Главная

Требования к штукатурным составам для наружной отделки стен из ячеистобетонных блоков

      В течение последних 10 лет в Российской Федерации наиболее интенсивное развитие в области производства стеновых материалов получил автоклавный ячеистый бетон (газобетон). Построено или находятся в стадии строительства десятки современных заводов, производительность каждого из которых составляет от 150 тыс. м³ до 340 тыс. м³ в год. Это высокоавтоматизированные заводы, позволяющие выпускать автоклавный газобетон широкой номенклатуры, с высокой точностью геометрических размеров и низкой объемной массой – 400кг/ м³ или 500кг/м³. Таким образом, в Российской Федерации освоено массовое производство автоклавного газобетона нового поколения и общий объем производства его уже достиг 6 млн. м³ в год т.е. достигнут уровень наивысших объемов производства ячеистого автоклавного бетона в СССР. В ближайшие годы этот уровень производства будет существенно превышен.

Изделия из ячеистого газобетона находят широкое применение как в малоэтажном, так и в высокоэтажном строительстве. Однако, ввиду отсутствия нормативной базы на применение изделий из автоклавного газобетона нового поколения, не всегда грамотно и технически правильно выполняются конструктивные решения наружных стен в т.ч. отделка фасадов. В результате при эксплуатации зданий могут появляться дефекты, например, отслаивание штукатурки, отказ фасадной системы или нарушения влажностного режима наружных стен, особенно на уровне стыковки стен с перекрытиями.
Этим вопросам было посвящено заседание круглого стола на тему «Ячеистобетонные и пустотные стеновые материалы в многоэтажном строительстве» /10/. Организатором этого мероприятия выступила компания «Ронсон групп», специализирующаяся в области навесных фасадов. Пожалуй, в заседании этого круглого стола не приняли участие производители ячеистого бетона, а также проектные и научные организации России, работающие в этой области. Поэтому не со всеми высказываниями, прозвучавшим на круглом столу можно согласиться. Но обмен мнений по проблемам отделки фасадов наружных стен из ячеистого бетона очень своевременный и актуальный. Это касается и такого важного вопроса, как наличие соответствующей нормативной базы. Так, например, на вышеупомянутом круглом столу было высказано следующие мнение «… как правило фасады разрабатываются компанией, которая приходит выполнять фасадные работы, то есть тогда, когда уже здание стоит, и ген проектировщик понятия не имеет о том, что к этому зданию прикрепляется. Поэтому и качество, которое мы видим на строительных объектах, не выдерживает никакой критики. Это происходит потому, что проектировщики абсолютно не готовы к применению подобных конструкций, а самое главное – нет полноценной нормативной поддержки.»/10/.
Как обстоят дела с нормативной базой в РФ для штукатурных составов, предназначенных для наружной отделки стен из ячеистобетонных (газобетонных) блоков?
В Российской Федерации действует межгосударственный стандартГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Общие технические требования». Этот стандарт распространяется и на штукатурки, однако, никаких нормируемых характеристик штукатурных растворов для разных стеновых материалов в стандарте не приводится. В стандарте указано, что необходимые нормируемые значения штукатурки устанавливает потребитель в соответствии с проектом работ. Но в каком нормативном документе изготовителю штукатурок, потребителю или проектировщику взять необходимые нормативные значения для штукатурки наружных стен из ячеистого бетона? При этом эти нормируемые значения не могут быть одинаковыми для всех стеновых материалов.
Поскольку ГОСТ 28013-98 на эти вопросы ответа не дает, то разработку и обоснование необходимых нормируемых значений для фасадной штукатурки должны взять не себя специалисты в области исследования свойств газобетона в содружестве с производителями фасадных отделочных составов.
По нашим данным единственным нормативным документом в РФ где приведены требования к защитно-отделочным покрытиям наружных стен из ячеистобетонных блоков является стандарт организации СТО 501-52-01-2007, разработанный Центром ячеистых бетонов /5/. В этом документе указаны допустимые значения для следующих свойств защитно-отделочных покрытий:
  • сопротивление паропроницанию;
  • водонепроницаемость через 24 часа;
  • адгезия к ячеистому бетону;
  • морозостойкость;
  • устойчивость к разрыву по трещине в ячеистом бетоне;
  • стойкость к переменному увлажнению и высушиванию.
Отметим, что европейский стандарт EN 998-1:2003/2/, действующий в странах Евросоюза, дополнительно к вышеупомянутым свойствам требует декларирования:
  • плотности раствора;
  • класса по прочности на сжатие;
  • теплопроводности;
  • огнестойкости.
Плотность раствора и его класс по прочности на сжатие важен для тех штукатурных растворов, толщина нанесения которых составляет не менее 15мм, в среднем 20мм согласно DIN18555-3. Для отделки ячеистого бетона рекомендуются составы с плотностью от 600кг/м³ до 1300кг/м³, т.е легкие штукатурки. При этом прочность на сжатие должна быть согласно DIN18550-1 в пределах от 2,5Н/мм² до 5,0Н/мм². Если прочность штукатурки выше указанных величин, то и модуль упругости их соответственно выше. Однако, в случае высокого модуля упругости возникает концентрация напряжений на контакте ячеистого бетона и отделочного слоя. В результате могут возникнуть трещины и отслаивание штукатурки. Для тонкослойных штукатурок, толщиной нанесения 5-6мм важно, чтобы их прочность на сжатие не превышало 10Н/мм² (марка раствора М10).
В рамках данной статьи остановимся несколько подробнее на вопросе о нормируемой величине сопротивления паропроницаемости. В СТО 501-52-01-2007 в качестве допустимого значения сопротивления паропроницанию указана величина:
Rn ≤ 0,5 м².ч.Па/ мг
В этом случае при толщине штукатурного слоя в среднем 20мм его коэффициент паропроницаемости μ приблизительно в 3 раза превышает коэффициент паропроницаемости μ и для ячеистого бетона. Наши расчеты на проверку опасности образования конденсата, выполненные при помощи компьютерной программы DOF-Therm 2.2, показали, что это предельно допустимая величина паропроницаемости.
В тоже время  для тонкослойной штукатурки заводского изготовления толщиной слоя 5-6мм сопротивление паропроницанию на наш взгляд должно быть приблизительно в 10 раз меньше т.е.
Rn ≤ 0,05 м².ч.Па/ мг.
Такой вывод может показаться дискуссионным. Поэтому поясним подробнее критерий оценки. При вводе исходных данных в компьютерную программу DOF-Therm 2.2 мы исходили из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции при температуре воздуха наиболее холодной пятидневки (например, для г. Санкт-Петербург согласно СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» это -26°С с обеспеченностью 0,92).
Согласно СНиП 23-02-2003 при расчете недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции по формуле 16/3/ в расчет принимаются более «мягкие» условия, т.е. среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период. При таком подходе сопротивление паропроницаемости  для отделочного покрытия, разумеется, можно повысить. Но в этом случае возникает риск, что при наиболее холодной пятидневки конденсат в ограждающей конструкции может образоваться. Поскольку это происходит с обеспеченностью 0,92 т.е. 8 раз в течение 100 лет (СНиП 23-01-99*), то некоторые специалисты считают не нужным ужесточить требования для ограждающей конструкции по недопустимости образования конденсата.
На наш взгляд такой подход является рискованным. Это подтверждают также натурные исследования. Если на контакте отделочного слоя и ячеистого бетона в зимнее время образовался конденсат, тогда он в первый летний период должен высохнуть. При этом в наружной ограждающей конструкции не должны появиться дефекты. Как известно, в летний период наружная стена высыхает в направлении из наружи во внутрь. Поэтому влага, достигшая внутреннюю поверхность не должна вызывать дефектов покраски, отслаивания обоев или возникновения плесени. Пожалуй, любой метод расчета не может дать полную гарантию, что этого не произойдет. В то же время, как показывает опрос жителей часто приходится сталкиваться с этим очень неприятным явлением. Причины этому могут быть как плохая паропроницаемость ограждающей конструкции, так и неправильно спроектированная вентиляционная система.
В качестве примера на рис. 1 приведены результаты контроля возможности возникновения конденсата в однослойной стене из ячеистобетонных блоков AEROC EcoTerm с средней объемной массой 375 кг/м³. Расчеты, проведенные компьютерной программой DOF-Therm 2.2 позволяют определить кривые распределения в порах материала насыщенной влаги и фактическое содержание влаги. Вводные данные приведены на рис. 1.
Если кривая насыщенной влаги пересекается с кривой фактического содержания влаги, то в этом месте наружной стены имеется опасность возникновения конденсата. Как видно из рис. 1, линии, хотя и незначительно, но пересекаются. Следовательно, имеется опасность возникновения конденсата при указанных на рис. 1 вводных данных. Во избежание этого необходимо правильно подбирать характеристики паропроницаемости для наружной и внутренней штукатурки.
Аналогичным методом проверим распределение влаги для весьма распространенной стеновой конструкции, когда стена из ячеистого бетона облицована фасадным кирпичом толщиной 120мм, без воздушного зазора. На рис. 2 приведены результаты расчета. Как видно из рис. 2, в такой конструкции с большой вероятностью имеется опасность возникновения конденсата. Поэтому такого типа фасадные решения должны быть вентилируемы, т.е. с воздушным зазорам 30-40мм между кирпичной кладкой с стеной из ячеистого бетона.
В вышеупомянутых расчетах мы пользовались величиной коэффициентов паропроницаемости μ, которые согласно европейским нормам имеют безразмерную величину и характеризуют отношение паропроницаемости воздуха к паропроницаемости материала. Это не меняет сути расчета по сравнению с другими методами расчета контроля возникновения конденсата. Принципиальная разница по сравнению с методом СНиП 23-02-2003 является в подходе к выбору величины температуры наружного воздуха. Как уже отмечалось выше, СНиП 23-02-2003 позволяет принимать более «мягкие» условия расчета и при таких условиях в вышерассматриваемых конструкциях наружных стен конденсат не возникает.



Выводы:
  1. По аналогии с нормами, действующими в странах Евросоюза для автоклавного газобетона должны быть установлены свои нормативные требования для защитно-отделочных покрытий.
  2. Требования, изложенные в СТО 501-52-01-2007 могут быть взяты за основу, дополнив и уточнив некоторые значения нормируемых величин.
Эту работу можно выполнить в рамках разработки «Пособия по проектированию и возведению ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации» в развитии ГОСТ 31359-2007 и ГОСТ 31360-2007.
Пособие по заказу ассоциации НААГ разрабатывается Центром ячеистых бетонов. Срок окончания работы конец 2009 года.
  1. Для легких штукатурок с толщиной слоя в среднем 20 мм можно рекомендовать допустимое сопротивление паропроницанию .
Для тонкослойной штукатурки толщиной 5-6мм рекомендуемое сопротивление паропроницанию или μ≤15.
Указанные в п.3 величины сопротивления паропроницанию должны быть обеспечены для системы «грунтовка + штукатурный слой + фасадная краска»
  1. При облицовки стен из газобетона лицевым кирпичом рекомендуется применять вентилируемую конструкцию с воздушным зазорам 30-40мм.
 
 
Литература.
  1. ГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Общие технические условия»;
  2. EN 998-1:2003 “Specification for mortar for masonry. Part 1: Rendering and plastering mortar”;
  3. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»;
  4. СП 23-01-2000 «Проектирование тепловой защиты зданий»;
  5. СТО 501-52-01-2007 у.I «Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации», Москва 2009г.;
  6. ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного требования. Технические условия»;
  7. ГОСТ 31360-2007 «Изделия стеновые неармированные из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия»;
  8.  Martin Homann “Richtig Bauen mit Porenbeton”, Stuttgart 2003;
  9. Helmut Künzel „Außenputz. Untersuchungen, Erfahrungen, Überlegungen-„, Fraunhofer IRB Verlag, 2003;
  10. Г. Кузнецова Круглый стол «Ячеистобетонные и пустотные стеновые материалы в многоэтажном строительстве», журнал «Технология строительства» 7 (62) 2008г., стр. 7-20
 
 Рис. 1 Распределение температуры и влаги в наружных стенах AEROC Eco Term 375 мм 

 

 

Рис. 2 Распределение температуры и влаги в наружных стенах AEROC Eco Term 375 мм с отделкой керамическим кирпичом