В работе обоснована необходимость повышения качества теплоизоляционного пенобетона естественного твердения за счет снижения усадочных деформаций путем введения микроармирующих и пластифицирующих добавок, а также оптимизации технологических приемов приготовления пенобетонной смеси. Механизм снижения усадочных деформаций пенобетона основывается на введении демпфирующих микроармирующих добавок, позволяющих уменьшить усадку и трещинообразование за счет снижения напряжений при структурообразовании поризованных цементных композиций на границе раздела фаз.
На класс теплоизоляционного пенобетона и теплозащитные характеристики стеновых конструкций влияют усадочные деформации пенобетона. В результате усадочных деформаций в пенобетоне формируются внутренние напряжения, что приводит к образованию трещин, нестабильности геометрических размеров, снижению прочности и теплосопротивления стеновых конструкций зданий. Согласно ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия» усадка при вы сыхании теплоизоляционных пенобетонов не нормируется. Однако, как показывает практика, усадка теплоизоляционных пенобетонов может достигать 5 мм/м.
Столь высокие значения усадочных деформаций не позволяют обеспечить требуемые параметры для проектирования малоэтажных домов и сооружений из теплоизоляционных пенобетонных блоков с классом по прочности на сжатие В0.5–В2 при коэффициенте вариации 13,5 % и коэффициенте теплопроводности 0,12– 0,14 Вт/м ∙ oС в сухом состоянии.
Для повышения качества теплоизоляционного пенобетона необходимо уменьшать пластическую усадку и усадку при высыхании. Пластическая усадка значительно влияет на структуру пенобетона в ранние сроки твердения. Влажностная усадка приводит к снижению технических и эксплуатационных характеристик пенобетона, уровню и стабильности качества. Повышение однородности параметров качества способствует улучшению физико-технических и экономических характеристик стеновых материалов и зданий в целом.
Исследования выполнялись с использованием портландцемента Топкинского цементного завода ЦЕМ I 42.5Н (ГОСТ 30515-2013), кварцевого песка Кудровского месторождения Томской обл. с модулем крупности 1,8 (ГОСТ 8736-2014), воды для затворения, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 23732-2011. При разработке составов и исследований пенобетонов применялись: пенообразователи Foamcem (ASTM 869-80), ПБ-2000 (ТУ 2481-185-05744685-01), Биолас-2 (ТУ 5746-014-02069295-2003); пластифицирующие добавки Неолас 5.1 (ТУ 2633-003-67017122-2011), Неолас 5.2 (ТУ 2480¬023-43992733-2008), глиоксаль кристаллический (Гк) (2633004-67017122- 2011) и в виде водного 40%-ного раствора (Гж); микроармирующие добавки, полипропиленовая фибра (ТУ 2272-006-1349727-2007) компании ООО «Си- Арлайнд» (г. Челябинск), базальтовая фибра из базальта Аргаяшского месторождения (ТУ 5752-002-91341008-2012), хризотил-асбест марки А-6К-30 Баженовского месторождения, полученный из пыле¬осадительных камер.