Ученые Пермского Политеха нашли способ защитить стены домов от трещин и саморазрушения
Легкий пористый бетон с гранулами пеностекла, получаемыми из битого стекла, ценят за теплоизоляцию, но у этого материала есть скрытый недостаток: на фасадах со временем появляются трещины. Причина — щелочно-силикатная реакция: влага проникает в стену, щелочи из цемента реагируют с кремнием из пеностекла, образуется гель, который разбухает и разрушает бетон изнутри. Особенно быстро процесс идет в холодном и влажном климате. Существующие решения — специальный цемент, добавки или гидроизоляция — дороги или ненадежны, а обычное опудривание гранул тальком или графитом не помогает. Ученые Пермского Политеха разработали новый состав пеностекла, который повысил прочность бетона на 27%.
Статья опубликована в сборнике трудов конференции «Современные технологии в строительстве. Теория и практика».
Легкий пористый бетон ценят за теплоизоляцию и часто используют для строительства энергоэффективных домов. Чтобы жилье сохраняло тепло, в такой бетон добавляют гранулы пеностекла, в основе которого — почти чистый кремний. Их получают из битых бутылок и оконного стекла: сырье измельчают, смешивают со вспенивателем и нагревают до 750–850°C. Масса пронизывается пузырьками и становится легкой, как пемза. Такой материал не горит, не гниет и почти не пропускает холод.
Однако многие владельцы замечают на фасадах тонкие, паутинообразные трещины. Со временем они расширяются, в них затекает дождевая вода, зимой она замерзает и разрушает бетон — как лед разрывает пластиковую бутылку.
Виной всему — химический процесс, который называется щелочно-силикатной реакцией. В сухом состоянии он не начинается. Однако, когда влага проникает в стену, щелочи из цемента вступают во взаимодействие с кремнием из пеностекла. Образуется гель, который впитывает воду, разбухает и давит на стены изнутри. Нагрузка настолько велика, что бетон трескается. Без специальной защиты такие блоки начинают разрушаться уже через 10–15 лет после постройки. Особенно быстро процесс идет в регионах с холодным и влажным климатом — например, в северо-западной части России, где частые дожди и перепады температур.