Досвід виробництва і застосування Газоблок — Газобетон gazobeton-Gazoblok виробів автоклавного твердіння в Україні

Вимоги до будівельних матеріалів

Ми живемо в епоху все наростаючої екологічної кризи. Тривале порушення рівноваги в природі змусило людство усвідомити те, що, незважаючи на свою очевидність, довго випадало від його уваги: всі живі організми, що населяють нашу планету, існують не самі по собі, а залежать від навколишнього середовища і відчувають її вплив.

Слід визнати, що в області захисту навколишнього середовища ми просунулися трохи далі, ніж 50 років тому. Передбачаючи нове будівництво, ми стали усвідомлювати, що всяка будівля має не тільки відповідати функціональним та естетичним вимогам, але й не надавати негативних екологічних наслідків на навколишнє середовище. Те, що ми будуємо сьогодні, має і через багато років гармонійно поєднуватися з навколишньою природою і не має її забруднювати.

Зазвичай економічна довговічність житла розраховується на 80 років, а функціональна довговічність становить 40-50 років. Після закінчення терміну служби будівлі зносять, і виникає питання утилізації відпрацьованого матеріалу з можливістю його переробки і вторинного використання.

Будівельні матеріали, вироби і конструкції становлять 50-60% від собівартості будівництва. Вибір ефективних ресурсо - та енергозберігаючих, екологічно чистих будівельних матеріалів, виробів і конструкцій істотним чином дозволить зменшити вартість будівництва, його трудомісткість і енергоємність при одночасному підвищенні довговічності, якості і комфортності будівель, а також значно знизити негативний екологічний вплив на навколишнє середовище.

Сировина для виробництва будівельних матеріалів має бути широко розповсюдженим і екологічно чистим матеріалом. Серед природних такими матеріалами є вода, пісок і карбонатні породи (вапняк, крейда, мергель) і продукти з них — вапно і цемент [2]. Наприклад, в Україні усереднена питома величина природних радіонуклідів вапняку — 22,4 Бк/кг, піску — 40,3 Бк/кг, глини — 102,2 Бк/кг та граніту — 126,8 Бк/кг [5]. Багатосторонній аналіз радіаційної безпеки сировинних матеріалів і будівельних виробів показує переваги використання в житловому будівництві виробів з автоклавного газобетону [1]. Його радіаційний фон у кілька разів нижче, ніж у керамічної цегли та важкого бетону з використанням гранітного щебеню (матеріалу зі значним вмістом природних радіонуклідів).

Витрата сировинних матеріалів на одиницю продукції повинен бути порівняно невеликий, щоб забезпечити мінімальну матеріаломісткість виробництва. Енергоємність виробництва самих будівельних матеріалів повинна бути мінімальною, щоб скоротити видобуток сировини для виробництва теплової та електричної енергії, а також зменшити викид в атмосферу окису вуглецю.

За даними Федерального союзу виробників силікатної цегли (Німеччина) при виробництві 1 м3 бетону загальна витрата енергії в середньому становить 324,11 кВт•год/м3, а пустотної цегли — 616 кВт•год/м3.

Основні характеристики виробів з ніздрюватого бетону

Величезна аналітична робота щодо техніко-економічної оцінки різних будівельних матеріалів показала, що конструкції з ніздрюватого бетону за показниками матеріаломісткості, енергоємності, капіталомісткості та загальної трудомісткості вигідно відрізняються від традиційних стінових матеріалів [4, 6, 8, 11]. Наприклад, питомі капітальні вкладення, що враховують супутні витрати на виробництво сировинних та допоміжних матеріалів і паливно-енергетичні ресурси, для стін з ніздрюватого бетону в 1,5 рази менше, ніж з керамзитобетону.

Енергоємність виробництва (з урахуванням виробництва в'яжучих і заповнювачів) ячеистобетонных панелей порівняно з керамзитобетонными панелями менше приблизно в 2 рази і ячеистобетонных стінових блоків в 1,8–2,7 раза менше, ніж у виробництва керамічних каменів і глиняної цегли, а витрата теплової енергії при експлуатації таких будівель (в розрахунку на 1 м2 стіни) менше на 10-40%. Застосування блоків з ніздрюватого бетону в стінах будівель замість цегли скорочує трудомісткість будівництва в 1,4–2,0 рази.

З введенням в країнах СНД нових нормативних показників по теплозахисту будівель їх будівництво з традиційних стінових матеріалів (цегла і керамзитобетонні панелі) стало економічно невигідним, оскільки вимагало б збільшення товщини стін до 1,5–2,0 м.

Вироби з пористого бетону мають коефіцієнт теплопровідності в 2-3 рази нижче, ніж у цегли і керамзитобетонних панелей. Відповідно, стіни з ніздрюватого бетону в 2-3 рази тепліше цегельних при збереженні товщини стінових конструкцій у межах 400-600 мм. Це вигідно, перш за все, з економічних міркувань, так як обсяг стінових конструкцій зменшується в 2-3 рази з одночасним забезпеченням термічного опору, відповідного новим нормативам.

У цій ситуації прискорений розвиток виробництва ніздрюватого бетону як найефективнішого, практично безальтернативного і освоєного в промислових масштабах конструкційно-теплоізоляційного матеріалу є невідкладним завданням. Якщо врахувати, що обсяг ніздрюватого бетону в стінової конструкції може складати 70-100%, то нарощування обсягів його виробництва дозволить суттєво знизити загальні трудовитрати, вартість будівництва і, відповідно, ринкову вартість житла при одночасному забезпеченні нових нормативних показників теплозахисту будівель.

Крім оцінки техніко-економічних показників ефективності використання різних стінових матеріалів і виробів, слід зупинитися ще на один важливий фактор, а саме — мікрокліматі внутрижилищной середовища або так званої комфортності проживання.

Відома градація комфортності проживання людини в будинках зі стінами з різних матеріалів, запропонована зарубіжними дослідниками на міжнародному симпозіумі з автоклавним будівельних матеріалів в Ганновері більше 20 років тому. Перше місце за комфортністю, відповідно до цієї градації, займають будинки зі стінами з дерева, потім — будинки зі стінами з пористого бетону, далі — стіни із силікатної та керамічної цегли, а стіни з керамзитобетону і звичайного залізобетону займають останні місця. Проміжні місця в цій градації займають стіни зі змішаними стіновими матеріалами і виробами.

Як видно з наведених даних, за екологічними показниками ніздрюватий бетон найбільш близький до дерев'яним конструкціям.

Використання автоклавного газобетону в будівлях дозволяє знизити величину радіаційного? -фону в приміщеннях. Це особливо актуально для регіонів Білорусії, України і Росії, які постраждали від аварії на Чорнобильській АЕС. Ніздрюватий бетон «дихає», регулюючи вологість у приміщеннях. Будови з пористого бетону є практично вічними, причому міцнісні показники з часом підвищуються. На відміну від дерева вони не гниють і одночасно володіють властивостями близькими до дерева і каменю.

Обстеження будинків з конструкціями з ніздрюватих бетонів, які прослужили до 60 років, показали повну схоронність матеріалу і придатність для подальшої експлуатації. Більше того, з усіх типів стін експлуатованих житлових будинків ячеистобетонные є найтеплішими, то є енергозберігаючими. Їх рівноважна вологість у 4 рази менше, ніж у дерев'яних стін, радіоактивність в 5 разів менше, ніж у цегляних стін, паропроникність (здатність «дихати») в 3 рази вище, ніж у дерева, в 5 — ніж у цегли, в 10 — ніж у залізобетонних тришарових панелей.

Ніздрюватий бетон відноситься до пожежобезпечним матеріалів. Він не горить і ефективно перешкоджає поширенню вогню, а тому може застосовуватися для зведення стін всіх класів пожежної безпеки.

Виробництво ячеистобетонных виробів

У зв'язку з високою техніко-економічною ефективністю виробів з ніздрюватого бетону автоклавного твердіння порівняно з іншими будівельними матеріалами аналогічного функціонального призначення, «Основними напрямами розвитку матеріально-технічної бази будівництва Республіки Україні на період 1998-2015 рр .. » ячеистобетонные вироби визначені головним стіновим матеріалом і до 2015 р. існуючі потужності з їх виробництва повинні бути збільшено у 2,1 рази. Згідно з цим документом, потреба у виробах з пористого бетону до 2010 р. складе 2951,9 тис. м3, а до 2015 р. — 3416 тис. м3.

В Україні, згідно з державною програмою «Розвиток виробництва ячеистобетонных виробів та їх використання в масовому будівництві України на 2005-2011 рр. планується збільшення виробництва ячеистобетонных виробів і конструкцій в 2011 р. до 6000-8000 тис. м3. У 2007 р. в Україні вироблено близько 760 тис. м3 ячеистобетонных виробів. На 1 тисячу жителів вироблено близько 16 м3 виробів, що в 20 разів менше, ніж у Білорусії.

У Росії планується до 2010 р. збільшення виробництва автоклавного ніздрюватого бетону до 6100 тис. м3 і неавтоклавного — до 2600 тис. м3, а до 2020 року — до 15 100 тис. і 8100 тис. м3 відповідно, тобто загальне виробництво бетону на 1 тисячу жителів складе 155 м3 [9].

Слід зазначити, що в 1991 р. в СНД було випущено близько 5,7 млн м3 ячеистобетонных виробів, з них 1,37 млн м3 армованих стінових панелей, плит покриттів і перекриттів. У Білорусі у 1991 р. випуск ячеистобетонных виробів склав 1,7 млн м3, в тому числі 0,34 млн м3 армованих панелей для житлових, промислових і громадських будівель.

У 2007 р. в Білорусії випуск ячеистобетонных виробів склав 2,85 млн м3 (табл. 1), з них армованих виробів (в основному брускові перемички) тільки 8,3 тис. м3 і теплоізоляційних плит — 28,6 тис. м3 (Мінський КСІ, Могилевський КСІ). Різке зменшення випуску армованих виробів порівняно з 1991 р. викликано зростанням малоповерхового будівництва, зменшенням державного сектору будівництва, а також відсутністю надійної технології їх виробництва та сучасних проектів житлових і громадських будівель.

Виробники
Обсяг продукції, тис. м3

2001 р.
2002 р.
2003 р.
2004 р.
2005 р.
2006 р.
2007 р.

ВАТ «Забудова»

217,5
226,5
307,65
354,78
360,0
360,43
394,250

ВАТ «Гомельстройматериалы»

143,2
204,6
246,06
280,48
300,4
313,32
354,995

ВАТ «Гродненський КСІ»

177,12
213,48
247,17
262,06
262,6
263,4
382,447

АП «Мінський КСІ»

126,8
157,9
99,60
144,71
162,1
163,23
218,162

ЗАТ «Могилевський КСІ»

316,5
335,7
295,05
344,69
364,3
376,36
419,262

ВАТ «Оршастройматериалы»

77,1
81,4
140,48
167,90
186,7
192,86
244,833

ВАТ «Березовський КСІ»

53,3
56,1
79,30
116,42
126,0
131,2
267,715

ВАТ «Сморгоньсиликатобетон»

146,6
143,53
179,51
234,96
194,1
326,3
392,020

ВАТ «Любанский завод стінових блоків»

66,2
80,2
80,0
112,0
119,3
200,62
188,950

Сума по всім підприємствам Білорусі

1324,32
1499,4
1674,8
2018,0
2075,5
2327,7
2862,6

Вважаємо, що у зв'язку з освоєнням каркасного будівництва висотних будівель, дефіцитом робочої сили при будівництві, а також необхідністю скорочення термінів будівництва і зменшення трудовитрат обсяги виробництва армованих виробів, природно, будуть зростати. На нашу думку, повинно бути комплексне застосування як армованих стінових панелей, плит перекриттів і покриттів, так і неармованих блоків, в тому числі і великорозмірних. Слід зазначити, що незаслужено забуте індустріальне виробництво складових армованих ячеистобетонных виробів — виробництво великогабаритних виробів з вихідних елементів, може істотно поліпшити структуру й технічну оснащеність будіндустрії.

Щоб за майже 50 років розвитку виробництва ячеистобетонных виробів в Україні досягти сучасних обсягів та якості готової продукції, знадобилося об'єднання зусиль науково-дослідних, проектно-конструкторських організацій, машинобудівних і промислових підприємств. Все це в достатній мірі забезпечувало сталий, динамічне нарощування обсягів виробництва, розширення асортименту готової продукції та сфери її застосування в будівництві.

У 1965-1967 рр. на підприємствах республіки почалася реалізація першої галузевої програми розвитку ячеистобетонных виробів. У 1968-1970 рр. в Гродно, Могильові та Сморгоні були введені в експлуатацію нові потужності по виробництву ячеистобетонных виробів з комплексної вібраційної технології на базі вапняно-цементного в'яжучого. Однак з-за низького технічного рівня різального обладнання типу СМ-1211 (розробка інституту ВНИИстроммаш) не вдалося освоїти в повному обсязі виробництво виробів по різальній технології. Розрізання масивів на дрібні блоки проводилася вручну або так званими рамками, що не забезпечувало необхідну геометричну точність виробів. Спроби модернізувати СМ-1211 і впровадити резательную машину з горизонтальною розрізанням масивів на армовані панелі не увінчалися успіхом.

Разом з тим використання ячеистобетонных сумішей з низьким кількістю води замішування, застосування змішаного (вапняно-цементного в'яжучого та інші заходи забезпечували відносно високі фізико-механічні показники і довговічність виробів. Середня щільність виробів з ніздрюватого бетону становила 700 кг/м3, міцність при стиску — 4-5 МПа і морозостійкість — не менше 35 циклів поперемінного заморожування і відтавання. Була значно розширена номенклатура виробів продукції, освоювалося виробництво армованих виробів. Почалося масове виробництво та використання армованих і неармованих виробів з ніздрюватого бетону в житловому та промисловому будівництві.

На основі проектних робіт інститутів «Белгоспроект», «Гродногражданпроект» та ін., поряд з стрічковими панелями для промислового, цивільного (серія 1.030-1Б) та житлового (серія 88) будівництва, в 1974 р. на Гродненському комбінаті почалося виробництво ячеистобетонных зовнішніх стінових панелей товщиною 24 см, бетону щільністю 700 кг/м3 і висотою на поверх (розмір панелі на кімнату) для серії будинку ГР-116, з яких монтувалися житлові будинки в поєднанні з панелями внутрішніх несучих стін, перекриттів і інших деталей заводів великопанельного домобудівництва.

У 1974 р. В Києві був побудований перший 9-поверховий великопанельний житловий будинок серії ГР-119. За 35 років експлуатації, за даними інституту скарг мешканців на теплозахисні властивості зовнішніх стінових панелей не було. У великопанельних будинках спостерігалися промерзання зовнішніх стін, особливо в місцях стиків панелей, тоді як в будинках з ячеистобетонных панелей таких явищ не виявлено. При цьому квартири характеризуються нормальним температурно-вологісним режимом як на початку (осінь), так і в кінці (весна) періоду влагонакопленія. Проте надалі виробництво двомодульних панелей було припинено через нераціональну завантаження автоклавів: їх потужність зменшилася на 25% порівняно з виготовленням панелей серії 88; крім того, вироби мали знижену тріщиностійкість.

У 1977-1980 рр. на підприємствах Україні почалася реалізація другої галузевої програми розвитку ячеистобетонных виробів. Освоєння і впровадження ударної технології та комплекту нового різального обладнання на ВАТ «Сморгоньсиликатобетон», і інших підприємствах забезпечило значне підвищення якості готової продукції.

Починаючи з 1985 р. підприємства стали випускати ячеистобетонные вироби щільністю 500-600 кг/м3, міцність при стисненні не менше 2,5–3,5 МПа і морозостійкістю не менше 35 циклів. Виробництво виробів з ніздрюватого бетону, в першу чергу дрібних блоків, здійснювалося за вітчизняній ударно-різальній технології з використанням досвіду різальній технології фірми Hebel (ФРН), Durox (Нідерланди) та ін, а виробництво армованих виробів — за ударною технології в індивідуальних формах. З застосування армованих стінових панелей щорічно будувалося близько 400 тис. м2 житлових будинків.

На заводах у містах Обухів, Суми, Куп'янськ, Житомир дрібні ячеистобетонные блоки випускаються і в даний час на лініях типу «Універсал-60».

У зв'язку з нарощуванням виробництва ніздрюватого бетону та розміщенням його по всіх регіонах республіки, для зменшення технологічних втрат при виробництві і збільшення потужності, силикатобетоном і була розроблена проектно-конструкторська документація лінії типу «Силбетблок» з розрізанням масиву на вироби заданих розмірів на піддоні форми, тобто без переносу захопленням масиву. У лінії використані елементи конвеєрної і агрегатно-потокової схем виробництва.

Зазначені лінії працюють і в даний час, Гродненському комбінатах (висота масиву 0,6 м) і Куп'янський завод смликатный (висота масиву 0,9 м). На Житомирському заводі силікатному після модернізації обладнання була досягнута продуктивність лінії 120 тис. м3 блоків для кладки на розчин у рік.

У 1997 р. у ВАТ «Обухівський силікатний завод» за технологією фірми Hebel (нині холдинг Xella) введено в промислову експлуатацію завод з виробництва ячеистобетонных виробів. Проектна потужність УПП «ЗСК» 200 тис. м3 армованих і неармованих виробів в рік. У 2007 р. завод випустив 394 тис. м3. З загального обсягу продукції близько 50% становить виробництво бетону щільністю 400 кг/м3.

Фірмою Hebel були закладені вимоги до вихідних сировинних матеріалів, особливо до цементу і вапна (вміст оксиду кальцію, кінетику гідратації, тонкість помелу, терміни схоплювання, мінералогічний склад і ін ), що перевищують вимоги ДСТУ та СТБ, тобто потрібні були такі цемент і вапно, яких у республіці і країнах СНД практично не проводилися.

Наприклад, сировина родовища «Колядичі» застосовується для виробництва цементу на ВАТ «Красносельскцемент» і існуюча технологія виробництва клінкеру з короткими обертовими печами не дозволяють отримати клінкер з коефіцієнтом насичення вище 0,9 і цемент з вмістом аліта 60-62%. Підприємства будівельної індустрії республіки не випускають вапно з вмістом оксиду кальцію більше 80%, і кінетику гідратації вапна не відповідає вимогам DIN 1060.

Фахівцями інженерно-технічного центру ВАТ «Обухівський силікатний завод» та Житомирського силікатного заводу в ході проведення комплексу експериментів були розроблені рецепти ячеистобетонной суміші для щільності бетону 350-700 кг/м3 стосовно сировинній базі Україні. Впроваджено у виробництво понад 30 рецептур, що дозволяють виробляти ячеистобетонные вироби і конструкції різної щільності і міцності: D350, В1,0; D400, В1,0-1,5; D500, В1,5-2,0; D600, В2,5-3,0; D700, В3,5-5,0.

Завод виробляє з ніздрюватого бетону за стандартами Республіки Україні (СТБ) повний комплект матеріалів на будинок: неармовані блоки (СТБ 1117-98), плити покриття і перекриття (СТБ 1034-96), перемички лоткові та арочні (СТБ 1332-2002), стінові панелі (СТБ 1185-99), елементи сходів (СТБ 1330-2002).

У 2004 р. на Сумському комбінат силікатних виробів була проведена модернізація однієї з технологічних ліній по виробництву ячеистобетонных блоків. Фірмою Masa-Henke був поставлений комплект різального, транспортного і пакувального устаткування, а також повний комплект форм для виробництва ніздрюватого бетону з застосуванням автоклавів діаметром 3,6 м. В даний час на комбінаті ведеться модернізація технологічних ліній типу «Силбетблок», зокрема, встановлюється сучасне технологічне обладнання фірми Masa-Henke.

У 2005 р. у ВАТ «Обухівський силікатний завод» проведена повна реконструкція всього виробництва пористого бетону. У ході реконструкції були об'єднані дві технології — вітчизняна ударний і німецька резальна фірми Masa-Henke. Продуктивність лінії становить 1000 м3 виробів в добу. З вітчизняного технологічного обладнання було залишено тільки помольное обладнання (млини мокрого помелу піщаного шламу і сухого помелу вапняно-піщаного в'яжучого), а також 8 автоклавів діаметром 3,6 м. Все інше технологічне обладнання та системи автоматизованого управління технологічними процесами поставлені фірмою Masa-Henke.

Тут слід зазначити, що практично на всіх заводах ніздрюватого бетону в України здійснюється також виробництво силікатної цегли. При цьому для обох видів продукції застосовується вапняно-піщане в'яжуче — спільний помел в кульової млині піску кар'єрних млині піску в співвідношенні приблизно 1:1. Добавка піску інтенсифікує помел вапна, виробленої з пухких (м'яких) порід крейди. За рахунок вологи піску у процесі помелу вапно попередньо подгашивается, що дозволяє за рахунок регульованого співвідношення піску і вапна домогтися необхідної кінетики гідратації і, в кінцевому підсумку, температури розігріву ячеистобетонной суміші в період її спучування, особливо для быстрогасящейся вапна, виконуваної, як правило, на заводах України.

При використанні вапняно-піщаного в'яжучого під час перемішування в змішувачі вапно розподіляється в ячеистобетонной суміші рівномірно, що забезпечує в результаті її (суміші) високу гомогенність.

На кульових млинах була проведена модернізація, що забезпечує точне дозування компонентів та необхідну тонкість помелу піску в шламі і вапняно-піщаного в'яжучого. Питома поверхня піску в шламі 2700 см2/г, вапняно-піщаного в'яжучого — 4850-5500 см2/г і піску у ньому — 1700-1900 см2/р. На автоклавах встановлюється сучасна вітчизняна автоматизована система управління гідротермальної обробки ячеистобетонных виробів.

Фахівцями ВАТ «Обухівський силікатний завод» та ВАТ «Житомирський силікатний завод» спільно з фахівцями фірми Masa-Henke була розроблена конструкція сучасної ударної площадки вантажопідйомністю 15 т. Masa-Henke виготовила і поставила дві ударні площадки. Оптимальне співвідношення маси форми з сумішшю і верхньої рами ударної площадки до маси нижньої рами ударної площадки і масі фундаменту, а також спеціальний профіль ексцентрика кулачкового механізму, забезпечили максимальну енергію удару при мінімальній його висоті (підйом верхньої рами з формою). Рівень шуму при одночасній роботі двох ударних площадок значно нижче вимог санітарних норм.

В ході процесу формування ячеистобетонной суміші, залежно від реологічних і тиксотропних параметрів суміші і кінетики спучування останньої, автоматично регулюється інтенсивність динамічних впливів за рахунок плавної зміни висоти і частоти ударів. Розрахунок режимів формування ячеистобетонной суміші був виконаний відповідно до «Керівництва з ударною технології виготовлення ячеистобетонных виробів», розробленого фахівцями НИПИсиликатобетон (р. Таллінн) і Ризького технічного університету.

При зниженні кількості води замішування і витрати в'яжучих матеріалів (цементу і вапна, активністю 70% і без застосування гіпсу) стійко забезпечуються високі фізико-механічні показники бетону, крім того, виробничі процеси інтенсифікуються.

Для порівняння: на ВАТ «Обухівський силікатний завод» при виробництві ніздрюватого бетону по литтєвий технології фірми Xella (Hebel) при аналогічній добової продуктивності 1000 м3 використовується 54 форми, а в ВАТ «Житомирський силікатний завод» при ударному технології — 18 форм, тобто в 3 рази менше. Відпускна вологість бетону в першому випадку становить 35% за масою, а у другому — 25%. Час витримки масиву до розрізання на вироби заданих розмірів, наприклад, при щільності бетону 400 кг/м3, становить у ВАТ «Обухівський силікатний завод» 6 ч у камерах з теплоносієм, а в ВАТ «Житомирський силікатний завод» — 1,5–2,0 год в камерах без теплоносія.

При щільності ніздрюватого бетону 400 кг/м3 клас по міцності становить В1,5-2,0 і морозостійкість: F25. Геометрична точність виробів становить +1,0–1,5 мм по висоті, довжині і ширині.

У 2005 р. у ВАТ «Сумський завод стінових блоків» була проведена модернізація однієї з технологічних ліній по виробництву ячеистобетонных блоків типу «-1,2». На лінії встановлений комплект різальних машин Воронезького ЗАТ «Тяжмехпресс». Аналогом є резальна технологія, освоєна німецькими фірмами Ytong і Masa-Henke: масив кантується на 90° на підставний борт-піддон, розрізається на вироби заданих розмірів струнами діаметром 0,8 мм і після автоклавної обробки проводиться поділ блоків з горизонтальним різ. Помольное, дозувальне, смесеприготовительное і автоклавного (автоклави прохідні діаметром 2 м) відділення залишилися колишніми.

У 2006 р. на Куп'янський комбінат будівельних матеріалів введена в експлуатацію нова лінія по виробництву ячеистобетонных блоків типу Wehrhahn SMART. Фірмою Wehrhahn був поставлений комплект різальних машин, форми, смесеприготовительное, дозувальне і транспортне обладнання, розраховані на застосування тупикових автоклавів діаметром 3,6 м. Помольное і автоклавного відділення (3 автоклава), а також ударні площадки (2) використані існуючі.

На відміну від ліній Masa-Henke типу Vario Block, встановлених на силікатна Обухівський завод і ВАТ «Березанський силікатний завод», на лінії Wehrhahn SMART за рахунок повторного зворотного кантования масиву на запарочную ґрати видаляється нижній підрізної шар масиву, який повертається в технологію у вигляді зворотного шламу. Розділова машина для готової продукції після автоклавної обробки не застосовується.

Питання, як використовувати нижній підрізної шару ячеистобетонного масиву до або після автоклавної обробки, на нашу думку, має вирішуватися при проектуванні в кожному конкретному випадку по-своєму. Наприклад, він, поряд з використанням в технології ніздрюватого бетону, може бути успішно застосований при виробництві сухих сумішей (досвід ВАТ «Житомирський силікатний завод»), у вигляді подрібненого утеплювача, субстрату для вирощування рослин, адсорбенту, підстилкового шару на птахофабриках і т. д.

Практично на всіх заводах ніздрюватого бетону в Китаї нижній підрізної шар масиву після автоклавної обробки повністю повертається в технологію. Проводиться сухий помел його спільно з помелом вапна або ж мокрий з піском при помелі шламу.

Фірма Masa-Henke в останніх проектах пропонує здійснювати дроблення і помел бетону від нижнього підрізного шару з подальшою його дозуванням і подачею в змішувач при приготуванні ячеистобетонной суміші.

Відомо, що використання дрібного бетонного брухту в технології ніздрюватого бетону так званої «кристалічної затравки» при оптимальному його витраті за інших рівних умов підвищує фізико-механічні показники бетону. Максимальна величина добавки бетонного брухту становить 15-17% у перерахунку на суху речовину. Досвід виробництва ніздрюватого бетону з використанням кристалічної затравки» у ВАТ «Обухівський силікатний завод» переконливо довів ефективність цього технологічного заходу.

Нові виробничі потужності

Вивчивши і проаналізувавши світовий та вітчизняний (ударна технологія) досвід виробництва ячеистобетонных виробів, у 2007 р. Україні приступила до реалізації проектів будівництва заводів по виробництву ефективних ячеистобетонных виробів нового покоління річною потужністю 300-350 тис. м3 з можливістю збільшення потужності до 400 тис. м3.

Ударна технологія базується на використанні ударних впливів для тиксотропного розрідження високов'язких сумішей, енергію і частоту яких призначають залежно від реологічних властивостей суміші (патенти РФ №№ 66988, 1049250, 1058187, 1081967).

Порівняно з литтєвий ударна технологія дозволяє зменшити витрата сировинних матеріалів: цементу — на 20-30%, вапна — на 10-15%, газоутворювача — на 5-10%. При цьому час перебування на посаді визрівання скорочується до 1-1,5 год, а енерговитрати при автоклавної обробці зменшуються в середньому на 8-10%.

Поєднання вітчизняної ударної технології з різальній технології німецьких фірм Masa-Henke, Wehrhahn та ін., що забезпечує геометричну точність виробів +1,5 мм по висоті, довжині і ширині, дозволить налагодити випуск продукції зі стабільними фізико-механічними показниками, не тільки відповідають кращим світовим аналогам, але і перевершують їх по деяких параметрах. Наприклад, відпускна вологість готових виробів при ударному технології становить 25% замість 35% при литтєвий.

В даний час проектуються і будуються нові заводи по виробництву ячеистобетонных блоків на Житомирський силікатний завод річною потужністю 300 тис. м3, з збільшенням річного обсягу виробництва до 400 тис. м3. Введення в експлуатацію нових потужностей планується здійснити протягом 2008-2010 рр.

При будівництві нових і реконструкції діючих в країнах СНД (в першу чергу, в Україні) заводів ніздрюватого бетону німецькі фірми — постачальники обладнання для виробництва ніздрюватого бетону (Masa-Henke, Wehrhahn та ін ) пропонують ударну технологію виробництва неармованих ячеистобетонных блоків. Визнаючи її переваги порівняно з литтєвий, фірми дуже обережно ставляться до використання ударної технології у виробництві армованих ячеистобетонных виробів.

Відомо, що при формуванні армованих масивів за литтєвий технології спостерігається так зване «спливання» арматури, обумовлене захопленням (зміщенням) арматурних стрижнів вгору спучується сумішшю. Це явище веде каркас від проектного положення в масиві і створює додаткові напруги від пружних сил арматури, що негативно позначається на якості армованих виробів. При ударному формуванні «спливання» арматурних каркасів не спостерігається.

При виробництві армованих ячеистобетонных виробів визначальне значення набуває створення оптимальної структури бетону в околоарматурном просторі.

При литьевом способі формування часто спостерігається неповне обволікання сумішшю арматурних стержнів, особливо у верхній частині, обумовлене недостатнім для заповнення пустот близько арматури гідростатичним тиском суміші. Оскільки при ударному формуванні ми маємо справу з низьким водотвердым ставленням, ліквідація цього явища здобуває визначальний характер для забезпечення необхідного зчеплення арматури з бетоном.

При ударному формуванні прискорення коливань суміші від удару знаходяться в межах від 10 до 30 м/с2 і перевантаження, складаючись з гідростатичним тиском, ліквідують порожнечі у арматурних стрижнів.

І нарешті, на утворення структури бетону в околоарматурном просторі надають коливання суміші, арматурних стержнів, самих каркасів і форми. Ці коливання мають різну частоту, інтенсивність, а головне, різну тривалість. З-за різних параметрів коливань елементів системи під час ударного формування безпосередньо біля арматури утворюється область, в якій суміш знаходиться постійно в гранично зруйнованому (розріджений) стані. За рахунок цього забезпечується плавний перехід від практично щільного бетону в арматури до комірчастої структури основного бетону, причому товщина перехідного шару становить 3-7 мм. Це сприяє відсутності «тіней» і порожнеч у арматури, тобто повного обволіканню сумішшю арматурних стрижнів і збільшення зчеплення арматури з бетоном в готових виробах.

При цьому зчеплення арматури з бетоном знаходиться в межах 34-40% від міцності на стиск бетону, в той час як міцність на вигин знаходиться в інтервалі 23-30% від міцності бетону. Ударна технологія забезпечує виробництво армованих ячеистобетонных виробів необхідної номенклатури товщиною 100-400 мм в широкому діапазоні щільності 400-700 кг/м3 з високими фізико-технічними показниками .

Однак існуюча номенклатура виробів обмежує можливості архітекторів, а габаритні розміри дрібних блоків, які є найбільш масовою продукцією, не дозволяють підтримувати високий темп будівництва без істотних витрат матеріальних і людських ресурсів. Крім того, максимальна довжина армованих стінових панелей, плит перекриття та покриття не перевищує 6 м. Слід зазначити, що практично на всіх споруджуваних нових і ремонтованих діючих заводах ніздрюватого бетону планується виробництво неармованих виробів.

Аналіз продукції провідних виробників ніздрюватого бетону в Європі, серед яких в першу чергу слід виділити німецький холдинг Xella, британську компанію Celcon, показує, що основний упор в номенклатурі виробів зроблений на випуск укрупнених блоків для кладки стін, стінових панелей, плит перекриттів і покриття довжиною до 7,2 м. Дрібні блоки випускаються з «кишенями» для зручності захвату при веденні кладки.

У зв'язку з цим представляється доцільним почати в Україні масове виробництво нових видів продукції: дрібних блоків з «кишенями» для механізованого кладки, великих стінових блоків, армованих стінових панелей вертикальної різки, плит перекриття номінальною довжиною до 7,2 м. Використання цих виробів дозволить, за попередньою оцінкою УП «Інститут », порівняно з традиційними конструктивно-технологічними схемами будівель скоротити терміни будівництва на 15-20%, знизити трудовитрати на 12-15%, зменшити питому вартість одиниці загальної площі на 10-12%. Це дозволить не тільки певною мірою вирішити проблему дефіциту високоефективного стінового матеріалу, але і допоможе впровадити в практику будівництва широку гаму цивільних будівель: житлові будинки, школи, дитячі садки, заклади охорони здоров'я, адміністративні будівлі та інші об'єкти інфраструктури населених пунктів.

В Україні до 2011 р. планується довести обсяги житлового будівництва до 10 млн м в рік, 30% з яких — сільські житлові будинки. У 2008 р. обсяг житлового будівництва повинен становити 5,2 млн м2.

Таким чином, весь обсяг планованого виробництва ячеистобетонных виробів буде повністю затребуваний на внутрішньому будівельному ринку республіки без урахування імпорту країн СНД (Росія, Україна) і країн Євросоюзу (Латвія, Литва, Польща). Проте діючі заводи не зможуть в повному обсязі забезпечити потребу будівництва комірчастим бетоном, а значить, плановане збільшення обсягів виробництва неможливо без будівництва нових сучасних заводів. В даний час практично всі заводи ніздрюватого бетону перевищують проектні показники. За даними Міністерства архітектури та будівництва Республіки в Україні дефіцит ячеистобетонных виробах до 2010 р. складе 800 тис. м3, а до 2015 р. — як мінімум 1,2–1,5 млн м3.

Застосування ніздрюватого бетону

У будівельному комплексі Білорусії автоклавний ніздрюватий бетон міцно займає одну з провідних позицій як універсальний матеріал, що дозволяє вирішувати ряд інженерних завдань і забезпечує сучасна якість і конкурентоспроможність будівельної продукції. З ячеистобетонных неармованих і армованих виробів (дрібні і великі блоки, стінові панелі, перемички, плити перекриття і покриття, сходи), що випускаються в Україні, зводять будівлі житлово-цивільного призначення: житлові будинки, готелі, дитячі садки і багато іншого.

Автоклавний ніздрюватий бетон — один з небагатьох матеріалів, який застосовують для влаштування одношарових зовнішніх стін, опір теплопередачі яких задовольняє вимогам будівельних норм, а в деяких випадках і значно їх перевищує. У сучасних будинках з різними конструктивними системами товщина зовнішніх стін, як правило, становить не менше 400 мм. Для їх пристрою використовують переважно блоки, виготовлені з пористого бетону, що має об'ємну масу не більше 500 кг/м3. При товщині стіни 400 мм, щільності ніздрюватого бетону 500 кг/м3 і вологості в кладці зовнішніх стін на тонкошаровому (клейовому) в розчині 5% розрахункове значення опору теплопередачі конструкції становить Ro=2,8 м2•°C/Вт, а при щільністю 400 кг/м3 — Ro=3,4 м2•°С/Вт. При цьому нормативне значення опору теплопередачі стін із штучних матеріалів, згідно СНБ 2.04.01-97, становить Rт= 2,0 м2•°С/Вт.

Таке, здавалося б, істотне перевищення нормованого значення є не зовсім виправданим з погляду економного витрачання матеріалу. Однак, як показує зарубіжна, а з недавнього часу і вітчизняна практика будівництва, кілька великі капітальні вкладення в споруджуваний будинок, зокрема в його зовнішні стіни, згодом з лишком окупаються за рахунок економії енергоресурсів на опалення, особливо в умовах постійного зростання цін на енергоносії.

В індивідуальному секторі житлових будинків ніздрюватий бетон займає провідну позицію, а обсяги його застосування зростають пропорційно кількості споруджуваних будівель. Про це наочно свідчать щороку зводяться у великих і середніх містах мікрорайонів індивідуальної забудови. У Киевеячеистый бетон масово використаний при будівництві мікрорайонів Велика і пр. Газети «Известия», а також при забудові елітними будинками мікрорайону Медвежино.

Автоклавний ніздрюватий бетон знаходить застосування при будівництві будівель малої і середньої (до 5) поверховості, причому в конструкціях не тільки несучих стін, але і міжповерхових перекриттів. Розроблена УП «Інститут ще в кінці 1990-х рр .. конструкція перекриттів з ячеистобетонных плит з залізобетонним обв'язувальним контуром і замоноличенными межплитными швами добре зарекомендувала себе не тільки в будівлях з стіновий конструктивною системою, але також при неповному каркасі і в будівлях з несучими сталебетонным каркасом.

В останні роки різноманітність міської забудови білоруських населених пунктів забезпечується шляхом будівництва будинків середньої поверховості, серед яких не останнє місце займають конструктивні станів системи з масовим застосуванням пористого бетону. Сучасна масова забудова столиці України, обласних центрів і великих міст характеризується переважанням багатоповерхових будинків та будинків підвищеної поверховості. Такі будови зводять, як правило, з несучим каркасом, а зовнішні стіни спирають на перекриття в межах кожного поверху. Для влаштування поверхами опертих стін як не можна краще підходить ніздрюватий бетон, який дозволяє реалізовувати практично будь-які архітектурні рішення.

Ніздрюватий бетон знаходить застосування не тільки в масовому будівництві, але і при будівництві унікальних об'єктів, таких, наприклад, як Національна бібліотека України. При влаштуванні зовнішніх стін, закритих спайдерным склінням, застосовували як ячеистобетонные блоки, так і армовані стінові панелі. Блоки з ніздрюватого бетону використовувалися на цьому об'єкті також і для влаштування перегородок. Зовнішні стіни та перегородки стилобату і ліфтового стовбура також влаштовані з застосуванням пористого бетону.

Нормативна база

Застосування автоклавного ніздрюватого бетону в будівельному комплексі України забезпечується проведенням комплексу науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, виконанням обстежень та оцінки технічного стану несучих і огороджувальних конструкцій, розробкою комплектів нормативної, нормативно-технічної і проектної документації, а також виданням технічної літератури.

Що стосується нормативної бази, в Україні введено в дію наступні документи:

– СТБ 1117 «Блоки з ніздрюватих бетонів»,

– СТБ 1034 «Плити теплоізоляційні з ніздрюватих бетонів»,

– СТБ 1185 «Панелі стінові бетонні і залізобетонні для будівель і споруд»,

– СТБ 1332 «лоткові Блоки і перемички з пористого бетону»,

– СТБ 1330 «Східці сходові з пористого бетону»,

– СТБ 1570-2005 «Бетони ніздрюваті. Технічні умови»,

– СТБ 1724-2007 «Утеплювач дроблений з ніздрюватих бетонів. Технічні умови»,

– додаток П8-04 до СНиП 3.03.01-87 «Проектування та влаштування теплової ізоляції зовнішніх стін будівель і споруд з використанням виробів з ніздрюватого бетону».

У стадії розробки знаходиться ТКП «Проектування конструкцій малоповерхових цивільних будівель (до 5 поверхів включно) з комплексним застосуванням ячеистобетонных виробів». Перша редакція передана проектним організаціям на практичну апробацію в якості довідкового матеріалу. Закінчення розробки передбачається у 2008 р.

Статті pp-budpostach.com.ua Все про лазні

Статті по пїноблоку,пінобетону,пінобетонним блокам

Статті pp-budpostach.com.ua Статті по бетону

Статті Все про парканах

Статті pp-budpostach.com.ua Все про дахах ( види, матеріал, як краще вибрати)

Статті Все про Фундаменті

Статті по газобетону ( газоблокам ), газобетонних блоків, блоків газосиликатнных

Новини, статті, чутки, факти, різне і по чу-чуть

Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)