Л.В. МОРГУН, канд, техн. наук, РГСУ (Ростов-на-Дону) Эффективность применения фибропенобетона в современном строительстве Наряду с традиционными строительными материалами ячеистый бетон следует считать эффективным стеновым материалом настоящего и будущего 11]. Обладая высокими теплозащитными свойствами и теплоаккумулирующей способностью, этот материал предотвращает значительные потери тепла зимой и позволяет избежать слишком высоких температур в помещениях летом. Его применение позволяет исключить резкие колебания температуры в помещениях, что обусловливает благоприятный микроклимат как для нормальной жизнедеятельности людей, так и для работы приборов и установок, чувствительных к изменениям температуры и относительной влажности воздуха. Факторы конкурентоспособности стеновых материалов приведены в табл. 1. Ячеистый бетон обладает всеми основными преимуществами, отвечающими современным требованиям к строительным материалам по теплозащитным свойствам, но при этом он требует высокой культуры выполнения строительных работ. В условиях энергетического кризиса высокие теплозащитные свойства строительного материала имеют первостепенное значение, так как расходы на содержание зданий при постоянно растущей стоимости энергии все больше определяются расходами на отопление и кондиционирование. Пенобетон как разновидность ячеистого бетона в последнее время получил интенсивное развитие в ряде стран Западной Европы, Японии и США. Особенностью применяемых там технологий является необходимость доведения компонентов до удельной поверхности 2500--5000 см2/г, что существенно усложняет технологически процесс и повышает их стоимость. С точки зрения экологической эффективности затрат на производство, безавтоклавные ячеистые бетоны являются самыми перспективными. Однако объем их применения в строительстве сравнительно невелик. Недостаточное использование безавтоклавных ячеистых бетонов связано с такими свойствами, как склонность к расслоению при формовании массивов и высокие усадочные деформации в период твердения и эксплуатации, чрезвычайно высокая чувствительность к колебаниям температуры окружающей среды в период от укладки смесей в опалубку до окончания схватывания. И тем не менее в связи с актуальностью проблемы энергосбережения строительному комплексу следует обратить внимание на эффективные технологии изготовления безавтоклавных ячеистых бетонов, предназначенных для монолитного и сборного применения. На это нацеливает строителей ряд программ, принятых правительством, в том числе и «Свой дом». Эта программа утверждена Госстроем РФ и рекомендует шире применять малоэнергоемкие методы монолитного полигонного и сборного строительства. 3/2002
Такой способ монолитного и сборно-монолитного строительства объектов был применен немецкими строительными фирмами при ре Таблица 1
| Кирпич | Ячеистые бетоны | Бетонные блоки | Мин вата | Пенополимеры | Фибропенобетон | Коэффициент конструктивного качества | 5-16 | 0,5-13 | 4-17 | 1 | 1-17 | 1-14 | Экологическая чистота в условиях эксплуатации | 5 | 5 | 5 | 2 | 1 | 5 | Термическое сопротивление стены толщиной 0,5 м (Вт/°С) | 0,86-0,6 | 7,14-0,77 | 1-0,56 | 10-6,5 | 11,5-6,5 | 7,14-0,83 | Коэффициент звукопоглощения | 0,1-0,2 | 0,5-0,7 | 0,1-0,3 | 0,2-0,8 | 0,3-0,7 | 0,6-0,9 | Устойчивость к виброзагрязнению и сейсмическим воздействиям | 1 | 0,8 | 1,5 | 0 | 0,5 | 5 | Пожароопасность | 5 | 5 | 5 | 3 | 0 | 5 | Обрабатываемость, гвоздимость | 2 | 3 | 2 | 3 | 3 | 5 | Потребность в защите от атмосферных воздействий | 4 | 3 | 5 | 0 | 2 | 5 | Итого баллов | 28-38,8 | 29-35,3 | 28,6-41,3 | 23,2-20,3 | 22,3-23,7 | 37,7-44,7 | Морозостойкость (циклы) | 15-50 | 0-75 | 50-200 | 0 | 0-50 | 10-150 | Потери при транспортировке, складировании и монтаже, % | 0,5-2 | 5-15 | 0,5-1 | 0,5-2 | 0,5-2 | 0,1-0,2 | Цена 1 м2 стены с нормируемым термическим сопротивлением, р | 1400 | 810 | 1440 | | 1140 | Примечания. 1 .Коэффициент конструктивного качества определением отношением прочности к плотности 2.Чем выше термическое сопротивление, тем ниже эксплуатационные расходы на отопление и кондиционирование З.Чем выше коэффициент звукопоглощения, тем лучше звукоизоляция помещения. 4. Показатель морозостойкости регламентирует потребность в защите конструкции (при Mp3<стену надо штукатурить или защищать другим способом). |
Таблица 2
Плотность, кг/м3 | Прочность при сжатии, МПа | Прочность на растяжение при изгибе, МПа | Морозостойкость, циклы | Теплопроводность, Вт/(м°С) при 8% W* | Толщина наружной стены, м, для Ростова-на-Дону | Масса 1 м2 стены**, кг | 200 | 0,5 | 0,2-0,3 | не норм. | 0,09 | 0,23 | | 300 | 0,7-0,9 | 0,2-0,5 | не норм. | 0,11 | 0,28 | | 400 | 1-1,2 | 0,5-0,8 | не норм. | 0,14 | 0,36 | | 500 | 1,5-2 | 0,7-1 | 30-50 | 0,18 | 0,47 | | 600 | 2-2,5 | 0,9-1,3 | 50-80 | 0,22 | 0,57 | | 700 | 2,5-3,5 | 1,1-1,8 | 80-120 | 0,26 | 0,69 | | 800 | 3,5-5 | 1,5-2,8 | 100-150 | 0,33 | 0,85 | | 900 | 4-7,5 | 2-3,5 | 100-150 | 0,37 | 0,96 | | 1000 | 5-10 | 2,5-4,5 | 100-150 | 0,41 | 1,06 | 1060 | Примечание В соответствии с требованиями к термическому сопротивлению ограждающих конструкций по СНиП II-3 - 79* Госстроя России "Строительная теплотехника", М., 1999, термическое сопротивление стены для климатических условий г. Ростова-на-Дону составляет 2,57 м2 0С/Вт. *W-влажность, % по массе; ** масса 1м2 стены, термическое сопротивление которой составляет 2,57 м2 0С/Вт. |
конструкции центра Берлина после воссоединения Германии. Кроме того, что он показал свою технико-экономическую эффективность, такой способ строительства, по нашему мнению, является экологически щадящим окружающую среду. А экологические критерии, выражающиеся в суммарной энергоемкости производства единицы продукции, на современном этапе развития цивилизации самые главные, поскольку именно результаты инженерной деятельности человека на планете Земля привели к глобальным изменениям климата. И если не уменьшать затраты расходуемой энергии, то нарушения экологического равновесия окружающей среды, ярко проявлявшиеся в XX веке, в XXI могут стать необратимыми. Для развития монолитного строительства нужны универсальные по набору сырьевые компоненты и простые в конструкционном отношении технологические линии. Такие линии позволяют в построечных условиях изготовлять эффективные стеновые и теплоизоляционные материалы, а также изделия конструкционного назначения типа перемычек, плит покрытий и перекрытий. В наиболее полной мере этим требованиям может удовлетворять технология фибропенобетона естественного твердения, поскольку негативное влияние перечисленных выше факторов на эксплуатационные свойства ячеистобетонных материалов и изделий из них может быть устранено путем дисперсного армирования синтетическими волокнами. Свойства фибропенобетона различной плотности приведены в табл. 2. Синтетическая дисперсная арматура (фибра) как протяженная поверхность раздела фаз является важнейшим структурообразующим компонентом в пенобетонных смесях. Физические и геометрические параметры фибры (вещественная природа, площадь поперечного сечения и длина) и ее количество предопределяют: - длительность сохранения сформированной в смесителе ячеистой структуры;
- меру дефектности межпоровых перегородок и, как следствие, механические свойства затвердевшего бетона;
- возможность расширения сырьевой базы строительства за счет повышенной устойчивости смесей к расслоению и осадке;
--снижение энергоемкости производства за счет широкого применения пеносмесей различной плотности в монолитном и сборном строительстве. Особенности формирования структуры фибропенобетонных смесей таковы, что время, необходимое для их расслоения под действием гравитационных сил и за счет колебаний температуры окружающей среды, увеличивается в несколько раз, а сроки схватывания, как и в традиционных ячеистобетонных смесях, регламентируются рецептурой. Эти особенности позволяют изготавливать высококачественные фибропенобетонные массивы даже в построечных условиях и укладывать фибропенобетонные смеси при среднесуточной температуре +2°С. Существующие нормативные документы ограничивают возможность применения традиционных пенобетонных смесей температурой +15°С. Опыт применения фибропенобетона плотностью 700 кг/м3 при среднесуточной температуре +2°С имеет ООО «МИС», который осуществил укладку фибропенобетонной звукоизоляции в ноябре-декабре 2001 г. на строительстве жилого дома в микрорайоне «Миллениум» в Ростове-на-Дону [2]. Результаты испытаний контрольных образцов, отобранных из отформованных массивов, показали, что через сутки после укладки на железобетонное перекрытие фибропенобетон имел прочность при сжатии 0,4--0,6 МПа (то есть при хождении по поверхности отформованного массива не оставалось следов). Расслоения по высоте не наблюдалось, хотя для изготовления смеси использовался речной песок с модулем крупности 1,12 , а соотношение цемент : заполнитель составляло 1:1. Фибропенобетон отличают: низкая энергоемкость производства, обширная и недефицитная сырьевая база, простая и поддающаяся полной автоматизации технология, высокие эксплуатационные и гигиенические свойства, возможность утилизации изделий, утративших свои потребительские свойства. Обобщая вышеизложенное, можно заключить, что при таких свойствах, какими обладает фибропенобетон, его можно считать одним из самых эффективных стеновых и теплоизоляционных материалов. Список литературы - Кузнецов Ю.С., Новокрещенова С.Ю., Новокрещенов В.Д., Голикова J1.H. Региональные экологические аспекты строительной индустрии. В кн.: «Современные проблемы строительного материаловедения», мат-лы VII ак. чт. РААСН,Белгород, 2001, Ч. 1. С. 290-292.
- Протокол технического совета вООО «Монолитное индустриальное строительство» от 25 декабря 2001 г. Ростов-на-Дону.
Строительные материалы |