Почему расчёт сухого слоя жидких мастик часто оказывается неверным
В ходе практических работ по устройству мастичных гидроизоляционных покрытий были выполнены контрольные замеры фактической толщины сухого слоя. Полученные значения показали расхождение с расчётной толщиной, определённой по широко применяемой отраслевой формуле.
Для систем с высоким содержанием сухого остатка величина расхождения составила порядка 6–7%, что первоначально могло восприниматься как допустимое технологическое отклонение. Однако последующий анализ показал, что причина носит системный характер и связана с самим методом расчёта.
Было установлено, что традиционная расчётная модель использует сухой остаток по массе, но не учитывает объём испаряющегося растворителя. После перехода к объёмному расчёту результаты начали совпадать с фактически получаемой толщиной покрытия.
Проблема имеет практическое значение для проектирования и приёмки мастичных кровель и гидроизоляции. В СП 17.13330.2017 «Кровли» и проектной практике нормируется итоговая толщина водоизоляционного покрытия, а не масса нанесённого материала. При использовании упрощённой расчётной модели подрядчик может не получить проектную толщину покрытия даже при соблюдении заявленного расхода материала.
На рынке жидкие гидроизоляционные мастики почти всегда продаются в килограммах: банка 20–25 кг, расход 1–2 кг/м² и так далее. Но на кровле работает не масса нанесённого материала, а итоговая толщина сухого покрытия.
Проблема в том, что при расчёте сухого слоя часто используется упрощённая формула:
На первый взгляд такой подход выглядит логичным, однако для материалов с высоким содержанием растворителя точность такого расчёта может заметно снижаться.
Сухой остаток указывается по массе, а толщина покрытия определяется объёмом. При высыхании из мастики испаряется растворитель, и важно считать не только потерю массы, а потерю объёма растворителя.
Показательно, что действующая нормативная база — ГОСТ 30693-2000 «Мастики кровельные и гидроизоляционные. Общие технические условия» и ГОСТ 26589-94 «Методы испытаний» — не устанавливает метода расчёта толщины сухого слоя из параметров материала. Нормативная и проектная практика мастичных кровель и гидроизоляции оперирует толщиной сформированного покрытия, однако ГОСТ не описывает метод пересчёта параметров жидкой мастики в фактическую толщину сухого слоя. Отсутствие нормативного метода расчёта приводит к тому, что в отрасли широко применяется упрощённая модель, которая для материалов с низким сухим остатком может давать существенную погрешность.
Правильная формула
Первый шаг — вычесть объём испарившегося растворителя из полного объёма жидкого материала:
В развёрнутом виде:
где:
- m — масса банки,
- ρсмеси — плотность жидкой мастики,
- mраств — масса испаряющейся части,
- ρраств — плотность растворителя.
Пример
Материал: «Жидкая гидроизоляция»
- Банка: 25 кг
- Плотность жидкой мастики: 1,55 кг/л
- Сухой остаток: 62%
- Растворитель: 38%
- Плотность растворителя: 0,86 кг/л
Как обычно считают:
25 × 0,62 / 1,55 = 10,0 л
То есть заявляется примерно 10 м² при толщине 1 мм.
Как считать правильно:
- Объём жидкой мастики: 25 / 1,55 = 16,13 л
- Масса растворителя: 25 × 0,38 = 9,5 кг
- Объём растворителя: 9,5 / 0,86 = 11,05 л
- Реальный сухой объём: 16,13 − 11,05 = 5,08 л
Итог
| Метод расчёта | Площадь при 1 мм сухого слоя |
|---|---|
| Упрощённый расчёт | 10,0 м² |
| Правильный объёмный расчёт | 5,1 м² |
Сравнение нескольких материалов рынка
Площадь покрытия с банки 25 кг при заданной толщине сухого слоя (м²):
| Толщина сухого слоя |
Гипердесмо® | Жидкая кровля | Жидкая гидроизоляция | Эластомерик 110 | Эластомерик 911 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| правильный | упр. +7,5% | правильный | упр. +28,5% | правильный | упр. +96,8% | правильный | упр. +32,3% | правильный | упр. +22,1% | |
| 1 мм | 15,0 | 16,1 | 10,4 | 13,3 | 5,1 | 10,0 | 7,6 | 10,0 | 9,5 | 11,6 |
| 2 мм | 7,5 | 8,0 | 5,2 | 6,7 | 2,5 | 5,0 | 3,8 | 5,0 | 4,8 | 5,8 |
| 3 мм | 5,0 | 5,4 | 3,5 | 4,4 | 1,7 | 3,3 | 2,5 | 3,3 | 3,2 | 3,9 |
| 4 мм | 3,7 | 4,0 | 2,6 | 3,3 | 1,3 | 2,5 | 1,9 | 2,5 | 2,4 | 2,9 |
Примечание. «упр.» — упрощённый расчёт через массовый сухой остаток. Исходные параметры материалов (плотность, сухой остаток, расход и иные технические характеристики) приведены по опубликованным техническим паспортам соответствующих производителей и поставщиков материалов. Расчёты площади покрытия и сухой толщины выполнены авторами статьи по двум моделям: упрощённой отраслевой и объёмной с учётом плотности испаряющегося растворителя. Для сопоставимости расчётов использовалась единая модель плотности летучего органического растворителя.
Вывод
Если жидкая мастика содержит летучий растворитель, расчёт сухого слоя нельзя делать только через массовый сухой остаток. Для корректного расчёта нужно учитывать объём испаряющегося растворителя.
Для проектирования, приёмки и эксплуатации покрытия принципиальное значение имеет не масса материала в банке, а фактическая площадь, которую он закрывает при заданной толщине сухого слоя.