employee
Penza, Penza, Russian Federation
employee from 01.01.2020 until now
Penza, Penza, Russian Federation
UDK 69 Строительство. Строительные материалы. Строительно-монтажные работы
GRNTI 67.11 Строительные конструкции
OKSO 08.03.01 Строительство
BBK 385 Строительные конструкции
TBK 5414 Строительные конструкции
BISAC TEC005000 Construction / General
The article presents the results of a study of the combined effect of plaster coatings and facade paints on the humidity regime in the walls made of aerated concrete brands D400 and D600. The influence of the characteristics of paints and plaster coatings on the temperature of the beginning of condensation is estimated. The position of the planes in which condensate begins to precipitate for all the structures under consideration is determined. It is found that in enclosing structures using cement-slag plaster, the temperature of the beginning of condensation is higher than the temperature of the beginning of condensation in enclosures in which cement-vermiculite plaster is used. When using VAK "Silicate" and VAK "Silicon 2" facade paints, which are distinguished by the highest vapor permeability, this difference is maximal and amounts to 2 C and 2.3 C, respectively. When using VAK "Tsokol" and VAK "Acryl 1" facade paints, this difference is minimal and amounts to 0.2 C and 0.5 C, respectively. It has been established that when using cement-slag plaster and paints VAK "Tsokol", VAK "Acryl 1", VAK "Acryl 2", VAK "Silicone 1", VAK "Silicone 2", moisture condensation occurs at the border of aerated concrete-external finish, which creates the danger of detachment of the plaster composition from aerated concrete. These structures are also characterized by rather high temperatures of the onset of condensation from -5.4 °C and above. When using VAK "Silicate" paint and cement-slag plaster, moisture condensation begins in the thickness of aerated concrete, which is more favorable for the enclosing structure. Recommendations are given on the choice of the type of paint and the type of plaster composition for walls made of aerated concrete grades D400, D600.
facade paint, plaster composition, humidity conditions, moisture condensation, aerated concrete
Введение. В настоящее время газобетонные блоки широко используются при возведении зданий различного назначения. Рост доли газобетонных конструкций в общем объеме строительства привел к увеличению выпуска различных материалов для его отделки. Стены из газобетонных блоков чаще всего отделываются различными штукатурными составами [1, 2]. Полученные покрытия достаточно часто окрашивают фасадными красками различных видов. При выборе вида штукатурного состава и фасадной краски важно правильно оценивать влажностный режим, который возникнет в стене в процессе эксплуатации [3–6]. Неправильный выбор вида штукатурного состава или фасадной краски может привести к конденсации влаги, и как следствие к разрушению штукатурного покрытия или слоя краски [7–8].
Материалы и методы. В работе представлены результаты оценки совместного влияния различных фасадных красок и штукатурных покрытий на влажностный режим в стенах из газобетона для условий г. Пенза. Для оценки вероятности конденсации влаги в наружных ограждения определяли температуру начала конденсации tнк и положение плоскости, в которой начинается выпадение конденсата [9–11].
Расчетные параметры наружного воздуха приняты в соответствие с требованиями «СП 131.13330.2018. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99»: средняя температура отопительного периода tоп= –4,1 °С; продолжительность отопительного периода zот=200 сут; средняя влажность наиболее холодного месяца φх.м.=83 %. Расчетная схема ограждающих конструкций из газобетона представлена на рис. 1.
Расчетные параметры внутреннего воздуха приняты по «СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» для жилых зданий: расчетная температура внутреннего воздуха tв=20,0 °С; относительная влажность внутреннего воздуха φв=55 %.
Используемые в рассматриваемых ограждающих конструкциях материалы представлены в табл. 1.
Свойства фасадных красок представлены в табл. 2
Рис. 1. Расчетная схема ограждающих конструкций из газобетона: 1 –внутренняя отделка; 2 –газобетон; 3 – наружная отделка; 4 – фасадная краска
Таблица 1
Характеристики используемых в рассматриваемых ограждающих конструкциях материалов
|
Номер слоя |
Материал |
Толщина слоя δ, м |
Средняя плотность материала, кг/м3 |
Коэффициент теплопроводности λА, Вт/(м∙К) |
Коэффициент паропроницаемости µ, мг/(м∙ч∙Па) |
|
1 |
штукатурка цементно-шлаковая |
0,01 |
1200 |
0,470 |
0,140 |
|
2 |
газобетон D400 |
0,45 |
400 |
0,14 |
0,230 |
|
газобетон D600 |
0,65 |
600 |
0,22 |
0,170 |
|
|
3 |
штукатурка цементно-вермикулитовая |
0,02 |
600 |
0,13 |
0,25 |
|
штукатурка цементно-шлаковая |
0,01 |
1200 |
0,470 |
0,140 |
|
|
4 |
фасадная краска |
0,0002 |
В зависимости от вида краски |
||
Таблица. 2
Свойства фасадных красок
|
Наименование каски |
Характеристика краски |
Коэффициент паропроницаемости µ, мг/(м∙ч∙Па) |
|
ВАК «Цоколь» |
краска с повышенной адгезией |
0,00026 |
|
ВАК «Акрил 1» |
краска на основе акрилат-стирольных латексов |
0,00038 |
|
ВАК «Акрил 2» |
краска на основе акрилат-стирольных латексов |
0,00047 |
|
ВАК «Силикон 1» |
краска, содержащая в составе |
0,00070 |
|
ВАК «Силикон 2» |
краска, содержащая в составе |
0,00148 |
|
ВАК «Силикат» |
краска латексно-силикатная |
0,00238 |
Также определялся влажностный режим в ограждающих конструкциях из газобетона, не окрашенных краской (без слоя 4). Все исследуемые в работе конструкции соответствуют требованиям «СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».
Основная часть. Зависимость температуры начала конденсации tн.к.в ограждениях из газобетона марки D400 от теплофизических характеристик наружного штукатурного покрытия и фасадной краски приведены на рис. 2.
Установлено, что в ограждающих конструкциях с использованием цементно-шлаковой штукатурки температуры начала конденсации tн.к. выше температур начала конденсации в ограждениях, в которых использовали цементно-вермикулитовую штукатурку (рисунок 2, кривая 1,2). При этом при использовании фасадных краски ВАК «Силикат» и ВАК «Силикон 2», отличающихся наибольшей паропроницаемостью, эта разница максимальна и составляет соответственно 2 °С и 2,3 °С. При использовании фасадных краски ВАК «Цоколь» и ВАК «Акрил 1» эта разница минимальна и составляет соответственно 0.2 °С и 0,5 °С.
Рис. 2. Температура начала конденсации tн.к. в ограждающих конструкциях из газобетона марки D400:
1 – штукатурка цементно-шлаковая; 2 – штукатурка цементно – вермикулитовая
В ходе исследований также определяли плоскость, в которой будет в первую очередь скапливаться конденсат при понижении температуры наружного воздуха ниже температуры начала tн.к. конденсации. Результаты исследования для газобетона D400 представлены в табл. 3.
Таблица. 3
Положение плоскости выпадения конденсата (газобетон D400)
|
Вид каски |
Вид штукатурного состава |
|
|
Цементно-шлаковая штукатурка |
Цементно-вермикулитовая штукатурка |
|
|
ВАК «Цоколь» |
Граница газобетон – |
Граница наружная отделка – фасадная краска |
|
ВАК «Акрил 1» |
Граница газобетон – |
Граница наружная отделка – фасадная краска |
|
ВАК «Акрил 2» |
Граница газобетон – |
Граница наружная отделка – фасадная краска |
|
ВАК «Силикон 1» |
Граница газобетон – |
Граница наружная отделка – фасадная краска |
|
ВАК «Силикон 2» |
Граница газобетон – |
Газобетон (на расстояние |
|
ВАК «Силикат» |
Газобетон (на расстояние |
Газобетон (на расстояние |
|
Без краски |
Газобетон (на расстояние |
Газобетон (на расстояние |
Установлено, что при использовании цементно-шлаковой штукатурки и красок ВАК «Цоколь», ВАК «Акрил 1», ВАК «Акрил 2», ВАК «Силикон 1», ВАК «Силикон 2» конденсация влаги происходит на границе «газобетон-наружная отделка», что создает опасность отслоения штукатурного состава от газобетона. Для данных конструкций также характерны достаточно высокие температуры начала конденсации от -5,4 °С и выше.
При использовании краски ВАК «Силикат» и цементно-шлаковой штукатурки конденсация влаги начинается в толще газобетона, что более благоприятно для ограждающей конструкции. Температура начала конденсации -7,3 °С, что немного выше средней температуры наружного воздуха для всего зимнего периода tзима= -8,4 °С (среднее температуры декабря, января и февраля) для условий г. Пензы. При понижении температуры до -7,9 °С влага начинает выпадать на границе газобетон - наружная отделка. Данную конструкцию допустимо использовать в условиях г. Пензы.
Установлено, что при использовании цементно-вермикулитовой штукатурки и красок ВАК «Цоколь», ВАК «Акрил 1», ВАК «Акрил 2» и ВАК «Силикон 1» конденсация влаги происходит на границе «наружная отделка – фасадная краска», что создает опасность отслоения фасадной краски от штукатурного покрытия. Температуры начала конденсации для данных конструкций высокие – от -2,6 °С и выше.
При использовании красок ВАК «Силикат», ВАК «Силикон 2» и цементно-вермикулитовой штукатурки конденсация влаги начинается в толще газобетона. Температура начала конденсации при использовании краски ВАК «Силикат» равна -9,3 °С, при использовании краски ВАК «Силикон 2»– -7,7 °С. При использовании краски ВАК «Силикон 2» при понижении температуры до -8,1 °С влага начинает выпадать на границе «газобетон – наружная отделка». Данную конструкцию допустимо использовать в условиях г. Пензы. При использовании краски ВАК «Силикат» выпадение влаги на границе «газобетон - наружная отделка» начинается только при температуре -11,2 °С. Данную конструкцию можно рекомендовать к использованию в условиях г. Пензы.
Зависимости температуры начала конденсации tн.к. в ограждениях из газобетона марки D600 от теплофизических характеристик наружного штукатурного покрытия и фасадной краски приведены на рис. 3.
Рис. 3. Температура начала конденсации tн.к.в ограждающих конструкциях из газобетона марки D600:
1 –штукатурка цементно-шлаковая; 2 – штукатурка цементно –вермикулитовая
Установлено, что в ограждающих конструкциях из газобетона марки D600 влажностный режим в меньшей степени зависит от характеристик используемых штукатурных составов и фасадных красок по сравнению с ограждающими конструкциями из газобетона марки D400. Температура начала конденсации в ограждениях, отделанных цементно-вермикулитовой штукатуркой, ниже температуры начала конденсации в ограждениях, отделанных цементно-шлаковой штукатуркой (рис. 3, кривая 1,2). Разница варьируется от 0,3 °С до 1,7 °С в зависимости от вида фасадной краски.
Результаты исследований по определению плоскости выпадения конденсата для газобетона D600 представлены в табл. 4.
Таблица 4
Положение плоскости выпадения конденсата (газобетон D600)
|
Вид каски |
Вид штукатурного состава |
|
|
Цементно-шлаковая штукатурка |
Цементно-вермикулитовая штукатурка |
|
|
ВАК «Цоколь» |
Граница газобетон – наружная отделка |
Граница наружная отделка – |
|
ВАК «Акрил 1» |
Граница газобетон – наружная отделка |
Граница наружная отделка – фасадная краска |
|
ВАК «Акрил 2» |
Граница газобетон – наружная отделка |
Граница наружная отделка – |
|
ВАК «Силикон 1» |
Газобетон (на расстояние 4 см |
Газобетон (на расстояние 7 см от наружной отделки) |
|
ВАК «Силикон 2» |
Газобетон (на расстояние 9 см |
Газобетон (на расстояние 11 см от наружной отделки) |
|
ВАК «Силикат» |
Газобетон (на расстояние 11 см |
Газобетон (на расстояние 12 см от наружной отделки) |
|
Без краски |
Газобетон (на расстояние 12 см |
Газобетон (на расстояние 14 см от наружной отделки) |
При использовании цементно-шлаковой штукатурки и красок ВАК «Цоколь», ВАК «Акрил 1», ВАК «Акрил 2» конденсация влаги начинается на границе «газобетон – наружная отделка». При замене штукатурки на цементно-вермикулитовую плоскость, в которой начинается конденсация влаги, смещается в сторону наружной поверхности ограждения, на границу «наружная отделка – фасадная краска». Для данных конструкций характерны достаточно высокие температуры начала конденсации – от -4,8°С и выше.
При использовании краски ВАК «Силикат», ВАК «Силикон 2» и ВАК «Силикон 1» и независимо от вида используемой штукатурки конденсация влаги начинается в толще газобетона. При этом при повышении паропроницаемости красочного и штукатурного покрытия положение плоскости выпадения конденсата смещается внутрь ограждения, что уменьшает вероятность выпадения конденсата на границе «газобетон – наружная отделка». Температура начала конденсации ниже -6,7 °С. При использовании краски ВАК «Силикон 1» и цементно-шлаковой штукатурки при понижении температуры до -7,0 °С влага начинает выпадать на границе «газобетон - наружная отделка». Данную конструкцию допустимо использовать в условиях г. Пензы. В остальных ограждениях влага начинает выпадать на границе «газобетон – наружная отделка» начинает выпадать при следующих температурах:
- цементно-шлаковая штукатурка, ВАК «Силикон 2» -12,1 °С;
- цементно-шлаковая штукатурка, ВАК «Силикат» -14,9 °С;
- цементно – вермикулитовая штукатурка, ВАК «Силикон 1» -9,4 °С;
- цементно-вермикулитовая штукатурка, ВАК «Силикон 2» -15,5; °С;
- цементно – вермикулитовая штукатурка, ВАК «Силикат» -19,0 °С.
Данные конструкции можно рекомендовать использовать в условиях г. Пензы.
Выводы
1. Исследовано совместное влияние штукатурных покрытий и фасадных красок на температуру начала конденсации tн.к.в стенах из газобетона марок D400, D600.
2. Определено положение плоскостей, в которых начинается выпадение конденсата для всех рассматриваемых конструкций.
3. На основе данных о температуре начала конденсации tн.к. и данных, о положении плоскости, в которой начинается выпадение конденсата, даны рекомендации по выбору вида фасадной краски и вида штукатурного состава для стен из газобетона марки D400, D600.
1. Loganina V.I., Makarova L.V. Plastering compounds for restoration works with the application of painted fillers [Shtukaturnie sostavi dlya restavracionnih rabot s primeneniem okrashennih napolnitelei]. Regional architecture and construction. 2009. No. 1. Pp. 38-40 (rus)
2. Loganina V.I., Kislitsyna S.N., Zhernovsky I.V., Sadovnikova M.A. Lime finishing compositions with the use of synthesized aluminosilicates [Izvestkovie otdelochnie sostavi s primeneniem sintezirovannih alyumosilikatov]. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2014. No. 2. Pp. 55-57. (rus)
3. Kraynov D.V., Sadykov R.A. The effect of moisture content on the heat-shielding properties of the enclosing structure of aerated concrete [Vliyanie vlagosoderjaniya na teplozaschitnie svoistva ograjdayuschei konstrukcii iz yacheistogo betona]. Vestnik MGSU. 2011. №3. P. 403-410.(rus)
4. Kornienko S.V., Vatin N.I., Petrychenko M.R., Gorshkov A.S. Evaluation humidity conditions multilayer wall structure in the annual cycle [Ocenka vlajnostnogo rejima mnogosloinoi stenovoi konstrukcii v godovom cikle]. Construction of unique buildings and structures. 2015. No. 6. Pp. 19-33. (rus)
5. Loganina V.I., Frolov M.V., Ryzhov A.D. Influence of heat-insulating plaster based on lime-perlite composition on the moisture regime of the outer walls of buildings [Vliyanie teploizolyacionnoi shtukaturki na osnove izvestkovo perlitovogo sostava na vlajnostnii rejim narujnih sten zdanii]. Regional architecture and construction. 2016. No. 1. Pp. 44-47. (rus)
6. Koroleva T.I., Arzhaeva N.V. Investigation of the possibility of condensation of water vapor in the thickness of the multilayer structure of the external fence [Issledovanie vozmojnosti kondensacii vodyanogo para v tolsche mnogosloinoi konstrukcii narujnogo ograjdeniya]. Regional architecture and construction. 2018. No. 2. Pp. 152-158. (rus)
7. Loganina V.I., Frolov M.V., Skachkov Yu.P. Assessment of the effect of finishing coatings on the change in the moisture regime of aerated concrete enclosing structures [Ocenka vliyaniya otdelochnih pokritii na izmenenie vlajnostnogo rejima gazobetonnoi ograjdayuschei konstrukcii]. Vestnik MGSU. 2018. Vol. 13. No. 11. Pp.1349-1356. (rus)
8. Vatin V.I., Gorshkov A.S., Glumov A.V. Effect of physical, technical and geometrical characteristics of plasters on the walls of homogeneous humidity conditions of concrete blocks [Vliyanie fiziko_tehnicheskih i geometricheskih harakteristik shtukaturnih pokritii na vlajnostnii rejim odnorodnih sten iz gazobetonnih blokov]. Civil Engineering Journal. 2011. No. 1. Pp. 28-33. (rus)
9. Kupriyanov V.N., Safin I.Sh., Shamsutdinov M.R. The influence of the design of the fence on the condensation of vaporous moisture [Vliyanie konstrukcii ograjdeniya na kondensaciyu paroobraznoi vlagi]. Housing. 2012. No. 6. Pp. 29-31. (rus)
10. Kupriyanov V.N. The basic principles of the design of external walls with limited condensation of vaporous moisture in them [Osnovnie principi konstruirovaniya narujnih sten s ogranicheniem kondensacii v nih paroobraznoi vlagi]. Construction and reconstruction. 2015. No. 2(58). Pp. 120-126. (rus)
11. Frolov M.V. Assessment of the humidity regime in the walls made of aerated concrete, depending on the characteristics of the external finishing coating [Ocenka vlajnostnogo rejima v stenah iz gazobetona v zavisimosti ot harakteristik narujnogo otdelochnogo pokritiya]. Regional architecture and construction. 2020. No. 1. Pp. 90-97. (rus)
