Кровельные черепицы: материалы, история, производство и гарантия качества

Общие сведения

Кровельные черепицы производят из различных материалов, выбираемых за долговечность, огнестойкость и стоимость. Деревянные черепицы, традиционно из красной кедровой или сосновой древесины, теперь часто из устойчиво заготовленного молодого леса с химическими консервантами для срока службы, сравнимого со старыми медленноростущими породами. Химическая обработка также повышает огнестойкость — критичный фактор безопасности. Алюминиевые черепицы, хоть и дороже, дают долгий срок службы и отличную коррозионную стойкость. Асфальтовые черепицы доминируют на рынке США, покрывая ~80 % жилых крыш, благодаря лёгкости, низкой цене, простой укладке и минимальному уходу.

Стандартная асфальтовая черепица 30–46 см шириной × 91–102 см длиной. Популярные стили имеют несколько вырезов по одному краю, образуя ламели (обычно три, от двух до пяти), что позволяет черепицам замкаться при укладке, повышая ветроустойчивость.

История

Асфальт как строительный материал известен тысячелетиями. Вавилоняне использовали его как раствор для глиняных кирпичей и гидроизоляцию каналов. В США рулонная кровель — длинные полосы асфальтированного картона с каменной финишной прослойкой — производят с 1893 г. Генри М. Рейнולדс запустил первые коммерческие асфальтовые черепицы в 1903 г., вырезая их из рулонов. К 1920-м черепицы продавались по почтовым каталогам. 1950-е принесли современную черепицу с ламелями, знакомую сегодня.

С конца 1950-х производители перешли от органического картона к неорганическим основаниям для огнестойкости и снижения веса. Асбестовые маты были распространены до признания вреда; с конца 1970-х стандартом стали стекловолоконные маты — выше прочность и лёгче.

Сырьё

Асфальтовые черепицы (композитные) строятся на базе органического картона или стекловолокна. Органический картон из переработанной бумаги или древесной целлюлозы, обрабатывают в водяные листы, сушат, режут, навивают в рулоны. Стекловолоконная база — рубленая стекловолокна с водой, вакуумная обезвоживание, связующее, отверждение, резка.

Производство начинается с намотки рулона картона или стекловолокна на сухой лупер. Материал проходит камеру преднасыщения, где горячий асфальт удаляет влагу, затем насыщающий бак, покрывающий волокна. Мокрая петлевая машина может дополнительно насытить ковер, втягивая асфальт при остывании.

Асфальт — побочный продукт нефтепереработки. Перед использованием проходит «обдув» — окисление: пузырят воздух через нагретый асфальт с катализаторами для оптимальной вязкости покрытия. Минеральные стабилизаторы (зола, мелкоразмолотый известняк) добавляют для долговечности, огнестойкости, погодостойкости.

Верхние керамические гранулы (разных цветов) защищают от УФ, повышают огнестойкость, эстетику. Гранулы — натуральный камень или шлак; медные гранулы подавляют водоросли во влажных климатах. Обратная сторона черепицы обрабатывают песком, тальком или слюдой против прилипания при хранении.

Термопластические клеевые полосы наносят при производстве; после укладки под солнцем клей активируется, скрепляет перекрывающиеся черепицы для ветроустойчивости.

Процесс производства

Асфальтовые черепицы делает одна машина, последовательно нанося компоненты — эффективно для черепиц и рулонной кровели.

Сухая петля

• Джумбо-рулон (1,83 м) органического картона или стекловолокна намотан и подаётся в кровельную машину. База сначала проходит сухой лупер, где складывается аккордеоном, обеспечивая непрерывную работу при смене рулона.

Насыщение

• Ковер проходит камеру преднасыщения: горячий асфальт опрыскивает одну сторону, удаляя влагу. Затем в насыщающем баке полностью покрывает волокна и заполняет поры.

Мокрая петля

• После остывания асфальт втягивается в ковер, повышая насыщение и обеспечивая равномерное покрытие.

Покрытие

• Стабилизированный покрывающий асфальт наносится на обе стороны парой покрывающих валов. Тонкий минеральный слой наносится на обратную сторону, вваливается валами, материал охлаждают и режут на размер.

Минеральное напыление

• Керамические гранулы наносятся на верхнюю поверхность. Тонкий слой (тальк или слюда) на обратную сторону, оба вваливаются валами перед финальным охлаждением.

Финиш

• Готовая полоса складывается аккордеоном на охлаждающем лупере для стабилизации температуры.

Резка

• Обратным резаком материал режут на отдельные черепицы. Пачки (обычно на 2,3–3,3 м²) стопят для отгрузки.

Упаковка

• Пачки оборачивают и маркируют специализированным оборудованием.

Контроль качества

Качество начинается с базы. Маты должны иметь достаточную растяжку и разрывную прочность для выживания в производстве, непрерывно мониторят влагу и распределение волокон. В производстве черепиц строго инспектируют ключевые параметры: равномерность асфальтового покрытия, распределение минерального напыления, итоговый вес.

Производители могут привлекать независимые лаборатории. Соответствие UL и ASTM подтверждает соответствие строгим критериям огнестойкости, ветроустойчивости и конструкционной прочности.

Побочные продукты и отходы

Производство даёт обрезки черепиц и отходы ламелей. Иногда этот материал утилизируют в асфальтобетоне. Северная Каролина с 1995 г. разрешает использование отходов черепиц в дорожном строительстве без проблем. Однако высокие транспортные расходы часто ограничивают применение заводами, близкими к асфальтовым предприятиям.