О некоторых путях улучшения ячеистобетонных изделий —
Практика применения изделий из ячеистых бетонов различных видов в наружных стенах зданий выявила случаи недостаточной их стойкости во времени, которая часто проявляется в возникновении трещин разной ширины и глубины на поверхности стеновых блоков и панелей. При этом повышенной склонностью к образованию трещин характеризуются изделия, изготовленные из высокодисперсных материалов (например, зола) с применением паровой обработки при 90— 100°С. Изделия автоклавного твердения в этом отношении более стабильны, но и они не гарантированы от подобных явлений.
В настоящее время недостаточная трещиностойкость изделий из ячеистых бетонов связывается с их значительно выраженными деформациями усадки, возникающими при высыхании, а также под воздействием углекислоты, содержащейся в атмосфере. По данным многих авторов, пропаренные ячеистые бетоны при полном высыхании дают усадку до 2— 4, а автоклавные—до 0,7—1,2 язи/я. В связи с этим в ряде стран рекомендуется применять ячеистый бетон с показателями усадки не более 0,4—0,5 мм/м.
Снижение усадочных деформаций изделий может быть достигнуто с помощью различных мероприятий. Основным является применение ячеистых бетонов таких составов, при которых показатели их усадки при высыхании достигают минимальных величин. В частности этому способствуют введение в состав бетонов пористых заполнителей — керамзита, аглопорита ит п., а также снижение отношения, реализуемое применением соответствующего сырья и таких технологических приемов производства, как вибровспучивание, автоклавная обработка.
Наряду с этим большое значение для надлежащей стойкости ячеистобетонных изделии в эксплуатации имеют и другие факторы технологического и конструктивного характера. Следует признать, что в этом отношении практика современного строительства зданий с применением изделий из ячеистых бетонов еще далека от рациональной постановки дела. В частности важный показатель качества изделий — их влажность — находится по существу вне контроля. Изделия выпускаются заводам,, с любой влажностью, устанавливающейся под влиянием как технологических, так и совершенно случайных, иногда погодных, факторов.
Анализ влияния различных видов самопроизвольных деформаций затвердевшего бетона приводит к выводу, что для целостности изделий наиболее опасны усадки материала при его высыхании.
В этом случае могут возникать резкие перепады влажности по толщине. Например, стеновая панель из ячеистого бетона с высокой влажностью, только что установленная в конструкциях здания, может подвергнуться резкому воздействию жаркой погоды, особенно при значительном ветре. Такие условия должны способствовать интенсивному высушиванию поверхностных слоев панели и возникновению больших усадочных деформаций, как правило, сопровождающихся образованием трещин из-за незначительной усадки внутренних слоев, слабо отдающих свою влагу.
С другой стороны, если изделие, характеризующееся незначительной влажностью, начинает набухать, воспринимая воду через свои грани, то в этих условиях поверхностные слои претерпевают удлинение, сопровождаемое напряжениями сжатия в материале. Последние относительно мало опасны для целостности изделия, так как сопротивление материала сжатию во много раз выше его сопротивления растяжению. Деформации набухания меньше усадочных деформаций по величине, и, кроме того, они протекают равномернее по толщине изделия, не сопровождаясь чрезмерными растягивающими напряжениями во внутренних зонах материала
На основании изложенного можно сделать вывод о том, что изделия из ячеистых бетонов должны направляться с заводов на строительные площадки такими, чтобы их влажность соответствовала равновесной, устанавливающейся в изделии прн длительной эксплуатации здания, в зависимости от местных климатических условии и тепловлажностного режима в помещениях. По-видимому, еще целесообразнее влажность направляемых на постройки изделий из ячеистого бетона доводить до более низких показателей по сравнению с равновесной влажностью. Изделия с такой влажностью, установленные в конструкциях зданий, будут испытывать преимущественно деформации, связанные с набуханием, что, как уже указывалось, предпочтительнее по сравнению с усадочными деформациями. Возведение зданий из изделий с указанной влажностью будет способствовать не только долговечности конструкций, но и одновременно вызовет резкое улучшение санитарно- гигиенического режима в помещениях, особенно в первые годы эксплуатации.
Таким образом, представляется неотложным введение в технологию крупных изделий из ячеистых бетонов операции сушки их до оптимальных показателей влажности, определяемой как свойствами самого бетона, так и размерами изделий и местными климатическим, условиями. Сушку в заводских условиях всегда можно организовать при режимах, исключающих трещинообразование. Для снижения влажности автоклавных изделий может быть использовано вакуумирование их после термовлажностной обработки. Особенно важно осуществлять сушку изделий, ячеистый бетон которых характеризуется повышенной склонностью к усадочным деформациям и трещинообразованию. В первую очередь это относится к конструкциям, получаемым пропариванием при атмосферном давлении или электропрогревом. Чувствительность их еще более увеличивается с применением в качестве исходного материала таких высокодисперсных материалов, как золы.
Для доведения объемных деформаций изделий из ячеистых бетонов при колебаниях их температуры и влажности а условиях эксплуатации до минимальных пределов необходимо не только создание малоусадочных, трешиностойких бетонов, но и осуществление мероприятий, улучшающих теплофизические свойства конструкции В первую очередь следует полностью отказаться от устройства на их наружных поверхностях защитных слоев из тяжелых растворов или бетонов толщиной до 1—3 см. Эти слои ухудшают теплозащитные функции изделий, способствуя накоплению в них влаги в зимних условиях. Кроме того, наличие таких слоев может приводить к образованию трещин на границе слоев вследствие различия в показателях лилейных деформаций под одинаковыми нагрузками. Наружные поверхности изделий должны защищаться от избыточного увлажнения (при атмосферных усадках) нанесением на них окрашивающих пленок или накрывочных слоев толшичей не более нескольких миллиметров. Вместе с тем последние должны характеризоваться достаточной паропроницаемостью. Большую положительную роль может сыграть гидпофобизация поверхностей. Обработка наружных поверхностей стеновых изделий гидрофобными веществами подвергалась неоднократному течению, однако их положительное значение по-настоящему еще не осознало, и очи пока не нашли надлежащего использования с целью значительного улучшения качества продукции
Толщина наружных стен из ячеистых бетонов обычно рассчитывается по тем же теплотехническим нормам, что и толщина стен из кирпича. По нашему мнению, толщину стен из ячеистых бетонов, особенно тех видов, которые характеризуются повышенным сорбционным увлажнением, следует увеличивать на 10-20% (по сравнению с вычисленной по нормам). Это не только значительно повысит теплозащитные свойства наружных ограждений, но одновременно будет способствовать снижению влажности. Некоторое увеличение стоимости стен несомненно быстро окупится снижением расходов на отопление, а также повышением долговечности конструкций.
Известно, что с понижением объемного веса ячеистых бетонов их теплозащитные свойства значительно возрастают.
Это прн прочих равных условиях предопределяет возможность уменьшения толщины наружных ограждающих конструкций. Кроме того, ячеистые бетоны с пониженным объемным весом характеризуются повышенной влагоотдачей, а по ряду экспериментальных данных и пониженной склонностью к усадочные деформациям. Естественно, что эти свойства должны в полной мере учитываться при разработке конструкций стен, назначении их толщины, а также при определении требуемых показателей прочности, объемного веса и долговечности ячеистых бетонов.
В связи со сказанным были проведены определения линейных деформаций газозолобетонов в процессе сушки при 105 и 200°С Образцы имели объемный вес 800—950 кг/м3 (в сухом состоянии). Они были запарены при 90СС. Образцы, высушенные до постоянного веса, затем выдерживались или в воздушной среде при относительной влажности в 60%, или в воде. Помешенные после сушки в воздушную среду, они обнаружили небольшое набухание до 0,3—0,4 мм/м при достижении ими равновесной влажности в 4—5% по весу.