ИНТЭК - производим оборудование для Вашего бизнеса!

Рассказ о влажностной усадке мы предоставляем одной из старейших российских книг о производстве пенобетона: Гензлер М. Н., Линденберг С. А. Пенобетонщик — Л., Главная редакция строительной литературы, 1936 г.:

§ 52. Связь усадок с увлажнением.

Большое значение имеет (влажностная) усадка. Цемент, твердея, изменяется в объеме. На воздухе цементное тесто уменьшается в объеме, и размеры изделия укорачиваются. Это укорочение называется усадкой. Если взять давно затвердевший пенобетон и поставить его во влажные условия, то он начнет увеличиваться в объеме, удлиняться, и это удлинение называют разбуханием. Если же, наоборот, подсушивать пенобетон, то он начнет уменьшаться в объеме и обнаружит усадку. Многолетние наблюдения над цементами, растворами и бетонами подтверждают, что объем всех изделий из цемента зависит от влажности, и с изменением условий хранения наблюдается либо усадка (при высыхании), либо разбухание (при увлажнении).

Карбонизационная усадка

Эта усадка начинается практически сразу после изготовления пенобетона и продолжается в течение всего срока службы изделий из пенобетона. Заключается она в том, что находящаяся в цементном камне известь СаО, образовавшаяся в результате реакций гидратации вступает в реакцию с углекислым газом (СО2), являющимся частью атмосферы, с образованием карбоната кальция СаСО3 (он же банальный мел) со всеми вытекающими отсюда неприятными последствиями — общий объем системы уменьшатся, прочность бетона тоже падает и пенобетон «рвет». Визуально образцы пенобетона, в которых проходит карбонизационная усадка, приобретают светло-желтый цвет. Особенно интенсивно карбонизационная усадка протекает в теплоизоляционных пенобетонах: чем меньше плотность пенобетона, тем легче углекислому газу добраться вглубь материала. У конструкционных же пенобетонов плотностью 700...900 кг/м³. пролежавших на открытом воздухе достаточно долго, на изломе образца достаточно четко видна граница пенобетона в котором прошла реакция карбонизации с пенобетоном еще не прореагировавшим с СО2.

Бороться с этой усадкой можно только защищая пенобетон от воздействия атмосферного воздуха, при кладке стен это обязательное их оштукатуривание или гидрофобизация, при монолитной заливке, допустим, кровель, — это устройство качественной паро — и гидроизоляции монолитного пенобетона и т. п. Кроме уменьшения карбонизационной усадки такой способ позволяет снизить также усадку влажностною.

Кстати интересный эксперимент был проведен д.т.н., профессором Белгородского технологического университета Коломацким А. С.: изготовленный нами теплоизоляционный пенобетон плотностью 250 кг/м³ в количестве 1 м³ был складирован в подвальном помещении, в которое был затруднен доступ атмосферного воздуха. Пенобетон из той же партии находился на открытой площадке. Образцы пенобетона, находившиеся на открытом воздухе, через год были покрыты сеткой трещин, обусловленных карбонизационной усадкой, цвет образцов был светло-желтый по всей толщине. На образцах пенобетона из подвального помещения усадочные трещины отсутствовали, цвет образцов светло-серый. Т. е. защитив пенобетон от воздействия углекислого газа атмосферного воздуха можно практически полностью избавиться от карбонизационной усадки.

Контракционная усадка

Если затворить 100 грамм цемента водой в мерной емкости, после его схватывания и твердения мы можем заметить, что объем затвердевшего цементного камня на 3...5 мл меньше объема цементного теста, из которого этот камень получили. Вот это явление и получило название контракционной усадки. Бороться с этой усадкой можно только уменьшая в цементно-песчаной композиции количество самого цемента, соответственно увеличивая количество заполнителя, в случае с пенобетоном — это возможно только за счет увеличения количества песка в смеси (в случае с тяжелым бетоном можно увеличить количество в смеси не только песка, но и щебня). Естественно, заменив часть цемента песком, мы потеряем какую-то часть прочность пенобетона, а с пенобетоном такой фокус проделывать довольно опасно, часто прочность пенобетона находится на нижнем пределе прочности для его плотности.

Обратите внимание, поскольку усадке в пенобетоне подвержен только цемент, то и такой путь борьбы с ней как увеличение количества заполнителей в смеси позволяет уменьшить все три вида усадки. Поэтому если есть возможность применять пенобетон прочностью «поменьше» не стоит перестраховываться и оставлять количество цемента проектным — лучше снизьте его и получите пенобетон меньшей прочности, но зато и с меньшей усадкой.