Технология восстановления битумосодержащих мягких кровель

Для повышения надежности работы примыкания ковра к вертикальным и наклонным плоскостям, являющихся наиболее уязвимыми участками мягких кровель нами разработана новая конструкция примыкания [11, 12].

Разработанная конструкция примыкания и технология его изготовления использованs нами на 12 объектах Томской области (выполнено более 1780 м пог. примыкания). Комплект необходимых инструментов и технология по устройству строительного элемента для влаго и радиационной защиты примыкания переданы в шесть строительных организаций г. Новосибирска, Томска и г. Северска Томской области.

Для восстановления мягкой кровли и устройства примыкания оптимальным является бригада, состоящая из пяти человек. Звено из трех человек выполняет восстановление водонепроницаемости мягкой кровли посредством теплосиловых воздействий с помощью трех плоских термоспекателей (рис. 7), а звено из двух человек осуществляют монтаж примыкания ковра мягкой кровли к вертикальным поверхностям.

Рис. 7. Схема организации тепловых воздействий тремя

прямыми термоспекателями

Реализация схемы перестановки трех прямых термоспекателей, сводится к следующему. После разметки кровли квадратами 0,9 х 0,9 м с учетом зоны вторичной тепловой обработки, шириной 5 см (на рис. 7 показана заштрихованной площадью) три плоских термоспекателя помещаются на квадраты 3, 5, 11. После завершения тепловых воздействий, ТСП перемещаются в последовательности а–б–в на квадраты 13, 15, 1 и т.д. Этим обеспечивается одновременность работы спекателей и надлежащая организация силовых воздействий в квадратах 3, 5, 11 и других. Данная схема организации технологического процесса при восстановлении мягкой кровли позволяет звену из трех человек, работая с комплектом из трех ТСП за восьмичасовую смену, обрабатывать в среднем до 50 - 80 м2 мягкой битумосодержащей кровли.

Разработанная технология и опытные образцы комплекта оборудования КВВК прошли апробацию при ремонте кровель для учреждений сферы образования: на школах пос. Десятово и пос. Елгай Кожевниковского района Томской области; на школе пос. Калтай Томского района Томской области; на здании 5-го корпуса Томского ГАСУ. По этой технологии выполнен ремонт мягких кровель зданий администрации МУП ЖХ, ЖЭУ-10 г. Северска и четырех объектов в Томском аэропорту. Сметная стоимость выполненных работ по предлагаемой технологии на 40-65 % ниже сметной стоимости при ремонте традиционным методом, трудозатраты также ниже, в среднем на 15 %.

По результатам теоретических и опытных исследований, результатам промышленной апробации технологии разработаны рекомендации по температурно-временным режимам тепловой обработки.

Результаты теоретического исследования закономерности радиационно-конвективного теплообмена использованы при разработке конструкции сушильных устройств для сыпучих материалов [14, 15].

1. Определены факторы, влияющие на процесс тепловой обработки кровельного покрытия и разработаны две математические модели, связывающие эти факторы.

2. Получено приближенное аналитическое решение одномерной задачи теплопроводности в системе «битумосодержащее покрытие – цементно-песчаная стяжка» при радиационно-конвективном подводе теплоты на поверхность покрытия. Расчетным путем установлено, что при ограничении температуры поверхности битумосодержащего покрытия (180 °С) и температуры греющих элементов плоских электронагревателей (240 °С), время достижения требуемой температуры на границе со стяжкой (не менее 80 °С) составляет: для двухслойного покрытия – 12 минут; для четырехслойного по

крытия – 16 минут. Только в этих случаях обеспечивается спекание покрытия в монолит с плотным прилеганием к поверхности стяжки.

3. Получено численное решение двумерной задачи теплопроводности в системе «битумосодержащее покрытие – цементно-песчаная стяжка» при радиационно-конвективном подводе теплоты на поверхность покрытия с учетом конечных размеров нагревательного устройства. Расчетным путем установлено, что рекомендуемая ширина зоны повторных тепловых воздействий по периметру нагревательного устройства составляет порядка 5 см.

4. Выполнено экспериментальное лабораторное исследование коэффициента теплопроводности эксплуатирующихся покрытий мягких кровель. Установлено, что этот коэффициент в процессе эксплуатации кровель может изменяться в пределах 0,18…0,32 Вт/мК. Выполнено опытное исследование температурных режимов нагревательного устройства и системы «покрытие – стяжка» в натурных условиях. Получено удовлетворительное согласие результатов численного расчета полей температуры в системе “кровельное покрытие – цементно-песчаная стяжка” с результатами расчета по приближенным аналитическим зависимостям (погрешность не превышает 1,8 %) и опытными данными (расхождение не превышает 10 %), что позволяет рекомендовать полученные аналитические решения для расчета режимов тепловой обработки подлежащих восстановлению мягких кровель.

5. Разработан и защищен 4 авторскими свидетельствами на полезные модели комплект энергоресурсосберегающего, экологически ориентированного и мобильного оборудования для восстановления водонепроницаемости мягких кровель. Для производства работ с использованием разработанного комплекта термоустановок и вспомогательного оборудования оптимальным будет звено из трех операторов. При этом обеспечивается: удаление межслойной влаги в покрытии; прочное склеивание слоев рулонного материала между собой и формирование гладкой поверхности после механического воздействия на разогретый участок кровли.

6. Разработана защищенная авторским свидетельством на полезную модель конструкция примыкания, отличительной особенностью которой является наличие выполненного из армированного полимера фартука, и технология ее монтажа, обеспечивающая свободное пространство между средней частью этого фартука и поверхностью выступающего над кровлей элемента здания. Такая конструкция и технология существенно повышают эксплуатационную надежность наиболее уязвимых участков кровли.

7. Разработанный комплект оборудования для восстановления водонепроницаемости мягкой кровли, новая конструкция примыкания и технология их применения прошли промышленную апробацию на 12 строительных объектах Томской и Новосибирской областей. Были выполнены ремонтно-

восстановительные работы на кровлях общей площадью 9,3 тыс. м2 и на примыканиях кровли общей длинной 1780 погонных метров. При производстве этих работ было практически подтверждено преимущество новых технических и технологических разработок по сравнению с существующими.

8. По результатам практического использования научных положений диссертационного исследования и их технологической и технической реализации можно сделать итоговый вывод о том, что решена важная задача строительной отрасли, а именно задача продления эксплуатационного ресурса зданий с мягкой кровлей за счет проведения своевременных ремонтных работ по энергоресурсосберегающей технологии и формирования более надежных и долговечных примыканий кровли к выступающим над ней строительным элементами.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1, 2, в - теплопроводность битумосодержащего покрытия, цементно-песчаной стяжки и воздуха, соответственно, Вт/(мК); 1, 2 – толщины цементно-песчаной стяжки и гидроизоляционного материала, м; о – постоянная Стефана-Больцмана; Sk, Fо, Bi – числа Старка, Фурье; Био, соответственно; Nuв, Reв, Raв, Prв – числа Нуссельта, Рейнольдса, Релея, Прандтля при определяющей температуре воздуха, соответственно; в – кинематическая вязкость воздуха; , н – коэффициенты конвективного теплообмена в рабочем пространстве нагревательного устройства и на поверхности, контактирующей с наружным воздухом, Вт/(м2К); а1, а2 – коэффициент температуропроводности цементно-песчаной стяжки и гидроизоляционного материала, м2/с; 1, с – степень черноты поверхности кровли в рабочем пространстве нагревательного устройства, излучающих стенок нагревательного устройства; - время тепловой обработки, с.; Тс – температура излучающих стенок нагревательного устройства, К; Тв – температура конвектирующей среды, К; Тн - температура окружающей среды, К; Т0 – начальная температура системы “кровельное покрытие – цементно-песчаная стяжка”, К; L – длина и ширина нагревательного устройства, м; h – высота нагревательного устройства, м; с11, с22 – объемная теплоемкость покрытия и цементно-песчаной стяжки, Дж/(м3К).