Шифер

Введение.

Природный шифер (от нем. schiefer – сланец) — это плитки, получаемые раскалыванием слоистых горных пород (преимущественно, глинистых сланцев). Природный шифер, наряду с глиняной черепицей, является одним из самых древних строительных материалов. Кровельные плитки из сланца применяли еще во времена средневековья, некоторые постройки с кровлями из натурального шифера дошли и до наших дней. В наше время сланец, в качестве кровельного материала, в России применяется крайне редко, а шифером стали называть асбестоцементные кровельные материалы, в первую очередь, волнистые листы (асбестоцементный шифер).

Вслед за этим и другие кровельные материалы, имеющие форму волнистых листов, стали называть шифером — безасбестовый шифер, еврошифер (волнистые битумные листы), металлошифер (волнистые листы из металла).

На сегодняшний день шифер является наиболее применяемым кровельным материалом в индивидуальном строительстве. Такую популярность ему создали отличные физические свойства, удобство монтажа шиферной кровли и относительно небольшая цена шифера (он в несколько раз дешевле черепицы или жести).

В современном строительстве шифер изготовляется из листового асбестоцемента. В основном изготовляются волнистый профилированный (ГОСТ 30340-95) и плоский виды, которые применяются не только как материал для покрытия крыш, но и для отделочных работ.

  1. Область эксплуатации и основные свойства шифера.

Традиции. Именно они определяют наше отношение ко многим вещам и очень часто влияют на наш выбор чего-либо. Практически в каждой стране существуют свои традиции в выборе кровельного покрытия, формирующиеся под воздействием многих факторов: климатических условий, географического положения, природных ресурсов, исторического и научно-технического развития... Например, в США, Канаде, Финляндии активно используются имитаторы классического материала дранки – мягкая битумная черепица. В России удачно прижилась металлочерепица – металлическая имитация натуральной черепицы, прежде всего благодаря тому, что металлические кровли применяются в нашей стране уже несколько столетий.
В Европе металлочерепицу встретить очень сложно. В Германии, например, по статистике она занимает на кровельном рынке менее 3 %. Наибольшей популярностью пользуется натуральная керамическая черепица (80 %), второе место рынка принадлежит натуральному шиферу. Именно на последнем материале стоит остановиться более подробно как на одном из самых древних кровельных покрытий, блестяще прошедшем испытание временем.
Так исторически сложилось, что при слове «шифер» российский обыватель сразу вспоминает волнистые асбестоцементные листы, которые лежат на кровлях сотен тысяч домов. В течение нескольких десятилетий этот материал наряду с металлической кровлей был одним из самых популярных в нашей стране. Истинный же шифер (от немецкого Schiefer) – это природный материал, одна из разновидностей сланца, который добывается на глубине в несколько десятков и даже сотен метров. Однако очень непросто сломать сложившийся годами стереотип.

Преимущества шифера перед другими кровельными материалами:

  • Дешевизна
  • Низкая теплопроводность
  • Высокая морозоустойчивость
  • Высокая прочность (ветровые и снеговые нагрузки, водонепрницаемость)
  • Устойчивость к разрушающим воздействиям внешней среды
  • Пожаробезопасность
  • Длительный срок службы
  • Возможность механической обработки

Основные характеристики изделия (ГОСТ 30340-95)

  • Длина 1750 мм
  • Ширина 1130 мм
  • Толщина 5,8 мм
  • Площадь листа 1,98 кв.м
  • Справочная масса 26,1 кг
  • Сосредоточенная штамповая нагрузка 150 кгс
  • Предел прочности при изгибе, не менее 160 кгс/кв.см
  • Плотность, не менее 1,6 г/куб.см
  • Ударная вязкость, не менее 1,5 кгс.см/кв.см
  • Морозостойкость (число циклов) 25

Преимущества шифера

  • Благодаря своей твёрдости шифер обычно выдерживает вес человека, в отличие от более мягких материалов, например ондулина.
  • Малый нагрев в солнечную погоду. Другие материалы, например металлочерепица и профнастилы, могут нагреваться очень сильно.
  • Долговечность, проверенная на практике. Хотя многие более современные материалы теоретически имеют больший срок службы, но практических доказательств этому часто нет, поскольку они лишь недавно появились в широком использовании.
  • Негорючесть.
  • Легко подвергать обработке механическими инструментами.
  • Не боится коррозии из-за конденсата, в отличие от металлических покрытий.
  • Обладает хорошими электроизоляционными свойствами.
  • Во время дождя и града создает значительно меньше шума, чем металлические кровельные покрытия.
  • Дешевле большинства других кровельных материалов.

Недостатки

  • Cодержит асбест. Считается, что асбест оказывает влияние на здоровье человека в такой же мере, как и любое другое мелкодисперсное вещество органического и неорганического происхождения, как то: цементная пыль, текстильное волокно, стекловолокно и тому подобное. При обработке, особенно абразивными кругами, необходимо защищать дыхательные пути и слизистую оболочку глаз средствами защиты. В то же время попадание асбеста в желудочно-кишечный тракт с питьевой водой или едой практически не представляет опасности для здоровья. Кроме того, шифер, использующийся в России и Украине содержит не амфиболовый асбест, являющийся канцерогеном, а хризотиловый асбест, который при попадании в организм полностью выводится в течение 48 часов.
  • Со временем покрывается мхом. Этот недостаток в наше время устраняется проникающими грунтующими составами, заодно усиливается гидростойкость и, как следствие, долговечность.
  • Шифер тяжелее многих других кровельных материалов. Установка его на крыше вручную требует физической силы. Справочный вес листа шифера ТУ 5781-016-00281594-2007 1750х1130 мм, при номинальной толщине листа 4.8 мм — 21.6 кг.
  • Хрупок, требует осторожного обращения при транспортировке и установке.

Шифер является тем материалом, который традиционно и в течение долгого времени используется в кровельных работах при строительстве домов, жилых зданий и прочих строительных сооружений. 
Такие неоспоримые его достоинства как невысокая стоимость и нетрудоемкий процесс установки позволяют повсеместно использовать этот строительный материал. Шифер нашел свое применение и активно используется не только в России, странах ближнего зарубежья, но и в странах Африки, Латинской Америке, на Ближнем Востоке, в Китае, Индии и Таиланде.
В связи с увеличивающимся размером строительства объемы производства шифера постоянно растут. Если изначально использовался шифер традиционно бело-серого цвета, то в настоящее время (благодаря внедрению очень стойких красителей и новых технологий) производят шифер различных цветов: красного, зеленого, коричневого, синего. Использование дополнительной цветовой гаммы позволяет делать дома с покрытием из шифера особенно привлекательными и гармонирующими с окружающим пейзажем.

Несомненными достоинствами шифера является его стойкость и морозоустойчивость. Недаром он с успехом применяется даже в районах Крайнего Севера и способен прекрасно защищать от неприятных погодных условий очень продолжительное время. Конечно, как и любой другой кровельный материал при воздействии на него природных факторов (ураганных ветров, камнепадов и т.д.) шифер может повредиться, но в основном при правильной его установке и эксплуатации он способен прослужить долго и надежно защитить своих хозяев от дождя, снега и непогоды.

Основными составляющими компонентами при производстве шифера являются асбестовое волокно и цемент. Владельцы домов с шиферными крышами могут не опасаться за свое здоровье - все составляющие шифера абсолютно безопасны для здоровья. Россия наряду с немногими странами (Китай, Казахстан, Бразилия, Канада) обладает собственными месторождениями хризотилового асбеста, что позволяет снизить себестоимость производимого шифера и использовать собственное чистое и качественное сырье.

В настоящее время отечественные производители шифера учитывают все пожелания своих потребителей и выпускают шифер различной длины и ширины. Он может иметь и разное количество волн. Также в современном строительстве очень пользуется спросом плоский шифер. Такой шифер может применяться как для покрытия крыш, так и для наружной отделки стен не только жилых домов, но и любых современных строительных сооружений.
Немаловажным фактором в пользу использования шифера является удобство при монтаже кровли. Если для установки той же кровли из металла или черепицы требуются грамотные, подготовленные специалисты, то установить крышу из шифера способен любой дачник-любитель или обыкновенный человек, способный держать в руках молоток. 
Несомненным достоинством шиферной кровли является способность шифера удерживать сравнительно невысокую температуру внутренней стороны листа даже в очень теплую погоду. В случае устройства жилых мансардных и дачных помещений шифер также будет соответствовать всем требованиям, так как обладает необходимыми звукопоглощающими свойствами. Вас не будет беспокоить шум дождя, и под защитой шиферной крыши вы будете чувствовать себя тепло и уютно.
Для России характерна активная и плотная застройка и поэтому повышен уровень пожароопасности. Шифер же является абсолютно негорючим материалом и поэтому защитит вашу крышу от неприятных последствий. Какие бы строительные кровельные материалы не появлялись на современном рынке, все же самым распространенным был и будет таковым оставаться именно шифер и забвение ему не грозит еще очень долгое время.

  1. Анализ аналогов материала

Современный отечественный шифер изготавливается из асбестоцемента. Интересно, что в Европе этот материал запрещен из-за того, что входящий в его состав амфиболовый асбест является канцерогеном. На самом деле вредна асбестовая пыль при попадании в дыхательные пути, но при правильном монтаже образование пыли минимально, а при длительной эксплуатации и вовсе исключено, поэтому в России, да и не только, асбестоцементный шифер занимает львиную долю рынка кровельных материалов. В Перми можно купить волновой шифер толщиной 5,8 мм по цене от 180 до 230 рублей за стандартный лист (размер по ГОСТУ 1750 на 1130). Плоский шифер толщиной 8 мм по цене от 230 до 290 рублей за лист, толщиной 10 мм от 280 до 350 рублей за лист.

Западный аналог шифера – ондулин. Это в четыре раза более легкий материал. А, кроме того, более привлекательный – доступны разные цвета, да и асбеста не содержит. Однако стоит понимать, что привычный шифер прошел проверку временем и местными суровыми климатическими условиями. Ондулину же еще только предстоит доказать свою надежность, хотя производитель дает гарантию – 50 лет. Стоит ондулин несколько дороже асбестоцементного шифера, в Перми стоимость квадратного метра от 170 рублей и выше. Есть предложения и по 400 рублей за материал, произведенный во Франции.

Еврошифер

Этот современный мягкий кровельный материал - аналог шифера. В его основе: целюлозно-картонные волокна, стекло или полимерные холсты. Эта основа может пропитываться битумом или резино-полимерными связующими. В понятие евро-шифер так же принято включать экструзионные листы из однородного полимера, в том числе, прозрачные или полупрозрачные. Этот легкий, прочный, экологически безопасный материал, который обладает высокими эксплуатационными характеристиками и может применяться на "сложных" крышах.

Эти листы не гниют, не ржавеют, не крошатся, а также выдерживают большую снеговую и ветровую нагрузку. Сочетаясь с любым архитектурным стилем, этот материал не требует больших затрат времени и сил на монтаж. Листы еврошифера легче стального листа или шифера, имеют разнообразную окраску, но их долговечность существенно ниже, чем у шифера и не превышает 25-30 лет. При его укладке необходимо делать гидроизоляционный слой из рулонных материалов.

Еврошифер скорее относится к кровлям эконом класса. В настоящее время на отечественном рынке наиболее известен еврошифер из Франции (Onduline) и Бельгии (Gutta).

Чаще всего еврошифер используется для небольших построек - до 100-150м2 кровли.

Мягкая черепица

В основе мягкой черепицы находится пропитанный битумом стеклохолст или органическая целлюлоза. Основа служит арматурой для соединения двух слоев окисленного битума с различными полимерными добавками, которые обеспечивают черепице пластичность, прочность и стойкость к деформации. Верхняя часть гибкой черепицы покрыта базальтовым гранулятом или минеральной крошкой, которые придают материалу разнообразные цветовые оттенки и защищают от климатических воздействий и ультрафиолетового излучения. На обратную сторону битумной черепицы нанесен либо клейкий слой специального битума, защищенный полиэтиленовой пленкой (самоклеющаяся черепица), либо кремниевый песок ("традиционная" черепица), чтобы плитки не склеивались между собой при хранении и транспортировке.

Шиферные асбестоцементные листы рекомендуется использовать для кровель с уклоном ската от 12 гр. Сфера применения шифера разнообразна, его использование возможно для зданий любого назначения, в том числе и для малоэтажных построек. Недостатками асбестоцементного шифера является его хрупкость и низкая морозостойкость.

          Шиферный лист обыкновенного профиля имеет размеры 1,2х0,7 м, высота гофра составляет 28 мм. Сейчас также можно приобрести шифер среднего (высота гофра 40мм) и высокого (51 мм) профиля, а размер таких листов колеблется от 1,75х0,98 м до 2,5х1,15 м.

          В настоящее время многие отечественные заводы освоили технологию производства окрашеного шифера. Это во-первых способствовало повышению декоративные свойства материала, а во-вторых повлияло на увеличение срока службы матьериала в 1,3 - 1,5 раза.

          Работа с шифером чрезвычайно проста. Листы кладутся внахлёст и крепятся к обрешётке гвоздями с прокладкой из рулонного кровельного материала. При монтаже шиферных крыш рекомендуется делать подкладочный слой из пергамина или рубероида. Шифер укладывается на обрешетку из брусков сечением не менее 50х50 мм для ВО шифера, и не менее 75х75 мм для УВ шифера. Листы укладываются справа налево и снизу вверх.

          Кровельная сталь - традиционный материал для металлических кровель. Как правило, используется оцинкованная сталь ( слой цинка толщиной 0.02 мм предохраняет покрытие от коррозии).

          Кроме оцинкованной стали, при построении металлической кровли могут использоваться и другие материалы. Сталь с алюцинковым покрытием (к цинку добавляется алюминий) еще более устойчива к корозии. В последнее время все шире применяется так называемый "цинк-титан" или Д-цинк.Это экологически чистый материал, представляющий собой цинк, легированный титаном, медью и алюминием. Д-цинк весьма пластичен, надежен и долговечен.

          Профнастил, как правило, используется при строительстве ангаров, складов, павильонов и других подобных сооружений.

          Профнастил представляет собой стальные рифленые листы, применяемые, в основном, при строительстве стен и кровли складов, ангаров, цехов и других подобных сооружений. В ГОСТе этот материал называется "профили стальные гнутые с гофрами". К достоинствам профнастила можно отнести долговечность, простоту монтажа, удобство транспортировки, низкие эксплутационные расходы и эстетичный внешний вид.

Профнастил может иметь различную форму гофра (трапецевидную, волнистую), может быть обработан лакокрасочным покрытием. Толщина листа варьируется в пределах 0.6 - 0.8 мм, а длинна может достигать 12 метров.

Самым лучшим материалом для "вечной" кровли, на сегодняшний день являетcя кровельная медь. Медь обладает уникальными природными свойствами, что делает ее великолепным строительным материалом, широко применяемым для устройства кровель. Для её изготовления используется медь с чистотой 99,9%. Толщина медной кровельной ленты 0,6 или 0,8 мм, а ширина 0,67 м. Но вот монтаж таких кровель требует специальных навыков и оборудования. Со временем медные кровли темнеют, что придаёт даже недавно построенным зданиям налет "благородной старины".

Основные преимущества кровельной меди:

Высокая жизнеспособность и долговечность меди объясняется ее превосходной устойчивостью к коррозии. Срок службы медной кровли или фасада из меди составляет порядка 100 - 120 лет.

Медный лист обладает хорошей формуемостью, что позволяет применять этот материал для устройства кровли самой замысловатой формы.

Медные панели обладают высокой пластичностью даже при низких температурах.

Медные кровли помимо внешней привлекательности, надежности и долговечности являются экономически наиболее целесообразными, поскольку после установки больше не требуют никаких эксплутационных расходов. Медь не требует покраски или специальной обработки. Она сохраняет свои свойства на протяжениии всего срока эксплуатации.

Волнистые листы Ондулин (Франция) и Ондура (США) - это картонные аналоги шифера. Они изготовлены из целлюлозного картона с битумом и окрашены снаружи специальными красками. Размер таких листов примерно 2х1 м. Они легче стального листа или шифера, имеют разнообразную окраску, очень удобны в работе, но их долговечность существенно ниже, чем у шифера и не превышает 25-30 лет. Как и в случае применения обычного шифера, необходимо делать гидроизоляционный слой из рулонных материалов. Сооружение подобной кровли в районах с резко-континентальным климатом не рекомендуется.

  1. Обзор рынка шифера.

Сегодня российский рынок кровельных материалов предлагает потребителям широкий ассортимент продукции: шифер (листы асбестоцементные), кровельное железо, рубероид, керамическая и цементно-песчаная черепица, металлочерепица, поликров, битулин, филизол, гермокров, волнистые листы типа "Ондулин", мягкие кровельные плитки и другие.

Производство шифера (асбоцементных листов) в Российской Федерации организовано на 23 предприятиях, численность работающих в этой подотрасли - около 11 тыс. человек промышленно-производственного персонала.

  Практически в каждом федеральном округе нашей страны есть одно или даже несколько предприятий-производителей шифера. Многие из них имеют многолетнюю историю. Несколько заводов уже освоили новые технологии, запустили современные линии производства шифера.
     ОАО "Себряковский Комбинат асбестоцементных изделий" (СКАИ) производит асбесто-цементную продукцию уже более 50 лет, являясь одним из главных поставщиков шифера для России и стран СНГ. Предприятие выпускает волнистый и плоский шифер, а также другие стройматериалы, и имеет обширные рынки сбыта. Комбинат является градообразующим предприятием, и социально-значимой организацией Волгоградской области. Имеет престижные правительственные и общественные награды.
     ОАО "Белгородасбестоцемент" выпускает асбестоцементные листы (в том числе окрашенные) и другую продукцию. Листы среднего профиля этого предприятия удостоены наград во всероссийском конкурсе «100 лучших товаров России» в 2004 и 2007 годах. Прессованные асбестоцементные плитки, выпускаемые ОАО "Белгородасбестоцемент", также является дипломантом этого конкурса в 2007 году.
     ОАО АЦИ "Комбинат Красный строитель" (г. Воскресенск) производит асбесто-цементный шифер, волнистый (7-, 8-волновой) и плоский, а также другие стройматериалы. ОАО АЦИ "Комбинат "Красный строитель" предлагает также окрашенный шифер. На заводе используются акриловые водно-дисперсионные краски собственного производства. Помимо основных (синий, зеленый, коричневый), предлагаются оригинальные цвета шифера («хаки», «камуфляж», «металлик», «лазурный», «черепичный»). "Комбинат Красный Строитель" неоднократно удостаивался наград на российских международных выставках.

 ОАО "ЛАТО", находящееся в г. Саранске, занимается поставкой кровельных материалов, от розничных продаж до оптовых поставок. Предлагает шифер обычный (серый) и окрашенный (красный, зеленый, коричневый). Используются индивидуальный подход при работе с клиентами.
     ООО Комбинат "Волна" (г. Красноярск) - крупнейший в Сибири производитель асбестоцементных материалов. Предприятие было образовано в 1951 году. Комбинат по современной технологии производит шифер серый и шифер шести разных цветов (Волнаколор), плоский шифер, а также другие стройматериалы. Во время полной реконструкции производства в цехах предприятия были установлены новейшие европейские линии. Продукция комбината имеет множество дипломов и медалей с международных и российских выставок.
     ЗАО НП "Сухоложскасбоцемент" существует с 1937 года. Это крупнейшее на Урале и в Сибири предприятие выпускает листы асбоцементные волнистые и плоские, а также другие материалы из асбестоцемента. В годы великой отечественной войны завод выпускал оборонную продукцию. В 1980-е годы осуществлена реконструкция, на смену устаревшим технологиям пришли современные. Завод имеет множество наград и почетных знаков, в том числе почетное звание "Национальное Достояние" с вручением золотой медали и занесением в книгу "Национальное Достояние".
     ООО "Ульяновскшифер". Это предприятие существует с 1969 г. Основной номенклатурой продукции является 7-, 8-волновой шифер. На предприятии запущены новые технологические линии, начато производство окрашенного шифера.
     ОАО "Шиферник" – это новороссийский шиферный завод. Сравнительно молодое предприятие постоянно работает над улучшением качества и наращивает объемы производства. Выпускает волнистый и плоский шифер.
     Хотя шифер и был изобретен в Европе, сейчас асбестоцементные материалы во многих западных странах под запретом, и соответственно, не производятся.
     Импортный шифер в Россию чаще всего поставляется из Китая. У него неплохое качество и цена, но и в том и в другом аспекте он не превосходит продукцию отечественных производителей шифера, которые лидируют на местном рынке.

Заключение.

На первый взгляд может показаться, что шифер это тот вид кровельного материала, который не отличается особым разнообразием и о нем практически нечего говорить. Но на самом деле подобное мнение не отражает сегодняшнюю ситуацию. Сейчас существует несколько видов шифера, причем шифер больше не входит в группу недолговечных кровельных материалов, так как благодаря современным технологиям изготовления, удалось значительно продлить срок его службы, при этом сделав его достаточно привлекательным.

На данный момент природный шифер очень часто применяется в загородном домостроении. Натуральный шифер имеет очень много вариантов укладки, число которых уже превышает две сотни. Практически столько же существует вариантов изготовления плиток шифера. Благодаря этому, природный шифер позволяет осуществлять устройство кровли на поверхностях различной геометрической формы. Но, не зависимо от того, какой способ монтажа шифера выбран, а также какую форму имеют плиты шифера, он всегда прикрепляется к крыше по принципу рыбьей чешуи. Именно такой вариант крепления шифера исключает возможность попадания под него воды. Сегодня одной из наиболее популярных вариантов кладки натурального шифера является, так называемая, старогерманская кладка. Благодаря красоте, эту кладку считают основной из всех остальных. Используя старогерманскую укладку шифера, его плиты монтируются таким образом, что укладка не имеет определенной последовательности, и главная задача в таком случае - сократить расходы плит шифера.

Существуют также и шаблонные варианты укладки, это остроугольный, восьмиугольный, остроконечный шаблоны. Хочется заметить, что натуральный шифер используется не только в кровле крыш, он также применяется для декоративной отделки фасадов.

Список использованных источников и литературы.

  1. Г.И. Горчаков, Строительные материалы, Москва, 2006
  2. М.В. Дараган, Сокращение потерь материалов в строительстве,Киев, 2008
  3. Г. Домокеев, Строительные материалы, Москва, 2009
  4. А.Г. Комар, Строительные материалы и изделия, Москва, 2008