Отделка поверхности ячеистобетонных изделий

Архитектурная выразительность зданий и сооружений из ячеистобетонных изделий, а также эксплуата- циЬнная стойкость последних зависят от качества защитно-декоративной отделки.

Защитно-декоративные покрытия, предназначенные для отделки наружной поверхности ячеистобетонных изделий должны удовлетворять следующим основным требованиям [19]: водонепроницаемость, характеризуемая количеством воды, просачиваемой через I м2 поверхности покрытия за 24 ч, не должна превышать л/м2; адгезия покрытий к ячеистому бетону, характеризуемая прочностью нормального сцепления, должна соответствовать условию Ксцнач' gt; 0, IRcjk, а после 14 дней Rci, gt; 0,6 МПа, морозостойкость должна быть не менее 35 циклов.

Важным показателем является сопротивление па- ропроницанию - Rn (м2/ч мм рт.ст/г), которое не только влияет на поддержание в помещении нормального температурно-влажностного режима, но и решающим образом влияет на интенсивность углекислой коррозии и соответственно карбонизационную стойкость ячеистых бетонов.

Сопротивление паропроницанию определяют по формуле:

Rn ’              '              (23)

где 8 — толщина защитно-декоративного слоя, м; JU — коэффициент паропроницаемостн отделочного слоя,г/(м'ч мм рт.ст.).

Для наружных отделочных покрытий Rn lt; 4 м2/ч мм рт.ст/г. При этом в расчетах исходят из величины предельно допустимого приращения влажности ячеистого бетона в ограждающей конструкции, которая за период влагонакопления не должна превышать 6% по массе [19].

Наибольшее распространение получили следующие способы заводской отделки ячеистобетонных изделий.

, Отделка в процессе формования каменистыми дроблеными материалами фракций 10 -- 20 и 20 — 40 мм. Процесс отделки стеновых панелей этим способом включает: укладку на дно формы песчаного подстилающего слоя высотой около половины диаметра средней фракции дробленого материала; укладку и втаплива- ние последнего, установку арматуры и заливку формы ячеистобетонной смесью, автоклавную обработку и очистку лицевой поверхности изделия.

В качестве отделочных материалов используют: гранитный и известняковый щебень, дробленый туф, а также искусственные материалы — бой стекла, эрклез, глазурованный керамзитовый щебень и др.

Отделка плиточными материалами получила в стране довольно большое распространение. Этот способ отделки включает укладку ковровой плитки на поддон формы, установку арматурных каркасов и заливку формы ячеистобетонной смесью. После автоклавной обработки поверхность очищается от бумаги. Для облегчения этого процесса, в частности, исключения замачивания поверхности горячей водой и чистку ее металлическими щетками на ряде заводов используются клеевые составы, которые разлагаются при автоклавной обработке, обеспечивая отслоение бумажной основы облицовочного коврика от плитки.

Состав клея, по данным [19], в кг: технический крахмал —I; фтористый натрий — 0,04; вода — 10. К тому же этот клей в 3,5 раза дешевле животного.

Рельефная отделка поверхности получила в последние годы развитие как в Советском Союзе, так и за рубежом. Наличие на ячеистобетонных панелях впадин и выступов позволяет устранить монотонность плоских поверхностей, замаскировать возможные дефекты за счет чередования света и тени.

Рельефная поверхность придается изделиям с помощью матриц, укладываемых на дно формы или рельефообразующих материалов: дробленого камня, обрезков гнутой арматуры, цильпебса, либо прокладкой целлофановой пленки. Отмечается [19], что применение метода рельефного тиснения позволяет не только улучшить декоративность поверхности, но и способствует повышению трещиностойкости изделий.

Отделка панелей после автоклавной обработки выполняется, как правило, непосредственно на предприятиях на механизированных конвейерных линиях путем окраски; нанесением тонкослойных декоративных штукатурок, приклеиванием декоративных дробленых или плиточных материалов.

Отделка ячеистобетонных панелей на этих линиях осуществляется в основном при их горизонтальном перемещении через посты фрезерования и очистки поверхности; шпаклевки и заделки дефектов; нанесения отделочных слоев и сушки.

Составы отделочных покрытий, технология их нанесения, основные требования к ним и методы контроля качества защитно-декоративных покрытий ячеистобетонных изделий подробно рассмотрены в CH 277-80 и работе [19].

Наряду с отделкой ячеистобетонных изделий в заводских условиях на специализированных конвейерных линиях, практикуется отделка поверхностей на строительной площадке специальными лакокрасочными или штукатурными составами, а также экранная отделка плитами.

В последнем случае защитно-отделочный экран устанавливается на наружной стороне на расстоянии не менее 20 мм от поверхности панели с таким расчетом, чтобы площадь вентилируемых отверстий была не менее 0,3% от площади экранной панели.

Экранированные ячеистобетонные панели с облицовкой на относе из стеклянных витрин и профилированных алюминиевых листов применены при строительстве зданий на Калининском проспекте г. Москвы, в аэропорту Домодедово, на Ижевском автомобильном заводе.

Львовским филиалом Укрниистромпроект предложена отделка ячеистобетонных изделий минеральными солями, основанная на обработке поверхности растворами сернокислых, солянокислых и азотнокислых солей меди, железа и хрома, которые взаимодействуя с гидросиликатами, гидроалюминатами и гидроксидом

кальция образуют цветные нерастворимые в воде соединения аналогичные минералам малахита, азурита, гематита, а также гидроксиды меди, железа и хрома, придающие бетону оригинальную окраску. Отмечается [19], что при таком способе отделки прочность ячеистобетонных изделий в возрасте 28 сут повышается на 10- 30%, а в результате уменьшения паро- и водонепроницаемости увеличиваются водостойкость и морозостойкость.

Как уже отмечалось, наружная отделка ячеистобетонных изделий предназначена не только для придания им архитектурной выразительности, но и в большей мере, чем для тяжелых и легких цементных конструкций, ей отводится роль защитного^ покрытия. Для повышения карбонизационной стойкости и тре- щиностойкости крупноразмерных газосиликатных изделий и конструкций за счет снижения интенсивности карбонизации углекислым газом воздуха их поверхность целесообразно оштукатуривать известьсодержащими составами, которые, активно реагируя с углекислым газом, как бы отфильтровывают его из воздуха и позволяют за счет этого регулировать концентрацию CO2 в толще изделий.

Например, газосиликатные блоки и панели, выпускаемые в цехе силикальцита треста ’’Одесстрансстрой” Минтрансстроя СССР и используемые при строительстве жилых домов в городах Одессе, Херсоне, Николаеве и Черкассы, были с внутренней и наружной сторон оштукатурены известковопесчаными смесями такого же состава, что и при производстве газосиликата.

Состав газосиликатной смеси, % по массе Активность смеси (по содержанию активных

CaO + MgO)              16-17

Песок кварцевый с содержанием Si02 gt; 98% удельной поверхностью 60-90 м2/кг              остальное

Основные свойства газосиликатных изделий:

средняя плотность                                          800-900 кг/м

марка по прочности (класс бетона)                            .              50 (В3,5)

морозостойкость              более 3 5 циклов

После 15-летней эксплуатации из панелей жилых зданий были отобраны керны (образец I), которые на4 ряду с газосиликатными образцами (образец 2), изготовленными по тем же составам и режимам автоклавной обработки, после 4-месячного выдерживания в цехе были подвергнуты физико-химическим исследованиям.

Установлено, что прочность газосиликата стеновых панелей за 15-летний период снизилась не более чем на 15%. При этом не отмечено трещинообразования панелей или отслоения фактурного слоя.

С применением комплексного метода анализа высо- кополимеризованных силикатов определена степень полимерности структуры кремниекислородных анионов (KKA) гидросиликатов кальция (ГСК) по значениям средней основности ККА-Х.

Результаты химического анализа образцов газосиликата позволили установить, что за 15 лет эксплуатации в результате естественной карбонизации содержание CO2 (образец I) увеличилось почти вдвое — с 8,6% (образец 2) до 14,4% по массе.

Фотометрический анализ кислоторастворимой части кремнезема образцов (после обработки ОД н раствором HCl) показал, что средняя основность KKA близка к I (табл. 12), что характерно для линейных полиме-

Таблица 12. Характеристика молекулярно-массового распределения KKA в фильтратах газосиликатных образцов, обработанных 0,1 н раствором HCl

ров типа волластонита. Средняя основность KKA у образца I несколько ниже, чем у образца 2 (см.табл. 12), за счет значительного уменьшения содержания олигомерной фракции ККА, а также снижения основности (т.е. увеличения степени полимеризации) высокополимерной фракции. Если же сравнивать величины содержания различных фракций по отношению к общему количеству кремнезема, содержащемся в образце, то наблюдается практически одинаковое содержание димерной фракции и значительная обедненность образца I олигомерной фракцией (см.табл. 12). Очевидно, что процессы обогащения кремнеземом гидросиликатов кальция в процессе эксплуатации, в условиях отсутствия интенсивного воздействия углекислого газа воздуха, происходят в основном за счет олигомерной фракции.

По результатам термогравиметрического и химического анализов были рассчитаны основности KKA по водороду и остаточные основности KKA по кальцию (табл.

Приведенные данные показывают, что псевдоморфоза образца 2 как по водороду, так и по кальцию вы-

Таблица 13. Характеристики состава образцов газосиликата и полямернон структуры KKA псевдоморфозов образцов (после их кислотной обработки)

alt="" />

ше, чем у образца I. Это свидетельствует о том, что в течение 15 лет эксплуатации протекавшие процессы полимеризации KKA затронули также и наиболее сильно заполимеризованную часть силикатных анионов новообразований.

Термогравиметрическим анализом установлено, что свободная CaO в обоих образцах отсутствует. Первич-. ного CaCO3 в образцах содержится соответственно 3 и 2,9%. Остальной карбонат кальция вторичного происхождения и может быть отнесен к составу цементирующих новообразований.

В результате комплексного химического анализа состава образцов газосиликата установлено, что цементирующие новообразования в образце I представлены в основной массе низкоосновными гидросиликатами типа CSH (I). В результате замедленной естественной карбонизации в течение 15 лет образующийся при разложении гидросиликатов гель поликремневой кислоты вступает в химическое взаимодействие с высокоосновными гидросиликатами кальция типа C2SH2, что приводит к снижению их основности. Одновременно с этим отмечается увеличение степени полимеризации ККА, главным образом, за счет перехода олигомерной фракции KKA в полимерную и усиления процессов полимеризации последней.

Таким образом, использование газосиликатных изделий (на основе композиций из извести и песка), оштукатуренных известьсодержащими составами, позволяет за счет снижения интенсивности естественной карбонизации в первые годы эксплуатации, до достижения изделиями равновесной с окружающей средой влажности --W = 5 -- 6% по массе, обеспечить их удовлетворительную эксплуатационную стойкость.

За рубежом широкое распространение получило производство крупноразмерных ячеистобетонных изделий и конструкций полной заводской готовности. Например, фирма ’’Мисава” (Япония) выпускает блок- секции из ячеистого бетона с отделкой поверхности путем набрызга декоративного слоя. Организовано также производство изделий с рельефной поверхностью переменной толщины.

На предприятиях ФРГ особое внимание уделяется подготовке поверхности под отделку. В частности, для придания водонепроницаемости изделия в два приема пропитываются низкомолекулярной полиуретановой смолой.

Заслуживает внимания способ отделки ячеистобетонных изделий покрытиями из стеклофиброцемента или стекловолокном на клеевой основе. Например, в ГДР для отделки поверхности используют покрытие на основе стеклоткани, которое позволяет исключить раскрытие и распространение поверхностных трещин и гарантирует срок сохранности отделки до 20 лет.

В ЧССР одним из основных критериев качества отделки является диффузионное сопротивление, величина которого принята равной сопротивлению диффузии ячеистобетонного элемента толщиной 0,5 м и должна обеспечить достижение конструкцией равновесной влажности за 3 — 4,5 года эксплуатации.

Основные требования, предъявляемые к покрытиям стандартами ЧССР (для покрытий I класса): прочность сцепления — 0,3 МПа, морозостойкость — 25 циклов, водопроницаемость — I кг/м2 ч, максимальное сопротивление диффузии — 1,5 м, сопротивление мокрому истиранию — 60 мин.

В связи с повышением требований к теплозащитным показателям стеновых материалов в зарубежной практике все более широкое распространение приобретают легкие теплоизоляционные штукатурные растворы для внутренней отделки ячеистобетонных изделий.

Например, в ФРГ за счет применения теплоизоляционной штукатурки теплопроводность стены снижена до 0,06 Вт/(м °С). Теплоизоляционные растворы и штукатурки поставляются на стройки в виде сухих смесей.

Расширяется целевое назначение штукатурных покрытий ячеистобетонных изделий. В частности, кроме защиты от увлажнения, агрессивного воздействия углекислого газа воздуха, штукатурные покрытия могут способствовать повышению огнестойкости конструкций и, что особенно важно, обеспечивать надежную защиту от радиационных излучений. Исследованиями шведского института радиационной защиты установлено,! что радиоактивный газ — радон содержится во всех строительных материалах. Особенно это характерно для материалов, прошедших высокотемпературный обжиг или содержащих такие компоненты. При этом, хотя доля радия и образующегося при его распаде радона незначительна, особенно в силикатных автоклавных материалах, наличие штукатурного покрытия в сочетании с обоями, предпочтительно пластмассовым, позволяет снизить выделение радона приблизительно вдвое.