Лозунг, вынесенный в заголовок, прозвучал на состоявшейся в марте с. г. Международной научно-практической конференции «Ячеистые бетоны и силикатный кирпич в современном строительстве: технология производства, опыт применения», которую организовали Научно-исследовательский
01.11.2008 С 01.11.08. в свободную продажу поступил гранитный щебень фракций 5-10; 5-20; 20-40
Поскольку корпорация «ХСМ» использует гранитный щебень для нужд собственного производства, было принято решение о реализации его в розницу по доступной для покупателя цене.
Лозунг, вынесенный в заголовок, прозвучал на состоявшейся в марте с. г. Международной научно-практической конференции «Ячеистые бетоны и силикатный кирпич в современном строительстве: технология производства, опыт применения», которую организовали Научно-исследовательский институт строительных материалов и изделий, корпорация «Укрстройматериалы», АО ХК «Киевгорстрой». В конференции приняли участие специалисты из Германии, Польши, стран Балтии, России, Беларуси, Казахстана, Украины.
На конференции отмечалось, что несовершенная структура производства и применения стеновых изделий, которая за последнее десятилетие сложилась в нашей стране, привела к тому, что на отопление жилых и общественных зданий расходуется тепла в 1,5 раза больше, чем в промышленно развитых странах, близких по климату к Украине. Но несмотря на то, что ячеистый бетон «теплее» в 3-4 раза кирпича и панельных изделий (соответственно, толщина стеновой конструкции может быть снижена до 40-50 см), доля изделий из него в общем объеме стеновых материалов составляет 6-8%, в то время как за рубежом этот показатель достигает 30%.
Еще четверть века тому назад годовой объем производства ячеисто-бетонных изделий составлял в Польше — 167, Чехии и Словакии — 192, Швеции — 280 куб. м на тысячу жителей. А в бывшем Союзе — всего около 20 куб. м, причем на 19 предприятиях Украины ежегодно изготовлялось свыше 1 млн. куб. м панелей для жилых, общественных и промышленных зданий, крупных и мелких стеновых блоков, теплоизоляционных и звукопоглощающих плит.
Интересный факт: в Республике Беларусь за этот же отрезок времени годовой выпуск изделий из ячеистого бетона возрос с 110 до 170 куб. м на тысячу жителей, а в перспективе до 2011 года там собираются увеличить мощность его производства в 1,5 раза. К 2015 году запланировано довести использование ячеистого бетона в надземной части малоэтажных домов до 97%. При этом взят ориентир на изготовление блоков для кладки на клею.
Как сообщил в своем выступлении зам. председателя правления корпорации «Укрстройматериалы» П.Захарченко, в Украине в 2001 г. произведено около 0,2 млн. куб. метров ячеисто-бетонных изделий, в 2004 г. эта цифра увеличена почти в 2,5 раза. В то же время потребность в них при достигнутых объемах жилого строительства жилья составляет 2,5-3 млн. куб. метров, а с учетом прогнозируемых темпов его развития годовая потребность в ячеистом бетоне возрастет до 5-6 млн. куб. м, т.е. в 10-12 раз по сравнению с 2004 годом.
Но технологическое оборудование, которое эксплуатируется на предприятиях Украины уже свыше 10 лет, физически и морально устарело и не позволяет получать изделия с точными геометрическими размерами. А оборудование для нарезки бетона в стране вообще не изготовляли.
П. Захарченко напомнил о существовании утвержденной Кабинетом Министров в мае прошлого года «Программы развития производства ячеисто-бетонных изделий и их использование в строительстве на 2005-2011 годы», которой предусмотрен целый ряд научно-технических мер:
оценка физико-механических и теплотехнических свойств изделий и конструкций;
разработка и обоснование номенклатуры, технических решений узлов и деталей домов различных конструктивных систем и создание на их основе экспериментальных проектов домов, а также исследования состояния зданий, построенных по этим проектам;
разработка и гармонизация нормативных документов для строительства и реконструкции домов с использованием ячеисто-бетонных изделий;
разработка конструкторской документации на технологическое оборудование и технологии производства теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий плотностью менее 300 и 500 кг/м3 соответственно;
освоение выпуска широкой номенклатуры ячеисто-бетонных изделий, включая все необходимые для возведения зданий элементы, а именно мелкие и крупные стеновые блоки, плиты перекрытия, брусочные и арочные перемычки, изделия разнообразной конфигурации и прочее;
снижение плотности бетона с целью уменьшения стоимости строительства и внедрение энергосберегающих стеновых материалов;
повышение точности геометрических размеров ячеисто-бетонных изделий для обеспечения возможности выполнения кладки на клею.
Для выполнения программы намечено:
создание отечественного производства высокотехнологического оборудования;
применение новых высокотехнологических линий;
организация на домостроительных комбинатах производства ячеисто-бетонных изделий неавтоклавного твердения;
организация на заводах силикатного кирпича производства ячеисто-бетонных изделий; развитие сырьевой базы для повышения качества продукции;
расширение номенклатуры ячеисто-бетонных изделий.
Реализация Программы обеспечит:
доведение использования ячеистых бетонов в строительстве малоэтажных зданий до 60-80%, многоэтажных зданий — до 30-50%;
снижение стоимости строительно-монтажных работ на 15-20%;
сокращение трудоемкости строительно-монтажных работ на 20-25%;
снижение использования дорогих теплоизоляционных материалов и сложных систем утепления зданий;
снижение эксплуатационных затрат энергии на 20-25%.
В результате конструктивно-теплоизоляционные изделия плотностью до 600 кг/м3 и «термоблоки» плотностью до 400 кг/м3 займут одно из ведущих мест в номенклатуре строительных материалов на рынке Украины.
По словам П. Захарченко, к выполнению Программы должны быть привлечены украинские научно-исследовательские и проектные институты, строительные корпорации, высшие учебные заведения, конструкторские бюро и машиностроительные предприятия Министерства промышленной политики Украины, а также специалисты из частного бизнеса.
О преимуществах ячеистых бетонов говорилось в докладе Г.Полякова, Л.Черных и А.Постоленко. По их данным, в настоящее время на жилищный сектор приходится до 40% потребляемой в Украине энергии. При этом потери тепла через наружные стены составляют около 30%, через подвальные и чердачные перекрытия — 10%, через окна — до 30%, через вентиляцию — 30%. В результате энергозатраты в расчете на 1 м2 отапливаемой площади в 2-2,5 раза превышает средние показатели в западноевропейских странах с аналогичным климатом.
Авторы доклада считают, что снижение энергопотребления эксплуатируемых зданий может быть достигнуто путем повышения теплотехнических характеристик ограждающих конструкций. Одним из вариантов создания энергоэффективных стен, обладающих большим (по сравнению с кирпичными и панельными) сопротивлением теплопередаче при меньших объеме и массе, является использование ячеистого (пористого) бетона, который позволяет снизить расходы на обогрев помещения на 70-80%. Ячеистый бетон — один из немногих видов строительных материалов, который, в зависимости от заданной прочности и плотности, имеет широкий диапазон использования. Наиболее эффективным считается вариант стен с наружным расположением утеплителя, но утепление из ячеисто-бетонных блоков, по мнению авторов, является предпочтительнее, несмотря на его расположение с внутренней стороны помещения.
Энергосбережение в сфере применения ячеистого бетона достигается за счет таких физико-технических показателей материала, как пористость, плотность, теплопроводность, паро- и воздухопроницаемость.
За счет повышения пористости материала происходит снижение плотности бетона и повышение его теплоизоляционных свойств. С этим тесно связаны строительные и эксплуатационные свойства изделий, ограждающих конструкций и в целом всего изделия — масса стен, нагрузки на фундамент, теплопроводность, паропроницаемость, сорбционная влажность материала, теплозащитные свойств материала в ограждающих конструкциях, удельный расход энергии на отопление 1 мг помещений, комфортность и экологичность здания.
По оценкам специалистов, ячеистый бетон — довольно перспективный материал, особенно если учитывать, что действующие в данное время требования будут еще повышаться, поэтому «теплые», дешевые и технологичные материалы, к числу которых относится и ячеистый бетон, будут завоевывать все большую популярность. Подтверждением этому служит использование ячеистого бетона не только в частном, но и в многоэтажном, а также в перспективном высотном строительстве.
А.Филатов (НИИСМИ) и А.Франивский (НИИСП) остановились на конкретном применении изделий из ячеистого бетона в современном строительстве. Широкое применение многослойных наружных стен сделало многие виды продукции, применявшиеся ранее, или совсем ненужными, или же потребность в них снизилась в 2-3 раза. Но, с другой стороны, резко возросла необходимость в изделиях с повышенными теплотехническими и экологическими показателями. В определенной мере этим требованиям отвечают изделия из ячеистого бетона, для которых характерна низкая плотность и теплопроводность в сочетании с достаточно высокими прочностными показателями и длительным сроком эксплуатации.
Высокая технологическая гибкость ячеисто-бетонного производства позволяет изготовлять изделия широкой номенклатуры: теплоизоляционные (200-400 кг/м3), стеновые (500-700 кг/м3), конструкционные (800-1000 кг/м3); мелкоштучные и крупноразмерные (блоки, панели, плиты покрытий и перекрытий, перемычки) при всевозможном сочетании их длины, толщины и высоты. Большие возможности и характерные особенности ячеистого бетона способствуют одновременному решению целого комплекса технических, экологических, экономических и социальных задач.
Технические. Низкая плотность ячеистого бетона позволяет изготовлять из него блоки увеличенных размеров, массой — от 15 до 30 кг. Их устанавливают в кладку за один прием, что значительно снижает ее трудоемкость. Уменьшение количества горизонтальных и вертикальных швов, снижение их толщины до 3-5 мм позволяет дополнительно снизить теплопотери через наружные стены при эксплуатации зданий. Боковые грани блоков имеют ровную плоскую поверхность (размеры 30 х 20, 30 х 30, 60 х 30, 60 х 60 см), при их качественной кладке «под рейку» не требуется нанесение традиционной выравнивающей штукатурки, достаточно грунтовки, шпаклевки, затирки. При этом обеспечивается дополнительное снижение расхода строительного раствора, уменьшаются нагрузки на перекрытия, что особенно существенно при устройстве перегородок в жилых домах каркасного типа.
Экономические. Низкая материалоемкость и энергосберегающие свойства ячеисто-бетонных изделий определяют их экономичность как на стадии производства, так и в период строительства и эксплуатации зданий. На стадии производства изделий эффективность достигается за счет низкого расхода сырья на 1 м3 бетона. Например, на изготовление 1 м3 блоков плотностью 600 кг/м3 расходуется 60-100 кг извести, 120-140 кг цемента, 320-380 кг местного сравнительно дешевого песка. Соответственно, ниже транспортные расходы на доставку сырьевых материалов и их технологическую подготовку в процессе изготовления изделий, а за счет их низкой массы снижаются затраты на их перевозку на строительные объекты, подачу на рабочие места и укладку в конструкции зданий.
Наименование материала
Средняя плотность, кг/м'
Толщина стены, м (К = 2м2-К/Вт)
Блоки из ячеистого бетона
600 400
0,38 0,26
Кирпич силикатный
1850
2,02
Камни силикатные
1400
1,62
Кирпич керамический
1800
1,62
Камни керамические
1350
1,10
Энергоемкость ячеисто-бетонных изделий, включая затраты на сырье в 2-2,5 раза ниже энергоемкости керамзитобетона и в 1,5 раза ниже затрат топливно-энергетических ресурсов на производство керамического кирпича. Термосопротивление ячеистого бетона плотностью 600 кг/м3 в 1,5-2,5 раза выше традиционных стеновых материалов.
Наибольший эффект от применения изделий из ячеистого бетона достигается за длительный период эксплуатации зданий за счет снижения на 20-30% затрат на отопление. При минимальном сроке эксплуатации здания 50 лет и постоянном росте цен на энергоносители ежегодный эффект будет еще возрастать. Поэтому дом из ячеистого бетона автоклавного твердения — это своеобразная «сберегательная книжка», проценты на которой будут расти непрерывно, независимо от курса валют.
Экологические. Ячеистый бетон изготовляют из извести, цемента, песка и воды — традиционных сырьевых материалов, не содержащих вредных примесей. При твердении бетона в автоклаве в среде насыщенного пара при температуре 175-185 °С даже случайно попавшие органические примеси выгорают и улетучиваются. Поэтому уложенные в здания изделия не являются носителями вредных компонентов и не выделяют их в период эксплуатации при различных внутренних и внешних воздействиях. А минимальные затраты энергии на отопление зданий способствуют меньшему количеству выбросов в окружающую среду.
Масса ограждающих элементов здания и изделий из ячеистого бетона
Наименование изделий
плотность, кг/м3
прочность, МПа
Толщина кладки, мм
Масса 1 м2 кладки, кг
МЕЛКОШТУЧНЫЕ
Стеновые блоки
600
3,0
400
280
Блоки перегородок
400
3,0
100
80
Термоблоки
200
70
И так как на изготовление ячеисто-бетонных изделий затрачивается меньше сырья, чем на другие виды строительных материалов, то, естественно, ниже нагрузка на окружающую среду при добыче, перевозке и переработке. Кроме того, ячеистый бетон относится к пожаробезопасным материалам: он не горит, не выделяет токсичных компонентов, препятствует распространению огня при пожаре. Кладка толщиной 100 мм имеет предел огнестойкости 2 часа и может выполнять огнезащитные функции.
Социальные. Такие свойства ячеистого бетона, как безвредность, негорючесть, био- и влагостойкость, паропроницаемость, низкая теплопроводность и эксплуатационная влажность создают благоприятный микроклимат в жилых помещения. В них тепло, сухо, достаточно кислорода, минимум углекислого газа и других вредных компонентов — спутников бытовой химии. Низкая плотность и влажность, минимальная разность температуры поверхности стены и воздуха помещений создают биологическую комфортность жилья, что является залогом здоровья проживающих в таких зданиях.
После завершения срока эксплуатации изделия из ячеистого бетона поддаются утилизации. Они легко пилятся, рубятся, дробятся. Целые изделия после разборки могут использоваться повторно, а разрушенные — дробятся на крошку, которую можно применять в качестве засыпной теплоизоляции, а пылевидную фракцию использовать в строительных растворах и смесях.
Все эти преимущества изделий из ячеистого бетона определяются его пористой структурой. С ее увеличением существенно меняются и его основные эксплуатационные показатели. Так при минимальной пористости 50-70% плотность составляет 1000-800 кг/м3, а прочность на сжатие 15-10 МПа. Такой бетон равноценен кирпичу средней марки, из него изготовляют изделия для несущих элементов домов высотой до 5 этажей.
При повышении пористости материала до 75-80% плотность снижается до 700-500 кг/м3 при прочности 1,5-5,5 МПа, и он имеет широкие возможности применения в ограждающих элементах зданий различной этажности и назначения. А усадебные дома, дачи и т.п., высотой до 3-х этажей могут полностью возводиться из таких ячеисто-бетонных изделий.
Между прочим, мелкие и крупные блоки, панели из бетона такой плотности вполне обеспечивают при однослойной конструкции наружных стен толщиной 400-500 мм нормативный уровень теплозащиты. Но этот фактор мало учитывается проектировщиками и заказчиками жилья в период повсеместного применения разрекламированных многослойных стен, как единственного энергосберегающего решения. При этом не всегда учитываются такие показатели, как долговечность и межремонтный период стен, трудоемкость и технологичность, уровень экологичности материалов в период эксплуатации.
При повышении пористости до 85-95% плотность ячеистого бетона составляет до 400-200 кг/м3. Его преимуществами перед материалами аналогичного назначения являются: жесткость, негорючесть, нетоксичность, влагостойкость, биостойкость долговечность. Он применяется в виде термоблоков различных размеров для утепления стен, чердаков, кровли, полов в сочетании с кирпичом, бетоном, природ камнем, деревом и различными листовыми материалами.
О технических и экономических преимуществах изделий из ячеистого бетон кому кругу специалистов было известно еще в 60-70 годах прошлого столетия. С того времени прошло уже три этапа в развитии его производства. Результатом последнего стало создание в Украине типовых проектов усадебных, 5-ти и 9-этажны жилых домов, строительство которых велось в ряде областей Украины, с применением единой номенклатуры крупных армированных блоков, перемычек, плит покрытий и перекрытий из ячеистого бетона плотностью 600 и 800 кг/м3.
Интерес к этому материалу продолжает расти. Этому способствовало начавшееся в 1995-1996 годах в г. Киеве строительство «теплых» многоэтажных домов новой конструкции, где ячеистый бетон используется в виде мелкоштучных изделий термоблоков плотностью 300-400 кг/м3, стеновых блоков и перегородок плотностью 600 кг/м3. За этот период в разных микрорайонах Киева построены и эксплуатируются десятки многоэтажных домов. Строительство домов аналогичной конструкции ведется также в Одессе, Запорожье, Харькове, Днепропетровске.
В настоящее время начато выполнение первого этапа государственной Программы по ячеистому бетону. НИИСМИ, НИИСП с участием других организаций ведут работы по разработке номенклатуры изделий и технических решений узлов и деталей для проектирования экспериментальных жилых домов разной этажности и различных конструктивных схем. Подготовлена первая редакция проекта ДСТУ на мелкие стеновые блоки из ячеистого бетона для представления заинтересованным организациям на рассмотрение и согласование.
Вице-президент АО ХК «Киевгорстрой» В.Величко осветил вопросы долговечности и надежности фасадных систем в современном жилом доме. По его словам, с 1996 года строительными организациями этого крупнейшего холдинга при возведении каркасно-монолитных жилых домов было испытано более 50 вариантов конструктивных решений внешних стен. Причем, с использованием большого количества облицовочных, теплоизоляционных и отделочных материалов, что было обусловлено разнообразием решений конструкций внешней стены, сложностью теплофизических и экономических задач, формальным соблюдением при проектировании СНиП Н-3-79* (не регламентирующего целый ряд факторов), а также погоней за воображаемой экономией. Но каждая фасадная система, в том числе и ввозимая из-за рубежа, наряду с преимуществами имела и свои недостатки. Это еще связано с тем, что при проектировании и оптимизации конструкции внешних стен должны быть учтены 17 основных требований: прочность, надежность, долговечность, морозостойкость, оптимальное значение коэффициента теплопроводности; способность накапливать тепло (масса стены — не меньше 400 кг/м2); достаточная звукоизоляция; экологическая и пожарная безопасность; прочность и стойкость к сильным порывам ветра, паропроникновение; архитектурная выразительность и пр.
В последние годы при возведении многоэтажных жилых домов в ХК «Киевгорстрой» применяют практически все известные конструкции фасадов, в том числе:
трехслойные стеновые панели для крупнопанельных жилых домов;
фасадные системы с внешним утеплением, оштукатуренные и вентилируемые;
несущие или самонесущие системы с утеплением в середине каменной кладки, или с прижимной внутренней стенкой;
стены из однородного теплоизоляционного или теплоизоляционно-конструктивного материала.
Что касается последнего, В.Величко отметил, что в последние годы растет интерес строителей к устройству стен из ячеистых бетонов, перлитобетонных, сиопорцементных и других подобных крупноразмерных изделий. Особенно важно для создания комфортных условий проживания расширять использование для устройства внешних стен блоков из высококачественных автоклавных ячеистых бетонов. Они долговечны, экологически чистые, не подвержены действию огня, поэтому заслуженно получают поддержку строителей и жителей домов, возведенных с помощью таких материалов.
Говоря об альтернативных теплоизоляционных материалах для ограждающих конструкций зданий, профессор МГСУ Г.Сахаров дал исчерпывающую характеристику таким видам материалов, как газо- и пенобетон, а также полистиролбетон. Но вначале своего выступления, он высказал мнение, что нормативное повышение уровня теплозащитных свойств наружных стен в три и более раз, не решая проблему в целом, привело к повсеместному возведению слоистых стен с внутренним или наружным расположением малотеплопроводных утеплителей из пенополистирольных или минераловатных плит. Потенциально такая конструкция стен, учитывая природную изменчивость свойств утеплителей в период эксплуатации, их повышенную толщину и множество креплений, снижающих конструктивную и теплотехническую однородность стен, не может быть и не является долговечной.
Это означает, что теплозащитные свойства наружных стен постепенно снижаются, а теплопотери через них увеличиваются, что недостаточно учитывается при проектировании, хотя необходимый минимум теплосопротивления стен все же сохраняется. В частности, для Москвы и Московской обл. соотношение необходимого и энергосберегающего уровней теплозащитных свойств наружных стен составляет 1:3,5. Дополнительное теплосопротивление наружных стен с обеспечением безопасных санитарно-гигиенических условий для жизнедеятельности людей функционально не связано, и поэтому, согласно закону «О техническом регулировании», не является обязательным. Энергосберегающая составляющая теплосопротивления наружных стен, таким образом, имеет рекомендательный характер и регулируется рынком.
Обязательное и рекомендательное (необязательное) разделение теплосопротивления наружных стен позволяет делать их однослойными из кирпича, легких бетонов на пористых заполнителях и поробетона. Это открывает большие возможности вовлечения в строительство традиционных строительных материалов, возрождения их массового производства, упрощения и повышения надежности ограждающих конструкций, снижения их стоимости, как и до введения известных изменений в СниПах.
Однако одновременное обеспечение повышенных теплозащитных свойств и надежности наружных стен без увеличения их толщины требует применения легких и недорогих материалов на минеральной основе со сравнительно невысоким сроком окупаемости их производства и использования.
Конструкционный газосиликат выпускается такими гигантами промышленности, как Обуховский и Житомирский заводы, поэтому проектанты используют именно эти изделия. Конструкционный газосиликат рационально использовать не только в малоэтажном строительстве, но и в каркасных зданиях. А волокнистые материалы могут применяться только для утепления вентилируемых фасадов, и ни в коем случае не внутри стены, т. к. минераловатные плиты легко пропускают пары воздуха помещений. В результате на контакте с кирпичом или бетоном может образоваться конденсат и даже лед. В связи с этим нужно минеральные плиты защищать от внутреннего воздуха паронепроницаемой пленкой, которая нарушает микроклимат помещений. При использовании пенополистирола жители рискуют здоровьем, т. к. возможна деструкция — распад молекул и никто не знает, сколько стирола появится в помещении.
Директор 000 «Зодчие» посоветовал проектировщикам учитывать сроки эксплуатации всех компонентов трехслойной конструкции: соответствуют ли минераловатные и пенополистирольные утеплители бетону и кирпичу. Ни одна фирма, выпускающая минераловатные и пенополистирольные утеплители, не сообщает о гарантированных сроках эксплуатации своих изделий. Опыт России говорит о том, что наибольший срок лучших утеплителей не превышает 10-15 лет. Даже за один сезон накопление влаги в конструкции стены может достигать 20%, а влажность волокнистых плит плотностью до 150 кг/м3 составляет 8%. Цикличные изменения температуры за 15-летний срок эксплуатации приводят к снижению прочности плит на 10%, а теплоизоляционных качеств — на 35%. Даже новые экструзионные пенопласты имеют срок эксплуатации не более 20 лет. Поэтому, — делает вывод С.Пастернак, — эти данные не идут в сравнение с долговечностью ячеистого бетона автоклавного твердения, где вяжущим материалом является цемент, прочность которого со временем увеличивается, и срок эксплуатации газобетонных изделий не ограничен.
Строительная индустрия Украины способна обеспечить строительство новыми теплоизоляционными материалами, а наука отстает от требований сегодняшнего дня. Сейчас необходимо иметь альбомы типовых решений, где учитывались бы теплотехнические (температурно-влажностные) статистические и экономические расчеты, а также типовые чертежи, узлы и детали конструкции наружных стен зданий с учетом тепловлажностных зон Украины. Также надо было бы выпустить альбом теплоизоляционных материалов, представленных на рынке Украины, с описанием физико-гигиенических, деформативных, теплотехнических свойств, а также сведения об изменении структуры и характеристик материалов во времени.
