Ячеистый бетон - возможности и перспективы

Филатов А. Ячеистый бетон - возможности и перспективы // Капстроительтво. 2002. №2. C.42-44

Для строительства современных энергосберегающих жилых домов требуются материалы и изделия с повышенными теплозащитными показателями.

Традиционные строительные изделия: керамический и силикатный кирпич, легкобетонные блоки и панели, из которых до начала 90-х годов строился основной объем жилых и общественных зданий, по теплотехническим показателям и материалоемкости стали непригодными для устройства однослойных наружных стен.

Возможный выход из создавшейся ситуации ? переход на новые конструкции наружных стен с применением стен из изделий из ячеистого бетона. В настоящий период ячеистый бетон используется в строительстве недостаточно, хотя по ряду характеристик является весьма перспективным как для многоэтажного, так и коттеджного строительства.

Материал за последние 30-40 лет получил широкое распространение в странах Европы, Беларуси, Прибалтики, России. В Украине также имеется достаточный опыт строительства и эксплуатации зданий из ячеисто-бетонных изделий в таких городах как Одесса, Белгород-Днестровский, Славута, Сумы, Чернигов и других.

По показателям теплозащиты и материалоемкости изделия из ячеистого бетона в 3-5 раз превосходят кирпич и бетон, а сроки их эксплуатации в зданиях практически одинаковы. Весьма привлекательной является и сравнительно низкая стоимость изделий из ячеистого бетона; в зависимости от прочности, плотности, толщины изделий она составляет 170-200 грн./куб.м.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Ячеистый бетон является эффективным строительным материалом с пористой структурой. Пористость материала можно изменять в достаточно широком диапазоне ? 48-90%. С увеличением объема пор соответственно меняются технические характеристики бетона ? снижается плотность, прочность, теплопроводность. А так как пористость материала можно регулировать технологическими приемами, то это создает возможность на базе одного производства получать изделия различного функционального назначения. Например, при пористости бетона на уровне 50-60% его плотность составляет 900-1200 кг/куб.м, прочность 5-15 МПа. Это конструкционный материал, который может применяться в нагружаемых элементах малоэтажных зданий. В виде мелкоштучных или крупноразмерных изделий он может заменить кирпич, бетон, природный камень. При равноценных прочностных показателях масса конструкций из такого ячеистого бетона будет в полтора-два раза ниже.

По прочностным показателям и теплопроводности бетон плотностью 500-800 кг/куб.м относится к конструкционно-теплоизоляционным материалам и имеет широкие возможности применения в ограждающих элементах зданий различной этажности. Эксплуатационные показатели таких изделий соответствуют дереву (природный эталон), но при этом они обладают негорючестью и биостойкостью.

Сочетание в бетоне плотностью 500-600 кг/ куб.м достаточно высоких прочностных и теплоизоляционных показателей делает его практически незаменимым материалом для строительства усадебных домов до трех этажей. В таких домах вся надземная часть может быть полностью выполнена из ячеистобетонных изделий.

Ячеистый бетон пористостью более 85% является хорошим теплоизоляционным материалом, сочетающим в себе жесткость, негорючесть, биостойкость. При плотности 200-300 кг/куб.м его теплопроводность ? 0,06-0,08 Вт/(м. К), что соответствует классу легких теплоизоляционных материалов, используемых для утепления стен, чердаков, крыш, пола, а также теплотехнического оборудования.

Низкая плотность ячеистого бетона позволяет изготовлять из него широкую номенклатуру мелкоштучных и крупноразмерных изделий (таб. 1). Мелкоштучные изделия включают стеновые блоки, блоки (плиты) для перегородок и пола, термоблоки и декоративные плитки.



Таблица 1. Номенклатура мелкоштучных и крупнозернистых изделий из ячеистого бетона

Наименование изделий

Показатели бетона

Толщина кладки, мм

Масса кв.м кладки, кг

плотн., кг/куб.м

Прочность, МПа

МЕЛКОШТУЧНЫЕ

стеновые блоки

500, 600, 700

1,5-4,5

400

230; 280; 325

блоки перегородок

600, 700

1,5-3,0

100

70; 80

блоки пола

500, 600

2,0-3,0

200

120; 140

термоблоки

250, 300, 400

0,7-2,0

200

60; 70; 95

КРУПНОРАЗМЕРНЫЕ

блоки неармированные

400, 500, 600

1,5-3,0

500

230; 290; 350

блоки армированные, панели для наружных стен

600

2,5-3,5

400

290

плиты покрытия

500, 600

2,0-3,5

300

180; 210

плиты перегородок

500, 600

2,0-3,0

100

60; 70

Стеновой блок из ячеистого бетона (600 x 300 х 200-400) мм укладывают в стену за один прием, по объему он соответствует 16-ти кирпичам и более. Расход раствора на кладку изделий снижается в пять-восемь раз, а чем меньше швов в кладке ? тем выше теплотехнические показатели стены.

Блоки для перегородок изготавливаются размерами 600 x 300 мм, 600 x 600 мм, толщина их ? 100, 150 мм. Блоки имеют ровную поверхность, и при кладке "под рейку" отпадает необходимость в нанесении выравнивающей штукатурки, достаточно тонкого шпаклевочного слоя. Достигается экономия строительного раствора, значительно снижается масса перегородок, уменьшаются нагрузки на перекрытия.

Термоблоки изготавливают из бетона плотностью 250-400 кг/куб.м и используют для утепления стен, чердаков, крыш, полов при новом строительстве или при реконструкции зданий. Толщину изделия принимают с учетом требуемого термического сопротивления конкретной ограждающей конструкции. В ограждающих конструкциях термоблоки сочетаются с бетоном, кирпичом, природным камнем, стеновыми блоками, деревом, различными листовыми материалами. С применением мелкоштучных изделий из ячеистого бетона разработана концепция теплого дома (табл. 2).



Таблица 2. Технические показатели элементов жилого дома с применением мелкоштучных изделий из ячеистого бетона

Элементы дома

Изделия, мм

Толщина кладки, мм

Плотность бетона, кг/куб.м

Термическое сопр. элементов, кв.м.К/Вт

Наружная стена (одно- или двухрядная кладка)

стеновые блоки

600 x 300 x 200

600 x 400 x 300

600 x 400 x 300

600 x 300 x 100

400-600

500; 600

3,3-4,9

стеновые блоки

600 x 300 x 200

600 x 400 x 300

600 x 400 x 300

600 x 300 x 100

400-500

500; 600

3,43-4,5

термоблоки

600 x 300 x 200

600 x 300 x 150

600 x 300 x 100

300; 400

Внутренняя стена

Стеновые блоки

600 x 300 x 200

600 x 400 x 200

600 x 400 x 300

600 x 300 x 100

200; 300

м

Пол

блоки

600 x 300 x 200

600 x 300 x 150

600 x 300 x 100

150; 200 100

м150; 200 100

150; 200 100

Перегородки

блоки

600 x 300 x 10

600 x 600 x 100

600; 700

Утепление чердака, крыши, мансарды

термоблоки

600 x 300 x 200

600 x 300 x 150

600 x 300 x 100

100; 150; 200

100; 150; 200

1,0-2,85

При различном сочетании несущих, самонесущих, ограждающих стен с применением ячеистобетонных изделий можно строить усадебные одно-трехэтажные и многоэтажные жилые дома. Многоэтажные дома с применением мелкоштучных изделий из ячеистого бетона строятся в Киеве с 1996 года, основной поставщик изделий на стройки Киева и области ? "Обуховский завод пористых изделий". Малоэтажные дома из ячеистых блоков строятся во всех регионах Украины.

Номенклатура крупноразмерных изделий из ячеистого бетона включает блоки, панели, чердачные плиты покрытий, перемычки, перегородки высотой на этаж и другие. Изготовление таких изделий требует соответствующей оснастки, применения средств малой механизации, инвентарных приспособлений, подъемных кранов. Наиболее просты в изготовлении и применении крупные неармированные блоки длиной 900, 1200, 1500 мм, высотой 500, 600 мм, толщиной 300, 400, 500 мм. Они применимы для кладки однослойных наружных стен взамен мелких блоков. Площадь таких блоков составляет 0,5-1 кв.м, что позволяет уменьшить количество швов, снизить расход раствора, повысить теплозащиту стены.

Сложнее решаются вопросы применения армированных изделий. Необходима разработка соответствующей номенклатуры изделий и проектов зданий с их применением. Дома высотой от одного до пяти этажей можно строить полностью из ячеистобетонных изделий, а в сочетании с кирпичом, сборным или монолитным бетоном ? любой этажности.

В малоэтажных домах целесообразно применение ячеистобетонных перемычек над оконными проемами. Длина перемычки определяется шириной окна, высота ее ? 400, 600 мм, а толщина равна толщине наружных стен ? 300, 400, 500 мм, при этом обеспечивается одинаковый уровень теплозащиты наружной стены по всей площади.

БЛИЖАЙШИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ

Очевидные технические и экономические преимущества изделий из ячеистого бетона, применение в строительстве многоэтажных и усадебных домов способствовало в последние три-четыре года восстановлению их производства, объем выпуска в 2001 году приблизился к 300 тыс. куб.м (с 1990 года его выпуск снизился с 1,1 млн. куб.м до 50 тыс.куб.м в 1992 году).

Дальнейший рост производства изделий из ячеистого бетона связан с решением ряда технических, экономических и организационно-финансовых вопросов.

Необходимо разработать проектно-техническую документацию на новые жилые дома, на реконструкцию старых пятиэтажек с целью организации строительства в городах и областях, где расположены предприятия ячеистого бетона. Это даст информацию проектным, строительным организациям и населению, сформирует спрос на энергосберегающие изделия из ячеистого бетона.

Возрождение производства ячеистобетоных изделий требует проведения работ по модернизации или полной замене формовочно-резательного оборудования, ведь срок его эксплуатации на предприятиях первого поколения составляет 25-30 лет, а предприятиях второго поколения ? семь-десять лет. За этот период оборудование износилось физически и устарело технически. А требования к качеству изделий в строительстве за последние пять-шесть лет существенно возросли, строительство переходит на "машиностроительные точности" и сухие смеси.

Техническое переоснащение действующего производства, выпуск изделий повышенной точности, включение изделий в проекты новых и реконструируемых зданий являются приоритетными задачами в плане развития производства и массового применения энергосберегающих изделий в строительстве. Очевидно, что решение этих вопросов требует как государственной поддержки, так и активного участия местных властей. От решения этих задач в выигрыше будут все ? и государство, и каждый гражданин. Ведь дом из ячеистого бетона ? это своеобразная "сберегательная" книжка, на его отопление расходуется в 2-2,5 раза меньше энергии. ДОМ НАШЕГО ОБОЗРИМОГО БУДУЩЕГО - ЭТО ДОМ ИЗ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА.