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.

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

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.

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»