Прочность ячеистому бетону необходима для восприятия им расчетных нагрузок, она регламентируется нормативной и технической документацией в зависимости от вида и назначения изделия. Возможны случаи, когда снижению плотности препятствуют, помимо прочности, и другие факторы.
При сравнительно малых расчетных нагрузках, например, в стене одно- или двухэтажного коттеджа, плотность ячеистого бетона, по условиям прочности, могла бы быть и более низкой, но ее невозможно уменьшить из-за недопустимо снижающейся твердости бетона. В других случаях препятствием на пути уменьшения плотности оказывается снижающаяся морозостойкость или недопустимо возрастающая воздухопроницаемость (последнее особо важно для районов с сильными ветрами, например, для Приморского края). И в этом случае возникает вопрос защиты изделий из ячеистого бетона от внешних воздействий.
Защита из тяжелого бетона не оправдалась
На заре развития крупнопанельного домостроения пытались делать двухслойные стеновые панели, в которых ячеистый бетон был защищен слоем тяжелого бетона, однако вскоре от этого отказались по следующим причинам: функционально для защиты панели из ячеистого бетона достаточно было слоя тяжелого бетона толщиной 1-2 см, но технологически трудно было выполнить слой менее 4-5 см, панель получалась излишне тяжелой и материалоемкой;
производство таких защищенных панелей требовало создания двух технологических линий - для тяжелого и для ячеистого бетона, панели фактически дважды формовались, что недопустимо увеличивало трудозатраты;
слои бетона характеризовались разной усадкой, они имели разные коэффициенты температурного расширения и паропроницаемости, что приводило к появлению внутренних напряжений в панели;
между слоями была резкая граница, что приводило к концентрации напряжений;
вследствие разной паропроницаемости слоев на границе между ними конденсировалась влага, которая зимой превращалась в лед с увеличением объема; в результате чего панель расслаивалась.
А если армирование?
Для исключения перечисленных недостатков необходимо было создать защитный слой из того же материала, что и основной материал изделия - с требуемой прочностью, твердостью, морозостойкостью, паро- и воздухопроницаемостью. При этом толщина слоя должна быть задаваемой в пределах 0,5-5 см, между слоями не должно быть резкой границы, и все это должно создаваться в пределах одного технологического процесса, на одной линии, без привлечения дополнительных материалов.
В ряде случаев снижение прочности ячеистого бетона можно компенсировать соответствующим армированием, однако это реально лишь при условии достаточной анкеровки арматурных стержней. Проблема заключается в том, что уменьшение плотности ячеистого бетона до уровня 600 кг/куб. м и ниже приводит к резкому ухудшению анкеровки. В результате расчетный расход арматуры, например плитных изделий, достигает 10-12 кг на один квадратный метр конструкции и катастрофически возрастает с уменьшением плотности ячеистого бетона.
Для решения этой проблемы разработана система армирования, которая снижает расход стали на 20-40 процентов, и этот расход не возрастает, а уменьшается по мере снижения плотности ячеистого бетона в конструкции. Рассмотрим сначала влияние плотности ячеистого бетона на его коэффициент теплопроводности и требуемую толщину стены. Примем среднее количество градусо-суток отопительного периода равное 6000. При этом требуемое сопротивление теплопередаче стены составит 3,5 кв. м*К/Вт.
Вариатропный вариант - оптимальный
|
|