Приготовление битумно-полимерного вяжущего
Для приготовления битумно-полимерного вяжущего с СБС ТЭП используют битумы неокисленные БНК-40/180 либо окисленные типа БН-70/30. В таблице представлены средние компонентные составы битумов указанных марок, полученных из нефти Западно-Сибирского месторождения, характеризующегося наибольшей степенью ароматичности.
Если принять, что коэффициенты аА и аP для СБС ТЭП и битума близких единице, то подстановка значений из таблицы в формулу дает максимальное содержание полимера, при котором система находится в критическом состоянии:
- для битума марки БНК-40/180 – 15-20 мас. %;
- для битума марки БН-70/30 – менее 8 мас. %.
Таким образом, битумно-полимерные вяжущие с использованием среднеокисленных битумов типа БН-70/30 оказываются весьма близки к критическому состоянию. Такие битумы обеднены маслами, кроме того, ароматичность масел, а, следовательно, сродство битума с СБС ТЭП снижается. При незначительном нарушении состава битума, например, в процессе эксплуатации кровли – при выпотевании (экссудации масел), термодинамически и агрегативно неустойчивая двухфазная система, которой является это вяжущее, распадается, происходит выделение асфальтеновой фазы, битум теряет блеск, становится мутным, охрупчивается.
Известно, что в процессе атмосферного старения материалов бывает изменение состава битумов, аналогичное изменениям при искусственном окислении битумов, содержание масел постоянно убывает, а асфальтенов – увеличивается. Следовательно, в процессе старения композиции, (назовем их полимерсодержащими) на основе среднеокисленных битумов и 5-8% СБС ТЭП оказываются более неустойчивыми, чем традиционные составы, которые можно обозначить как полноценно-полимерные.
Как правило, уже через короткий промежуток времени полимерсодержащие материалы приближаются по свойствам к материалам из окисленного битума, имеющим сроки эксплуатации около 10 лет.
Отечественным ГОСТом 2678-94, регламентирующим методы испытаний материалов на соответствие стандартам качества при их приемке испытательной лабораторией, не предусмотрено тестирование материалов на концентрацию модификатора в БВ.
Другой «кровельный» ГОСТ 30547 не предписывает обязательную концентрацию СБС ТЭП именно на уровне не ниже 12% по массе. Не предписывает он и минимальный эксплуатационный срок кровельного ковра из БПМ.
Поскольку стоимость СБС ТЭП довольно высока, а грамотного контроля со стороны госорганов нет, производители имеют легитимную возможность выпускать псевдо-БПМ, формально соответствующие требованиям качества, предъявляемых ГОСТами, но непотверждающие предполагаемое неосведомленным потребителем ожидаемое качество.
Производители полимерсодержащих материалов выбрасывают на рынок более дешевую продукцию, дезориентируя потребителей, подрывая заслуженный имидж статуса БПМ.
Эти кровельные материалы только формально являются битумно-полимерными, так как не обладают всеми эксплуатационными характеристиками настоящих БПМ.
Отличием псевдо-БПМ является существенно более низкое содержание модификатора (5-8%). Для того чтобы достичь показателей теплостойкости и низкотемпературной гибкости, нормируемых ГОСТом, производители используют другие, более окисленные и потому более теплостойкие марки битума, например БН-70/30 или БНД-60/90. И те, и другие материалы в исходном состоянии соответствуют требованиям ГОСТа по тепло- и морозостойкости.
Таким образом, в настоящее время производится два типа СБС-модифицированных материалов. В первом случае битумно-полимерное вяжущее содержит 12-14% СБС ТЭП и 86-88% битума БНК-40/180, во втором – 5-8% СБС ТЭП и 92-95% битума типа БН-70/30. Уменьшение содержания полимера и разница в марке битума приводит к снижению долговременной стабильности и, как следствие, к недостаточной долговечности кровельных материалов. Причина этого, как вы поняли, заключается в составе и строении битума и его смесей полимерами.
К сожалению, действующие в настоящее время стандарты не оценивают поведение материалов в процессе эксплуатации. Более того, настоящие БПМ и полимерсодержащие материалы относятся, в соответствии с ГОСТом, к одному и тому же классу материалов – битумно-полимерным материалам на негниющих основах. Действительно, набор основных физико-технических параметров, обязательных к проверке, соответствует этому стандарту (теплостойкость, низкотемпературная гибкость и др.) у обоих материалов сразу после их производства. В тоже время у БПМ эти свойства проявляются благодаря наличию пространственной эластичной матрицы полимера, а у полимерсодержащих материалов – в основном за счет изменения свойств дисперсионной среды битума.
Однако стандарт не содержит требований к свойствам материалов, например к эластичности, которые могли бы легко продемонстрировать преимущества настоящих БПМ. Термодинамическая устойчивость вяжущих этих материалов, а, следовательно, и их долговечность могут сильно отличаться.
И все-таки полимерсодержащие материалы все же лучше, чем не содержащие полимерных модификаторов рулонные кровельные материалы. Но это не настоящие БПМ, а, следовательно, нельзя рассчитывать на свойственную им надежность и долговечность.
Следовательно, использование в массовом строительстве относительно дешевых полимерсодержащих материалов вместо настоящих БПМ может обернуться весомыми потерями при эксплуатации кровель, значительно превышающими экономию при приобретении. Авторам известны случаи, когда заказчики, устроившие кровлю из разрекламированных СБС-модифицированных материалов, оказавшихся полимерсодержащими, через 3-5 лет (а не через 15 и более!) были вынуждены производить ремонтные работы.
Известны и другие моменты. Для знающих людей не является секретом, что некоторые производители не брезгуют изготовлением эрзац-БПМ, являющихся, по сути, подделками уже итак «нечестных» по параметру цена / качество псевдо-БПМ. Они просто проводят модификацию состава вяжущего даже не полимером, а масляной эмульсией. Она способна придать подделке свойства реальных БПМ на срок около 0,5 года с момента выпуска. А потом такие материалы стремительно ухудшаются, показывая себя во всей «красе». В итоге такие неэтичные трюки выколачивают деньги из заслуженно поверивших в качество БПМ потребителей, подрывая авторитет серьезных производителей.
Очевидно, что изменение государственного стандарта, выделение для каждой группы материалов своей ниши и разработка соответствующей конструкции кровли стали насущной задачей. Решив ее, удастся «урезать» пространство для торговых трюков, иногда довольно возмутительных.
Итак, что можно посоветовать всем заказчикам РБМ перед закупкой:
1) Определить для себя, какой срок эксплуатации кровли необходимо обеспечить:
-РБМ типа рубероида на картонной основе при правильной укладке «проживут» 3-5 лет (в среднем по России для большинства климатических зон), сохранять же свои гидроизолирующие свойства будут мах. 1 год. Но они очень дешевы. Но(!) ежегодная замена слоев и ремонт несущих конструкций через 5-10 лет могут сделать такую кровлю «золотой». Один кв. м. БП-кровли по единовременной затрате обойдется примерно на 50-70 рублей дороже (включая стоимость работ). Но, например, за 20 лет эксплуатации даст экономию как минимум в 340-350 рублей только по деньгам, что весьма приятней, чем затраты в 600 рублей на метр рубероидной кровли за 20 лет. С учетом времени, сэкономленном на отсутствии ремонта, окупаемость метра БП-кровли наступит через 1 год после укладки в сравнении с рубероидной, бухалтерски убыточной.
-БПМ по определению сверхдолговечны (дают до 25 лет эксплуатации без протечек), реальный же срок здесь определяется честностью и дальновидностью производителя, думающего сохранить довольного клиента.
2) Подробно опросить представителей, предлагающих БПМ организаций. Запросить у них ТУ, паспорта на модификатор, описания, выяснить концентрацию полимера в БВ. Из отечественных химпредприятий только «ВоронежСинтезКаучук» производит хороший СБС ТЭП-модификатор.
3) Проконсультироваться у независимых экспертов - организаций или лиц при недостаточной осведомленности по общей части либо при проблемах, требующих особого внимания.
Автор: Дармов П.И., Дармов А.А сотрудники АОЗТ «Эверест»