архитектура и строительство

Гипсовые материалы для отделки фасадов зданий

Mатериалы на основе гипсового вяжущего традиционно используют при отделочных работах внутри помещений. Для этой цели применяются гипсокартонные или гипсоволокнистые листы, разнообразные сухие штукатурные, шпаклевочные и клеевые гипсовые смеси. Гипсовые материалы позволяют не только получать прекрасный внешний вид стен и потолков (ровные и гладкие или рельефные поверхности), но и придают хорошие акустические и теплофизические качества всему помещению в целом, т.е. создают комфортные условия для проживания.

Применение материалов на основе гипса не ограничивается внутренней отделкой помещений. Гипс применяется и для фасадных работ. Однако в этом случае необходима специальная подготовка материала для повышения водостойкости и морозостойкости гипсовых изделий.

В нормативно-технической документации в настоящее время отсутствуют требования по морозостойкости для изделий из гипса, применяемых в качестве наружной облицовки. Хотя положительный опыт использования гипсовых отделочных элементов в довольно жестких климатических условиях нашей страны имеется. Например, многие фасады зданий, построенных в конце прошлого - начале нынешнего века в историческом центре Москвы, имеют гипсовую лепнину, сохранившуюся в удовлетворительном состоянии. Декоративные лепные архитектурные украшения, которые мы видим на фасадах зданий XIV-XVII веков, изготавливали преимущественно из гипсоизвесткового раствора с обработкой щелоком или купоросом и неоднократной пропиткой горячей олифой.

Существуют требования по морозостойкости по ГОСТ 27180-86 для керамических плиток - 35 циклов попеременного замораживания-оттаивания без видимых повреждений образцов; по ГОСТ 6927-74 для бетонных фасадных плит - 50 циклов без повреждений поверхности плит при потере прочности не более 25% и потере массы - 5%; по ГОСТ 9479-84 для мрамора, известняка, брекчии и других горных пород, применяемых в качестве облицовочных изделий, - 25 циклов при потере прочности не более чем на 20%.

По результатам обработки многолетних метеорологических данных обсерватории МГУ, полученных докт. техн. наук К.Ф. Фокиным в НИИМосстрое в 70-х годах, а позднее в НИИСФ, количество обобщенных циклов заморозок-оттепель для климатических условий Москвы в среднем равно 14. При этом оттепель оценивалась как повышение температуры до +1оС продолжительностью не менее 12 ч, а заморозок - понижение температуры ниже -3оС продолжительностью не менее 12 ч, что обусловливает промерзание или оттаивание наружной поверхности отделочного слоя ограждения около 20-25 мм.

В связи с имеющейся тенденцией расширения области применения изделий на основе гипсовых вяжущих не только при отделке внутри помещений, но и для фасадов строящихся и реконструируемых зданий целесообразно ввести требования по морозостойкости не менее 50 циклов без изменения внешнего вида и при снижении прочности не более 25%.

Пониженная водостойкость гипсовых изделий заставляет проводить мероприятия, направленные на снижение проницаемости и растворимости гипса.

Появившиеся сравнительно недавно гипсоволокнистые листы завоевывают популярность у строителей. Листы ГВЛ применяют для внутренней отделки, устройства потолков и сухого основания пола. Гипсоволокнистые листы с поверхностной обработкой гидрофобными составами ГВЛВ - влагостойкие. ГВЛВ могут быть использованы для наружной отделки при условии отсутствия попадания жидкой влаги на поверхность листов, например "сэндвич-панели" с наружной обшивкой ГВЛВ и закрытые металлическим сайдингом. Проведенные в НИИСФ исследования показали возможность их эксплуатации в наружных условиях без доступа жидкой влаги в течение 5 лет. Полученные результаты позволили расширить область применения ГВЛВ и использовать их при устройстве опытных подвесных потолков над проездами одного из зданий в Москве. На данном опытном объекте намечено проведение многолетних натурных инструментально-визуальных наблюдений с целью определения возможности широкого использования листов ГВЛВ в качестве наружных подвесных потолков.

Нужно сказать, что поверхностная обработка имеет свойство снижать свою эффективность со временем, и для более продолжительного использования листов ее необходимо периодически повторять. Периодичность зависит от условий эксплуатации изделий.

Способ модификации состава гипсовой смеси водорастворимыми полимерами имеет ряд преимуществ. Введение в состав смеси органических добавок ведет к тому, что гипс при гидратации создает каркас из кристаллических сростков двугидрата, а смола, отверждаясь, образует непрерывную полимерную матрицу. Поры в гипсовом теле заполняются стекловидной субстанцией. Проницаемость материала для жидкой влаги существенно понижается. Образующийся защитный экран из полимерной пленки вокруг кристаллов гипса препятствует доступу воды к обладающему высокой растворимостью сульфату кальция.

В результате научно-исследовательской и экспериментальной работы, проведенной автором совместно с канд. техн. наук И. Барановым и др., получен состав гипсового камня повышенной водостойкости.

В ходе работы было изучено влияние различных полимеров в виде водных растворов или эмульсий на свойства композита. Наилучшие результаты получены при использовании аминоальдегидных смол с мономерами нелинейного вида (меламин, резорцин, бензогуанамин). Смолы этого вида относятся к поликонденсационным, т.е. при отверждении происходит выделение низкомолекулярных продуктов, в частности воды. Для химического связывания выделяющейся воды в состав композиции вводится структурирующая добавка на основе полиизоцианатов. Количество добавки подобрано так, чтобы время выделения воды при поликонденсации совпадало с действием добавки. Введение структурирующей добавки в количестве около 1% позволяет добиться повышения прочностных показателей на 10-15% и снижения водопоглощения почти в два раза.

В ходе исследований определено, что прочность образцов с 20% модифицированной меламиноформальдегидной смолы при сжатии и при изгибе за 80 суток хранения на воздухе возрастает соответственно на 30 и 25%. Прочность при сжатии составляет 60 МПа, при изгибе - 12 МПа. Гипсополимер обладает достаточно высокой морозостойкостью. Образцы с 20% меламиноформальдегидной смолы выдерживают 150 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

При исследовании водостойкости и атмосферостойкости гипсополимерных образцов моделировались условия воздействия на образцы среды в открытом водоеме при практически неограниченной реакционной емкости среды. Установлено, что глубина разрушения гипсополимерных образцов в дистиллированной воде в значительной степени снижается при повышении плотности затвердевшего камня за счет увеличения содержания полимерной составляющей и снижения водогипсового отношения. Лучшие результаты получены при использовании модифицированной меламиноформальдегидной смолы. При постоянном погружении образцов в дистиллированную воду прочность гипсополимера с 20% модифицированной меламиноформальдегидной смолы за 8 месяцев испытаний уменьшилась всего на 20%, а у контрольных гипсовых образцов за это же время - на 70%. В условиях попеременного увлажнения и высушивания в течение того же времени испытаний прочность гипсополимерных образцов практически не изменилась, а у гипсовых образцов понизилась на 70%.

На фотографиях, сделанных при увеличении на растровом электронном микроскопе в 2400 раз, видно, что структура материала представляет собой сетку полимера, которая является непрерывной фазой, расположенной в трехмерном скелете закристаллизованного гипса. Сростки гидратных новообразований, пластинчатых по структуре, пронизывают блоки полимера. В порах идет кристаллизация мелких кристаллов гипса призматической и игольчатой форм.

При увеличении возраста образцов существенных изменений в характеристиках композита не происходит. Прирост прочности во времени можно объяснить продолжающейся полимеризацией смолы. Степень полимеризации смолы в присутствии отвердителя в естественных условиях практически та же, что и при термообработке.

Паропроницаемость гипсополимера равна 0,092 мг/мчПа, что обусловливает благоприятный влажностный режим стен из кирпичной кладки с облицовкой из этого материала. Долговечность наружной отделки изделиями из модифицированного гипса подтверждается практикой. На рис. 2 изображен фасад одного из зданий, в отделке которого применены архитектурно-декоративные изделия из гипса, модифицированного полимерами.

И. Бессонов, канд. техн. наук, ст.н.с. НИИСФ

Источник: справочник "Строитель", 4/2001, НТС "Стройинформ"


Профнастил для забораПрофнастил для забора - это одна из самых популярных на...
Преимущества сварочных аппаратов СварогСварочные аппараты Сварог обладают рядом несомненных достоинств, позволившим им завоевать...
Обзор нового джойстика для xbox oneГеймпад для Xbox 360 признан удобным и подходящим для игры...
Покраска порошковой краскойДанный метод получения полимерных покрытий прославился благодаря своим отличными защитными...
продажа квартир, снять квартиру в МосквеЦены на аренду жилья выросли за последние 10 лет в...