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.

Полимер	Время твердения сут.	Прочность при сжатии после их воздушно-сухого твердения в течение 7, 28, 60 и 180 суток. МПа				Объемная масса кг/м3
–	28	4,2	4,2	4,2	4,2	1510
Поливинилацетатная дисперсия	7	4,7	6,7	8,0	8,8	1502
	28	5,0	7,7	8,3	10,1	1502
	60	5,7	10,2	11,5	11,0	1502
	180	8,3	11,5	12,8	11,5	1502
Полимерцементное отношение	П:Ц	0,07	0,10	0,15	0,20	–
Латекс СКС-65ГП	7	4,2	9,2	7,2	6,7	1518
	28	5,3	9,7	10,2	9,5	1518
	60	7,2	9,8	11,5	10,1	1518
	180	8,0	10,0	12,3	10,4	1518

Повышенная концентрация содержания полимера в испытываемом растворе показала более значительный темп роста прочности по сравнению с низким его содержанием в более тощих составах. Было замечено также, что с увеличением концентрации полимера свыше 0,15 П:Ц, особенно раствора на основе латекса, – снижают его прочность при сжатии. Такая особенность полимерцементных композитов объясняется пластифицирующими свойствами полимерных добавок. Кроме того, полимерная добавка увеличивает водоудерживающую способность раствора, что способствует в условиях воздушно-сухого хранения образцов более полной гидратации цемента по мере увеличения П:Ц. Некоторое снижение прочности при сжатии растворов с латексом при П:Ц до 0,20 объясняется преобладанием в цементном камне эластичных и податливых частичек полимера, особенно каучука. Об этом дополнительно свидетельствуют и данные об испытании полимерцементных растворов с целью определения их модуля упругости. С ростом концентрации полимерной составляющей величина модуля упругости, как правило, снижается, что свидетельствует о преобладании в цементном камне эластичных и податливых частичек каучука.
В пенополимерцементных растворах это аномальное явление наблюдается уже при П:Ц = 0,15. На наш взгляд это можно объяснить тем, что более тонкие межпоровые перегородки пенораствора, пронизанных глобулами каучука, обладают большей податливостью, чем скелет тяжелого раствора.
Пенополимерцементные растворы на латексе СКС-65ГП исследуемого состава по прочности пригодны для защитно-отделочных покрытий при П:Ц от 0,07 до 0,20.
Величина предела прочности при осевом растяжении определялась раскалыванием по формуле σ_{р =}  ;
где Р_мах - разрушающая нагрузка в МПа;
а – длина ребра куба в см.
Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Согласно полученным данным четко прослеживается положительное влияние добавки полимера на прочность при растяжении. При введении полимера в количестве П:Ц от 0,10 до 0,20 прочность при растяжении возрастает более чем в два раза. По мере увеличения П:Ц прочность интенсивно повышается в начальный период твердения. После 28 дней прочность увеличивается незначительно.
Относительная прочность при растяжении составляет: для контрольного состава - ; для растворов на ПВАД - ; для растворов на СКС-65ГП - . Это свидетельствует о большей растяжимости, эластичности пенополимерцементных растворов, по сравнению с обычным раствором. Такое свойство полимерцементного раствора можно отнести к самому благоприятному его качеству, поскольку большая растяжимость и эластичность защитного покрытия напрямую связана с таким показателем как трещиностойкость, следовательно, и долговечность защитного покрытия. Трещиностойкость, на которую оказывает влияние общая деформативность покрытия, связана и с другим показателем атмосферостойкости, а именно – морозостойкостью. Это качество для материала, работающего в диапазоне знакопеременных температур и выполняющего защитные функции, является весьма ценным свойством. Известно, что знакопеременные температуры, как и другое воздействие на материал, расшатывает его структуру, в том числе и на клеточном уровне, вызывая разрушение пористой структуры материала.
Таким образом, можно констатировать, что полимер весьма благоприятно, до определенных пределов, сказывается на свойствах композитного материала, превращая его в материал в виде наполненной пластмассы с жестким цементным каркасом, с концентрацией, зависящей от величины полимерцементного отношения.
Прочность при сдвиге определяли с помощью приспособления рекомендованного инструкцией СН 277-70, которое устанавливали в прессе с усилием 5т. Прочность сцепления поризованного раствора с пенобетоном должна быть не менее 3МПа. Следовательно, прочность пенополимерцементного раствора при сдвиге должна быть также не менее 3МПа.
Как видно из таблицы 3, в которой приведены результаты испытаний пенополимерцементных растворов на сдвиг, растворы на основе ПВАД имеют несколько большую прочность, чем растворы на основе латекса. 

Прочность растворов возрастает по мере увеличения П:Ц. В растворах на основе латекса при увеличении П:Ц более 0,15, прочность снижается примерно также, как это имеет место при испытании на сжатие. Пенополимерцементные растворы удовлетворяют требованиям прочности при сдвиге для защитно-отделочных покрытий пенобетона.