном открытую пористость, так как вода не проходит в закрытые поры. Поэтому все кро-

вельные материалы имеют незначительную величинз^ водопоглощения.

Водопоглощение отрицательно влияет на основ ные свойства кровельных материалов: увеличиваете: относительная плотность, материал набухает, проч ность и морозостойкость снижаются.

Степень снижения прочности материала при пре^ дельном его водонасыщении называется водостойкостью. Водостойкость численно характеризуется коэффициентом размягчения Кразм, который характеризует степень снижения прочности в результате его насыщения водой.

Водопроницаемость — способность мате риала пропускать воду под давлением. Степень водо проницаемости зависит от пористости материала, фор мы и размеров пор. Чем больше в материале замкну тых пор и пустот, тем меньше его водопроницаемость. В силу своего структурного строения кровельные материалы должны иметь низкую водопроницаемость» так как относятся к плотным материалам с относительной плотностью, близкой к единице. Стекло, сталь, полиэтилен, битум и др., практически водонеприница емы.

Водонепроницаемость рулонных кровельных материалов определяется по времени, в течение которого образцы не пропускают воду при постоянном гидро статическом давлении.

Влажность — это степень содержания влаги в материале. Зависит от влажности окружающей среды, свойств и структуры самого материала. Так как кровельные материалы приближаются к абсолютно плотным материалам, количество воды, содержащееся в них, незначительно. Поэтому показатель влажности у кровельных материалов приближается к нулю.

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдержать требуемое число циклов попеременного замораживания и оттаивания.

В зависимости от числа циклов попеременного замораживания, которые выдержал материал, устанавливается его марка по морозостойкости.

Благодаря высокой плотности и низкому водопо-глощению кровельные материалы имеют высокую морозостойкость.

Теплотехнические свойства

Строительные материалы, используемые для ограждающих конструкций, каковыми являются крыши зданий с их верхней оболочкой, называемой кровлей, должны быть не только прочными и долговечными, но и обладать надлежащими теплотехническими свойствами, например, теплопроводностью, теплоемкостью, огнестойкостью, огнеупорностью, термической стойкостью.

Теплопроводность — способность материала передавать теплоту через свою толщу при наличии разности температур по обе стороны материала. Теплопроводность зависит от вида материала, пористости, характера пор, его влажности и плотности, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты. Значение теплопроводности характеризуется коэффициентом теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности также зависит от средней плотности и химико-минерального состава материала, его структуры, пористости и характера пор, средней температуры материала, влажности. С увеличением влажности материала коэффициент теплопроводности резко возрастает, так как снижаются показатели теплоизоляционных свойств материала (рис. 9).

При замерзании строительные материалы полностью теряют свойство теплоизолировать, поэтому необходимо их защищать от мороза.

Ввиду того что кровельные материалы имеют плотную структуру и не применяются на границе разных температур, теплопроводность у них значительная. При необходимости теплоизоляции в покрытиях крыш устраиваются теплоизоляционные слои.

Огнестойкость — способность материала выдерживать без разрушений одновременное действие высоких температур и воды. Пределом огнестойкости конструкции называется время в часах от начала огневого испытания до появления одного из следующих признаков: сквозных трещин, обрушения, повышения температуры на необогреваемой поверхности.

По огнестойкости строительные материалы, в том числе и кровельные, делятся на три группы: несгора-

250 SOQ 750 1000125015001750 2m22502500 плотность, кг/м^

Лас P. Зависимость теплопроводности неорганических материалов от плтности

/ — материалы, насыщенные водой; 2, S — воздушно-сухие материалы о разной влажностью; 4 — сухие материалы

емые, трудносгораемые, сгораемые. Несгораемые материалы под действием высокой температуры или огня не тлеют и не обугливаются, примером может служить черепица; трудносгораемые материалы с трудом воспламеняются, тлеют и обугливаются, но происходит это только при наличии огня, например, кровельная сталь; сгораемые материалы воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня, например дерево, толь, рубероид, стеклопластик.

Огнеупорность — способность материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не деформируясь и не расплавляясь. По степени огнеупорности материалы подразделяются на огнеупорные, которые выдерживают действие температур от 1580 °С и выше; тугоплавкие, которые выдерживают температуру 1360... 1580 °С; легкоплавкие, выдерживающие температуру ниже 1350 °С.

Теплостойкость или температуроус-тойчивость — способность материала сохранять форму, не стекать и не сползать с поверхности конструкции под определенным уклоном и при определенной температуре. Она зависит в основном от физико-механических свойств и структуры материала, вида и количества заполнителя. Это свойство очень важно для органических вяжущих веществ, таких, как биту-

мы, дегти, пластмассы, которые при температуре выше температуры теплостойкости теряют свои вязкие свойства и перестают выполнять роль вяжущего. Например, теплостойкость битумной изоляции толщиной 4 мм составляет 70...90°С, битумно-найритовой толщиной 4 мм — 100 °С, битумно-латексной эмульсин толщиной 6 мм — 70 °С.

Температура размягчения характеризует только битумные и дегтевые вяжущие вещества. Это условный показатель, характеризующий изменение вязкости вяжущих веществ при повышении температуры. Например, температура размягчения нефтяных строительных битумов 50...70°С; битумов нефтяных кровельных — 40...95°С; битумов нефтяных дорожных улучшенных — 35...51 °С.

Температура размягчения дегтей высоких марок обычно ниже, чем тугоплавких битумов, а именно, 40...70°С. Поэтому тугоплавкие битумы применяются для устройства покровного слоя кровельных гидроизоляционных материалов.

Температура вспышки свойственна маслам и нефтепродуктам.

Температура, при которой пары нефтепродуктов, нагретых в открытом тигле, образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ним пламени, считается температурой вспышки. Температура вспышки нефтяных битумов, применяемых для кровельных материалов, 240...300°С в зависимости от битума. Минимальная температура самовоспламенения 300 °С.

Коэффициент линейного темпер а-гурного расширения (ТКЛР) характеризует свойство материала изменять размеры при нагревании. Только некоторые строительные материалы при этом не расишряются. ТКЛР равен относительному удлинению материала при нагревании на один градус.

У каждого материала эта величина постоянная. Например, у стали — 11...11,9) XlO~S у бетона (10... ...14) Х10-б<^С-1, гранита—10X10-6°С-1, дерева вдоль волокон (3...5)Х10-^, у полимерных материалов в 10... 20 раз больше.

Во избежание растрескивания сооружения большой протяженности разрезают деформационными