УДК 691.175

ПЕНОПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫЕ КОМПОЗИТЫ НА ЗАЩИТЕ ЛЕГКОБЕТОННЫХ СТЕН ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Гусев Николай Иванович1, Щеглова Анна Сергеевна2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., профессор
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент

Аннотация
Показана возможность защиты легкобетонных наружных стен отапливаемых зданий от атмосферных воздействий полимерцементным поризованным раствором на основе поливинилацетатной дисперсии или стирольного латекса.

Ключевые слова: водная дисперсия поливинилацетата, дисперсия латекса, полимерцементные композиты, поризованный раствор, послеавтоклавная отделка пенобетона, сцепление отделочного слоя с пенобетоном


FOAM-POLYMER-CEMENT COMPOSITES LIGHT CONCRETE WALLS PROTECTION FROM EXPOSURE TO THE ENVIRONMENT

Gusev Nikolai Ivanovich1, Shcheglova Anna Sergeevna2
1Penza State University of Architecture and Construction, Ph.D., Professor
2Penza State University of Architecture and Construction, student

Abstract
The possibility of protection of light concrete exterior walls of heated buildings weatherproof polymer-aerated solution based on polyvinyl acetate dispersion or styrene latex.

Keywords: aerated solution, aqueous dispersion of polyvinyl acetate latex dispersion, finishing layer grip with foam concrete, foam posleavtoklavnaya finishing, polymer composites


Библиографическая ссылка на статью:
Гусев Н.И., Щеглова А.С. Пенополимерцементные композиты на защите легкобетонных стен от воздействия окружающей среды // Современная техника и технологии. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/11/5040 (дата обращения: 02.10.2017).

При применении декоративного поризованного раствора с укладкой его на дно форм равномерно окрашенное поле панели получить невозможно, так как в результате воздействия на слой раствора смазки, металла форм, в условиях высокой температуры и давления в автоклаве, появляются пятна вследствие неравномерного  выгорания пигментов и смазки. Однако широкое внедрение резательной технологии способствовало росту объемов послеавтоклавной отделки панелей. Да и при изготовлении панелей в индивидуальных формах послеавтоклавная отделка окажется более выгодной, чем доавтоклавная. При послеавтоклавной отделке отделочные операции не вклиниваются в технологический ритм изготовления панелей. Кроме того почти любой внешний дефект панели может быть устранен при отделке. Для этого она выравнивается цементным раствором и шпаклюется или подвергается фрезерованию на специальном калибровочном станке. При окраске в качестве связующего применяют различные полимеры. Это латексы, поливинилацетатная дисперсия, хлорсульфированный полиэтилен, кремнийорганические краски, акриловая эмульсия, эпоксидные смолы и др. Панели получаются разнообразными по цвету и фактуре с высокими декоративными качествами и достаточной атмосферостойкостью.

Наряду с этим окрашенные панели, на наш взгляд, имеют  присущие им недостатки. Панели, окрашенные на заводе, из-за незначительной толщины покрытия подвергаются при перевозке и монтаже механическим повреждениям и загрязнениям, устранение которых бывает связано с вынесением мокрых отделочных операций в построечные условия, что снижает эффект индустриализации строительства. Панели, офактуренные присыпкой декоративной крошки, в случае загрязнения в процессе монтажа (например, мастикой или раствором при заделке швов)  и эксплуатации трудно очистить, обновить.

Все рассмотренные виды отделки стен из пенобетона можно разделить на три группы.

  1. Не полностью закрывающее покрытие, например, декоративный щебень или плитка.
  2. Полностью закрывающее покрытие – поризованные растворы и бетоны.
  3. Окрасочные покрытия.

Причем, первые две группы относятся к доавтоклавной отделке, а третъя – к послеавтоклавной. Из них заслуживает внимание отделка декоративным поризованным раствором. Однако раствор в автоклаве ухудшает свои декоративные качества, а после автоклавной обработки пенобетона на него трудно нанести раствор из-за плохого сцепления. Поэтому представляется целесообразным улучшить свойства поризованного раствора таким образом, чтобы обеспечить его надежное сцепление и совместную работу с пенобетоном после автоклавной обработки изделия.

В этом случае нужно получить покрытие толщиной 10-20 мм с одинаковыми по толщине слоя декоративными свойствами. В случае загрязнения панелей и наличия мелких царапин, исправление внешнего вида достигается циклеванием защитного слоя. Эта операция может выполняться при любой погоде и в любое время года, что имеет немаловажное значение при высоких темпах сборки крупнопанельных домов. При нанесении поризованного раствора на готовое изделие, его не нужно калибровать и исправлять, так как сам раствор служит выравнивающим покрытием. Покрытие раствором готовых панелей, в отличие от доавтоклавного нанесения, не задерживает оборачиваемость бортоснастки и не влияет на технологический цикл по их изготовлению. Наконец, раствор, пригодный для послеавтоклавного нанесения, может быть применен для штукатурки и ремонта стен построенных зданий. В том числе зданий из мелких пенобетонных блоков, а также для устранения крупных дефектов на панелях (околы, отслоения и т.п.), подготовленных под окраску. Такой раствор может быть как декоративным, так и обычным.

Однако, при нанесении поризованного раствора на готовый пенобетон, он быстро обезвоживается, за счет отсоса влаги пенобетоном, и не набирает нужной прочности и прочности сцепления. Поэтому необходимо найти способ для обеспечения нормального твердения раствора на пористом основании.

Последние годы ознаменовались повышенным интересом к цементнополимерным композициям. Отечественные и зарубежные исследования показали возможность получения цементного камня, и на его основе, специальных бетонов с уникальными свойствами. Их прочность превышает 100 МПа, морозостойкость достигает 700 циклов, снижается  модуль упругости. Имеются также разнообразные композиции, в которых полимеры выполняют роль добавок, в результате чего можно получить материал с заданными свойствами, лучшими, чем свойства цементного камня даже на высокомарочных цементах. Дальнейшее повышение качества цемента все чаще рассматривается не как самостоятельный процесс, а как результат использования цемента в бетоне в сочетании с некоторыми веществами. Цементные растворы и бетоны в зависимости от вида цемента и добавок приобретают те или иные свойства. Можно изменять прочность при сжатии и растяжении, увеличивать морозостойкость, влиять на сроки схватывания и твердения.

Но некоторые отрицательные свойства цементного раствора и бетона обычными добавками устранить нельзя. Основные из них: малая относительная прочность при растяжении, равная 1/15÷1/20; незначительная величина предельных относительных деформаций, что проявляется в виде хрупкости бетона; плохое сцепление с рядом строительных материалов и др. Вот почему, в необходимых случаях, отказываются от применения обычного раствора или бетона, заменяя их более дорогими материалами или модифицируют цементные составы с помощью специальных органических добавок.

При введении в цементный раствор высокомолекулярных органических веществ образуется новый материал, в котором свойства минерального вяжущего и полимера взаимно дополняют и улучшают друг друга. Этот новый материал обладает разнообразием структурно-механических и физических свойств, характерных для полимера и для цемента.

Применение натуральных высокополемерных веществ в растворных смесях на минеральных вяжущих известно давно. А развитие химии постоянно увеличивает ассортимент синтетических полимеров. В настоящее время в полимерцементных композициях все большее применение находят водные дисперсии полимеров – дисперсии и латексы. Это продукты дисперсной полимеризации и сополимеризации различных мономеров: винилацетата, винилхлорида, винилденхлорида, стирола и др.

Полимербетон и его свойства характеризуются наличием двух активных составляющих: минерального вяжущего и органического связующего вещества. В зависимости от качественных показателей этих составляющих и степени их проявления в полученной композиции, можно получить материал, варьируя количественными и качественными параметрами составляющих, с требуемыми структурно-механическими и физико-химическими свойствами. Наибольшее применение в строительстве нашли полимерцементные растворы с поливинилацетатной дисперсией. Из синтетических латексов больше всего на стройках используется дивинилстирольный латекс СКС-65 ГП марки Б заводской стабилизации.

Поливинилацетатная дисперсия (ПВАД) получается полимеризацией винилацетата из исходных материалов: винилацетата, поливинилового спирта, перекиси водорода, уксусной кислоты и воды. Для поливинилацетата характерны высокие адгезионные свойства. Он стоек к воздействию бензина, масел. Однако, в щелочной среде поливинилацетат, как и все сложные эфиры, гидролизуется. При этом образуется кислота и поливиниловый спирт, хорошо растворимые в воде. В бетоны и растворы поливинилацетат добавляют в виде водной дисперсии с содержанием твердых частиц от 30 до 50%. Показатель pH около 5. В качестве пластификатора  чаще всего применяется дибутилфталат в количестве около 15%.

Дивинилстирольный латекс синтетического каучука (эластомера) СКС-65ГП получается при эмульсионной полимеризации. Содержание сухого вещества в водной дисперсии 47-50%, pH 10-11,5. Каучуковый латекс повышает стойкость полимерцементного раствора  к агрессивным жидкостям, а также прочность при растяжении, водонепроницаемость, морозостойкость, улучшает адгезионные свойства. Вместе с тем понижается модуль упругости, что способствует уменьшению его хрупкости и повышению трещиностойкости. Все эти отраженные качества весьма важны для материала, предназначенного для защиты такого неатмосферостойкого материала как пенобетон.


Библиографический список
  1. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. Наружные стены отапливаемых зданий из высокоэффективного материала // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL:http://web.snauka.ru/issues/2014/11/40691 (дата обращения: 18.11.2014).
  2. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Алёнкина Е.С. Выполнение строительных процессов с применением растворов и бетонов // Современные научные исследования и инновации. – Май 2014. – № 5 [Электронный ресурс]. URL:http://web.snauka.ru/issues/2014/05/34554 (дата обращения: 17.05.2014).
  3. Гусев Н.И. Технология создания строительной продукции [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, Ю.П. Скачков. – Пенза: ПГУАС, 2014. – 147 с.
  4. Гусев Н.И. Организационные основы строительных процессов [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, В.И. Логанина. – Пенза: ПГУАС, 2014. – 271 с.
  5. Гусев Н.И. Полимерцементные композиции для наружной отделки пенобетонных стен [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, К.С. Паршина //  Региональная архитектура и строительство. – 2014. – №2. –С. 74-78.
  6. Гусев Н.И. Из опыта реставрации старых зданий [Текст] / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, К.С. Паршина //  Региональная архитектура и строительство. – 2014. – №1. – С. 128-131.


Все статьи автора «Кочеткова Майя Владимировна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: