Стеновые панели для животноводческих и птицеводческих зданий из керамзитопенобетона
В связи с развитием массового строительства на селе и расширением области применения бетонов на пористых заполнителях особенно заметно ощущается нехватка дробленого керамзитового песка. Проведенные ранее исследования [1,2] показали возможность применения в зданиях с нормальным влажностным режимом керамзитопенобетона, не уступающего по техническим характеристикам равнопрочному керамзитобетону на дробленом керамзитовом песке.
Эксперименты проводили в Пермском политехническом институте при участии ЦНИИЭПсельстроя и ИИИЖБ.
Для изготовления образцов применяли клееканифольный пенообразователь, портландцемент Горнозаводского цементного завода активностью 405 кгс/см2, керамзитовый гравий Пермского завода КПД с объемной массой и прочностью на сжатие соответственно 600 кг/м3 и 30 кгс/см2.
Для принятых составов бетона (табл. 1) определили пористость цементного камня (воздушную, капиллярную, контракцион- ную, гелевую), заполнителя и общую пористость керамзитопенобетона в зависимости от степени гидратации вяжущего, расхода цемента и воды, пользуясь экспериментально-расчетным методом Г. И. Горчакова.
Исследования показали, что введение пены в керамзитобетон позволяет не только исключить песок из состава бетона и благодаря пластифицирующему действию пенообразователя существенно уменьшить расход воды затворения, но и способствует уменьшению открытой капиллярной пористости, а также улучшает структуру керамзитопенобетона.
Улучшение структурных характеристик оказывает благоприятное воздействие на морозостойкость бетона. Снижение прочности керамзитопенобетона оптимального состава после 100 циклов не обнаружено, тогда как у керамзитобетона той же марки оно составляло 13,4%.
На оптимальных по прочностным характеристикам составах бетона определили водопоглощение, паро- газодиффузионную проницаемость (табл. 2).
Также изучали способность керамзито- пенобетоиа пассивировать сталь. Анодные поляризационные кривые показали, что сразу после термообработки в керам- зитопонобетоне (состав 1) сталь пассивна, тогда как в керамзито бетоне на дробленом керамзитовом песке (состав 2) наблюдается коррозия арматуры. Этому способствует более высокая (рН=12,2), чем у керамзитобетона (pH ===== 11,5), пассивирующая способность цементного камня, обусловленная относительно высоким расходом цемента на 1 м3 бетона и отсутствием дробленого керамзитового песка, способного интенсивно связывать гидроокись кальция в процессе термообработки. Кроме того, наличие вокруг арматурных стержней плотной цементной пленки способствует пассивация арматуры в бетоне.
Воздушная среда животноводческих и птицеводческих зданий, в которых экспонировались исследуемые бетоны, характеризовалась повышенной концентрацией аммиака (до 0,1 мг/л), сероводорода (до 0,015 мг/л) и углекислого газа (до 0,3%). Согласно классификации СНиП П-28-73 степень агрессивности внутренней среды этих зданий в отношении армированных стеновых конструкций оценивается как слабая и средняя.
Данные по проницаемости, в том числе по кинетике карбонизации, показали, что испытанные кёрамзитоненобетон и керамзитобетон на дробленом керамзитовом песке в слое толщиной 30 мм при эксплуатации в условиях сельскохозяйственных зданий с максимальной концентрацией С0з(0,03%) будут карбонизированы в течение 5—(6 лет. (Поэтому для обеспечения длительной сохранности стальной арматуры керамзитопенобетонные стеновые панели животноводческих .и птицеводческих зданий, равно как и керамзитобетонные, необходимо изготовлять с применением внутренних изолирующих слоев из бетонов или растворов.
Были определены водонепроницаемость, диффузионная проницаемость для СОг, паро- и газопроницаемость растворов состава 1 :3 (табл. 3).
Стеновые панели из керамзитопенобетона с изолирующими слоями (15— 35 см) из раствора на карбонатных и кварцевых песках состава 1 :3 были установлены в семи животноводческих зданиях.
Величина эксплуатационной влажности керамзитопенобетонных панелей экспериментальных объектов оказалась несколько меньше, чем влажность аналогичных панелей из керамзитобетона.
Расчеты, выполненные в соответствии с Руководством [3], показали, что полная карбонизация изолирующего слоя из раствора иа карбонатном песке произойдет за 50 лет. Эффективный коэффициент диффузии С02 при этом равен 0,9ДО4 см2/с, что аналогично бетону нормативной плотности [4]. Защитный слой из цементно-песчаного раствора такого же состава карбонизируется за ,18 лет и не может быть рекомендован для применения.
Расчеты, выполненные по методике НИИЭС с учетом приведенных затрат, применительно к объектам Западного Урала выявили более высокую эффективность применения керамзитопенобе- тона в стеновых ограждающих конструкциях в сравнении с обычным керамзито- бетонэм (табл. 4).
При строительстве в Пермской области сельскохозяйственных зданий с применением стеновых панелей из керамзя- топенобетона получена экономия в сумме 90 тыс. р.
Исследование керамзитобетона марок М 50—75 с объемной массой 950—- 1050 кг/м3 в лабораторных и производственных условиях показало, что керам- зитопекобетонные стеновые панели можно рекомендовать для широкого применения в животноводческих и птицеводческих зданиях при наличии изолирующего слоя из бетона, надежно пассивирующего сталь.