Диспергируемый полимерный порошок в системах электротехнической защиты фасадов: пример фасада высотного здания.
Композитные системы наружной теплоизоляции очень требовательны. После установки фасада и демонтажа строительных лесов любое нарушение адгезии, растрескивание или расслоение становятся дорогостоящей проблемой для уже эксплуатируемого здания. Необходимость правильного подбора состава раствора до начала проекта очень высока, и в большинстве случаев фактором, определяющим эффективность системы или ее неэффективность, является спецификация порошка RDP.
В этом случае описывается, как производитель сухих строительных смесей решил проблему постоянного растрескивания базового слоя на многоэтажном жилом здании, переработав состав системы ETICS (системы внутренней отделки) в соответствии с правильно указанными параметрами.Редиспергируемый полимерный порошок VAEоценка.
Проект и проблема
Проект представлял собой 32-этажную жилую башню в прибрежном городе с жарким, влажным климатом и значительными суточными колебаниями температуры. В системе ETICS использовались теплоизоляционные плиты из пенополистирола толщиной 80 мм, с полимерно-модифицированным базовым раствором, нанесенным в два слоя, с внедрением армирующей сетки из стекловолокна.
В течение первого сезона после установки на нескольких фасадах появились трещины, в основном на южных и западных поверхностях, подверженных наибольшему тепловому воздействию. Испытания на адгезию на поврежденных участках показали значения от 0,06 до 0,09 Н/мм², что значительно ниже минимального значения 0,15 Н/мм², требуемого согласно EN13499. В нескольких местах базовый слой частично отслоился от поверхности пенополистирольной плиты.
В существующем составе строительного раствора производитель использовал порошок RDP в количестве 2,5% от массы сухой смеси — это ниже порогового значения, необходимого для обеспечения устойчивости к термическим циклам в данном конкретном применении.
Анализ первопричин
После анализа состава и некачественных образцов раствора были выявлены три проблемы.
Недостаточная дозировка RDP.При содержании полимера 2,5% полимерная пленка, образовавшаяся в цементной матрице, оказалась недостаточно сплошной, чтобы поглощать дифференциальные напряжения, возникающие при расширении и сжатии пенополистирольной плиты под воздействием ежедневных колебаний температуры до 45°C на открытых солнцем поверхностях. Цементная матрица вела себя как жесткий слой, а не как гибкий композит, а жесткие слои трескаются при многократных термических циклах.
Несоответствие Tg.Используемый порошок RDP имел температуру стеклования +8°C. При температурах фасадной поверхности, регулярно превышающих 55°C летом, полимерная пленка работала значительно выше своей температуры стеклования — в размягченном состоянии, что снижало ее вклад в адгезию при растяжении именно в тот момент, когда термические напряжения были максимальными.
Отсутствует гидрофобный компонент.В состав не входил силиконовый гидрофобный агент, а это означало, что впитывание дождевой воды в базовое покрытие ускоряло циклы замерзания-оттаивания и миграции солей, способствуя разрушению поверхности.
Решение
Мы рекомендовали перейти на нашРедиспергируемый полимерный порошок VAEс температурой стеклования 0 °C и увеличением дозировки до 5,5% от сухой смеси. В пересмотренную рецептуру также был добавлен гидрофобный силиконовый порошок в количестве 0,3% для решения проблемы водопоглощения.
Пересмотренная формула базового покрытия
| Сырье | Предыдущий (%) | Пересмотрено (%) |
|---|---|---|
| Портландцемент | 22 | 20 |
| Отсортированный кварцевый песок | 69.5 | 67.2 |
| Диспергируемый полимерный порошок | 2.5 | 5.5 |
| ГПМК | 0.30 | 0,35 |
| Крахмальный эфир | 0,08 | 0,08 |
| Силиконовый гидрофобный порошок | 0 | 0.30 |
| Целлюлозное волокно | 0,12 | 0,27 |
Результаты
Пересмотренная рецептура была подтверждена лабораторными испытаниями перед нанесением на оставшиеся неповрежденные фасадные части здания.
| Показатель эффективности | Предыдущая формулировка | Пересмотренная формула |
|---|---|---|
| Отрывной адгезии к пенополистирозу | 0,06–0,09 Н/мм² | 0,21–0,24 Н/мм² |
| Поперечная деформация | 1,2 мм | 4,1 мм |
| Водопоглощение (за 24 часа) | 8,4% | 1,9% |
| Растрескивание карты после термоциклирования | Подарок | Никто |
| Соответствие стандарту EN13499 | Неудача | Проходить |
Адгезия при отрыве увеличилась более чем вдвое. Поперечная деформация — показатель способности раствора изгибаться без растрескивания — улучшилась с 1,2 мм до 4,1 мм, уверенно превысив минимальный показатель в 2,0 мм. Водопоглощение снизилось на 77%.
Восстановленные фасады прошли уже два полных сезонных цикла без повторного образования трещин или расслоений.
Что демонстрирует этот случай
В этом проекте особенно выделяются два момента. Во-первых, дозировка порошка RDP в базовом слое ETICS не является переменной, оптимизирующей затраты. Снижение дозировки ниже 4,0% для экономии материалов на фасадной системе, которая будет эксплуатироваться в течение двадцати пяти лет, — это ложная экономия: затраты на устранение повреждений в случае их выхода из строя будут на порядки выше, чем экономия, достигнутая на этапе составления рецептуры.
Во-вторых, выбор температуры стеклования (Tg) должен отражать фактический диапазон рабочих температур применения, а не условия лабораторных испытаний. Продукт, проверенный при 23°C в климатической камере, не гарантирует его надёжную работу на южном прибрежном фасаде при температуре поверхности 60°C. Наиболее распространённая ошибка при составлении рецептуры, с которой мы сталкиваемся, — это выбор марок порошкового раствора для базового покрытия RDP ETICS без учёта температуры стеклования (Tg) в соответствии с местными климатическими данными.
Как преданный своему делуредиспергируемый полимерный порошокМы являемся поставщиком систем внешней теплоизоляции и предоставляем полную техническую поддержку при разработке рецептур ETICS, включая рекомендации по выбору температуры стеклования (Tg), оптимизации дозировки и поддержке в получении сертификата соответствия стандарту EN13499.
