УДК 691.175

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫХ ПОРИЗОВАННЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ СТЕН ИЗ ПЕНОБЕТОНА

Гусев Николай Иванович1, Кочеткова Майя Владимировна2, Щеглова Анна Сергеевна3
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., профессор
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., доцент
3Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент

Аннотация
Сформулирована задача исследования пенополимерцементных растворов для защиты наружных пенобетонных стен от атмосферных воздействий, исходя из их паропроницаемости, попеременного увлажнения и трещиностойкости.

Ключевые слова: атмосферостойкость, гигроскопичность, девинилстирольный латекс, динамический модуль упругости, модифированный защитный раствор, паропроницаемость, поливинилацетатная дисперсия


RESEARCH PROBLEMS THE PROTECTIVE PROPERTIES OF POLYMER-MODIFIED POROUS SOLUTIONS FOR WALLS OF FOAM CONCRETE

Gusev Nikolai Ivanovich1, Kochetkova Maya Vladimirovna2, Shcheglova Anna Sergeevna3
1Penza State University of Architecture and Construction, Ph.D., Professor
2Penza State University of Architecture and Construction, Ph.D., Associate Professor
3Penza State University of Architecture and Construction, student

Abstract
The problem of the study polymer-solutions for the protection of exterior foam concrete walls from weathering, based on their vapor permeability, alternate wetting and crack.

Keywords: devinilstirolny latex, dispersion polyvinylacetate, hygroscopicity, modified protective solution, storage modulus, vapor permeability, weatherability


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Щеглова А.С. Задачи исследования защитных свойств полимерцементных поризованных растворов для стен из пенобетона // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 12. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/12/41725 (дата обращения: 29.09.2017).

Наружные стены отапливаемых зданий являются одним из самых сложных элементов дома из-за своей многофункциональности. В наиболее полной мере большинству требований соответствовало лищь дерево; хотя и оно не выдерживает природных воздействий, подвергаясь пожарам и гниению. В наше время появился такой материал как пенобетон, который не гниет, не промерзает и не горит. Стены из пенобетона хорошо «дышат», т.е. обеспечивают нормальный воздухообмен в помещениях. Однако и этот, ныне популярный у строителей материал имеет существенный недостаток: он не атмосферостоек и его требуется защищать от вредных природных воздействий. Причем, эту защиту нужно располагать с наружной стороны стены. Здесь возникает сразу целая серия проблем, требующих, чтобы материал защитного слоя был воздухо- и паропроницаем, морозостоек, обладал способностью пропускать мигрирующую к наружным слоям стены влагу, которую постоянно поставляют в наружную стену обитатели дома. Вот почему создание атмосферостойкого покрытия пенобетона превращается в сложную задачу. Сейчас наружные пенобетонные стены чаще всего делают из пенобетонных блоков, но можно применять и стеновые панели. Для изготовления стен чаще всего применяют пенобетон с плотностью около 600 кг/м3, обладающего прочностью при сжатии 3,5-4 МПа. При возведении стен из мелкоштучных блоков или панелей, применение панелей выглядит предпочтительнее. И тогда сам собою возникает вопрос: готовить не только панели, но и выпускать их полностью готовыми, т.е. офактуренными.

В строительной практике известно много способов отделки панелей в процессе их изготовления. На наш взгляд наиболее приемлемым способом защиты панелей является их отделка с применением поризованного раствора. Поризованный раствор, уложенный на пенобетонную стену слоем до 2 см, может защитить стену от атмосферных воздействий при условии улучшения его свойств добавками полимера, в частности дивинилстирольного латекса или поливинилацетатной дисперсии. Проведенные нами исследования позволили выявить оптимальные количества добавок и их воздействие на различные свойства полимерцементных составов, определить способность этих материалов твердеть на  пористом основании, не снижая прочности сцепления с пенобетоном.

Поризация защитно-отделочного раствора пеной должна исходить из цели сближения его качественных различий с пенобетоном стены. Особенно это касается величины температурно-влажностных деформаций, показателей паропроницаемости, влияющих на уровень трещиностойкости. При этом не следует забывать, что при нанесении на пенобетон защитно-отделочного покрытия из цементного раствора он быстро обезвоживается вследствие высокой гигроскопичности пенобетона, что приводит к потере прочности раствора, а также резко уменьшает прочность сцепления в контактном слое.

Ряд весьма нужных и даже необходимых свойств, можно придать поризованному раствору при введении в него высокомолекулярных органических веществ, в результате чего образуются новые вещества с нужными свойствами. Эти материалы обладают разнообразными структурно-механическими и физическими свойствами, характерными как для цемента, так и для полимера. Сейчас в полимерцементных композициях все больше применяются водные дисперсии полимеров. Это продукты эмульсионной полимеризации и сополимеризации различных полимеров – винилацетата, винилхлорида, винилденхлорида, стирола, полиуретана, метилметакрилатной и эпоксидной смол и др.

Ряд специалистов считают, что химическое взаимодействие между цементным клинкером и полимером отсутствует, т.е., следует полагать, что глобулы полимеров откладываются в дефектных разрывах и неплотностях формирующегося цементного камня и идет обычный процесс гидратации и твердения портладнцемента. С другой стороны идет процесс коагуляции (по мере уменьшения количества свободной воды) полимера в глобулы и пленки, которые откладываются дискретно в точках свободных от продуктов твердения цемента.

Если цементный камень характеризуется модулем упругости около 15000МПа, то для линейных полимеров он не превышает 300-600МПа, т.е. на два порядка ниже. Оптимальный состав их композиции должен соответствовать указанному соотношению, т.е. количество полимера должно быть существенно меньшим, чем цемента. Именно в этом случае создается жесткий цементно-песчаный каркас, а полимеры лишь дискретно модифицируют его, улучшая упруго-прочностные свойства.

Можно предположить, что введение полимера в цементный раствор поризованный пеной, улучшит его физико-механические свойства аналогично тяжелому бетону. Поэтому предстоит исследовать основные свойства пенополимерцементных растворов с учетом их целенаправленного использования в качестве защитно-отделочных покрытий для стен из пенобетона.

Выше отмечалась эффективность использования поризованных растворов для отделки панелей из пенобетона. Определенный интерес представляет задача использования этих растворов, с улучшенными (за счет введения органических связующих веществ) свойствами, для отделки пенобетонных стен. Основной задачей выполняемых исследований, было изучение свойств пенополимерцементного раствора применительно к использованию его в качестве наружных защитно-отделочных покрытий стен из пенобетона, панельных или блочных. Чтобы получить определенные результаты и сделать выводы о свойствах пенобетона с полимерными добавками, предстоит решить ряд частных задач. Поскольку эффективность полимерцементных композиций основана не на химическом взаимодействии минерального вяжущего и полимера, а на отложении глобул и пленок последнего в контактах поликристаллических сростков цемента и микродефектах, особое значение приобретают: стабильность полимера и предотвращение его преждевременной коагуляции. При этом, регулирование структурной прочности и пластичности раствора достигается подбором вида и количества полимера, а также соответствующего стабилизатора для  изучение реологических (пластометрических) характеристик используемых композиций. Равномерное распределение полимера в пенополимерцементном растворе обеспечивается посредством оптимальных условий перемешивания, а установление необходимого количества воды в растворе, с целью изучения интенсивности ее физико-химического связывания и испарения, исследуется по стандартной методике.

Эти проблемы исследований вытекают из теоретических основ твердения полимерцементных композиций.

Для выявления возможности использования пенополимерцементных растворов в качестве защитно-отделочных покрытий пенобетона ставится задача изучить их физико-механические свойства и процессы структурообразования при нанесении на пористое основание из пенобетона, проверить паропроницаемость, атмосферостойкость, а также влияние технологических факторов на формирование защитного покрытия. В задачу исследований входит также проверка пригодности пенополимерцементных растворов для отделки панелей из пенобетона  в производственных условиях, с оценкой их технико-экономической целесообразности.

Установлено, что пенобетон является одним из самых эффективных материалов для наружных стен зданий. Создание для него защитно-отделочных покрытий заводского нанесения, не требующих существенных послемонтажных затрат на стройплощадке при любых погодных условиях, имеет большое практическое значение. Наиболее распространенным материалом для отделки является поризованный раствор. В последнее время получает распространение отделка панелей после набора прочности пенобетоном. При этом  заслуживает внимания применение для отделки нового вида поризованного раствора с добавлением полимера, позволяющего изменять свойства отделочного покрытия.  Дальнейшее повышение качества цемента и бетона все чаще идет по пути использования цемента в сочетании со специальными добавками. Данная тенденция определяет одно из важнейших направлений развития технологии бетона. Она заслуживает внимания и для решения задач повышения качества панелей из пенобетона. Введение в цементный поризованный раствор высокомолекулярных органических веществ поливинилацетата или дивинилстирольного латекса существенно улучшает как раз те его свойства, которые без полимерной добавки делают полимерный раствор непригодным для нанесения на пенобетон. Для решения вопроса о возможности применения в качестве защитно-отделочного покрытия наружных стен из пенобетона декоративного пенополимерцементного раствора, необходимо провести исследование стабильности пенополимерцементных композиций, их реологических характеристик, а также основных физико-механических и технологических свойств, с проверкой полученных данных в производственных условиях.


Библиографический список
  1. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. Наружные стены отапливаемых зданий из высокоэффективного материала // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL:http://web.snauka.ru/issues/2014/11/40691 (дата обращения: 18.11.2014).
  2. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Алёнкина Е.С. Выполнение строительных процессов с применением растворов и бетонов // Современные научные исследования и инновации. – Май 2014. – № 5 [Электронный ресурс]. URL:http://web.snauka.ru/issues/2014/05/34554 (дата обращения: 17.05.2014).
  3. Гусев Н.И. Технология создания строительной продукции [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, Ю.П. Скачков. – Пенза: ПГУАС, 2014. – 147 с.
  4. Гусев Н.И. Организационные основы строительных процессов [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, В.И. Логанина. – Пенза: ПГУАС, 2014. – 271 с.
  5. Гусев Н.И. Полимерцементные композиции для наружной отделки пенобетонных стен [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, К.С. Паршина //  Региональная архитектура и строительство. – 2014. – №2. –С. 74-78.
  6. Гусев Н.И. Из опыта реставрации старых зданий [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, К.С. Паршина //  Региональная архитектура и строительство. – 2014. – №1. – С. 128-131.


Все статьи автора «Кочеткова Майя Владимировна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: