УДК 691.175

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ЗАЩИТНО-ОТДЕЛОЧНОГО ПОКРЫТИЯ С ПЕНОБЕТОНОМ

Щеглова Анна Сергеевна1, Гусев Николай Иванович2, Кочеткова Майя Владимировна3
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., профессор
3Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., доцент

Аннотация
Приведено описание методики испытания образцов из пенобетона с нанесенным на них слоем защитно-отделочного покрытия из пенополимерцементного раствора. Приведены результаты испытания двухслойных образцов на капиллярное увлажнение и водонасыщение при погружении в воду.

Ключевые слова: коэффициент размягчения, полимерцементное отношение, прочность при сдвиге, прочность сцепления пенополимерцементного раствора и пенобетона


METHODS DETERMINATION OF ADHESION PROTECTIVE FINISHING COATINGS WITH FOAM CONCRETE

Shcheglova Anna Sergeevna1, Gusev Nikolai Ivanovich2, Kochetkova Maya Vladimirovna3
1Penza State University of Architecture and Construction, student
2Penza State University of Architecture and Construction, Ph.D., Professor
3Penza State University of Architecture and Construction, Ph.D., Associate Professor

Abstract
The description of the test procedure samples of foam coated with a protective layer them the finish of polymer-solutions. The results of tests on samples of two-layer wicking and water saturation when immersed in water.

Keywords: adhesion strength polymer-solutions and foam concrete, polymer-ratio, shear strength, softening coefficient


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Щеглова А.С., Гусев Н.И., Кочеткова М.В. Методика определения прочности сцепления защитно-отделочного покрытия с пенобетоном // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 2. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/47116 (дата обращения: 30.09.2017).

Для возведения наружных стен отапливаемых зданий трудно выбрать более подходящий материал, чем пенобетон. Применение пенобетона в качестве материала для возведения стен является весьма эффективным теплотехническим решением, способствующим снижению затрат на стены на 20-25%, а снижение нагрузки на фундаменты еще более увеличивает эту эффективность. Однако, на пути широкого применения таких стен стоит задача их защиты от атмосферных и сезонно-климатических воздействий.

Сейчас используется немало самых разнообразных способов устройства защитно-отделочных покрытий пенобетона. Их выполняют или в процессе возведения стены или после твердения пенобетона. При тонкослойных покрытиях, наносимых приемом окрашивания, возникает проблема сохранения отделочного покрытия, как в процессе строительства, так и в процессе эксплуатации таких стен. Наиболее приемлемым способом защиты пенобетонных стен, на наш взгляд, является способ их отделки поризованным раствором на композиционной основе с введением в раствор полимерных композитов, в частности дивинилстирольного латекса СКС-65ГП или поливинилацетатной дисперсии. В пользу этого выбора говорит улучшение прочностных характеристик защитно-отделочных растворов, снижение в них величины модуля упругости в зависимости от концентрации полимера. Это снижение увеличивает растяжимость композита, что значительно увеличивает его трещиностойкость. Прочность поризованного раствора при сжатии может быть доведена до 6 МПа.

Применение поризованного композита для покрытия стен из пенобетона возможно при его хорошем сцеплении с пенобетоном. Вводимые в раствор полимерные добавки улучшают адгезию двух соединяемых материалов.

Прочность сцепления определяли путем откалывания фактурного слоя стальными клиньями как показано на рисунке.

 

Рисунок. Схема определения прочности сцепления при раскалывании

а – защитно-отделочный слой; б – образец из пенобетона.
1 – клинья; 2 – опоры пресса; 3 – подкладка из поролона.

Предварительно, проведенными испытаниями было установлено соотношение между прочностью при сдвиге и прочностью при раскалывании, в соотношении R сдвига = 1,6 R раскал. В дальнейшем все данные будут приводиться с пересчетом на R сдвига. Образцы испытывали после высушивания до постоянного веса, кроме специальных  испытаний в водонасыщенном состоянии.

При испытании давление на образец передавали равномерно со скоростью 0,1-0,2 Н/сек до момента разрушения. Помимо величины разрушающей нагрузки фиксировался характер разрушения. Испытания производили в 7; 28 и 60-дневном возрасте после их изготовления.

Прочность сцепления пенополимерцементного раствора с пенобетоном в значительной степени определяется адгезионными свойствами полимерной добавки, а также ее положительным влиянием на влагоудерживающую способность раствора. Полимер, обладая в несколько раз большей адгезией, чем цемент, повышает сцепление раствора с пенобетоном, а предотвращая отсос влаги из раствора, способствует нормальной гидратации цемента в контактной зоне и более полному проявлению его адгезионных свойств. Высокие адгезионные свойства поливинилацетата хорошо известны. Свежий бетон с применением поливинилацетата склеивается со старым, достигая адгезии на отрыв до  0,1 МПа. Прочность склеивания пенобетонных призм поливинилацетатцементом при сдвиге достигает 0,8 МПа при условии воздушно-сухого хранения образцов. В тех же условиях при П:Ц= 0,1–0,15 каучукцементные составы имеют несколько меньшую адгезию, но при влажном хранении каучукцемент обладает значительно большей прочностью сцепления, чем поливинилацетатцементы.

В нашем случае растворы на ПВАД и латексе показали почти одинаковые адгезионные свойства в воздушно-сухих условиях (табл.1). Преждевременная коагуляция латекса оказывает на прочность сцепления весьма неблагоприятное воздействие. Добавка латекса в этом случае не повышает адгезию по сравнению с немодифицированным составом.

Таблица 1 – Прочность сцепления полимерцементного раствора с пенобетоном  в МПа.

Состав раствора без полимера

Полимерце

ментное отношение П:Ц

Прочность сцепления после твердения через

7 дней

28 дней

60 дней

0

0,30

9,25

0,29

Раствор с ПВАД

0,07

0,34

0,56

0,62

0,10

0,51

0,35

1,48

0,15

1,32

1,38

1,41

0,20

0,96

1,23

1,52

Раствор с латексом СКС-65ГП

0,07

0,55

0,71

0,82

0,10

0,72

0,88

0,86

0,15

1,35

1,48

1,42

0,20

0,11

0,10

0,15

Анализируя характер разрушения двухслойных образцов, можно заключить, что адгезия раствора растет несколько быстрее, чем его прочность. В семидневном возрасте разрушение происходит часто по раствору, а не по поверхности сцепления или пенобетону, как в более позднем возрасте. Проведенные испытания свидетельствуют о хорошем сцеплении пенополимерцементного раствора с пенобетоном при П:Ц=0,1. Дальнейшее увеличение ПВАД или латекса СКС-65 ГП вряд ли целесообразно, поскольку достигнутая адгезия уже превышает прочность пенобетона.

Для изучения действия увлажнения на прочность сцепления провели две серии опытов. В первой серии гидроизолированные с боковых граней двухслойные образцы, высушенные до постоянного веса, насыщались водой путем капиллярного подсоса через фактурный слой. Для этого образцы с фактурным слоем 18 мм устанавливали на подставки и заливали водой до погружения их в воду на глубину 13 мм. Во второй серии опытов образцы погружались в воду полностью. Прочность сцепления определяли в первом случае через 24 и 48 часов,  во втором – через 12 и 24 часа сразу после извлечения из воды. Влияние увлажнения на прочность сцепления показаны в таблице 2.

Таблица 2 – Влияние увлажнения на прочность сцепления пенополимерцементного раствора с пенобетоном

 

Вид полимера

Полимерце

ментное отношение П:Ц

Водонасыщение при капиллярном подсосе

в течение

Водонасыщение при полном погружении

в течение

24 часов

48 часов

12 часов

24 часов

Rсдв

Коэф.

раз

мягч.

Rсдв

Коэф

раз

мягч.

Rсдв

Коэф

раз

мягч.

Rсдв

Коэф.

раз

мягч.

0 0,08 0,33 0,09 0,38 0,16 0,65 0,18 0,74
 

ПВАД

0,07 0,41 0,59 0,29 0,42 0,48 0,69 0,23 0,33
0,10 0,57 0,76 0,56 0,75 0,52 0,70 0,51 0,68
0,15 0,73 0,67 0,66 0,61 0,66 0,61 0,72 0,66
 

СКС-65ГП

0,07 0,14 0,49 0,13 0,45 0,17 0,59 0,23 0,80
0,10 0,16 0,55 0,13 0,44 0,23 0,78 0,17 0,58
0,15 0,17 0,50 0,13 0,38 0,18 0,53 0,15 0,44

Более всего снизили прочность сцепления образцы без добавки полимера. Прочность сцепления во второй серии опытов оказалась более высокой, чем в первой. При разрушении по контактному слою в большинстве образцов, особенно при высоком П:Ц, пенобетон оставался сухим. Составы с ПВАД и латексом СКС-65 ГП, даже при двухсуточном водонасыщении, показали удовлетворительное сцепление с пенобетоном. Разрушение происходило, как правило, по пенобетону (при П:Ц=0,1–0,2) или по раствору (при П:Ц=0,07). Некоторое повышение прочности сцепления немодифицированного состава после водонасыщения, объясняется дополнительной гидратацией цемента, обезвоженного в начальной фазе твердения.

При испытании образцов, увлажненных как первым, так и вторым способами и высушенных до постоянного веса, восстанавливают прочность сцепления до исходных величин.

Полученные результаты позволяют считать прочность сцепления пенополимерцементных растворов на основе ПВАД и латекса удовлетворительной при П:Ц=0,1.


Библиографический список
  1. 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.
  2. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Щеглова А.С. Методика исследований физико-механических свойств пенополимерцементных растворов для защиты наружных стен из пенобетона // Современная техника и технологии. 2014. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/12/5244.
  3. Кочеткова М.В., Гусев Н.И., Аленкина Е.С. Исследование декоративных свойств поризованных растворов на атмосферные воздействия // Современная техника и технологии. 2014. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/12/5243
  4. 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 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/12/41725.
  5. Кочеткова М.В., Гусев Н.И., Щеглова А.С. Пенобетон – эффективный материал для наружных стен отапливаемых зданий // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/12/41724
  6. 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.
  7. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Алёнкина Е.С. Выполнение строительных процессов с применением растворов и бетонов // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 5 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/05/34554.
  8. 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.
  9. Гусев Н.И. Полы с высокими эксплуатационными качествами [Текст] / Н.И. Гусев, К.С. Паршина, М.В. Кочеткова //  Региональная архитектура и строительство. – 2014. – №1. –С. 64-68.


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: