Морозостойкость фасадных материалов: что означает марка F

Морозостойкость материалов — способность насыщенного водой материала выдерживать многократное замораживание и оттаивание без разрушения и заметной потери прочности. Для бетона она обозначается маркой F с числом: F150 означает, что образцы выдержали 150 циклов испытаний с допустимой потерей прочности и массы.

Главный критерий выбора — условия работы материала: облицовка цоколя, парапетов, карнизов и отливов намокает сильнее, чем плоскость стены, и требует более высокой морозостойкости. Марку подтверждают протоколом испытаний, а не рекламной фразой.

Статья полезна архитекторам, проектировщикам, технадзору и застройщикам, выбирающим фасадные материалы для регионов с переходом температуры через ноль. Смежные темы — в разделе Эксплуатация, нормы и ремонт фасадов.

Вода при замерзании расширяется примерно на 9 % по объёму. Если поры материала заполнены водой, лёд давит на их стенки, и с каждым циклом замораживания-оттаивания в структуре накапливаются микротрещины. Со временем поверхность начинает шелушиться, появляются сколы и сквозные трещины.

Марка по морозостойкости F — это число циклов, которые стандартные образцы выдерживают в лаборатории при заданном режиме. Для бетонов применяют обозначения F1 (испытание в воде) и F2 (испытание в солевом растворе, более жёсткое, для конструкций, контактирующих с противогололёдными реагентами). Типичные марки бетонов — F50, F75, F100, F150, F200, F300 и выше.

Важно: число циклов лабораторных испытаний не равно числу лет службы. Лабораторный режим жёстче природного — образцы полностью насыщены водой. Марка — это сравнительный показатель, позволяющий выбрать материал под условия эксплуатации.

Для бетонов методы испытаний установлены ГОСТ 10060 «Бетоны. Методы определения морозостойкости». Суть базового метода:

1. образцы-кубы насыщают водой (или солевым раствором — для ускоренных и специальных методов);

2. замораживают в морозильной камере при отрицательной температуре заданное время;

3. оттаивают в воде или растворе;

4. после заданного числа циклов определяют прочность и массу и сравнивают с контрольными образцами.

Бетон считается выдержавшим испытание на марку, если снижение прочности и потеря массы не превышают допустимых значений, а на образцах нет видимых разрушений. Существуют ускоренные методы с замораживанием при более низкой температуре и насыщением солевым раствором — они позволяют получить результат быстрее.

Для натурального облицовочного камня морозостойкость определяют по методам испытаний природного камня: после циклов замораживания оценивают потерю прочности и состояние образцов. Для керамогранита и керамической плитки применяют собственные методы, где результат часто выражается как «морозостоек» или числом циклов без повреждений.

Требования к морозостойкости облицовки определяются проектом с учётом климата района строительства и зоны на фасаде. Логика назначения:

• Плоскость стены в вентилируемом фасаде — умеренное увлажнение, облицовка быстро высыхает.

• Цоколь — брызги, снег, реагенты; требования выше, для бетона — с учётом солевого воздействия.

• Горизонтальные и наклонные поверхности — карнизы, парапеты, подоконные сливы, ступени: вода застаивается, насыщение максимальное.

• Мокрые системы с облицовкой на клею — вода, попавшая за плитку, не уходит, поэтому требования к материалу и клею повышаются.

Конкретные минимальные марки для разных конструкций задаются нормами на бетонные конструкции и проектом; их уточняют у проектировщика. Производитель подтверждает соответствие протоколом испытаний на партию или рецептуру.

Морозостойкость работает в паре с конструктивной защитой. Даже материал с высокой маркой быстрее разрушается, если на нём годами стоит вода: поэтому горизонтальные элементы проектируют с уклоном и капельником, швы — с герметизацией, а водоотвод — так, чтобы вода не стекала постоянной струёй по одной и той же зоне. В вентилируемом фасаде облицовка высыхает с обеих сторон, что заметно снижает её насыщение по сравнению с клеевыми системами.

Морозостойкость разных фасадных материалов зависит от пористости, водопоглощения и структуры; значения ниже — ориентировочные, точные данные — в паспорте изделия или протоколе испытаний.

Для пористых пород правило простое: чем выше водопоглощение, тем внимательнее к морозостойкости и защите от воды.

Как проверить морозостойкость материала перед закупкой:

• Запросить протокол испытаний аккредитованной лаборатории: марка, метод, дата, на какую продукцию распространяется. Реклама и каталог — не подтверждение.

• Сверить с проектом — марка не ниже требуемой для конкретной зоны фасада.

• Для камня — запросить данные по конкретному месторождению и блоку: одна и та же «порода» из разных карьеров ведёт себя по-разному.

• Проверить водопоглощение — косвенный, но информативный показатель.

• При сомнениях — отобрать образцы от партии и испытать в независимой лаборатории.

На уже эксплуатируемом фасаде о недостаточной морозостойкости говорят шелушение поверхности, отслоение тонких пластинок, осыпание кромок после зимы — особенно на цоколе и горизонтальных элементах.

По данным ГК «Техноформа», стеклофибробетон компании обладает высокой морозостойкостью, которая улучшается добавками; точные значения указываются в документации на изделия. Компания также поставляет натуральный камень — гранит, базальт, мрамор, известняк, песчаник, травертин и другие породы. Примеры объектов в разных климатических условиях:

• БЦ RUBLEVO BUSINESS PARK в Москве — 15 000 м² СФБ и 5 000 м² FRONTEK.

• Клубный дом «Династия» в Кисловодске — 6 000 м² СФБ, 700 м² гранита и 700 м² керамогранита.

Все объекты — в разделе проекты Техноформы. Морозостойкость тесно связана с тем, сколько воды впитывает материал, — об этом статья Водопоглощение фасадных материалов и почему это важно.