Влияние климата и наружной штукатурки на влажностный режим каменных стен

Введение. Исследование выполнено для установления возможных причин повреждения отделочных штукатурных покрытий на фасадах исторических каменных зданий, построенных в Санкт-Петербурге до 1917 г., в результате их переувлажнения и последующего морозного разрушения.

Материалы и методы. Изучен механизм увлажнения оштукатуренной с двух сторон однородной стеновой конструкции вследствие переноса влаги из помещения в окружающую среду через толщу стены за счет разности парциальных давлений водяного пара изнутри и снаружи помещения в холодный период года. Построены графики распределения действительного и максимального парциальных давлений водяного пара по толщине стеновой конструкции в зависимости от типа штукатурного покрытия применительно для двух расчетных случаев — для условий наиболее холодного месяца и наиболее холодной пятидневки в Санкт-Петербурге.

Результаты. Выявлено, что для условий наиболее холодного месяца в Санкт-Петербурге действительное парциальное давление водяного пара по толщине рассматриваемой стеновой конструкции не превышает максимальное, что свидетельствует об отсутствии условий для конденсации влаги в толще стенового ограждения. Однако по мере уменьшения паропроницаемости наружной штукатурки  на границе соприкосновения каменного основания и штукатурного покрытия происходит сближение кривых распределения действительного и максимального парциальных давлений. Для условий наиболее холодной пятидневки действительное парциальное давление водяного пара уже на расстоянии 135 мм от внутренней поверхности превышает максимальное парциальное давление, что свидетельствует о высоком риске конденсации влаги, и этот риск тем выше, чем менее паропроницаемым оказывается штукатурное покрытие.

Выводы. Доказано, что при установлении наиболее холодных температур наружного воздуха существует высокая вероятность конденсации водяного пара в толще рассматриваемой стеновой конструкции. Наиболее высокий риск замерзания конденсирующейся влаги будет наблюдаться на границе соприкосновения каменного основания с наружной штукатуркой. Замерзание влаги в трещинах и пустотах контактной зоны каменного основания и штукатурного покрытия может приводить к защемлению воды, возникновению значительных внутренних напряжений в отделочном слое и, как следствие, к его постепенному повреждению, вплоть до выпадения отдельных фрагментов штукатурки.

1. Горшков А.С. Градостроительные эксперименты Петербурга // AlfaBuild. 2018. № 4 (6). С. 23–48. DOI: 10.34910/ALF.6.4. EDN FBDDQI.

2. Ищук М.К. Причины дефектов наружных стен с лицевым слоем из кирпичной кладки // Жилищное строительство. 2008. № 3. С. 28–31. EDN ISDXUR.

3. Лобов О.И., Ананьев А.И. Долговечность наружных стен современных многоэтажных зданий // Жилищное строительство. 2008. № 8. С. 48–54. EDN JTDKSZ.

4. Деркач В.Н., Горшков А.С., Орлович Р.Б. Проблемы трещиностойкости стенового заполнения каркасных зданий из ячеисто-бетонных блоков // Строительные материалы. 2019. № 3. С. 52–56. DOI: 10.31659/0585-430X-2019-768-3-52-56. EDN TBACNL.

5. Орлович Р.Б., Горшков А.С., Зимин С.С. Применение камней с высокой пустотностью в облицовочном слое многослойных стен // Инженерно-строительный журнал. 2013. № 8 (43). С. 14–23. DOI: 10.5862/MCE.43.3. EDN RQAJQL.

6. Серикхалиев С.Б., Зимин С.С., Орлович Р.Б. Дефекты защитно-декоративной кирпичной облицовки фасадов каркасных зданий // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 5 (20). С. 28–38. DOI: 10.18720/CUBS.20.3. EDN SEISBF.

7. Горшков Р.А., Райцева А.Р., Войлоков И.А. Системный анализ причин повреждения лицевого керамического кирпича // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия 4: Промышленные технологии. 2022. № 2. С. 106–114. DOI: 10.46418/2619-0729_2022_2_19. EDN IZSAWJ.

8. Ефименко М.Н., Горшков Р.А. К вопросу об испытании пустотелых керамических кирпичей на прочность при изгибе // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия 4: Промышленные технологии. 2021. № 3. С. 11–15. DOI: 10.46418/2619-0729_2021_3_2. EDN NZILXJ.

9. Горшков А.С. Модель физического износа строительных конструкций // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2014. № 12 (191). С. 34–37. EDN TFCARV.

10. Зимин С.С., Горшков Р.А., Войлоков И.А., Корниенко С.В. Причины образования трещин в штукатурке неотапливаемых каменных зданий // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. № 10. С. 1297–1306. DOI: 10.22227/1997-0935.2022.10.1297-1306

11. Старцев С.А., Харитонов А.М., Ступак М.В., Чиркин А.С. Оценка степени влияния капиллярного подсоса на увлажнение кирпичной кладки // Инновации и инвестиции. 2021. № 4. С. 293–297. EDN XPXXGD.

12. Далинчук В.С., Старцев С.А. Исследование влияния процессов конденсации и капиллярного подъема влаги в кирпичной кладке цокольной части исторических зданий // Тенденции развития науки и образования. 2019. № 49–11. С. 29–34. DOI: 10.18411/lj-04-2019-225. EDN GBIUQC.

13. Гурьев В.В., Никитин В.И., Кофанов В.А. Влияние косого дождя на влагосодержание ограждающих конструкций из пористых силикатных материалов // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 5. С. 15–21. EDN VZDPWD.

14. Улыбин А.В., Старцев С.А., Зубков С.В. Контроль влажности при обследовании каменных конструкций // Инженерно-строительный журнал. 2013. № 7 (42). С. 32–39. DOI: 10.5862/MCE.42.5. EDN RHAJJH.

15. Горшков А.С., Ливчак В.И. История, эволюция и развитие нормативных требований к ограждающим конструкциям // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 3 (30). С. 7–37. EDN TUHVST.

16. Горшков А.С., Рымкевич П.П., Пестряков И.И., Кнатько М.В. Прогнозирование эксплуатационного срока службы стеновой конструкции из газобетона с облицовочным слоем из силикатного кирпича // Строительные материалы. 2010. № 9. С. 49–53. EDN NBIIUT.

17. Горшков А.С., Пестряков И.И., Корниенко С.В., Ватин Н.И., Ольшевский В.Я. Фактические теплотехнические характеристики ячеистых бетонов автоклавного твердения // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2018. № 5 (68). С. 75–104. DOI: 10.18720/CUBS.68.7. EDN YLUYNF.

18. Горшков А.С. Оценка долговечности стеновой конструкции на основании лабораторных и натурных испытаний // Строительные материалы. 2009. № 8. С. 12–17. EDN KUUCQL.

19. Корниенко С.В., Ватин Н.И., Петриченко М.Р., Горшков А.С. Оценка влажностного режима многослойной стеновой конструкции в годовом цикле // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 6 (33). С. 19–33. EDN UQFYDB.

20. Корниенко С.В., Ватин Н.И., Горшков А.С. Оценка влажностного режима стен с фасадными теплоизоляционными композиционными системами // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016. № 6 (45). С. 34–54. EDN WEFRDD.

21. Korniyenko S. Advanced hygrothermal performance of building component at reconstruction of S. Radonezhskiy temple in Volgograd // MATEC Web of Conferences. 2016. Vol. 53. P. 01003. DOI: 10.1051/matecconf/20165301003

22. Корниенко С.В. Потенциал влажности для определения влажностного состояния материалов наружных ограждений в неизотермических условиях // Строительные материалы. 2006. № 4. С. 88–89. EDN HTCJCZ.

23. Корниенко С.В. Уточнение расчетных параметров микроклимата помещений при оценке влагозащитных свойств ограждающих конструкций // Вестник МГСУ. 2016. № 11. С. 132–145. DOI: 10.22227/1997-0935.2016.11.132-145

24. Sovetnikov D.O., Baranova D.V., Borodinecs A., Korniyenko S.V. Technical problems in churches in different climatic conditions // Construction of Unique Buildings and Structures. 2018. Nо. 1 (64). Pp. 20–35. DOI: 10.18720/CUBS.64.2