Файл: Волженский А.В. Гипсовые вяжущие и изделия (технология, свойства, применение).pdf

ю

СГ5 Ьа воздуха комнаты

О

Толщина стены й *м

V воздух.а комнаты

Толщина стены б мм

ю

сгэ

простопках составляла около 5 мм на каждый метр вы­ соты здания.

Меньшая усадка стен из гипсошлаковых .блоков (при одинаковой влажности) по сравнению со стенами из блоков на чистом демпферном гипсе, очевидно, опреде­ ляется особенностью структуры материала, образуемого пористым шлаком и обволакивающим его гипсом. Сме­

щение частиц относительно друг друга в таком матери­ але затруднено.

Выводы, сделанные А. Г. Панютиным по результатам натурных наблюдений за различными зданиями в Горьковской области, в Башкирии и некоторых дру­ гих районах страны, в ос­ новном подобны выводам, сделанным В. М. Ильин­ ским. Автор утверждает, что гипсобетонные стены, осо­

бенно если они изготовлены из гипсобетона с заполни­ телем, способны поддерживать нормальный темпера­ турно-влажностный режим помещения при температуре внутри помещения не ниже 12°С. По его данным, кон­ денсат на стенах не образуется в том случае, если раз­ ность температур поверхности стены и воздуха помеще­ ния не превышает 5—6°. Максимально допустимым ко­ личеством влаги в стенах является 3,5%. При большей влажности обнаруживаются на стенах следы промерза­ ния и конденсата.

А. А. Антипин «а основании своих многочисленных наблюдений за поведением гипсобетонных конструкций в зданиях с различным температурно-влажностным ре­ жимом считает, что основным отрицательным свойством конструкций из гипсобетона является их низкая водо­ стойкость. И только в зданиях с правильно законетруированными и выложенными стенами он не обнаружил дефектов. Особое внимание обращается на предохране­ ние стен здания от намокания. В зданиях, в которых происходило намокание стен из гипсобетона, были за­ фиксированы неудовлетворительные санитарно-гигиени­ ческие условия, которые и способствовали развитию разного рода дефектов в стенах. При высыхании стен

262

из гипсобетонных изделий наблюдалась усадка, которая, как правило, проявлялась в виде трещин по горизон­ тальным и вертикальным швам кладки, а также выпу­ чивание стен, что вызывало прогиб оконных перемычек, деформирование оконных и дверных проемов. В гипсо­ вых изделиях, особенно увлажненных, фиксировались ползучесть и необратимые деформации, которые проис­ ходили даже под собственной массой, особенно в конст­ рукциях, работающих на изгиб.

Обширные исследования в области натурных наблю­ дений за поведением гипсобетонпых конструкций в эксплуатируемых зданиях, проведенные С. А. Семенцовым, позволили в основном прийти к подобным же выводам.

Наиболее интересная часть исследований С. А. Семенцова касается поведения гипсобетонных изделий в несущих конструкциях. Его наблюдения за гипсожелезо­ бетонными изделиями и одновременное изучение их А. П. Васильевым в лабораторных условиях показали, что изделия в помещениях с повышенной влажностью ведут себя неудовлетворительно и разрушаются в ре­ зультате больших пластических деформаций. Авторы пришли к выводу, что применение армированных гипсобетонных изделий возможно только в сухих усло­ виях при соблюдении следующих требований при их расчете: коэффициент запаса прочности следует прини­ мать равным 3, а расчет вести из условий восприятия всех растягивающих усилий только арматурой, а сжи­ мающих — гипсобетоном.

Наблюдениями было также установлено, что армату­ ра в гипсобетоне сильно корродирует. Деревянная же арматура хорошо сохраняется в изделиях даже при нахождении ее в эксплуатационных условиях до десяти и более лет.

Внешнее состояние фасадной поверхности удовлетво­ рительно в зданиях без отделочно-защитных покрытий. Однако в районах с умеренно влажным и особенно с устойчиво влажным климатом на поверхности фасадов наблюдаются следы пятен, шелушения и др. В значи­ тельно худшем состоянии находятся здания, окрашенные масляной краской. Стены их покрыты трещинами, шелу­ шатся, а отделочные слои отслаиваются.

Наиболее удовлетворительно состояние зданий, фаса­ ды которых окрашены известковыми красками, особенно,

263

если в известковую краску добавлено небольшое количе­ ство олифы. Здания со стенами, оштукатуренными и окрашенными известковыми красками, имеют неудовлет­ ворительное состояние. Наружная штукатурка плохо держится на гладкой поверхности гипсовых стен и, по­ степенно отслаиваясь, отпадает. Этому способствует так­ же размораживание, происходящее вследствие скопле­ ния влати под штукатуркой в зимнее время. Растворные слои препятствуют высыханию стен. Как правило, влаж­ ность под растворным слоем стены значительно выше, чем в середине стены, в результате стены с внутренней стороны отсыревают, покрываются плесенью, а в зимний период на них появляется конденсат. В тех случаях, когда влажность гипсобетона под фактурным наружным слоем в эксплуатируемых зданиях, особенно в производ­ ственных сельскохозяйственных, превышает начальную, происходит размораживание гипсобетона и потеря сцеп­ ления между отделкой и бетоном.

Совершенно по-иному ведут себя изделия в помеще­ ниях с мокрым температурно-влажностным режимом, да еще при наличии агрессивных сред (например, в сель­ скохозяйственных помещениях). Наши обследования производственных зданий из опилкобетонных гипсовых блоков и из монолитного гипсобетона в Латвийской ССР, а также в других районах показывают, что внеш­ ний вид стеновых конструкций неудовлетворителен. Влажность гипсобетона значительная. Стены имеют сле­

ды плесени, подтеков, конденсата, прочность предельно низкая.

В целом можно отметить, что гипсовые материалы в наружных ограждающих конструкциях целесообразно применять только при относительной влажности воздуха внутри помещений не более 60% и надлежащей защите конструкций от любого вида влаги (грунтовой, конденси­ рующейся из паров воздуха, атмосферной и т. д.).

Обследования и длительные натурные наблюдения за наружными стенами из гипсобетона (с заполнителями) показали, что они долговечны только в устойчиво сухих и умеренно влажных климатических зонах. Увлажнение стен косым дождем или мокрым снегом в этих районах незначительно. Малая относительная влажность наруж­ ного воздуха в сухие периоды года способствует быстро­ му высыханию стен. В этих условиях имеющаяся в бето­ не начальная влага (она должна быть не более 5—8%)

264

испаряется. В более влажных климатических районах отдача влаги задерживается периодическими увлажне­ ниями атмосферными осадками.

Воздушно-сухое состояние гипсовых материалов ха­ рактеризуется обычно их влажностью около 2% по массе. Более высокая влажность указывает, что стена не высох­ ла после строительства или что она увлажнена в период последующей эксплуатации.

Возможность увлажнения стен конденсацией паров внутреннего воздуха зависит от влажности гипса в ограждениях, изменяющейся в зависимости от наружных климатических условий и конструкции стен. При повы­ шенной влажности стен теплозащитные свойства их сни­ жаются. На внутренней поверхности наружных углов здания и даже на стенах появляется конденсат, что ве­ дет к дальнейшему увлажнению ограждений и уменьше­ нию их сопротивления теплопередаче. При этом начав­ шийся процесс увлажнения стен и потерю ими теплоза­ щитных свойств весьма трудно остановить. Иногда даже усиленное отопление не приводит к полному высушива­ нию стены.

При анализе результатов обследования и натурных наблюдений за зданиями, выстроенными из гипсобетон­ ных изделий, целесообразно также учесть сведения из практики строительства в Польской Народной Республи­ ке, которые получены в результате обследования около 200 жилых одно-, двух- и четырехэтажных зданий со сроком эксплуатации от 2 до 25 лет.

Наружные и внутренние стены, несущие и ненесущие, в этих зданиях выполнены из отдельных элементов (сплошные и пустотелые блоки, мелкие и высотой на этаж, облицовочные плиты) или из монолитного гипсо­ бетона. Последний готовился в основном на строитель­ ном гипсе, реже высокопрочном или ангидритовом вяжу­ щем с использованием в качестве заполнителей шлака, известнякового щебня, опилок и др. Обследуемые здания находились в разных климатических зонах. Температур­ но-влажностный режим в них характеризовался нормаль­ ными условиями.

Большинство обследованных зданий находится в удо­ влетворительном состоянии. Вместе с тем имеются зда­ ния с большими дефектами, вызванными в основном повышенной влажностью изделий либо нарушением правил возведения — низкая посадка зданий, большие

выступы цоколя от поверхности стены, недостаточная по теплотехническим расчетам толщина стен, отсутствие гидроизоляции, использование цементной штукатурки и др.

Польские исследователи пришли к выводу, что для обеспечения нормального температурно-влажностного режима в помещениях и удовлетворительного состояния конструкций влажность гипсобетона в них не должна быть более 2,5%. Обследованиями было установлено, что долговечность гипсобетонных зданий зависит также от климатических условий. Ими был сделан вывод о не­ целесообразности возведения зданий из гипсобетона в условиях влажного климата.

Обследование и натурные наблюдения за состоянием конструкций из бетонов

на основе водостойких гипсовых вяжущих

Длительные натурные наблюдения и разовые обсле­ дования 136 жилых и производственных, в основном сельскохозяйственных, зданий проведены А. В. Ферронской, В. Ф. Коровяковым, Г. Н. Петровой, А. Е. Грушев­ ским в разных районах страны (в Московской, Влади­ мирской, Красноярской, Горьковской областях, Средней Азии, Киргизской ССР и др.). Срок эксплуатации объектов от 1 до 15 лет. В ряде районов организованы натурные станции наблюдения, на которых длительные наблюдения за поведением изделий проводятся с начала строительства и охватывают 1—5-летний период. К этим изделиям относятся: -наружные стеновые блоки и панели, плиты покрытия, перегородки для санузлов, санитарно­ технические кабины, панели основания пола, вентиляци­ онные блоки, виброкирпичные блоки, монолитные полы, оконные переплеты, безнапорные трубы для системы воз­ душного отопления и кондиционирования воздуха, без­ напорные трубы для прокладки телефонного кабеля и дренажные трубы.

Изделия в обследуемых конструкциях выполнены из ГЦП опилкобетона (90 объектов), из ГЦП термолито- и керамзитобетона (22 объекта), из ГЦП раствора (2 объ­ екта), из литого ГЦП бетона без заполнителей (17 объ­ ектов), из ГЦП волокнистого бетона (5 объектов).

(Во всех случаях известны заводы-изготовители, а от-

266

сюда и данные о бетонах (объемная масса, прочность, а иногда и отпускная влажность), из которых изготов­ лены изделия.

Обследованные объекты по условиям эксплуатации делятся на следующие группы: первая ■— с нормальным и вторая — с Блажным температурно-влажностным ре­ жимом; третья — с влажным и мокрым температурно­ влажностным режимом при наличии агрессивных сред; четвертая — с режимом, . характеризующим эксплуата­ цию изделий в грунте под воздействием различных ми­ нерализованных вод.

Круг изучаемых вопросов охватывал метеорологиче­ ские условия местности, внешнее и температурно-влаж­ ностное состояние зданий и изделий, прочность бетона, состояние стальной или деревянной арматуры, деформа-

взятых проб из бетона.

Состояние конструкций, эксплуатируемых в нормаль­ ных температурно-влажностных условиях. В основном были обследованы жилые дома и незначительное коли­ чество административно-гражданских зданий.

Общее состояние изделий 29 обследованных объек­ тов — панелей основания пола, панелей покрытия и пе­ рекрытия, труб для системы воздушного отопления и кондиционирования воздуха, вентиляционных блоков, наружных стеновых панелей и блоков, в том числе виброкирпичных, по внешнему виду после 5—15-летней эк­ сплуатации удовлетворительное. Однако на крупнораз­ мерных изделиях (прокатные панели основания пола и панели покрытия, наружные прокатные стеновые пане­ ли) наблюдаются трещины. Специальные исследования причин появления трещин показывают, что они в основ­ ном технологического порядка (примерно 70—75% от всего количества трещин) либо механического — полу­ чены в результате неправильного транспортирования, хранения и монтажа изделий. Наблюдения за этими трещинами в течение ряда лет (например, в зданиях поселка «Здравница» в течение 14 лет) показывают, что они в процессе эксплуатации зданий не раскрыва­ ются.

Температура воздуха внутри помещения в зимнее время колеблется в пределах 18+2°С. Относительная

влажность воздуха — не выше 60%. Здания дачного ти­ па (пос. «Здравница», Московская обл., поселок вблизи Красноярска) в зимнее время не отапливаются, не­ смотря на это, следов промерзания и конденсата не об-' наружено. Влажность гипсобетона в большинстве слу­ чаев снижается до сорбционной к первому году эксплуа­ тации в случае, если первоначальная влажность их не превышала $—10% и они в процессе монтажа не под­ вергались увлажнению. Величина сорбционной влаж­ ности не превышает 2,5%. В дальнейшем влажность бе­ тона изменяется только в наружных изделиях от дей­ ствия атмосферных осадков, в основном в поверхност­ ном слое.

Несколько по-иному обстоит дело с влажностью в панелях основания пола. Проведенные А. А. Романовым и нами исследования показывают, что панели отгружа­ ются с завода, как правило, с влажностью 12%, а иног­ да и более. В дальнейшем панели часто увлажняются в процессе их перевозки, длительного хранения на при­ объектном участке и при монтаже.

Наблюдения за бетоном панелей основания пола в течение длительного времени на объектах ряда городов показывают высокую влажность бетона. Результаты ее определения на поверхности и на глубине 25 мм от ли­ цевой поверхности панелей показывают, что она колеб­ лется в пределах от 1,5 до 15%. Средняя влажность бе­ тона на поверхности панелей'— 5%, а на глубине 25 мм от поверхности — более 6%. В случае же нормального хранения и монтажа изделий, а также, если их первона­ чальная влажность не превышает 10%, влажность бето­ на в панелях после года эксплуатации не превышает

2,5%.

Во всех случаях, когда бетон изготовлен на ГЦП и ГШЦП вяжущем, отвечающем требованиям МРТУ 21-8-65, прочность бетона со временем в изделиях воз­ растает. Однако имеются случаи снижения прочности в конструкциях, например в панелях основания пола, что прежде всего объясняется изготовлением бетона на не­ кондиционном вяжущем (не отвечающем МРТУ).

Химический и минералогический состав бетона со временем мало изменяется. Деревянные каркасы нахо­ дятся в хорошем состоянии, даже после 14 лет эксплуа­ тации в наружных конструкциях.

268

Деформативпые свойства панелей основания пола и перекрытия удовлетворительные. По данным А. А. Ро­ манова, проводившего натурные испытания прокатных панелей основания пола толщиной 60 мм, уложенных по ленточным звукоизоляционным прокладкам, расстояние между осями которых составляло 600 мм, прогиб пане­

относительный прогиб в чердачных панелях перекрытия достигает величины ‘/бво, что значительно меньше про­ гиба, допускаемого нормами для чердачных перекрытий

( V 2 0 0 ) ■

Обследования системы воздушного отопления, в ко­ торой использованы гипсоцементноволокнистые трубы (в одном из домов Северного Измайлова в Москве), указывают на их хорошее состояние.

Таким образом, обследования и натурные наблюде- • ния за изделиями, работающими в условиях нормаль­ ного температурно-влажностного режима, показывают, что развивающиеся в изделиях дефекты связаны либо с превышением их влажности, либо с применением вя­ жущего, не отвечающего требованиям МРТУ 21-8-65. Во всех других случаях поведение изделий было удов­ летворительное.

По данным А. А. Антипина, жилые здания, эксплуа­ тируемые более 10 лет, с наружными стенами из блоков, изготовленных на смешанном вяжущем [гипс 65—70%, негашеная известь 2—5%, гидравлическая добавка (шлак) 25—30% ], находятся в удовлетворительном со­ стоянии, а температурно-влажностный режим в помещениях удовлетворяет санитарно-техническим нормам.

Состояние конструкций, эксплуатируемых во влаж­ ных температурно-влажностных условиях. Обследова­ нию были подвергнуты перегородки для санузлов и объ­ емные санитарно-технические кабины 32 объектов, в основном жилых домов.

Общее состояние изделий, изготовленных из опилкобетона, литого бетона или раствора на ГЦП вяжущем, удовлетворяющем требованиям МРТУ 21-8-65, после 1 —15 лет эксплуатации по внешнему виду удовлетвори­ тельное. Влажность бетона — в пределах сорбционной. Снижение прочности не отмечается. Поведение деревян­ ной и стальной арматуры (последняя применена при ар-

269