Применение теплоэффективных покрытий для наружных стен зданий

Размещено на http://allbest.ru

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Применение теплоэффективных покрытий для наружных стен зданий

Аюпова Зарема Венеровна, студент;

Гусев Николай Иванович, к.т.н., профессор;

Кочеткова Майя Владимировна, к.т.н., доцент

Сбережение тепловой энергии при эксплуатации жилья становится все более актуальной проблемой, охватывающей, как уже построенные, так и вновь строящиеся жилые здания. Необходимо реконструировать и строить новые дома так, чтобы повысить сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций вдвое без существенного увеличения нагрузки на фундаменты и без удорожания жилья.

Применение дешевых, преимущественно местных теплоэффективных материалов, может дать требуемый положительный результат. Вот почему в последнее время вновь повысился интерес к ячеистым бетонам, которые усиленно изучались и внедрялись в шестидесятые годы.

На основе комплексных научных исследований крупными коллективами, особенно НИИЖБом, ЛЕНЗНИЭПом была создана нормативно-техническая база по применению ячеистых бетонов или пенобетонов для ограждающих конструкций. Значительный вклад в научные разработки внес Пензенский инженерно-строительный институт, на базе которого были проведены три Всесоюзные тематические конференции по ячеистым бетонам. Весь этот наработанный материал не потерял своего значения и в настоящее время.

Следует лишь отметить, что прежнюю направленность по развитию газобетона сейчас следует принимать критически, поскольку технология газобетона весьма теплоемка, т.к. сопровождается автоклавной обработкой материала. Сейчас идет правильная ориентация на другой вид ячеистого бетона - пенобетон.

Прежде его меньше применяли из-за отсутствия эффективного пенообразователя, т.к. использовали для поризации пенобетона, или иначе поризованного раствора, гидролизованную кровь, стойкость пены которой невелика. Сейчас есть хорошие пенообразователи. Это позволяет вывести технологию применения пенобетона из заводских условий в построечные, что снижает его стоимость и энергозатраты, т.к. уменьшаются теплозатраты, а в летних условиях можно совсем отказаться от тепловой обработки материала.

Одним, на наш взгляд, важнейшим препятствием на пути возведения наружных стен зданий из пенобетона, является его недостаточная долговечность. Пенобетон хороший теплоизолятор, но он не обладает необходимой атмосферостойкостью и требует создания защитного наружного покрытия из материала с малым водопоглощением и высокой морозостойкостью. Вместе с тем этот материал должен иметь хорошую паропроницаемость, иначе поровая влага, накапливающаяся в стене и сезонно мигрирующая к наружной поверхности, будет скапливаться в приграничном слое пенобетона и при замораживании отрывать отделочное покрытие.

Требуется также, чтобы материал имел низкий, по сравнению с пенобетоном, модуль упругости, высокую деформативность и хорошую адгезию к пенобетону. Он должен быть и декоративным. Такой отделочный материал - пенополимерцементный раствор - разработан в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства. Его прочность при сжатии составляет свыше 9 МПа, при растяжении - 1,2 МПа. Модуль упругости на 15-30% ниже этого показателя для пенобетона. Материал трещиностоек, т.к. его деформативность составляет 0,76 мм/м. Коэффициент паропроницаемости равен 0,128 мг/м.ч.Па, что на 16% выше нормируемого. Материал декоративен и технологичен как в применении, так и при эксплуатации жилья. Созданный материал может быть рекомендован как атмосферостойкая защита для стен из пенобетона и других легкобетонных материалов.

Действительно, штукатурка до сих пор не выходит из широкого применения, как летом, так и в холодные дни, но только не для оштукатуривания стен из пенобетона, который должен обладать значительной паропроницаемостью.

По этой причине, поровая влага, находящаяся в холодном пенобетоне, мигрирует к наружным поверхностям стены и при замерзании отторгает наружную штукатурку. Вот почему мы обязаны наносить штукатурку не из тяжелого и плотного цементного раствора, а применять раствор для штукатурки с паропроницаемостью, равной, или близкой, паропроницаемости защищаемого пенобетона.

Лучше всего применять штукатурные растворы с введением в них пенообразователя, т.е. те же пенобетоны. Но поскольку введение пены в раствор снижает его прочность, применяют растворы более плотные, чем пенобетон, повышая плотность раствора до 1500 кг/м³. Такой раствор обладает надежным сцеплением с пенобетоном и хорошо пропускает накапливающуюся в пенобетонной стене влагу, исключая отторжение штукатурного слоя.

Такие штукатурные покрытия давно применяют при отделке стеновых панелей из ячеистого бетона или пенобетона в комбинации с декорирующими составами, как до тепловой обработки панелей, так и после нее. Так для декорирования поверхностей панелей по слою поризованного раствора применяют крошку каменных пород, брекчии из керамических плиток, цельные мелкие стеклянные или керамические плитки. Можно такие панели окрашивать атмосферостойкими эмалями.

Для ответа на поставленные в настоящей статье вопросы, нами был проведен комплекс исследований, направленных на создание нового материала для защитно-отделочных покрытий пенобетонных наружных стен отапливаемых зданий, рассчитанных на многолетнюю безремонтную эксплуатацию. Было установлено, что таким материалом является пенополимерцементный раствор на основе синтетического латекса СКС-65ГП (синтетический каучуковый стирольный - глубокой полимеризации), стабилизированный казеинатом аммония с добавлением неионогенного мыла ОП-7. Латекс в раствор добавляли по весу до полимерцементного отношения П:Ц=0,1.

Для наружной отделки стен здания из пенобетона применяют цветные, а также терразитовые штукатурки. Цветные штукатурки делают на основе цементно-известковых вяжущих с добавлением щелочестойких пигментов и белого кварцевого песка Цветные растворы получают, используя для синего цвета - ультрамарин; зеленого - окись хрома; красного - сурик; желтого - золотистую охру.

Раствор из терразитовых смесей получается более декоративным в связи с увеличением ассортимента и количества цветовых добавок. Но декоративные добавки снижают прочность и морозостойкость цементных растворов. Поэтому их количество не допускается более чем 10% от веса цемента. В связи с этим потребовалось провести ряд испытаний для окрашенных пенополимерцементных растворов.

Прочность при сжатии после 28-дневного хранения в воздушно-сухих условиях осталась в пределах прочности образцов без декоративных добавок и составила 0,94 МПа. А прочность после 35 циклов замораживания и оттаивания составила 1,18 МПа, т.е. получено приращение прочности, как и в образцах без декоративных добавок.

Прочность сцепления с пенобетоном после 28 дней воздушно-сухого твердения составила 0,9 МПа. Также не изменилась прочность сцепления при испытании 2-х слойных образцов с декоративными добавками на морозостойкость и на переменное увлажнение и высушивание по сравнению с образцами без добавок.

Хранение образцов на открытом полигоне в течение 1 года не снизило прочность пенополимерцементного раствора при сжатии. Прочность сцепления с пенобетоном несколько понизилась и составила 0,81 МПа.

При испытании в везерометре путем периодического дождевания, высушивания и облучения ультрафиолетовыми лучами в течение 500 часов, не снизило прочность при сжатии и не ухудшило цветостойкость. Прочность при сжатии составила 0,79 МПа, т.е. отмечается незначительное падение прочности до 0,02 МПа.

Цветостойкость раствора зависит от качества цемента и стойкости пигмента к щелочной среде и к ультрафиолетовому облучению.

Для проверки воздействия окружающей среды на цветостойкость и запыляемость растворов с различными добавками проверяли составы с П:Ц=0 и П:Ц=0,1 на латексе СКС-65ГП без пигмента и с пигментами:

1. Сурик железный - красный (5% от веса цемента);

2. Ультрамарин - синий;

3. Окись хрома - зеленый.

Путем сравнения испытуемых образцов с контрольными образцами, определяли изменение белизны с помощью фотометров. Результаты наблюдений показали, что белизна образцов снизилась незначительно, как и испытание в везерометре. Также мало повлияло и испытание на морозостойкость, увлажнение и высушивание, и испытание на открытом полигоне в течение года.

Проведенные исследования показали высокую степень пригодности пенополимерцементного раствора для теплоэффективных защитно-отделочных покрытий наружных стен из пенобетона.

Библиографический список

1. Гусев Н.И. Прочностные показатели полимерцементных композитов для наружного покрытия стен из пенобетона [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, К.С. Паршина // Региональная архитектура и строительство. - 2014. - №4. - С. -.36-40.

2. Гусев Н.И. Прочность сцепления пенополимерцементных растворов с пенобетонными наружными стенами отапливаемых зданий [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, К.С. Паршина // Региональная архитектура и строительство. - 2014. - №4. - С. -.52-57.

3. Гусев Н.И. Методика исследований физико-механических свойств пенополимерцементных растворов для защиты наружных стен из пенобетона [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, А.С. Щеглова // Современная техника и технологии. - 2014. - №12(40). - С. -.36-40.

4. Гусев Н.И. Исследование декоративных свойств поризованных растворов на атмосферные воздействия [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, Е.С. Аленкина // Современная техника и технологии. - 2014. - №12(40). - С. -115-118.

5. Гусев Н.И. Пенополимерцементные композиты на защите легкобетонных стен от воздействия окружающей среды [Текст] / Н.И. Гусев, А.С. Щеглова // Современная техника и технологии. - 2014. - №11(39). - С. -.97-99.

6. Кочеткова М.В. Предпосылки к выбору оптимальных композиций пенополимерцементных составов для защитно-отделочных покрытий стен из пенобетона [Текст] / М.В. Кочеткова, Н.И. Гусев, Е.С. Аленкина // Современная техника и технологии. - 2014. - №12 (40). - С. - 115-118.

Аннотация

Применение теплоэффективных покрытий для наружных стен зданий. Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Аюпова Зарема Венеровна, студент; Гусев Николай Иванович, к.т.н., профессор; Кочеткова Майя Владимировна, к.т.н., доцент

Дано обоснование отделки наружных стен от внешних воздействий поризованным пенополимерцементным раствором. Показано влияние декоративных добавок на атмосферостойкость и морозостойкость защитных растворов.

Ключевые слова: атмосферостойкость, морозостойкость, паропроницаемость, прочность сцепления, сопротивляемость знакопеременному увлажнению и высушиванию, трещиностойкость

Размещено на Allbest.ru