По заказу Национальной ассоциации производителей автоклавного газобетона независимой компанией было проведено сравнительное определение морозостойко­сти по трем различным методикам. Для ее определения были взяты образцы автоклавного газозолобетона производства ООО «ПСО «Теплит» с маркой по плотности D500 и классом по прочности В3,5. Проведенная работа подтвердила достаточно высокую морозостойкость автоклавного газобетона и создала основы для построения корреляционной зависимости между марками по морозостойкости, определяемыми по разным методикам.

УДК 693

Н.Ю. ГИЗАТУЛИНА, ООО «СтройЭкспертСервис», А.А. ВИШНЕВСКИЙ, канд. техн. наук, ООО «ПСО «Теплит»

Ключевые слова: морозостойкость, автоклавный газобетон, зола, долговечность, стандартность, образцы
Keywords: frost resistance, autoclaved aerated concrete, fly ash, durability, standard, samples

Морозостойкость является одним из важнейших свойств автоклавного ячеистого бетона, определяющим его долговечность. Несмотря на развитую пористость, ячеистые бетоны обладают высокой морозостойкостью, что дает им преимущество в сравнении с другими стеновыми материалами. Однако в последнее время некоторыми специалистами этот факт ставится под сомнение [1]. В качестве мотивации они приводят довод о том, что высокие значения морозостойкости, заявляемые производителями, достигаются только благодаря использованию упрощенной методики оценки по ГОСТ 31359-2007.

Действительно, новый стандарт на ячеистый бетон предполагает водонасыщение образцов только до 35%, в то время как методика определения морозостойкости по ГОСТ 25485-89 предполагает водонасыщение в течение 40 ч, благодаря чему бетон приобретает большую влажность (55-65%). Меньшее количество влаги в образцах вызовет меньшее разрушающее действие и по этой причине результат по новой методике должен быть выше.

Методика частичного водонасыщения до уровня послеавтоклавной влажности предложена специалистами НИИЖБ. Они руководствовались тем фактом, что нет необходимости водонасыщать ячеистый бетон выше 35%, так как в условиях его эксплуатации подобная влажность маловероятна. А значит, зачем занижать морозостойкость и определять эфемерную величину? Необходимо определять реальную морозостойкость в условиях, приближенных к эксплуатации.

Представители предприятий, входящих в рабочую группу по пересмотру стандартов на ячеистый бетон, не поддержали это нововведение, мотивируя это тем, что и по действующей методике (по ГОСТ 25485-89) получаются значения выше, чем у многих конкурентных материалов. Несмотря на это предложенная методика оказалась в итоговой редакции ГОСТ 31359-2007. Тем самым благой порыв представителей отраслевой науки дал повод для сомнений и упрека со стороны недоброжелателей ячеистого бетона.

По заказу Национальной ассоциации производителей автоклавного газобетона ООО «СтройЭкспертСервис» провело сравнительное определение морозостойкости по трем методикам в соответствии с:

– ГОСТ 10060-2012, распространяющимся на тяжелые, мелкозернистые, легкие и плотные силикатные бетоны;

– ГОСТ 25485-89, распространяющимся на конструкционные и конструкционно-теплоизоляционные ячеистые бетоны (старый стандарт);

– ГОСТ 31359-2007, распространяющимся на ячеистые бетоны автоклавного твердения, предназначенные для изготовления изделий (новый стандарт).

Для определения морозостойкости были взяты образцы автоклавного газозолобетона производства ООО «ПСО «Теплит» с маркой по плотности D500 и классом по прочности В3,5.

Образцы размерами 100х100х100 мм подвергали водонасыщению, замораживанию и оттаиванию по режиму, представленному в табл. 1. Как показал эксперимент, водонасыщение в течение 96 ч и 40 ч, проводимое по методикам 1 и 2, привело к примерно одинаковому значению влажности образцов 61,9% и 61,3%, соответственно. При этом указанная влажность образцов превышала влажность образца по ГОСТ 31359-2007 в 1,8 раза.

Таблица 1. Режим испытаний образцов

№	Методика	Водонасыщение	Замораживание		Оттаивание
			Время, ч, не менее	Температура, oС	Условия	Время, ч, не менее	Температура, oС
1	ГОСТ 10060-2012	Ступенчато, в воде в течение 96 ч	4	-(18±2)	В воде	2±0,5	20±2
2	ГОСТ 25485-89	Ступенчато, в воде в течение 40 ч	4	-(18±2)	над водой	4	18±2
3	ГОСТ 31359-2007	До влажности 35%*	4	-(18±2)	над водой	4	18±2

Для каждого метода испытания было задано предполагаемое число циклов замораживания и оттаивания, которое выдержат образцы: для первого – 50, для второго и третьего – 100 циклов. Исходя из этого спланировано число промежуточных испытаний. Морозостойкость оценивали по потере прочности и массы, так как разрушения образцов в ходе эксперимента не произошло.

В табл. 2 представлены результаты испытаний газобетона по первой методике. Как видно из представленных данных, образцы выдержали все промежуточные испытания и имеют марку по морозостойкости F50, причем ресурс морозостойкости при испытании по данной методике не исчерпан. Прочность испытываемого газобетона не только не снизилась, но даже слегка увеличилась. Что касается потери массы, то с 35 до 50 циклов наблюдалось ее снижение, но не более 2%, что допустимо по ГОСТ 10060-2012.

Таблица 2. Результаты испытаний газобетона по ГОСТ 10060-2012

Критерии оценки	Требования ГОСТ 10060-2012	Результаты определений в зависимости от числа циклов
		15	25	35	50
Потеря проч­ности, %	не более 15	+4,8	+2,3	+2,4	+4,8
Потеря массы, %	не более 2	+0,1	+0,1	1,4	1,3

Испытания по ГОСТ 25485-89 показали, что исследуемые образцы выдерживают 100 циклов попеременного замораживания и оттаивания по критерию потери прочности (табл. 3). Однако по потере массы морозостойкость образцов составила только 50 циклов. То есть меньше, чем по первой методике, что нелогично, так как первая методика предполагает испытания в более жестких условиях.

Таблица 3. Результаты испытаний газобетона по 25485-89

Критерии оценки	Требования ГОСТ 25485-89	Результаты определений в зависимости от числа циклов
		50	75	100
Потеря прочности, %	не более 15	4,44	6,8	10,4
Потеря массы, %	не более 5	2,3	8,6	16,9
Потеря массы (пересчет по ГОСТ 31359-89), %	не более 5	1,6	1,8	2,6

Осмотр внешнего вида образцов не позволил выявить разрушений и отбитостей (см. рис.). Грани и углы сохранили свою первоначальную форму. Это также ставит под сомнение результат расчета потери массы.

* Водонасыщение не производилось, так как фактическая влажность образцов соответствовала указанному значению

Разработчики ГОСТ 25485-89, представители ­НИИЖБ, среди прочих причин замены методики определения морозостойкости приводили неточность в используемой формуле по расчету потери массы. По данной формуле масса сухого образца определялась расчетно – mвл*(1-W), что приводило к ошибочным результатам. В новом стандарте эта ошибка была устранена, и в формуле для расчета потери массы использовалась масса высушенного образца, определенная экспериментально. Если пересчитать полученные значения по формуле из ГОСТ 31359-2007, то значение потери массы будет более логичным с точки зрения предыдущих испытаний. В этом случае и по показателю потери массы марка по морозостойкости будет не менее 100 циклов.

Проведение испытания по ГОСТ 31359-2007 также показало значение морозостойкости не менее 100 циклов (табл. 4). Поскольку данный результат повторялся в течение многочисленных испытаний, проводимых ежегодно ООО «ПСО «Теплит», промежуточных испытаний не проводилось. Что касается максимальной марки, то данное испытание продолжается в настоящее время.

Таблица 4. Оценка морозостойкости по ГОСТ 31359-2007

Критерии оценки	ГОСТ 31359-2007	Результаты определений при 100 циклах
Потеря прочности, %	не более 15	9,3
Потеря массы, %	не более 5	1,4

Если сравнивать потерю прочности и потерю массы по второй и третьей методикам, то можно увидеть незначительную разницу в результатах. Данные, полученные по второй методике (ГОСТ 25485), лишь слегка превышают результаты, полученные по третьему методу (ГОСТ 31359). Другими словами, более глубокое водонасыщение не оказывает существенного влияния на потерю прочности и массы, а значит, и на морозостойкость газобетона.

Для окончательного подтверждения сделанного вывода необходимо провести серию испытаний образцов автоклавного газобетона, в том числе и изготовленного на песке. Также целесообразно определить максимальное количество циклов, которое выдерживают образцы по рассматриваемым методикам, и сравнить полученные значения. В целом проведенная работа подтвердила достаточно высокую морозостойкость автоклавного газобетона и создала основы для построения корреляционной зависимости между марками по морозостойкости, определяемыми по разным методикам.

Библиографический список

1. Карпенко Н.И., Ярмаковский В.Н. Основные направления ресурсоэнергосбережения при строительстве и эксплуатации зданий. Часть 1. Ресурсоэнергосбережение на стадии производства строительных материалов, стеновых изделий и ограждающих конструкций // Строительные материалы, № 7, 2013, с. 12-18.

2. ГОСТ 31359-2007. Бетоны ячеистые автоклавного твердения. ­Технические условия.