Декоративные поризованные бетоны в отделке панелей

Современное индустриальное строительство выдвинуло задачу массового применения наружных стеновых панелей из легких бетонов. Отделкой их во многом определяется качество крупнопанельных зданий. Широко применяются в отделке декоративные бетоны.

Однако плотные фактурные слои из декоративных бетонов (у=2200—2100 кг/м3) обладают сравнительно малой паропроинцаемостью и значительным различием в упругих и деформативных свойствах с легким бетоном, что отрицательно влияет на долговечность отделки панелей. Введение воздухововлекающих добавок в бетонные смеси позволяет получать облегченные отделочные слои с заданной прочностью и повышенной стойкостью.

В строительной практике освоена лишь поризация растворов на кварцевом песке с добавкой ГК для отделки панелей из автоклавных ячеистых материалов. Во ВНИИНСМе изучены свойства декоративных бетонов поризоваиных воздухововлекающими добавками на заполнителях из природного камня. Использовались следующие материалы: белый портландцемент марки 400, песок и щебень Веневского известняка (у = =2240 кг/м3 и Коелгннского мрамора (у=2700 кг/м3). Тучковский кварцевый песок М кр=2,40, пенообразователь ПО 6 (гидролизованная кровь ГК), нейтрализованная возду.хововлекающая смола СНВ и омыленным древесный пек (ЦПИИПС-1).

Бетонные смеси приготовлялись с разным соотношением цемента и заполнителя, разлнчпым: В/Ц и количеством добавки. Образцы бетонов размером 10х10х10 см и 4x4X16 ем после 16 ч выдержки пропаривались при 95°С по режиму 1+7 ч.

Изучалось влияние каждого компонента смеси на структуру и свойства отделочного бетона. Зерновой состав заполнителя подбирался из расчета получения смесей с минимальной пустотностью при возможно меньшей объемной массе. Исключение мелких фракций заполнителя размером менее 0,3 мм приводило к некоторому уменьшению объемной массы бетона при незначительном снижении его прочности. При этом установлено, что наивысшей прочностью обладают поризованные бетоны с таким расходом заполнителя, который обеспечивает наиболее компактное распределение его в бетоне и заполнение всех межзерноных пустот поризоианным цементным камнем.

Расход заполнителя максимальной крупностью 10 ми составлял 0,95—1,5 м3 на 1 мз бетона. Расход воды устанавливался из расчета получения удобоукладываемой бетонной смеси без се расслоения и водоотделення. Подвижность бетонных смесей составляла 6— 7 см по осадке стандартного конуса.

Изучение влияния расхода микропенообразователя на свойства декоративных бетонов показало, что объемная масса и прочность бетона снижаются пропорционально количеству введенной добавки.

Оптимальные дозировки добавок определялись с учетом получения заданной прочности бетона при сжатии (марки не менее 75) и наименьших объемной массе и водопоглощеннн.

В результате исследований установлены оптимальные составы декоративных поризованных бетонов прочностью




Данные табл. 2 показывают, что декоративные бетоны, поризованные воздухововлекающими добавками, имеют невысокую объемную массу, прочность, достаточную для отделочных слоев панелей, и небольшое водопоглощенне.

Бетоны на известняковом заполнителе при меньшей объемной массе имеют показатели прочности при сжатии, изгибе и растяжении выше, чем аналогичные бетоны на мраморном заполнителе. Это вызвано более низкой адгезией поризованного цементного камня к мраморному заполнителю по сравнению с адгезией к известняковому. Сцепление поризованного цементного камня с известия ком составляет 8,0 кГ/см7, а с мрамором— 0.3 кГ1сп2

Стойкость декоративных порнзован- иых и плотных бетонов к воздействию многократно повторяемого замораживания н оттаивания оценивалась по изменению прочности при сжатии и изгибе, динамическому модулю упругости и накоплению необратимых деформаций. Результаты исследования образцов после 50, 100 и 250 циклов испытания приведены в табл. 3. Показатели прочности при сжатии и изгибе приведены в % от прочности контрольных образцов.

Накопление необратимых остаточных деформаций в бетонных образцах наблюдается после первых же циклов испытании. При этом нарастание деформаций в образцах из поризованного бетона в 4,5—5 раз меньше, чем в образцах плотного бетона.


Таким образом, декоративные бетоны, поризованные воздухововлекающими добавками, обладают высокой морозостойкостью, что можно объяснить гидрофобизующим влиянием добавок и образованием более равномерной мелкопористой структуры цементного камня. По данным микроскопического анализа характер и распределение пористости в бетонах с добавками более благоприятны с точки зрения стойкости к воздействию влаги и мороза по сравнению с бетонами без добавок.

Для оценки долговечности декоративных бетонов в отделочных слоях изделий из легких бетонов изучалось влияние переменных замораживаний-оттаиваний, увлажнений-высушиваний на прочность сцепления декоративного бетона с легким бетоном.

Испытаниям подвергались образцы из поризованного керамзнтобетона (у = =980 кг/л3, марки 75), керамзитоперлн- тобетона (у=900 и 800 кг/м3, марки 75 и 50) и безавтоклавного газозолобетона (у=950, марки 75) с отделочными слоями из декоративного бетона различного состава. Толщина отделочного слоя составляла 2 см. На рис. 1 и 2 показано изменение предела прочности при сдвиге в образцах легких бетонов с декоративными поризованными и плотными бетонами после испытаний на морозостойкость по ГОСТ-7025-54 и одностороннее замораживание и оттаивание.

Опыты показали, что наибольшая прочность сцепления декоративных пори- зованных бетонов наблюдается с поризованным керамзитобетоном (15— 21 кГ/см2), а наименьшая с газозолобе- тоиом (8,2—10,7 кГ/см2), что объясняется, по-видимому, повышенными усадочными деформациями, а также меньшей прочностью его при срезе. Прочность сцепления декоративных поризованных бетонов с керамзитобетоном несколько возрастает (до 12%) к 100 циклам испытании, с керамзитоперлитобетоном снижается на 11%. а с газозолобетоном после 75 циклов уменьшается на 7%. В то же время сцепление декоративного бетона без добавок с керамзитобетоном не изменилось, а с керамзитоперлитобетоном и газозолобетоном наблюдалось резкое падение прочности сцепления и разрушение образцов соответственно после 75 и 42 циклов испытаний (рис. 1). Следует отметить, что прочность сцепления-легких бетонов с декоративными поризованными бетонами на известняковом заполнителе выше, чем на мраморном.

Более прочное и надежное сцепление декоративного поризованного бетона с легким бетоном, установленное при стандартных испытаниях на морозостойкость, подтверждается результатами исследований аналогичных образцов на одностороннее замораживание и оттаивание, проведенных в специальной холодильной автоматической установке (СХАУ) ЦНИИЭПжилища (рис. 2).

После 75-кратных испытании на СХАУ сцепление декоративного поризо- ванного бетона с керамзитобетоном несколько повысилось (до 6%), с керамзитоперлитобетоном объемной массы 900 кг/м3 сохранилось без изменения, а в образцах объемной массы 800 кг/м снизилось на 10%, с газозолобетономна 15%. Сцепление плотного декоративного бетона с этими же материалами уменьшилось соответственно на 23, 2: и 58% (рнс. 2). Это объясняется тем, что в первом случае снижаются напряжения в контактном слое из-за перераспределения влаги в поры, не заполненные водой, благодаря особенностям структуры поризованного бетона.

При воздействии переменного увлажнения и высушивания прочность сцепления декоративного поризованного бетона с керамзитобетоном и керамзнтоперлитобетоном после 100 циклов испытании изменялась мало, а в образцах с отделочным слоем из плотного декоративного бетона прочность сцепления снижалась не более 18%.

Таким образом, исследования показали, что декоративные бетоны, поризованные воздухововлекающими добавками, обладают высокой стойкостью и прочным сцеплением с легким бетоном, что позволяет их применять в защитноотделочных слоях панелей нз легких бетонов, объемной массой 850—1000 кг/м3.

Паропроницаемость поризованного бетона достаточна для обеспечения нормального влажностного режима в наружных стенах зданий нз легкого бетона. Коэффициент паропроницаемости равен 0,096—0,112 гЦм-ч-мм рт. ст.), что примерно в два раза превышает паропроницаемость плотных бетонов н составляет около 80% паропронициемости легких бетонов объемной массой менее 1000 кг/м3.

Результаты лабораторных исследований подтверждены опытами в полузаводских и заводских условиях. В Ангарске изготовлены опытные блоки из безавтоклавного газозолобетона (у = 950—980 кг м3, марка 75) с отделочным слоем из декоративного бетона на белом цементе и мраморном заполнителе с добавкой ГК. Отделочный бетон после пропаривания имел след- тшне показатели: у=1650—1700 кг: С1К=65 кГ/см2, прочность сцепления с газозолобетоном 9 кГ/см2. Блоки формовались с укладкой отделочного бетона на слой песка, помещенного на дно формы. После электропрогрева поверхность блоков, очищенная от песка щетками, имела хорошие декоративные качества.

В Москве на Бескудниковском комбинате строительных материалов и конструкций № 1 были изготовлены опытные панели из поризованного керамзитобетона (у=950—1000 кг/м3, марка 75) с отделочным слоем из декоративного бетона на белом цементе н иззестняковом заполнителе с добавкой эрклеза и микропенообразователем ГК. Отделочный бетон имел следующие показатели: объемная масса — 1750 кг/м3, RciK =90 кГ/см2, прочность сцепления с керамзитобетоном 18 кГ/см2. При испытании опытной панели на определение несущей способности отслоения фактурного слоя не наблюдалось. Стоимость 1 отделки с учетом фактурной обработки составляет ориентировочно СО—90 коп.