Производство полимерных мембран LOGICROOF
За все время строительства загородного дома я вдоволь наслушался ошибочных суждений касающихся плоской кровли. При этом, как все знают, в многоэтажном строительстве и промышленности используют преимущественно плоскую кровлю т.к. это не только дешевле, но и удобнее как в период строительства, так и при эксплуатации. В частном секторе в России плоские кровли до сих пор в новинку - и одна из проблем заключается в отсутствии подробной информации по современным материалам, используемым на плоских кровлях.
Далеко ходить за примерами не надо, можно посмотреть на меня в 2012 году, когда я только приступил к строительству загородного дома. Изначально я выбрал плоскую кровлю потому, что это стильно и прогрессивно, но из-за отсутствия подробной информации по полимерным мембранам решил использовать классическую двухслойную битумную гидроизоляцию. Это материал проверенный временем и доведенный практически до совершенства, но развитие химической промышленности позволило создать еще более надежную и долговечную гидроизоляцию - мембрану из эластичного поливинилхлорида.
Чтобы подробнее познакомиться с ПВХ мембранами и технологией их производства предлагаю отправиться на экскурсию на завод полного цикла корпорации ТехноНИКОЛЬ, расположенный в Рязани.
2. Вообще, полимерные мембраны могут применяться не только в качестве кровельной гидроизоляции. Их используют и для гидроизоляции тоннелей и для строительства бассейнов. Состав мембраны, разумеется, будет различаться. Так, для подземной гидроизоляции будет увеличена толщина, но при этом совершенно не критична защита от ультрафиолета, а мембраны используемые при строительстве бассейнов должны иметь повышенную защиту от бактерий. А в кровельных мембранах важнейшими характеристиками являются защита от ультрафиолетового излучения и высокие противопожарные характеристики. Например, ПВХ мембраны обладают группой горючести Г1 (традиционные битумные материалы это класс горючести Г3 или Г4). На фотографии материал со специальной нескользящей поверхностью. Идеально для террас, да и монтаж проще проводить.
3. Полимерная мембрана состоит из трех эластичных слоев поливинилхлорида и армирующего слоя. Нижний слой (обычно темно-серого цвета) является основой, которая армируется сложнопереплетенным текстилем из полиэфирных нитей. Сверху наносится еще два слоя: средний и верхний. Средний слой добавляет прочность, а самый верхний слой обладает высокими защитными свойствами от ультрафиолетвого излучения и обеспечивает мембране стойкость к перепадам температур. Для снижения нагрева вследствие отражения солнечных лучей верхний слой мембраны изготавливают светлого цвета (серьезное отличие от битумных материалов, которые не могут быть никакого другого цвета, кроме черного и из-за этого сильно нагреваются на солнце).
4. Основа качества готовой продукции - это качества сырья. Основное сырье для производства полимерной мембраны - полимер, минеральные добавки и пластификатор. На Заводе используют пластификатор последнего поколения DIDP. Кстати, интересный факт: в связи с развалом химической промышленности в нашей стране, абсолютно всё сырье для производства закупается за границей. Ни один химический завод в России не способен производить сырье с требуемыми характеристиками для производства полимерных мембран. И именно этим объясняется тот факт, что буквально пару лет назад полимерные мембраны стоили значительно дороже битумной гидроизоляции. Текущие объемы производства завода и постоянно растущий спрос позволили существенно снизить себестоимость готовой продукции. Также при расчете экономики решения мы не всегда учитываем, что битумная гидроизоляция должна укладываться в 2 слоя, а полимерные мембраны в 1 слой, в итоге получается, что выгода не так уж и очевидна.
5. Идет распаковка поступившего на склад сырья и загрузка в силосы.
6. Полимер и минеральные добавки хранятся в вертикальных силосах. А пластификаторы поступают на завод в цистернах. Непосредственно перед подачей сырья на производственную линию они смешиваются на каскадной трухуровней системе дозирования с точным соблюдением пропорций в зависимости от типа производимой мембраны.
7. Полученная в результате перемешивания смесь, которая называется DryBlend поступает в суточные силосы, откуда подаётся непосредственно на производство. В начале линии установлены барабаны с рулонами специальной армирующей основы, которая также европейского производства. Длина каждого рулона - 6500 метров.
8. На этом этапе подготовленная смесь для нижнего слоя подается в экструдеры, где, под действием высокой температуры и давления, происходит ее гомогенизация и расплав.
9. Далее расплав поступает в формующий инструмент - фильеру. Полученный однородный состав равномерно подается по всей ширине армирующей основы и немедленно охлаждается для наилучшей стабилизации.
10. Далее с помощью транспортировочных валов материал поступает на вторую экструзионную установку, где нижний слой подвергается шоковому разогреву при помощи инфракрасных ламп с определенной длиной волны. Вторая экструзионная установка представляет собой сдвоенную коэкструзионную головку, позволяющая производить одновременно два слоя мембраны: средний и верхний. Здесь происходит одновременное нанесение двух слоев на разогретую армированную основу.
11. Производственный процесс на экструзионной линии полностью автоматизирован и не требует вмешательства оператора.
12. На ко-экструзионной линии установлена система обратной связи с электронным толщинометром, который в автоматическом режиме регулирует толщину зазора в экструдере.
13. Данные с толщинометра в реальном времени выводятся на отдельный монитор, где можно увидеть границы допуска на всей ширине полотна. При обнаружении отклонений корректировка происходит автоматически, благодаря чему гарантируется стабильность толщины гидроизоляционного слоя мембраны.
14. После этого готовый материал проходит систему охлаждения и стабилизации.
15. И поступает в зону резки, где происходит обрезка с сохранением армирующего слоя по всей структуре мембраны. Это особенно важно для кровельных систем с механическим креплением, т.к. основная нагрузка в них приходится на край полотна. На этом же этапе наносится маркировка с номером партии и датой производства.
16. Пройдя через систему компенсации и регулировки скорости, готовый материал сматывается в рулон и с помощью погрузчика перемещается в цех упаковки.
17. Где проходит через систему оптического контроля качества (две видеокамеры сверху).
18. И перематывается в рулоны длиной 20-25 метров (в зависимости от толщины мембраны).
19. Упаковывается в пленку и укладывается на поддоны.
20. С каждого большого рулона в лабораторию поступает контрольный образец материала, который проходит полноценные испытания. Например, прочность на разрыв. Волокна армирующей сетки разрушаются относительно быстро, в то время как механический разрыв мембраны происходит примерно при трехкратном растяжении.
21. Здесь же морозильная камера для температурных испытаний. Битумные гидроизоляционные материалы испытывают на гибкость при отрицательных температурах (до -25 градусов) на закругленном брусе с радиусом 25 мм (на фото слева). Полимерные мембраны способны сохранять гибкость при температурах до -55 градусов и подвергаются более сложным условиям испытаний - кусок мембраны складывается пополам и прижимается сверху. Для эксплуатации в районах крайнего Севера очень важная характеристика, ведь битумная гидроизоляция не способна сохранять эластичность при сверхнизких температурах.
22. Испытательная камера для имитации реальных условий эксплуатации (солнечное излучение и дождь). Один день испытаний соответствует примерно 10 дням использования на улице. Заявленный срок службы полимерных мембран не менее 40 лет. Мембраны LOGICROOF - это первый продукт, на который выдается реальная гарантия в России.
23. Архив контрольных образцов за все время с начала работы завода (2008 год).
И напоследок самое интересное - технология работы с полимерными мембранами. Вероятно, именно дефицит специалистов в этой области отпугивает потенциальных покупателей от использования полимерных мембран. На заводе работает учебный центр, где могут бесплатно научить как работать с ПВХ мембраной. Технология с одной стороны легкая, с другой - не прощает ошибок. Плюс требует наличие специального сварочного аппарата. Это не битумная гидроизоляция, для работы с которой достаточно одной горелки, а ошибку при наплавлении легко исправить.
24. Для примера оформление прохода трубы через кровлю. Сначала вырезаем мембрану, чтобы обойти препятствие (предполагаем сложный вариант, что поверх трубы мембрану нельзя провести и ее нужно разрезать сбоку). Сварка происходит с помощью горячего воздуха с использованием специального сварочного аппарата. Температура подаваемого воздуха от 450 градусов по Цельсию и выше (зависит напрямую от скорости движения: то есть можно варить медленно на низкой температуре или быстро на высокой). Процесс требует повышенного внимания чтобы не испортить мембрану - ее толщина менее 2 миллиметров. В зоне нагрева мембрана прокатывается валиком.
25. На следующем этапе изготавливаем изолирующую вставку. Здесь используется полимерная мембрана без армирующей сетки, что позволяет придать ей нужную форму (вообще желтая мембрана используется для подземной гидроизоляции, здесь ее использовали для красоты и наглядности). Кстати, стоит отметить, что укладку полимерной мембраны можно производить при любой погоде (сразу вспоминается сезон дождей когда мне пришлось возвести временную стропильную систему, чтобы наплавить гидроизоляцию). Плюс, безогневой метод укладки позволяет применять полимерные мембраны поверх горючих оснований, когда запрещено использование открытого пламени.
26. Качество сварки проверяется специальным крючком - щелей между слоями быть не должно. После этого изготавливается кольцевая вставка на трубу и аналогично приваривается по окружности. Когда работу делает профессионал выглядит это легко и непринужденно, но самостоятельно освоить эту профессию тоже реально. Тем более сейчас на рынке появились доступные ручные сварочные аппараты по цене 10-15 тысяч рублей.
Преимущества полимерных мембран очевидны. Во-первых, сильно упрощается конструкция кровли и следовательно ее стоимость. Плоская кровля с полимерной мембраной выйдет примерно в 2-3 раза дешевле, чем аналогичная классическая скатная крыша. Во-вторых, ПВХ мембраны имеют гораздо лучшие характеристики по прочности и эластичности. В-третьих, это меньший вес и большая ширина рулона (что позволяет сократить количество швов).
Если бы я начинал строить дом сейчас, то однозначно использовал бы полимерную мембрану.