Оценка напряженного состояния отделочного слоя на основе состава с применением синтезированных алюмосиликатов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 691.5

ЛОГАНИНА В. И.

КИСЛИЦЫНА С. Н.

АРИСКИН М. В.

РОДИОНОВА З. Н.

САДОВНИКОВА М. А.

Оценка напряженного состояния отделочного слоя на основе состава с применением синтезированных алюмосиликатов

Логанина

Валентина Ивановна

заведующая кафедрой «Управление качеством и технологии строительного производства», доктор технических наук, профессор Пензенского государственного университета архитектуры и строительства

e-mail: loganin@mai.ru

Кислицына Светлана Николаевна

кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология строительных материалов и деревообработки» Пензенского государственного университета архитектуры и строительства

e-mail: Kisl752@mail.ru

Приведены сведения о напряженном состоянии отделочного слоя в различных климатических зонах. Показано, что максимальные термические касательные напряжения возникают в апреле. Установлено, что прочность сцепления покрытий с подложкой составляет 0,32-0,36 МПа.

Ключевые слова: сухая строительная смесь, синтезированные алюмосиликаты, отделочный слой, адгезионная прочность, касательные напряжения.

LOGANINA VI.

KISLITSYNA S. N.

ARISKIN M. V.

RODIONOVA Z. N.

SADOVNIKOVA M. A.

STRESS ESTIMATION TOPCOAT BASED ON THE COMPOSITION OF THE ALUMINOSILICATE SYNTHESIZED USING

The information about the state of stress topcoat in different climatic zones. It is shown that the maximum thermal shear stresses occur in the month of April. Found that the adhesion strength of coatings to the substrate is 0.32-0.36 MPa.

Keywords: dry mortar synthesized aluminosilicates, finishing layer, adhesive strength, shear stresses.

Арискин

Максим Васильевич

кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительные конструкции» Пензенского государственного университета архитектуры и строительства

e-mail: M.v.ariskin@mail.ru

Родионова Зинаида Николаевна

кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительных зданий, сооружений и транспортных коммуникаций» Восточно-Казахстанского технического университета, Казахстан

e-mail: NParshukova@ektu.kz

Садовникова Мария Анатольевна

аспирант кафедры «Управление качеством и технологии строительного производства» Пензенского государственного университета архитектуры и строительства

e-mail: adikaevka_01@mail.ru

© Логанина В. И., Кислицына С. Н., Арискин М. В., Родионова З. Н., Садовникова М. А., 2014

77

Строительные науки

Анализ научно-технической литературы свидетельствует, что для реставрации зданий в зонах исторической застройки, памятников архитектуры применяются сухие строительные смеси на известковом связующем [1—3]. Проведенные ранее исследования показали эффективность применения в сухих строительных смесях (ССС) наполнителей на основе алюмосиликатов, полученных синтезом из жидкого стекла и сульфата алюминия [4, 5]. Разработана рецептура отделочных известковых сухих строительных смесей, включающая известь-пушонку первого сорта, кварцевый песок определенной фракции Ухтинского месторождения, синтезированные алюмосиликаты, пластификатор Кра-

тасол — ПФМ, редиспергирующий порошок Neolit 4400, гидрофобиза-тор Zincum-5 [4].

В работе [6] отмечается, что основным видом разрушения покрытий в процессе эксплуатации является растрескивание и отслаивание. В связи с этим в работе исследовалось напряженное состояние покрытий от действия температуры как одного из факторов старения. Расчет выполнен с помощью программного модуля SCAD Office. Конструктивное решение стены следующее: кирпичная кладка из сплошного кирпича силикатного (ГОСТ 379) плотностью 1800 кг /м3 на цементно-песчаном растворе, теплоизоляционный слой, декоративный отделочный слой на основе разработанного состава. В качестве теплоизоляцион-

ного слоя в работе приняты плиты из пенополистирола плотностью р = 40 кг /м3 и коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/ (м ■ 0С). Значения коэффициентов линейного температурного расширения КЛТР составляли для отделочного слоя КЛТР = 8,6 • 10-6 , для пенополистирола КЛТР = 7,0 • 10-6 . Модуль упругости для отделочного слоя составлял Е = 40 МПа, для пенополистирола - Е = 55 МПа. Значения температур по толщине конструкции определялись в соответствии с теплотехническим расчетом для различных климатических условий и зонах влажности: города Москва, Краснодар, Новосибирск [7]. Расчетная схема части ограждающей конструкции представлена на Иллюстрации 1.

Иллюстрация 1. Расчетная схема: 1 — декоративный отделочный слой; 2 — утеплитель; 3 — анкеры

Иллюстрация 2. Зависимость касательных напряжений иху от толщины отделочного слоя в апреле месяце: 1 — г. Краснодар; 2 — г. Москва; 3 — г. Новосибирск

78

АКАДЕМИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК УРАЛНИИПРОЕКТ РААСН 2 | 2014

2 X

1 / Г

N ч —- Л < 1

7

7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6

Месяц

Иллюстрация 3. Изменение касательных напряжений аху: 1 — г. Краснодар; 2 — г. Москва; 3 — г. Новосибирск

Установлено, что максимальные касательные напряжения наблюдаются в концевой зоне покрытия. На Иллюстрации 2 приведено распределение напряжений аху в апреле месяце по толщине отделочного слоя. Максимальные напряжения наблюдаются при толщине 20 мм и составляют для г. Краснодара аху = 0,062 МПа, г. Москвы ст^ = 0,075 МПа, г. Новосибирска аху = 0,096 МПа.

ху

На Иллюстрации 3 приведено распределение максимальных значений касательных напряжений аху в течение года для различных климатических зон. Выявлено, что максимальные напряжения характерны для апреля месяца и составляют для г. Краснодар аху = 0,062 МПа, г. Москвы аху = 0,075 МПа, г. Новосибирска аху = 0,075 МПа.

Полученные значения касательных напряжений аху сравнивались с прочностью сцепления покрытий. Установлено, что значения прочности сцепления Яа^ значительно выше касательных напряжений аху , возникающих в отделочном слое, что обеспечивает стойкость покрытий к отслаиванию. Результаты исследований показали, что прочность сцепления покрытий с подложкой составляет 0,32-0,36 МПа.

Заключение

Представленные результаты позволяют сделать вывод о том, что разработанные составы с применением синтезированных алюмосиликатов обеспечивают стойкость покрытий на их основе к отслаиванию в процессе эксплуатации.

Работа выполнялась при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках базовой части.

Список использованной литературы

1 Шангина Н. Н., Харитонов А. М. Особенности производства и применения сухих строительных смесей для реставрации памятников архитектуры // Сухие строительные смеси. 2011. № 4. С. 16-19.

2 Логанина В. И., Давыдова О. А., Карпова О. В. Известковые составы для реставрации и отделки зданий и сооружений // Вестник Оренбургского государственного университета. 2012. № 4. С. 280283.

3 Логанина В. И., Тарасов Р. В., Акжигитова Э. Р. Сухие строительные смеси с применением низкообжиговых минеральных добавок // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер. Строительство и архитектура. 2013. № 33 (52). С. 78-83.

4 Логанина В. И., Кислицына С. Н., Садовникова М. А. Effect On Structure Of Synthetic Zeolite Lime Composites // European Science and Technology: materials of the Vinternationalreaserch and practice conference. Germany, 2013. P. 429432.

5 Логанина В. И., Кислицына С. Н., Жерновский И. В. и др. Известковые отделочные составы с применением синтезированных алю-

мосиликатов // Вестник БГТУ им. Шухова. 2014. № 2. С. 55-57.

6 Логанина В. И., Прошина Н. А., Давыдова О. А. Известковые отделочные составы, модифицированные комплексной добавкой на основе золя кремниевой кислоты. Пенза, 2010.

7 Строительные нормы и правила: СНиП 23-01-99. Строительная климатология: нормативно-технический материал. М., 1999.

АКАДЕМИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК УРАЛНИИПРОЕКТ РААСН 2|2014

79