CC BY
0УДК 624.03
ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА
НАРУЖНЫХ СТЕН
ЭНЕСОВА Ж¥ЛДЫЗ ЕРБОЛАТЦЫЗЫ
Магистрант Факультета Общего Строительства КазГАСА
Научный руководитель - АУБАКИРОВА БАХЫТ МАЙНЫШЕВНА
Алматы, Казахстан
Аннотация: В статье рассматриваются обзор исследования ученых, о долговечности и эффективности теплозащиты ограждающих конструкций, которые во многом случае зависят от их влажностного состояния.
Ключевые слова: эксплуатация, влага, стены, несущие.
Abstract: The article reviews the research of scientists on the durability and effectiveness of thermal protection of enclosing structures, which in many cases depend on their humidity state.
Keywords: operation, moisture, walls, load-bearing.
Влажностное состояние ограждающих конструкций определяет их теплозащитные и санитарно-гигиенические качества, имеет существенное влияние на процессы коррозии, замораживания-оттаивания и долговечность в целом. Снижение теплозащитных свойств ограждающих конструкций при их увлажнении исследовано достаточно широко [1-4] и связано с повышением теплопроводности увлажненных материалов, то есть снижением сопротивления теплопередаче всей конструкции. Повышение теплопроводности материалов происходит за счет замещения воздуха в поровом пространстве водой, теплопроводность которой значительно выше теплопроводности воздуха.
Переход на повышенный уровень теплозащиты в начале 90-х годов XX века привел к внедрению малоизученных новых строительных материалов и широкому распространению неоднородных многослойных наружных стен. Влияние влажности на эксплуатационные свойства таких конструкций значительно сложнее чем в однослойных. Так авторами [5-6] было выявлено влияние влажностного режима многослойных ограждающих конструкций на снижение морозостойкости и долговечности его наружных облицовочных слоев. А. А. Ананьевым [5] было установлено, что наличие среднего теплоизоляционного слоя в подобных конструкциях приводит к существенному снижению температуры внутренней поверхности облицовочного слоя. Понижение температуры увеличивает количество замерзающей влаги в лицевых материалах, что ускоряет процессы их разрушения в условиях эксплуатации. Ф. В. Ушков детально исследовал влияние температурно-влажностных условий на разнообразные ограждения и дал оценку теплотехническим свойствам исследованных конструкций. Им экспериментально установлено, что увеличение замерзшей влаги на границе двух материалов приводит к возникновению высокого гидростатического давления, которое приводит к расслоению двух материалов.
Данный эффект приводит к дефектам фасадов в виде растрескивания или обрушения облицовочных слоев наружных стен.
Недостаточная влагостойкость некоторых материалов как гипс и клееная фанера при их повышенной влажности приводит к потере их механической прочности, изменению объема и формы [3].
В контакте с увлажненным утеплителем стальные связи и металлические покрытия подвержены коррозионному износу. Согласно [7] по натурным обследованиям гальваническое цинковое покрытие толщиной 15 мкм на гибкой связи в месте контакта с минеральной ватой прокорродировало до стали за два года.
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
При повышенной влажности материалов возникают условия для образования болезнетворных бактерий, плесени и грибов, что негативно влияет на микроклимат помещения. Так по натурным обследованиям эксплуатируемых жилых зданий [8] подобные дефекты были выявлены в местах теплотехнических неоднородностей (углах и стыках конструкций), где происходит существенное снижение температуры поверхностей и как следствие образование конденсата. Также повышенная влажность конструкций приводит и к повышению относительной влажности воздуха в помещении, что по данным гигиенистов может являться причиной целого ряда заболеваний.
Неблагоприятные последствия влияния влажности на ограждающие конструкции указывают на необходимость установления причин их увлажнения и применения надежных методов оценки их влажностного состояния на этапе проектирования.
Основные причины увлажнения ограждающих конструкций
Согласно существующей классификации [3] к основным причинам появления влаги в ограждающей конструкции относятся: строительная влага, грунтовая влага, атмосферная влага, эксплуатационная влага, гигроскопическая влага, конденсация влаги из воздуха.
Строительная влага - влага, вносимая в ограждение при возведении здания или изготовления сборных ограждающих конструкций. Содержание влаги в этом случае зависит от типа конструкции и способа ее возведения. Так, наименее предпочтительны в этом отношении мелкие каменные изделия как кирпичная кладка по сравнению с крупными блоками. Крупные по объему изделия требуют меньшего количества раствора вместе с которым в конструкцию вносится меньшее количество влаги. Начальная влажность материалов в реальных условиях влияет на установление равновесного влажностного режима в ограждающих конструкциях, который может достигаться в течение нескольких лет. По различным источникам в процессе эксплуатации строительная влажность конструкции изменяется. Так температурно-влажностное воздействие окружающей среды может способствовать либо ее высыханию, либо ее увеличению. Согласно исследованию, В. М. Ильинского изменение влагосодержания ограждений в общем случае соответствует кривой на рисунке 1.
Грунтовая влага - влага, проникающая в конструкцию из грунта механизмом капиллярного всасывания. При использовании гигроскопичных материалов как кирпич, плотный бетон и других высота капиллярного подъема влаги может достигать нескольких метров от уровня земли. Здесь нужно отметить, что при устройстве гидроизоляционных слоев, препятствующих доступу влаги из грунта можно исключить ее влияние на влажностный режим конструкции.
к I н их
Рисунок 1 - Изменение влагосодержания ограждения, вводимого в эксплуатацию в начале холодного периода года (согласно схемы В. М. Ильинского [40])
Атмосферная влага - влага, проникающая в конструкцию вместе с дождем при непосредственном смачивании поверхности стены или дефектов крыши в местах карнизов и
l|'IIIUI liflLjCll IJHMI.I41-.4II4 I II
г, -период доп. увлажнения т,- период интенсивного высыхания г. - период медленного высыхания со,^. со.,, со, - начальное, критическое.
И IWUyiHIIO'CyXOC нлагосостоянне
7 О
водостоков. Наиболее существенно подвержены данному увлажнению конструкции с применением засыпок, так как имеют повышенную влагоемкость. Также в значительной степени могут быть увлажнены панельные конструкции в местах их стыков и по периметру оконных блоков.
Эксплуатационная влага - влага, проникающая в конструкцию в следствие мокрых процессов в помещении, например, производственных цехах, бассейнах и других. Влага в данном случае выделяется непосредственно в виде воды, попадая на пол и нижнюю часть стен. Исключение замачивания ограждений достигается устройством водонепроницаемых полов и облицовок стен, отвода воды в канализацию и пр.
Гигроскопическая влага - влага, проникающая в конструкцию за счет ее сорбционного поглощения из воздуха гигроскопичными материалами. Большинство строительных материалов обладают гигроскопичностью, в той или иной степени. Наибольшей гигроскопичностью обладают хлористые соли (хлористый кальций, хлористый магний, поваренная соль и другие). Материалы содержащие или накапливающие хлористые соли в процессе эксплуатации значительно повышают свою гигроскопичность, что может являться основной причиной их увлажнения. Стоит отметить, что сорбционное увлажнение ограждения существенно связано и с условиями климата места строительства и микроклимата помещения. Г. Дапкус исследовал изменение среднегодовой влажности газобетонных стен при различных влажностных режимах помещения. Результаты исследования показывают существенное увеличение влажности ограждений при повышении относительной влажности воздуха в помещении, рисунок 2.
Конденсация влаги - процесс образования жидкой влаги из водяного пара на поверхности конструкции или в его толще. Процесс данного увлажнения связан с механизмом паропереноса через ограждающую конструкцию и во многом зависит от его теплотехнического режима.
20 4
*
м
V
у
5
о ■ ■ ■ ■
0 12 3 4
время в юлах
Рисунок 2 - Изменение среднегодовой влажности газобетонных стен с паропроницаемой внутренней и наружной отделкой Кривая 1, 2 и 3 - при сухом, нормальном и влажном микроклимате помещения
Конденсация влаги согласно [3] в большинстве случаев является основной причиной повышения влажности материалов ограждения. Однако на текущий момент всеобъемлющие натурные исследования степени увлажнения различных типов ограждений конденсированной влагой отсутствуют, ввиду существенного многообразия материалов, типов конструкций и различных условий их эксплуатации. Существующие натурные исследования влагосодержания ограждений жилых зданий учитывают всю совокупность причин их увлажнения и не позволяют установить долю увлажнения только за счет механизма конденсации. Вместе с тем оценка количества конденсированной влаги в ограждении
численными методами показывает возможность ее многократного увеличения в ходе эксплуатации [3].
Видно, что причины и закономерности увлажнения ограждающих конструкций усложняются способностью влаги к перемещению в толще ограждения. Поэтому на этапе проектирования возникает необходимость учета закономерностей и механизмов влагопереноса в пористых материалах.
1. Брилинг, Р. Е. Проблемы обеспечения нормального влажностного состояния ограждающих конструкций [Текст] / Р. Е. Брилинг // Сушка и увлажнение строительных материалов и конструкций. - М.: Профиздат, 1958. - С. 42-48.
2. Ильинский, В. М. Строительная теплотехника (ограждающие конструкции и микроклимат зданий) [Текст] / В. М. Ильинский. - М.: Высшая школа, 1974.
3. Фокин, К. Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий [Текст] / К. Ф. Фокин. - М.: Авок-Пресс, 2006. - 252 с.
4. Шкловер, А. М. Основы строительной теплотехники жилых и общественных зданий [Текст] / А. М. Шкловер, Б. Ф. Васильев, Ф. В. Ушков. - М.: Гостройиздат, 1956.
5. Ананьев, А. А. Повышение долговечности лицевого керамического кирпича и камня в наружных стенах зданий [Текст] : дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Ананьев Алексей Алексеевич. - М., 2007. - 122 с.
6. Баркаускас, В. И. Влияние влажного климата на долговечность лицевого слоя наружных стен [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук / Баркаускас Витаутас Ионасович. - М., 1962. - 16 с.
7. Гагарин, В. Г. Теория состояния и переноса влаги в строительных материалах и теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий [Текст] : дис. ... доктора техн. наук: 05.23.01, 05.23.03 / В. Г. Гагарин. - М., 2000. - 396 с.
8. Иванцов, А. И. Прогнозирование срока службы наружных стен жилых зданий по потере требуемой теплозащиты [Текст] : дис. . канд. техн. наук : 05.23.01 / Иванцов Алексей Игорьевич. - Казань, 2014. - 159 с.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
