Технические характеристики

Природный шифер (сланец). В виде примера использования природного шифера в качестве кровельного материала можно назвать Великокняжескую усыпальницу в Петропавловской крепости в Санкт-Петербурге. Учебники по строительным материалам 30-х годов подробно рассказывают об этом материале, уделяя ему не меньше внимания, чем натуральной черепице.

Но шло время, и постепенно природный шифер (от немецкого Schiefer) был незаслуженно забыт, а его название перешло к другому кровельному материалу. Шифером стали называть асбестоцементные кровельные листы, в первую очередь волнистые (см. ниже).

Настоящий же природный шифер - это натуральный камень, разновидность сланца, использовавшегося в качестве кровельного материала со времен Средневековья. В Европе он получил широкое распространение, особенно в центральной и западной Германии, во Франции, Испании и т.д.

Рассмотрим подробнее, что представляет собой этот элитный кровельный материал.

Природный шифер - это штучный кровельный материал, каждая отдельная плитка которого отколота от глыбы сланца. Сланцы - это горные породы, характеризующиеся почти параллельным расположением входящих в их состав вытянутых или пластинчатых минералов и благодаря этому обладающие способностью легко расщепляться (раскалываться) на тонкие пластины. Для изготовления кровельного материала используются глинистые сланцы. Они имеют обычно черный или темно-серый цвет с бурым, красно-бурым или зеленоватым оттенками в зависимости от характера примесей в глинистой основной массе (полевой шпат, бурый железняк, уголь и пр.). Сланцевые плитки имеют также характерный блеск, не тускнеющий долгие годы, что придает кровлям из этого материала исключительный, неповторимый облик.

Поскольку при добыче и изготовлении материала, а также кровельных работах до сих пор применяется в основном ручной труд, этот материал оказывается достаточно дорогим и относится к разряду элитных.

Сланец, по сути, являясь камнем, обладает хорошей звукоизоляцией, не шумит при ветре и дожде, сланцевые плитки не реагируют на частые смены температуры и не деформируются при тепловом расширении. Данный материал характеризуется также высокой плотностью, прочностью, однообразием строения, высокой сопротивляемостью истиранию и износу, малым водопоглощением, огнестойкостью, кислотоупорностью и биостойкостью.

Шифер - долговечный кровельный материал, срок его службы - более ста лег. Крыши и фасады некоторых исторических зданий, выполненные из шифера, эксплуатируются уже более 200 лет.

Кровельные плитки производятся различных геометрических форм (прямоугольной, треугольной или трапециевидной) толщиной 4-6 мм, размером от 20x15 см до 60x30 см. Вес 1 м² 28-35 кг, прочность на изгиб 61 МПа.

Разнообразие существующих видов укладки и уникальные природные качества сланца позволяют применять его на кровлях любой степени сложности, что дает возможность воплотить в жизнь самые смелые замыслы архитекторов. При этом сланцем можно покрывать все детали кровли - ендовы, примыкания, хребты, коньки и т.д., а возможность сочетания сланцевых плиток различных цветовых оттенков (серых, бордовых и зеленых) позволяет создавать разнообразные рисунки и орнаменты на крыше.

Месторождения сланца есть во многих странах мира. Однако к качеству сланца, используемого как кровельный материал, предъявляются особые требования. Материал должен выдерживать значительные перепады температур, не впитывать влагу, не раскалываться под массой снега, что особенно важно для стран с холодным климатом. Натуральный шифер высокого качества добывают в Испании и Германии. В Германии его добыча ведется в основном подземным способом, а в Испании, где месторождения находятся на поверхности, открытым способом.

Благодаря моде на стиль “под старину”, натуральный шифер сейчас снова чрезвычайно популярен в Западной Европе. Его благородный темно-серый, почти черный цвет, слоистая неровная структура, характерный "масляный" блеск привлекают внимание архитекторов и заказчиков. В России сланцевые кровли также переживают второе рождение. Сегодня на рынке представлен натуральный шифер из Германии и Испании.

Кровля из натурального шифера прекрасно смотрится как на современных городских постройках, так и на загородных деревянных домах. Сланец прекрасно подойдет также для крыш ресторанов, баров, гостиниц и других построек, стилизованных под старину. Он прекрасно сочетается с медью, с цементно-песчаной и керамической черепицей.

Говоря о сланце, необходимо также упомянуть и том, что этот материал не только используется в качестве кровельного покрытия, но и с успехом применяется для отделки интерьеров: полов, ступеней, подоконников, каминов и т.п. Например, полы Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге частично сделаны из сланца.

Способ укладки натурального шифера позаимствован у самой природы и представляет собой принцип рыбьей чешуи. Сланцевые плитки определенной формы и размера крепятся таким образом, что вода перетекает с плитки на плитку по заданному кровельщиком "руслу", исключая протекание.

Уклон шиферных кровель зависит от величины плиток, но должен быть не менее 1/3, так как при меньшем уклоне на скатах может задерживаться снег (больший размер плиток допускает и меньший уклон).

Для перемещения по крыше из сланца существует специальное оборудование, возможен монтаж современных аксессуаров- антенн, кабелей и т.п.

Обрешетка под сланцевую кровлю устраивается из брусков сечением 40x60 мм, прибитых к стропилам. Расстояние между брусками зависит от длины используемых плиток и рассчитывается так, чтобы оно было несколько меньше половины длины плитки.

Волнистые неметаллические листы. Как уже говорилось выше, термин "шифер" исторически стал синонимом асбестоцементных кровельных материалов, в первую очередь, волнистых листов. Вследствие этого и другие кровельные материалы, имеющие форму волнистых листов, часто также называют шифером: безасбестовый шифер, еврошифер (волнистые листы из битума).

Асбестоцементный шифер. Отношение к асбестоцементу в мире далеко не однозначно. Существует мнение, что асбест является экологически вредным материалом (канцерогеном), поэтому во многих западных странах его применение законодательно запрещено. В научных кругах России по этому поводу также идет полемика. Мы же можем лишь констатировать тот факт, что асбестоцемент в СНГ не запрещен, и его по-прежнему достаточно широко применяют в строительстве.

Асбестоцементный шифер - недорогой, легкий в монтаже и один из самых известных кровельных материалов.

Асбестоцементные листы получают формованием смеси портландцемента, асбеста и воды, с последующим затвердеванием. Тонкие волокна асбеста, равномерно распределенные в цементе, образуют армирующую сетку, существенно повышающую его прочность при растяжении и ударную вязкость.

Механические свойства асбестоцемента определяются многими факторами: содержанием асбеста и его качеством (средняя длина волокон и их диаметр), равномерностью распределения волокон в цементе, его химико-минералогическим составом и тонкостью помола, плотностью асбестоцементного камня и т.д.

Качество шифера, как и других материалов, зависит также от оснащения производства (установки современных производственных линий) и соблюдения технологий

На Западе волнистые асбестоцементные листы производятся с использованием металлических профильных прокладок, что обеспечивает высокую точность геометрии волны. На наших же заводах в основном используется так называемый беспрокладочный способ производства, который не обеспечивает достаточной точности профиля.

Современные асбестоцементные кровельные листы для повышения их декоративных свойств и увеличения срока службы окрашивают. Окрашивание осуществляется силикатными красками или красками на фосфатном связующем, с использованием различных пигментов. Краска, которой покрывают готовые листы шифера, образует защитный слой, предохраняющий изделие от разрушения, снижающий водопоглощение и повышающий морозостойкость. Такой защитный слой уменьшает объем выделений асбеста в окружающую воздушную среду и увеличивает срок службы шифера в 1,3 - 1.5 раза.

Волнистые листы из асбестоцемента рекомендуется применять для кровель с уклоном более 12°; вес 1 м² такой кровли составляет 10-14 кг. Материал используют для зданий любого назначения, в том числе и для малоэтажных домов.

Безасбестовый шифер. В связи с запрещением применения асбеста во многих странах, его стали заменять другими материалами: растительными (целлюлоза, джут и т.п.), минеральными (щелочестойкое стекловолокно, базальтовое волокно, минерализованное растительное волокно и т.п.) и синтетическими (поливиниловые и полиакрилонитриловые).

Безасбестовый или цементно-волокнистый шифер - это современный вариант традиционного материала. Бесасбестовый шифер характеризуется небольшим весом, высокой эластичностью, устойчивостью к перепадам температур; коррозионной стойкостью; устойчивостью к биологическому воздействию; незначительными температурными деформациями; хорошей шумозащитой; а также негорючестью.

Область применения безасбестового шифера очень широка - от производственных корпусов, зданий сельскохозяйственного назначения, жилых домов, павильонов, строений аэропортов, спортивных сооружений (теннисных залов, закрытых помещений большой площади) до садовых домиков и всевозможных построек временного назначения.

Монтаж безасбестовых листов производится так же, как асбестосодержащих. Для их крепления выпускаются специальные гвозди такого же цвета.

Волнистые битумные листы. Волнистые битумные листы изготавливается из переработанного прессованного картона, пропитанного битумом при высокой температуре и давлении, а затем окрашенного по специальной технологии или покрытого полимером.

Листы имеют следующий состав (один из вариантов): дистиллированный битум, целлюлозные волокна, минеральные вещества (наполнитель), термоотверждающаяся смола и минеральные пигменты. С лицевой стороны листы покрыты защитно-декоративным красочным слоем на основе термореактивного (винил-акрилового) полимера и светостойких пигментов. Листы выпускают с покраской как в один слой, имеющие матовую фактуру поверхности, так и в два слоя, имеющие более яркий цвет и большую долговечность.

Волнистые битумные листы, благодаря своей форме, обладают жесткостью, что определяет особенности их монтажа. Они легко крепятся к обрешетке, их укладка не требует особого профессионализма и специального оборудования. Малый вес листов (около б кг) позволяет делать самую несложную обрешетку. Их можно монтировать прямо на старую кровлю, независимо от ее состояния. При устройстве кровли с уклоном менее 7° под битумные листы делают сплошную обрешетку.

Внешне битумные листы напоминают асбестоцементные, но при этом значительно легче их. Они обладают гибкостью вдоль волны, поэтому их можно применять не только для прямолинейных, но и для криволинейных поверхностей при радиусе кривизны от 5 метров.

Волнистые битумные листы выпускаются в различной цветовой гамме: красные, коричневые, зеленые, черные и другие.

Область их применения: индивидуальные малоэтажные дома, сельскохозяйственные постройки, малые архитектурные формы. В западных странах они также широко используются в качестве гидроизолирующей подложки под другие кровельные материалы (в частности под черепицу).

Кровельные "сэндвич - панели". Трехслойные панели с утеплителем, облицованные с двух сторон листовым материалом, называемые также "сэндвич-панелями". Обычно в кровельных "сэндвич-панелях" в отличие от стеновых, внешний стальной лист имеет трапециевидный профиль, выполняя тем самым роль водоотвода.

Минимальный уклон крыши без дополнительного уплотнения составляет 5° (около 3%). Рекомендуемые величины: для кровли без поперечного стыка между коньком и водостоком - 5° (8,8 %), для кровли с поперечным стыком между коньком и водостоком - 7⁰ (12,3 %).

Для удобства проектирования для кровельных "сэндвич-панелей" обычно составляется таблица зависимости их несущей способности от расстояния между опорами (пролетами) для изделий различной толщины.

Укладка кровельных элементов всегда производится против основного направления ветра в данной местности, что препятствует попаданию потока дождевой воды в нахлестное соединение продольного стыка. Начинать укладку "сэндвич-панелей" следует с края кровли, со стороны торца.

По желанию заказчика панели могут комплектоваться полным набором нащельников, коньковыми элементами, водосливными системами, а также другими доборными элементами.