Массовый выпуск изделий из ячеистых бетонов марок по средней плотности D400 - D500

Тамара Ухова
заведующая лабораторией неавтоклавного
ячеистого бетона НИИЖБ, к.т.н.

Современные повышенные требования к теплозащите ограждающих конструкций жилых зданий в соответствии с требованиями СНиПП-3-79 "Строительная теплотехника" привели к значительному ограничению возможности применения материалов, которые до недавнего времени считались весьма эффективными при возведении однослойных ограждающих конструкций.

Применяемые в настоящее время многослойные ограждающие конструкции имеют в 1,3-1,5 раза меньшую теплотехническую однородность, чем однослойные. Это обусловлено их структурной неоднородностью, наличием мостиков холода и конденсацией водяных паров на них.

Влияние неоднородности учитывают при расчете термического сопротивления ограждений. Толщина однослойных ограждений за счет неоднородности материалов увеличивается в 1,053 раза, а многослойных - в 1,33 раза.

Кроме того, слоистые стены (из кирпича, бетона или блоков и эффективного утеплителя) наряду с несомненными преимуществами (сравнительно небольшая толщина и соответственно вес, большая тепловая эффективность) имеют существенные недостатки - малая воздухопроницаемость, большая трудоемкость их возведения, недостаточно изученный (непроверенный) вопрос долговечности различных типов утеплителей.

Конструктивные решения однослойных наружных стен из облегченных ячеистобетонных блоков, обеспечивающие современные нормы по теплозащите с одновременным снижением трудозатрат и стоимости строительства, разработаны ОАО "ЦНИИЭП-жилища".

Для создания теплоэффективных не несущих стен приемлемой толщины (не более 50 см) необходимо обеспечить два условия: организовать массовый выпуск изделий из ячеистых бетонов марок по средней плотности D400 - D500, класса по прочности при сжатии - не менее Р 1.0 с коэффициентом теплопроводности Л сух - не более 0,1 ВТ/м°С.

В настоящее время такие изделия в России выпускают пять предприятий: в Липецке, Ленинградской обл. - работающие по технологии фирмы "Хебель", в Самаре и Новосибирске - по технологии фирмы "Итонг". В ближайшие два года должны войти в строй еще два-три аналогичных предприятия.

Изделия этих предприятий удовлетворяют второму требованию - характеризуются размерами высокой точности (погрешность не более 1,5 мм). Они пригодны для кладки на специальных клеевых составах с толщиной шва не более 2,5 мм.

Исследования показали, что теплопроводность стеновых конструкций, изготовленных из ячеистобетонных блоков повышенной точности и уложенных на клею, в 1,5-1,6 раз ниже, чем уложенных на строительном растворе.

Сейчас ведется строительство жилых домов с однослойными ненесущими ограждающими конструкциями толщиной 50 см из автоклавного ячеистого бетона, кладка которых осуществляется на клей. Однако стоимость блоков достаточно высока, производственные мощности ограничены, а технология изготовления характеризуется повышенными энергозатратами.

В последние годы, наряду с увеличением выпуска изделий из автоклавных ячеистых бетонов, второе рождение получили неавтоклавные ячеистые бетоны, что обусловлено следующим:

- низкими начальными капиталовложениями в организацию производства;

- меньшими энергозатратами за счет исключения процессов помола, автоклавной обработки, вибрационных процессов, "термосного" выдерживания изделий;

- возможностью изготовления изделий и конструкций в заводских и построечных условиях (условия с ограниченными возможностями);

- возможностью значительного повышения прочностных показателей неавтоклавных ячеистых бетонов во времени.

Исследования показали, что прочность неавтоклавного ячеистого бетона через 3-3,5 месяца твердения увеличивается в 1,2-1,6 раза, а через два года - более чем в 2,5 раза в сравнении с прочностью ячеистого бетона в 28-суточном возрасте. Испытания физико-технических свойств пенобетонов, более 65 лет эксплуатировавшихся в качестве теплоизоляции морозильных камер, определили, что даже после многотысячных циклов замораживания и оттаивания прочность пенобетона марки по средней плотности D400 превысила 30 кгс/см², что в 4-5 раз выше прочности этого бетона в 28-суточном возрасте. Долговечность ячеистых бетонов неавтоклавного твердения, характеризуемая в том числе морозостойкостью, значительно превышает аналогичные показатели автоклавных ячеистых бетонов.

Наряду с высокими теплоизоляционными свойствами они характеризуются высокой прочностью, морозостойкостью и пожаробезопасностью.

Высокие значения паро-и воздухопроницаемости ячеистых бетонов обеспечивают комфортные условия проживания в домах.

Эти положительные свойства бетонов неавтоклавного твердения привлекают внимание исследователей, производственников и проектировщиков. Для изготовления неавтоклавных ячеистых бетонов, удовлетворяющих основным требованиям к бетонам, предназначенным для изготовления теплоэффективных однослойных ограждающих конструкций, необходимо применять технологию, основные особенности которой состоят в следующем:

- использование разнообразных сырьевых компонентов, в том числе карбонатных пород, немолотых кварцевых песков, вторичных продуктов промышленности и энергетики (шлаков, зол, "хвостов" обогащения различных руд и др.);

- широкое применение различных химических добавок с целью интенсификации технологического процесса производства и улучшения физико-технических свойств ячеистых бетонов;

- исключение использования дорогостоящих автоклавов, вибрационных и ударных площадок;

- применение высокоэффективной резательной технологии, обеспечивающей получение изделий высокой точности, пригодных для возведения конструкций "на клею";

- создание цехов (заводов) с производительностью не менее 60 м³ в сутки.

Физико-технические свойства материалов из поробетона

Отличительными особенностями этих бетонов являются пониженная технологическая влажность изделий, а также сниженные в 1,5-2 раза усадочные деформации при высыхании, которые способствуют повышению теплозащитных свойств ограждающих конструкций (особенно в начальные сроки эксплуатации) и расширяют область применения этих бетонов.

Отработка технологических параметров изготовления изделий в производственных условиях показала, что изделия из неавтоклавного ячеистого бетона можно изготавливать не только в индивидуальных формах, но и по резательной технологии, благодаря применению эффективных ускорителей твердения и "термосных" режимов выдерживания массивов, позволяющих уже через 2-2,5 часа после изготовления произвести распалубку массивов и их резку на изделия необходимых размеров.

В 2003 году вошел в строй современный завод по производству изделий из неавтоклавного ячеистого бетона по резательной технологии в городе Железнодорожном Московской области. На этом заводе для резки массивов на изделия необходимых размеров был сконструирован и изготовлен резательный комплекс.

Резательный комплекс входит в состав конвейерной линии по производству мелких стеновых блоков, характеризующихся высокой точностью размеров (погрешность не более 1,5 мм). Производительность этой линии составляет 50-60 м³ блоков ячеистого бетона в день. Имеются технические возможности увеличения производительности этой линии до 80-90 м3 изделий в день.

Существует большой опыт применения поробетонов в монолитном строительстве:

- поробетонов D600 прочностью при сжатии 2,5-3,5 МПа, характеризующихся пониженной технологической влажностью и сравнительно низкими усадочными деформациями - при возведении однослойных стеновых ограждающих конструкций малоэтажных жилых домов;

- поробетонов D600 с прочностью при сжатии 1,5 МПа - в устройстве подстилающего слоя полов площадью более 3500 м² в реконструируемом жилом доме;

- поробетонов D900 с прочностью при сжатии 15 МПа при устройстве монолитных перекрытий в двухэтажном жилом доме;

- высокопрочных поробетонов D1200 прочностью при сжатии 25 МПа - при устройстве опытных участков перекрытий в 18-этажном жилом доме;

- поробетонов с повышенными звукопоглощающими свойствами - для стяжки полов в многоквартирных жилых домах.

Расчеты показали, что стоимость кладки из высокоточных поробетонных блоков неавтоклавного твердения, выполненной с применением клеевых составов, в 1,1-1,2 раза дешевле, чем таких же изделий из автоклавных ячеистых бетонов.

Расход энергии на производство неавтоклавного поробетона составляет 272-334 МДж/м³, а на производство стеновых блоков из автоклавного поробетона - в среднем 1592МДж/м³.

Таким образом, по технико-экономическим показателям производства и применения, поробетонные изделия и монолитный поробетон относятся к наиболее востребованным сегодня стеновым материалам. Возможность энергосбережения наряду с долговечностью материала, его экономичностью, пожаробезопасностью и невысокой стоимостью ограждающих и других конструкций зданий, позволяет рекомендовать разработанную в НИИЖБе технологию неавтоклавного поробетона и продукцию на ее основе к широкому применению.

В качестве ограждающих конструкций применение могут найти однослойные стены из высокоточных блоков неавтоклавного поробетона с защитно-декоративными покрытиями из высокопрочного поробетона.

Возведение ограждающих конструкций из теплоэффективных блоков с защитно-декоративной отделкой имеет следующие преимущества:

- применение блоков с размерами высокой точности и защитно-декоративным слоем обеспечивает возможность снижения трудозатрат при возведении ограждающих конструкций в 2-2,5 раза;

- пониженная плотность (D400-D500) поробетонных блоков и небольшая толщина ограждающих конструкций обеспечивают снижение стоимости стеновых материалов и трудозатрат при возведении конструкций, а также стоимости материалов и работ при устройстве фундаментов.

Перспективным представляется также сборно-монолитный вариант ограждений, выполненный из несъемной опалубки из высокопрочного защитно-декоративного поробетона D800-D900 заводского изготовления, слоя из поробетона D600 и укладываемых между ними теплоизоляционных плит или заливаемого в построечных условиях поробетона D200-D250.

Заслуживают большего внимания и разработки по устройству перекрытий из высокопрочного (Рчсж 15,0-20,0 МПа) поробетона D900-D1200 в монолитном исполнении. Весьма актуальны и дальнейшие исследования применения поробетонов с повышенными звукопоглощающими свойствами при устройстве перекрытий, стен и перегородок в жилых домах.

Таким образом, на основании исследований, опыта производства и эксплуатации изделий и конструкций из неавтоклавного поробетона, определены наиболее рациональные области его применения:

- ограждающие, в том числе однослойные, конструкции зданий повышенного уровня теплозащиты;

- устройство перекрытий и покрытий малоэтажных зданий;

- теплоизоляция чердачных перекрытий и полов первых этажей;

- звукоизоляция перекрытий, стен и перегородок.

Журнал "СЕВЕР строительный" № 6 2006 г.

Еще статьи на тему "бетонов":

Месторождения Мурманской области для получения плотных заполнителей и бетонов на их основе

Использование местного природного сырья для получения бетонов

Необрастающие бетоны Кислогубской ПЭС

Бетон поспорит с кирпичом

Бетон в строительстве

Как увеличить прочность бетона

Плиты теплоизоляционные из ячеистого бетона би-400

Производство и продажа бетона в Воскресенске

Практический семинар на тему: «Контроль и оценка прочности бетона»