Значительно больший эффект даст переход на выпуск конструкций из бетонов объемной массы 500 – 600 кг/м³. Предпосылкой для этого является отечественный и зарубежный опыт. Уже сейчас передовые отечественные заводы  освоили производство пенобетона объемной массы 550 – 600 кг/м³, с прочностью 3,0-3,5 МПа. Аналогичный процесс повышения прочностных показателей пенобетона отмечается и за рубежом. Передовые шведские предприятия выпускают конструктивный пенобетон с объемной массой 500 и 600 кг/м³ и соответственно, прочностью при сжатии 3,0 и 6,5 МПа. Аналогичные показатели достигнуты и фирмами Германии.

Применение пенобетона с пониженной объемной массой при достаточно высокой прочности делает этот материал практически неконкурентным для ограждающих конструкций. Это особенно важно, если учесть, что потребность в стеновых материалах будет непрерывно возрастать. Кроме того будет наблюдаться сдвиг географического размещения строительства на Восток и Север, что вызовет развитие выпуска эффективных, в теплотехническом отношении, строительных материалов, каковым и является пенобетон.

При современном строительстве жилые дома из пенобетона принимаются в эксплуатацию только с офактуренными наружными стенами. Поэтому панели из пенобетона, применяемые в жилищном и промышленном строительстве, должны иметь защитно-отделочное покрытие, нанесенное в процессе их изготовления. В сочетании с требованием высокой заводской готовности изделий строители обязаны повышать качество отделки фасадов зданий путем применения долговечных декоративных материалов. Учитывая огромный объем строительства в нашей стране, материалы для защитно-отделочных покрытий должны быть качественными и дешевыми, преимущественно местного производства. Поэтому фасадным стеновым панелям, способам их лицевой отделки должно быть уделено максимальное внимание. Различают отделку: по форме лицевой поверхности, которая может быть плоская или профильная; по цвету и по фактуре. Наружная отделка должна выполняться с учетом трех основных показателей: надежность отделочного слоя и долговечность самой конструкции стеновой панели, ее эстетическая выразительность, технологичность в исполнении с использованием недефицитных и дешевых материалов.

Из сопутствующих факторов следует отметить: строительную технологичность, т.е. возможность без дополнительных трудовых и материальных затрат из «красивых» панелей заводского изготовления возвести «красивый» дом, эксплуатационную технологичность, выражающуюся в высоком качестве здания в течение длительного периода эксплуатации без дополнительных материальных и трудовых затрат.

Указанным требованиям в наибольшей степени, на наш взгляд, отвечают отделки бетоном (с заполнителем из щебня или без него), щебнем декоративных каменных пород, керамической или стеклянной плиткой.

Известно много способов отделки панелей из пенобетона. В зависимости от ее вида на отделку фасадов зданий затрачиваются различные средства. Иногда, даже отлично изготовленные панели, в результате транспортировки и построечных работ требуют перед сдачей дома в эксплуатацию повторной отделки и доводки. Поэтому при выборе отделочного слоя следует учитывать его возможные повреждения при транспортировке и монтаже. Он должен быть прочным, а полученные повреждения и загрязнения должны устраняться одинаково легко как летом, так и зимой.

Заводская отделка панелей из пенобетона выполняется как доавтоклавная  так и послеавтоклавная.

Доавтоклавная отделка применяется при изготовлении изделий в индивидуальных формах. Отделочный слой при этом формируется снизу или сверху. При отделке «лицом вниз» применяется дробленый искусственный или естественный камень, керамическая или стеклянная плитка, декоративный поризованный раствор, рельеф, наносимый на нижнюю поверхность через копир. При отделке «лицом вверх» поверхности свежеотформованной панели может придаваться различная фактура путем накатки валиком или вытягиванием, а также путем прикатки с присыпкой декоративным щебнем.

Послеавтоклавная отделка может применяться как для изделий, изготовленных в индивидуальных формах, так и для изделий, изготовленных по резательной технологии. Учитывая известные технико-экономические преимущества резательной технологии, послеавтоклавная отделка занимает преимущественное положение. Самыми прогрессивными способами послеавтоклавной отделки  является отделка дроблеными каменными, стеклянными или фарфоровыми материалами на полимерцементном, эпоксидном или акриловом связующем, наносимыми присыпкой или в электростатическом поле. Применяется также отделка кремнийорганическими или другими стойкими красками.

Как уже отмечалось, пенобетон, имеющий пористую структуру, отличается повышенной гигроскопичностью и влажностью. Обычно на его поверхность наносят слой другого, более атмосферостойкого и декоративного материала. При этом требуется обеспечить монолитность двух разнообразных материалов при длительном воздействии окружающей природной среды. Наибольшее влияние на совместную работу пенобетона и защитно-отделочного покрытия оказывает различие в их паропроницаемости и деформативности. Пенобетон обладает высокой паропроницаемостью и хорошо пропускает мигрирующую из помещений влагу. Поэтому, покрытие с малой паропроницаемостью будет задерживать эту влагу, накапливая ее в толще бетонной стены, что, в конечном счете, приводит к ее переувлажнению и размораживанию в осеннее-зимний период.

Прочность сцепления пенобетона с отделочным покрытием в значительной степени определяется величиной их деформаций и, в первую очередь, температурно-влажностных деформаций. От этих показателей зависит и трещиностойкость покрытия.

Для доавтоклавной отделки панелей наиболее широко применяют отделку дроблеными естественными или искусственными каменными материалами непосредственно по пенобетону или по поризованному раствору с объемной массой 1200-1400 кг/м³. Но поризованный раствор применяется и в качестве самостоятельного средства отделки. Для повышения его декоративных свойств в него вводят каменный дробленый наполнитель и пигменты или применяют цветные цементы. При этом панели изготавливают «лицом вниз». Дно формы может смазываться замедлителем схватывания цемента. После выдержки в автоклаве поверхность очищается щетками и промывается или подвергается механической обработке с помощью фрез. Отделочному слою может быть придана гладкая, бороздчатая, точечная или другая фактура.

Исследование и анализ существующих: источников информации, диссертаций, научных статей, методических пособий, результатов испытаний образцов, позволит выделить основные аспекты и ответить на вопросы, связанные с изучением железобетонных балок с полимерцементной защитой. Изучив имеющиеся источники, мы сможем проанализировать испытанные образцы для получения результатов необходимых для выполнения выпускной квалификационной работы магистра, что сделает исследование более проработанным.

На данный момент имеется ряд испытаний образцов и разработаны методы расчета, посвященные балкам с полимерцементной защитой.

Однако все существующие наработки в этой области не полностью освещают тему расчета изгибаемых элементов покрытых полимерцементной защитой от воздействия агрессивных сред. Для железобетонных балок с полимерным покрытием требуется выделить методику расчёта трещиностойкости и деформативности.

Современное строительство в основном представляет собой конструкции из железобетона. Они могут быть как монолитными, так и сборными, но в любом случае преобладает применение именно этого материала.

Развитие железобетонного строительства начинается еще с конца 19-го века, но до настоящего времени еще не потеряло своей актуальности, а наоборот используется все чаще и чаще.

Основной проблемой в железобетоне является арматура, а точнее ее предрасположенность к коррозии. Несмотря на защитный слой, в кислотных средах арматура может разрушаться и будет происходить процесс окисления металла, находящегося внутри конструкции. Именно по этой причине стали разрабатывать методы защиты арматуры от данного разрушающего воздействия. Одним из методов защиты железобетона от разрушения в кислотных средах стало применение защитного слоя из полимерцементного вещества – каутона. Каутон – каучуковый бетон, композитный материал, обладающий высокой химической стойкостью в условиях агрессивных сред, разработанный преподавателями кафедры железобетонных и каменных конструкций ВГАСУ [1-5].

Таблица 1 – Компонентный состав полимерцементного бетона (каутона)

Проведем испытание балок, покрытых полимерцементным веществом – каутоном, для определения числовых показателей разрушения балок при механической нагрузке. Для испытания готовим опытный образец железобетонной балки, покрытой полимерцементным веществом, размером 1400x120x60 мм, представленный на рисунке 1.

Рис. 1 Испытание полимерцементной покрытой балки

 Испытание полимерцементной защищенной балки проводилось в ЦКП (Центр коллективного пользования имени профессора Ю.М. Борисова ВГТУ), для этого была задействована универсальная напольная гидравлическая испытательная система (модель 600 KN), удовлетворяющая всем требованиям нормативной документации и аттестованная в установленном порядке.

На рисунке 2 представлен образец балки с полимерцементной защитой после проведения испытания.

Рис. 2. Балка с полимерцементной защитой после испытания

Для более тщательного изучения темы железобетонных балок с полимерцементным покрытием будет сделан анализ результатов данных испытаний в выпускной квалификационной работе магистра.

Вывод

 Анализ результатов исследований, проводившихся раньше, говорит об отсутствии методик расчёта деформативности и трещиностойкости изгибаемых железобетонных конструкций с полимерцементной защитой. Из этого следует, что существует необходимость в корректировке данных с целью применения их для конструкций, изготовленных с применением каутона.