Газобетон, газосиликат, газобетонные блоки, ячеистые бетоны   Отправить письмо Центру ячеистых бетонов
О Центре Конференция Статьи Документы Контакты

О Центре

Конференция

2009

2008

Статьи

Документы

Контакты








Статьи

К списку статей

ЯЧЕИСТЫЙ БЕТОН В ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

В.П. Вылегжанин, к.т.н., директор, Центр ячеистых бетонов

В.А. Пинскер, к.т.н., научный руководитель, Центр ячеистых бетонов


Президент России поставил задачу (закон №261-ФЗ от 23.11.09 об энергосбережении) снижения энергозатратных показателей в промышленности, строительстве, ЖКХ, транспорта и т.д., включая отказ от ламп накаливания. Поэтому строительство из красного кирпича или керамических блоков, требующих больших затрат энергии на обжиг (к тому же с выбросом в атмосферу парниковых газов), вряд ли можно считать перспективным. Хотя с обывательской точки зрения кирпичные дома кажутся более надежными и ликвидными, а цены на них самые высокие. Поэтому сейчас в моде кирпичная облицовка, под которой может скрываться все что угодно (пенополистирол, пенополиуретан, минеральная вата и даже дерево). Правда, в последнее время благодаря усиленной пропаганде экологичности деревянного строительства под дерево стали маскировать даже кирпичные коттеджи с помощью блок-хаусной облицовки, поскольку деревянные коттеджи продаются дороже кирпичных.

Тепловая эффективность домов до 2004 г., когда вышел СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий", рассчитывалась по СНиП II-3-79** "Строительная теплотехника" с определением требуемого сопротивления теплопередаче стены . Так, для Ленинграда (Санкт-Петербурга). Эта величина составляла =0,843 м2·°C/Вт, что соответствовало кирпичной кладке из полнотелого кирпича толщиной 0,555 м, или чуть больше 2-х кирпичей. При толщине кладки в 2,5 кирпича имелся запас в 12,5 %, поэтому все кирпичные здания, построенные в Ленинграде - Санкт-Петербурге до 2004 г. имеют толщину стен не более 2,5 кирпичей (0,64 м). Согласно новым нормам требуемое сопротивление теплопередаче для Санкт-Петербурга должно быть не менее 3,08 м2·°С/Вт, или в 3,65 раза выше чем прежде. Такой скачок (почти в 4 раза) нокаутировал всю строительную отрасль России и уничтожил почти все домостроительные комбинаты.

Такому сопротивлению теплопередаче отвечает стена из обыкновенного глиняного кирпича толщиной 2,367 м (более 9 кирпичей). Таковых стен в Санкт-Петербурге не имеется. Таким образом, все петербургские здания, включая Зимний дворец, Казанский, Исаакиевский, Смольный соборы и др. сооружения не отвечают требованиям теплозащиты и должны быть снесены или утеплены. Вот тут уже проглядывают чьи-то уши. Ускоренно строятся заводы пенополистирола (который уже проявил себя в пермской трагедии) и минеральной ваты с неопределенной долговечностью (от 10 до 50 лет). Разве их можно применять для зданий, рассчитанных на сотни лет? (не говоря уже о пожароопасности и экологии). А затраты на утепление? Здесь же непаханое поле для коррупции.

Ясно, что уникальные здания (музеи, дворцы, храмы) никто сносить не позволит. А все остальное можно снести и выстроить небоскребы с минераловатным или пенополистирольным утеплением долговечностью менее 50 лет.

А нужно ли такое утепление? Наши расчеты, а также исследования проф. Гагарина В.Г. и Института строительной физики показали, что снизить теплозатраты более эффективно другими методами [1].

Утеплять кирпичные стены толщиной более 2,5 кирпича нецелесообразно. Сейчас начался снос газобетонных домов первых массовых серий ("Г", "Ги"), признанных "ветхими", несмотря на наши многолетние обследования (и коммерческий спрос), показавшие их надежность и теплоэффективность. Так, стена из газобетона толщиной 0,24 м марки по плотности D700 имеет сопротивление теплопередаче =1,32 м2·°С/Вт, что эквивалентно кирпичной стене толщиной 0,941 м (3,5 кирпича). Так надо ли их сносить или утеплять?

Ныне ДСК-3 строит дома из газобетона D600 с толщиной наружных стен 0,32 м, что эквивалентно стене из кирпича толщиной 1,464 м (6 кирпичей). И этого недостаточно?

Увеличение нормируемого сопротивления теплопередаче глухой части наружных стен привело к применению многослойных конструкций стен с использованием теплоизоляционных материалов (минераловатных, пенополистирольных и др.) и как следствие к их удорожанию. В то же время в новых домах с увеличением теплоизоляции глухой части наружных стен никакой существенной экономии энергии не установлено. Это подтверждается характером зависимости (рисунок 1) [1] из которой следует, что при увеличении приведенного сопротивления теплопередаче стены сверх теплопотери через 1 м2 ограждающей конструкции стены снижаются не так быстро.

Из этого примера следует, что то минимально допустимое по СНиП 23-02-2003 нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче , где - приведенное требуемое сопротивление теплопередаче (м2·°С/Вт), может приниматься за основное расчетное при условии удовлетворения требованиям к удельному расходу тепловой энергии на отопление здания. Для подтверждения этих выводов Центром ячеистых бетонов был выполнен расчет теплопотерь 5-и, 10-и, 19-иэтажных домов серии 600.11 из газобетонных панелей, изготавливаемых на ЗАО "ДСК-3" (Санкт-Петербург). В панелях применялся газобетон марки по плотности D600, толщина панелей 32 см.




Рисунок 1 - Зависимость теплопотерь через 1 м2 ограждающей конструкции от приведенного сопротивления теплопередаче для климатических условий Москвы
При расчетах принималась равновесная влажность ω=5 % для зоны Б, λ=0,185 Вт/м2·°С (ГОСТ 31359). Расчеты показали, что все рассматриваемые дома проходят по удельным теплопотерям для любого климатического региона России с запасом по отношению к нормативному в 5-18 % [2].

Анализ выявил (рисунок 2), что через стены теплопотери составляют 22-26 %, через окна - 20-23 %, через остальные ограждающие конструкции - 3-3,5 %, а 48-50 % - теряется за счет воздухообмена и вентиляции [3].

Как показали расчеты, увеличение , например, на 23-25 % за счет изменения толщины стены с 32 см до 40 см приводит к снижению теплопотерь в среднем на 7-8 %.

Долговечность многослойных стен в целом ниже, чем традиционно применяемых в России.




Рисунок 2 - Распределение теплопотерь в многоэтажных домах серии 600.11
Так, конструкции навесных теплоизоляционных фасадов проектируются в настоящее время с долговечностью 50 лет.Для фасадов с приклеенной теплоизоляцией и тонким штукатурным слоем продолжительность межремонтного периода составляет 20 лет (по заключениям экспертов из Германии, где эти фасады эксплуатируются около 40 лет). В климатических условиях России этот период будет меньше [1].

Натурные обследования многослойных стен с кирпичной облицовкой, проведенные в Москве и Санкт-Петербурге, показали, что несмотря на то что срок эксплуатации этих конструкций составляет менее 10 лет имеются различные повреждения облицовочного слоя, а также его обрушение.

В связи с вышеизложенным, возникает вопрос: есть ли необходимость усложнять конструкции стен, добиваясь удовлетворения их завышенных нормативных значений сопротивления теплопередаче , при этом не принимая во внимание другие требования СНиП 23-02. Согласно этому СНиПу тепловая защита здания оценивается по основным трем нормативным показателям:

а) Приведенное сопротивление теплопередаче глухой части (простенков) наружной стены ;

б) Санитарно-гигиеническое сопротивление теплопередаче (), обеспечивающее нормируемый комфортный перепад между температурами внутреннего воздуха помещения и внутренней поверхности стены.

в) Рассчитанный по СНиП 23-02 удельный расход тепловой энергии на отопление здания ( ), учитывающий теплозащитные показатели ограждающих конструкций с учетом объемно-планировочных решений здания, отопления, вентиляции, солнечного и бытового теплопоступления.

Требования тепловой защиты удовлетворяются, если в жилых и общественных зданиях будут соблюдены нормативные показатели по тепловой защите или "а" и "б" или "б" и "в".

Нормированный показатель тепловой защиты зданий удовлетворяется, если удельный расход тепловой энергии меньше нормируемого. , (1)

где - нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление здания, кДж/м2·°С·сут (кДж/м3·°С·сут).

Здание относится к нормальному классу по теплопотерям, если удовлетворяется неравенство: , (2)

Принимаемое при вычислении приведенное сопротивление теплопередаче глухой части наружной стены , должно удовлетворять условию: , (3)

где - нормируемое сопротивление теплопередаче стены, м2·°С/Вт, определяемое по СНиП 23-02.

Величина вычисляется по формуле , м2·°С/Вт (4)

где δст - толщина стены из газобетонных блоков, м; λ - расчетный коэффициент теплопроводности кладки, приведенный в таблице 1, Вт/м·°С.

Таблица 1 - Расчетные коэффициенты теплопроводности кладки из газобетонных блоков

Выбор толщины стены, величина которой соответствует нормативному, установленному для рассматриваемого региона строительства, можно сделать по таблице 2 или рассчитать по формуле (4). Величину следует принимать как исходную при вычислении , увеличивая толщину стены при необходимости вписаться в лимит.

Например, из приведенной таблицы 2 следует, что для Санкт-Петербурга м2·°С/Вт, м2·°С/Вт. Толщина стены из блоков плотностью D500 может иметь толщину 0,25-0,30 м. Принимаем толщину 0,3 м и рассчитываем при этой толщине стены удельный расход тепловой энергии на отопление здание () по методике, изложенной в СНиП 23-02. Если условие (2) удовлетворяется, то рассматриваемая толщина стены принимается за проектную. Если величина значительно больше , то следовательно толщина стены может быть меньше. Таким образом, в проектируемом здании наружная стена принимается однослойной конструкции, выполненной из газобетонных блоков.

Таблица 2 - Стены зданий из блоков, приведенное сопротивление теплопередаче которых соответствуют нормативному, установленному для различных климатических условий

Выводы

1  Современные нормы по теплозащите глухой части стены (простенков) являются чрезмерно завышенными, что делает весь жилой фонд России нуждающимся в утеплении, позволяя причислить его к "ветхому", "аварийному", устаревшему, подлежащему "реновации" или сносу с целью освобождения места для небоскребов.
2  Стена толщиной 2,5 кирпича в утеплении не нуждается.
3  Слоистые стены недолговечны.
4  Однослойные долговечные стены могут быть сделаны только из ячеистого бетона в соответствии с требованиями СНиП 23-02-2003, обеспечивая при этом долговечность и энергоэффективность зданий.

Литература

1 Гагарин В.Г. Макроэкономические аспекты энергосберегающий мероприятий при повышении теплозащиты ограждающих конструкций зданий. Журнал "Строительные материалы", март 2010.
2 СТО 501-52-01-2007 Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации
3 Вылегжанин В.П., Пинскер В.А. О толщине наружных стен. Журнал "Еврострой", №45.

Журнал "Еврострой" № 60  http://evrostroy.spb.ru

К списку статей

ДОМА ИЗ ГАЗОБЕТОННЫХ БЛОКОВ
Правила строительства

В.П. Вылегжанин, к.т.н., директор, Центр ячеистых бетонов

В.А. Пинскер, к.т.н., научный руководитель, Центр ячеистых бетонов


Актуализация национального проекта "Доступное и комфортное жилье" обостряет необходимость более широкого применения автоклавных ячеистых бетонов как материала, не имеющего себе конкурентов в настоящем времени, а так же в перспективе по всем технико-экономическим и физико-технологическим показателям.


КЛАДКА СТЕН

Автоклавный газобетон - огнеупорный, долговечный, дешевый и экологичный ("дышащий") материал, обеспечивающий экономичность и комфортность проживания [1]. В Санкт-Петербурге более 50 % жилых домов строится с применением газобетонных блоков в наружных стенах (обычно с кирпичной облицовкой) и перегородках как в высотном, так и малоэтажном строительстве.

Кроме того, из газобетонных блоков, в отличие от кирпича, можно делать теплые надподвальные, чердачные и междуэтажные перекрытия, а также плоские крыши, где можно размещать озеленение (при соответствующей гидроизоляции). Пример устройства сборно-монолитного перекрытия бескрановой сборки приведен в статьях [2,3].

Преимущество газобетона заключается еще и в том, что для возведения стен не требуется высокой квалификации каменщиков, которых сейчас в РФ ощущается острый дефицит. Газобетонные блоки весом до 20 кг легко устанавливаются одним человеком. Он заменяет 40 кирпичей (кирпичная стена толщиной в 2,5 кирпича), а по теплофизике при кирпичной стене равного сопротивления теплопередаче - 107 обыкновенных кирпичей.

При возведении зданий из блоков следует выполнять требования, предъявляемые к каменным конструкциям СНиП 3.03.01 и [4].

Правила приемки, методы испытаний, маркировка, хранение и транспортирование блоков должны осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 21520, ГОСТ 31360 и [4].

При работе с ячеистым бетоном требуется осторожность и аккуратность. Прежде всего, следует обратить внимание на хранение блоков. Поддоны или контейнеры с блоками необходимо устанавливать на выровненное основание, защищенное от почвенной влаги. При длительном хранении незащищенный ячеистый бетон нужно укрывать от дождя или снега изоляционными материалами (брезентом, толем, полиэтиленовой пленкой).

Подачу блоков к месту укладки можно осуществлять на поддонах с помощью крана или средствами малой механизации.

Кладку блоков рекомендуется начинать с углов здания и вести рядами по всему периметру (рис.1). Следует строго следить за правильностью высоты рядов с самого начала кладки с помощью натянутого шнура-причалки (рис. 2), уровней и отвесов или лазерных координаторов.

Перед укладкой блоки необходимо очистить и визуально проверить на бездефектность. Имеющие механические повреждения (отколотые кромки, углы) блоки допускается использовать при кладке веранд, фронтонов, парапетов или во внутренних перегородках после механической обработки.

При кладке стен из блоков на растворе толщина горизонтальных швов принимается не менее 10 мм и не более 15 мм, в среднем 12 мм, в пределах высоты этажа. Толщина вертикальных швов принимается от 8 до 15 мм, в среднем 10 мм. Горизонтальные и вертикальные швы между блоками рекомендуется тщательно заполнять пластичным легким раствором.

При кладке из блоков на клею толщина горизонтальных и вертикальных швов принимается 2±1 мм.

Для обеспечения непродуваемости наружных стен из блоков необходимо обеспечить отсутствие пустошовки в горизонтальных и вертикальных швах.

Для повышения теплотехнических свойств наружных стен из блоков кладку целесообразно вести на клею или на легких (теплых) растворах с заменой кварцевого песка шлаком, шлаковой пемзой, керамзитовым песком, а также на поризованных цементно-песчаных растворах.

При кладке наружных стен из блоков рекомендуется применять клеи или легкие растворы с плотностью в сухом состоянии менее 1500 кг/м3 (D1500).

При назначении вида, проектной марки и состава строительного раствора или клея для кладки стен из блоков следует учитывать требования, приведенные в СН 82 101, ГОСТ 28013 и [4].

Требуемая марка строительного раствора или клея для кладки стен из блоков принимается по результатам расчета несущей способности стен, но не менее М50 (В3.5).

Кладочные растворы или клеи приготавливаются на цементном или смешанном вяжущем и легких заполнителях (для наружных стен), в том числе на заполнителях из дробленых отходов ячеистого бетона или на кварцевых песках с поризацией. При приготовлении и применении легких строительных кладочных растворов с пористыми заполнителями следует выполнять требования СН 82-101. Рекомендуемые составы кладочных растворов приведены в таблице 1.

Составы поризованных растворов и растворов заданной марки на легких заполнителях подбираются в соответствии с требованиями инструкции СН 82-101. Окончательный состав уточняется контрольными испытаниями прочности раствора в 28-дневном возрасте по ГОСТ 5802.

Таблица 1 - Состав растворов для кладки мелких газобетонных блоков

Для улучшения удобоукладываемости раствора допускается применять гидрофобные добавки ГKЖ-10, ГКЖ-11, жидкость 136-41 или воздухововлекающие СДБ, сульфанол в количестве до 0,2% от массы цемента.

Дозировка вяжущего, заполнителей и добавок должна производиться по массе.

Подвижность кладочных растворов по глубине погружения стандартного конуса должна быть:

- для заполнения горизонтальных швов - 9-13 см,

- для вертикальных швов высотой до 30 см, заделываемых с помощью мастерка или совка -5-7 см;

Контрольные испытания прочности раствора производятся в 28-дневном возрасте по ГОСТ 5802-86.

При выполнении кладочных работ допускается применять растворы, приготовляемые затворением сухих сертифицированных смесей, расфасованных и маркированных по прочности и плотности раствора. Централизованное изготовление сухих смесей обеспечивает точное дозирование, снижает трудоемкость работ. Приготавливают такие растворы непосредственно перед употреблением путем затворения сухой смеси водой.

При небольших объемах кладочный раствор следует готовить в передвижных растворосмесителях типа СО-46А. Приготовление растворов при большом объеме кладочных работ следует вести в смесителях принудительного действия типа СБ-80, СБ-80-1. Допускается также использовать аналоги смесителей СБ-100 и СБ-130.

Для склеивания газобетонных поверхностей разработаны несколько типов клеев: алкилрезорциновые, цементно-латексные, поливинилацетатцементные, цементно-казеиновые, силикатные и др.

Основное преимущество кладки на клею - значительное сокращение расхода связующего материала.

При приготовлении раствора в емкость вначале загружается 50 % воды, заполнитель и цемент, которые перемешиваются в течение 1-2 мин. После этого состав перемешивается с остальной водой и добавками, в том числе воздухововлекающими.

При приготовлении сухих растворных смесей твердые добавки вводятся в смесь на заводе-изготовителе. Жидкие добавки вводятся в мерные емкости для воды непосредственно перед подачей ее в смеситель.

Готовый раствор (клей) выгружают в емкость для временного хранения, затем распределяют по длине стены, выравнивая постель (рис. 3). Блок опускают на раствор (клей) сверху, избегая горизонтальной подвижки более 5 мм (рис. 4). Выдавившиеся излишки раствора (клея) удаляют незамедлительно, не допуская их схватывания. Рихтовку блоков можно производить покачиванием или подбивкой инструментом, исключающим механические повреждения (рис. 2). Поверхности блока перед нанесением раствора рекомендуется смачивать водой.

При производстве работ в зимнее время и отсутствии искусственного прогрева для обеспечения необходимой прочности раствора следует применять противоморозные химические добавки - потащ, нитрит натрия или комплексную добавку из нитрата кальция с мочевиной (НКМ).

Применение противоморозных химических добавок при разных температурах наружного воздуха допускается с соблюдением требований СНиП 3.03.01. Рекомендуемое количество добавок, в % от массы цемента, при разных отрицательных температурах приведено в таблице 2.

Таблица 2 - Рекомендуемое количество противоморозных добавок

Смерзшиеся блоки следует поместить в полиэтиленовый шатер и разморозить с помощью теплового насоса (тепловентилятора).

Для кладки стен при минусовой температуре используют клеи с противоморозными добавками, сухие смеси которых имеют соответствующую маркировку на упаковке.

После завершения кладки стен ведут отделочные работы. Перед их началом можно с помощью штрабовки и штепсельной фрезы прорезать каналы, пазы и углубления для скрытой электропроводки, кабельных и трубных разводов.

При возведении зданий из блоков используются следующие инструменты:

  • Ленточная пила -для распиловки блоков из ячеистого бетона при больших объемах работ. Прямой привод, автоматическое отключение.
  • Электро- или бензопила ручная - для распиловки или спиливания пазов блоков непосредственно на строительной площадке.
  • Ручная пила - для распиловки блоков вручную непосредственно на строительной площадке.
  • Сверло для стен, винтовое сверло - для сверления кладки в местах трубных разводок.
  • Сверло - для подготовки отверстий для распределительных коробок, розеток и выключателей.
  • Ручной штроборез - для прорезки канавок, пазов, штраб для укладки анкеров, труб и электрической разводки. Применим для ячеистобетонных блоков класса не выше В 2,5.
  • Долото - для нарезки штраб под трубы и электрические разводки. Применим для блоков класса не выше В 2,5.
  • Рубанок ручной или скребок -для снятия фасок с блоков.
  • Лопастная мешалка -в качестве насадки к электрической дрели мощностью не менее 600 Вт
  • Зубчатая кельма - для нанесения клеевого раствора при кладочных работах. Изготавливается для всех толщин блоков от 100 до 400 мм.
  • Ковш-скребок с зубчатым краем - для нанесения и расстилки раствора (клея) по поверхности кладки.
  • Молоток резиновый (киянка) - для подгонки блоков при выполнении кладочных работ.
  • Шлифовальная доска - для ликвидации неровностей на поверхности блоков.
  • Уголок - для обеспечения точности обрезки блоков.
  • Направляющий шаблон - для срезки блоков в проемах или откосах.
  • Емкость на 5-10 л - для нанесения раствора (клея) на поверхность блоков.
  • Штангенглубиномер.
  • Уровни горизонтальный и вертикальный или лазерные координаторы.
  • Шнур-причалка.
    ОТДЕЛКА НАРУЖНЫХ СТЕН

    Наружные стены домов, выполненные из мелких газобетонных блоков, отделанные под расшивку, допускается эксплуатировать без наружной отделки с гидрофобизацией ее поверхности.

    Защитно-декоративная отделка ячеистобетонной кладки производится в следующих случаях:

  • при соответствующем цвето-фактурном решении проектировщика;
  • при кладке без расшивки швов;
  • для увеличения морозостойкости стены при недостаточной морозостойкости ячеистобетонных блоков;
  • для снижения усадочного трещинообразования.

    Защитно-отделочные покрытия по своим основным физико-техническим свойствам должны удовлетворять требованиям табл. 3.

    Цвет отделочного слоя или покрытия, а также его фактура (текстура) должны соответствовать проектным решениям здания. На поверхности покрытия не должно быть видимых трещин, шелушений и отслоений, высолов, неоднотонности.

    До начала работ по отделке необходимо устранить все конструктивные дефекты узлов, швов и водосливов, вызывающие систематическое увлажнение стен атмосферной влагой.

    Запрещается производить отделку стен во время дождя; зимой по наледи; при порывистом ветре, скорость которого превышает в среднем 10 м/с; в жаркую погоду, при температуре воздуха в тени выше 25 °С; при прямом воздействии солнечных лучей.

    Для отделки поверхности стен из мелких ячеистобетонных блоков применяют смеси, содержащие следующие компоненты:

  • клеящие вещества (цемент, известь, гипс, полимеризующиеся моно- и олигомеры), обеспечивающие адгезию и когезию;
  • пигменты (минеральные и органические) стойкие к ультрафиолету (обесцвечиванию);
  • наполнители, обеспечивающие паропроницаемость, трещиностойкость и требуемую текстуру покрытия;
  • водоудерживающие добавки, способствующие требуемому набору прочности без пересушивания;
  • гидрофобизаторы типа кремнеорганических жидкостей, препятствующие миграции влаги (как увлажнению, так и высолообразованию);
  • биоцидные добавки, предотвращающие биокоррозию (противогрибковые);
  • добавки-нейтрализаторы поверхностного заряда, препятствующие осаждению аэрозолей (пыли) на стенах;
  • добавки-антиоксиданты, тормозящие окислительную деструкцию покрытия; добавки-пластификаторы, регулирующие удобство нанесения смесей.

    При изготовлении отделочных смесей на заводе следует использовать материалы, применяемые для изготовления ячеистого бетона и отходы его производства: сырец от калибровки, дробленый брак.

    Перед началом отделки необходимо закончить следующие работы:

  • остекление окон и лоджий;
  • устройство фартуков, отливов, водостоков;
  • заделку швов на фасаде дома;
  • исправление всех повреждений поверхности стен (если таковые имеются);
  • устройство кровли и козырьков над входами;
  • укладка отмостки вокруг дома.

    К отделке рекомендуется приступать только после оформления акта по выполнению подготовительных работ и готовности дома к отделке.

    До начала отделочных работ все неокрашиваемые части стены (окна, двери и др.) рекомендуется закрыть полиэтиленовой пленкой или плотной бумагой ввиду того, что высохшее защитно-отделочное покрытие трудно удаляется. Отделываемая поверхность должна быть чистой и сухой. Влажность ячеистого бетона в поверхностном слое на глубину 5 мм не должна превышать 8% (по массе) — при отделке красками и составами на органических растворителях и 20% (по массе) — при отделке водоэмульсионными красками.

    Литература

    [1] Автоклавный газобетон. Применение в жилищном строительстве. Вылегжанин В.П., Пинскер В.А., "Еврострой №53", 2008г.

    [2] Ячеистые бетоны и жилищная проблема. Вылегжанин В.П., Пинскер В.А., "Еврострой №56", 2008г.

    [3] Сборно-монолитные перекрытия из ячеистобетонных блоков. Вылегжанин В.П., Пинскер В.А., "Еврострой №48", 2007г.

    [4] СТО 501-52-01-2008 Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации

  • Журнал "Еврострой" № 59  http://evrostroy.spb.ru

    К списку статей

    ИННОВАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ АВТОКЛАВНОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

    В.П. Вылегжанин, к.т.н., директор, Центр ячеистых бетонов

    В.А. Пинскер, к.т.н., научный руководитель, Центр ячеистых бетонов


    Производство ячеистых бетонов постоянно расширяется, строятся новые заводы, завозится импортное оборудование различных фирм, производится и отечественное, хотя более скромного исполнения. Как недавно отметил председатель Правительства РФ В.В. Путин, потребности строительства, особенно после кризиса, весьма далеки от удовлетворения, поскольку жилой фонд России необходимо удвоить, для чего и строительство жилья нужно удвоить, доведя до 120–150 млн м2 общей площади в год. Учитывая часто упоминаемый дефицит строительных материалов и их удорожание (кирпич, цемент, деловая древесина, щебень, стандартный песок с Мк=2,5), а также недолговечность (а порой и токсичность) теплоизоляционных материалов (пенополистирол, пенополиуретан, фенольный пенопласт), следует признать, что ячеистый бетон, как наиболее дешевый, долговечный, огнестойкий и экологичный материал, является наиболее эффективным для решения жилищной проблемы.

    Для расширения производства ячеистых бетонов необходимо изыскивать резервы снижения их энергоемкости, металлоемкости, трудоемкости, одним словом, ресурсоемкости производства.

    Современная технология изготовления ячеистобетонных изделий, за исключением фактора компьютеризации, практически ничем не отличается от технологии 70-летней давности. Разработки высоких технологий, новых физических принципов, космической техники совершенно не используются. Компьютеры, образно говоря, «прикреплены к телегам». В то же время в различных областях техники предложено много новаций, которые могут быть применены (и многие из них уже опробованы) в технологии производства ячеистых бетонов.

    Рассмотрим некоторые из них.

    Прежде всего, это помол песка, который осуществляется самым энергоемким и металлоемким способом — шаровыми (трубными) мельницами. Поэтому стоимость молотого песка приближается к стоимости цемента, а расход элек- троэнергии, постоянно дорожающей, достигает 100 кВт/ч на 1 т песка. Вес мельниц, включая броневые плиты и цильпебсы, составляют десятки тонн. Расход мелющих тел превышает 3 кг на 1 т песка, а такое насыщение газобетона железом, по мнению профессора П.Р. Таубе, опасно с точки зрения долговечности. Стоимость этого количества высококачественного металла составляет не менее 100 руб./т. Помол в шаровых мельницах является шумоопасной процедурой, поскольку уровень звукового давления в помольном отделении на низких частотах достигает 95 дБ, а в моторном — 96 дБ, что сопоставимо с авиадвигателями.

    В то же время разработано много видов помольных агрегатов, менее ресурсоемких и шумных, в т.ч. струйные и планетарные мельницы, стержневые смесители (дезинтеграторы), электроимпульсные измельчители.

    В Ленфилиале Академии строительства и архитектуры СССР еще в начале1960-х гг. опробовался электрогидравлический помол песка для приготовления автоклавного газобетона, основанный на эффекте Юткина. Эксперименты показали, что, регулируя напряженность поля и величину импульса, можно изменять тонкость помола — от наночастиц коллоидного размера (никто тогда не говорил о модной сейчас нанотехнологии).

    Удельная поверхность песка могла меняться в диапазоне 1000–100 м2/кг. При этом энергоемкость помола снижалась на порядок, шума не было и никаких вредных включений в песок не поступало. К сожалению, это направление не заинтересовало ни чиновников, ни промышленников, а фирма Юткина была ликвидирована. К тому времени в США работало более 500 фирм, использующих эффект Юткина, правда, до ячеистых бетонов они не добрались. Мы считаем, что электрогидравлический помол является одним из перспективных направлений технологии ячеистых бетонов. Он также помог бы утилизировать золошлаковые отходы угольных электростанций и металлургических предприятий, а также терриконники угледобычи.

    Другое направление технологии — разрезка газобетонного сырца. Уже более 80 лет она осуществляется струнами (проволокой), которые часто рвутся из-за водородного охрупчивания стали, поскольку водород является порообразователем газобетона. Другие способы резки не применяются. Правда, на Нарвском КСМ, по нашему заказу, была проведена работа по резке газобетона высоконапорными водными струями, но она ограничилась высотой массива 400 мм, хотя и показала высокую эффективность. Опробовалась и плазменная резка. По нашему мнению, наиболее эффективна лазерная резка, поскольку лазером сейчас разрезают даже стальные заготовки толщиной до 500 мм. Лазерная резка сочетается с программной компьютерной перестройкой лазерных сеток в соответствии с требуемой номенклатурой типоразмеров в данном массиве. Такая резка могла бы намного удешевить процесс раскроя газобетонного сырца и снизить металлоемкость резательных машин. Кроме того, исчезли бы простои из-за необходимости замены режущих струн. Первые эксперименты, проведенные в г. Кирове, дали положительные результаты.

    Третий важный процесс при изготовлении газобетонных изделий — тепловлажностная обработка в автоклавах. Она требует большого расхода энергии на получение насыщенного водяного пара с температурой 180–200 °С, а также за- трат тепла на обогрев камер предварительного твердения (форкамер) для набора сырцом резательной прочности.

    Проблема ускорения твердения в перспективе может быть решена химическим путем — с помощью соответствующих катализаторов. Однако работы в этом направлении после смерти чл.-кор. АН СССР В.В. Тимашева почти не ведутся.

    Наиболее реальным путем является применение микроволновых излучений (например, ТВЧ или ТСВЧ), поскольку они наиболее эффективно воздействуют на молекулы воды, которые в составе газобетона занимают до 70% по массе. Пропуск сырцовых тележек через камеру высокой частоты позволит за считанные минуты получить готовые изделия заданной прочности и низкой отпускной влажности. Опыты в этом направлении проводились, но до промышленного освоения не доведены.

    Можно указать еще на ряд инноваций, которые целесообразно внедрить, если найдутся серьезные фирмы или государственные структуры, заинтересованные в радикальном увеличении объемов производства строительных материалов.

    Применение инноваций в производстве ячеистых бетонов может снизить их себестоимость с 1000–1200 руб./м3 до 400–500 руб./м3, уменьшить энергоемкость и металлоемкость в 2–3 раза, повысить качество изделий и производительность действующих заводов.

    Если раньше говорили, что «от трудов праведных не наживешь палат каменных», то «каменные палаты» из ячеистого бетона, имея себестоимость 6000–8000 руб. за 1 м2 общей площади, становятся доступными для всех.

    Журнал "Еврострой" № 62  http://evrostroy.spb.ru

    К списку статей

    О Центре Конференция Статьи Документы Контакты
    info@stroypalata.ru