Пенза, Пензенская область, Россия
с 01.01.2020 по настоящее время
Пенза, Пензенская область, Россия
УДК 69 Строительство. Строительные материалы. Строительно-монтажные работы
ГРНТИ 67.11 Строительные конструкции
ОКСО 08.03.01 Строительство
ББК 385 Строительные конструкции
ТБК 5414 Строительные конструкции
BISAC TEC005000 Construction / General
В статье приведены результаты исследования совместного влияния штукатурных покрытий и фасадных красок на влажностный режим в стенах из газобетона марок D400 и D600. Оценено влияние характеристик красок и штукатурных покрытий на температуру начала конденсации. Определено положение плоскостей, в которых начинается выпадение конденсата для всех рассматриваемых конструкций. Установлено, что в ограждающих конструкциях с использованием цементно-шлаковой штукатурки температура начала конденсации выше температуры начала конденсации в ограждениях, в которых использовали цементно-вермикулитовую штукатурку. При применении 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 0.2С и 0,5 С. 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. Даны рекомендации по выбору вида краски и вида штукатурного состава для стен из газобетона марок D400, D600.
фасадная краска, штукатурный состав, влажностный режим, конденсация влаги, газобетон
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. Логанина В.И., Макарова Л.В. Штукатурные составы для реставрационных работ с применением окрашенных наполнителей // Региональная архитектура и строительство. 2009. №1. С. 38-40
2. Логанина В.И., Кислицына С.Н., Жерновский И.В., Садовникова М.А.Известковые отделочные составы с применением синтезированных алюмосиликатов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2014. № 2. С. 55-57.
3. Крайнов Д.В., Садыков Р.А. Влияние влагосодержания на теплозащитные свойства ограждающей конструкции из ячеистого бетона // Вестник МГСУ. 2011. №3. С. 403-410.
4. Корниенко С.В., Ватин Н.И., Петриченко М.Р., Горшков А.С. Оценка влажностного режима многослойной стеновой конструкции в годовом цикле// Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. №6. С. 19-33.
5. Логанина В.И., Фролов М.В., Рыжов А.Д.Влияние теплоизоляционной штукатурки на основе известково-перлитового состава на влажностный режим наружных стен зданий // Региональная архитектура и строительство. 2016. №1. С. 44-47.
6. Королева Т.И., Аржаева Н.В. Исследование возможности конденсации водяного пара в толще многослойной конструкции наружного ограждения // Региональная архитектура и строительство. 2018. №2. С.152-158.
7. Логанина В.И., Фролов М.В., Скачков Ю.П. Оценка влияния отделочных покрытий на изменение влажностного режима газобетонной ограждающей конструкции // Вестник МГСУ.2018. Том 13. №11. С. 1349-1356.
8. Ватин В.И., Горшков А.С., Глумов А.В. Влияние физико-технических и геометрических характеристик штукатурных покрытий на влажностный режим однородных стен из газобетонных блоков // Инженерно-строительный журнал. 2011. №1. С. 28-33.
9. Куприянов В.Н., Сафин И.Ш., Шамсутдинов М.Р. Влияние конструкции ограждения на конденсацию парообразной влаги // Жилищное строительство. 2012. №6. С. 29-31.
10. Куприянов В.Н. Основные принципы конструирования наружных стен с ограничением конденсации в них парообразной влаги // Строительство и реконструкция. 2015. №2(58). С. 120-126.
11. Фролов М.В. Оценка влажностного режима в стенах из газобетона в зависимости от характеристик наружного отделочного покрытия // Региональная архитектура и строительство. 2020. №1. С. 90-97.
