• Материалы
  • 13.03.2013

Применение ячеистого бетона автоклавного твердения

Ячеистый бетон массово применяется как при строительстве многоэтажных зданий, так и индивидуальных домов. Объясняется это уникальными свойствами материала, в т.ч. невысокой теплопроводностью, позволяющей решить проблему энергоэффективности зданий в условиях повышения стоимости энергоресурсов. Также изделия из ячеистого бетона отличаются технологичностью при укладке. Привлекают внимание проектировщиков и эксплуатационные достоинства. Не случайно в Беларуси на душу населения ячеистого бетона производится больше, чем в любой другой стране мира. Тем не менее, чтобы получать максимальную отдачу в эксплуатации, важно учитывать свойства этого материала и вытекающие из этих свойств особенности применения. Проблемы автоклавного ячеистого бетона обсуждались 22–24 мая в Бресте на 7-й Международной научно-практической конференции «Опыт производства и применения ячеистого бетона автоклавного твердения».

Валерий ШАЙТАР, обозреватель

КТО ЛИДЕР?

В 1991 г. в Беларуси производилось 1,7 м3 ячеистого бетона. С применением этого материала возводились промышленные здания и жилые микрорайоны. На тот момент в странах бывшего СССР выпускалось 5,7 млн м3 ячеистого бетона, в т.ч. 1,6 млн м3 армированных изделий. К сожалению, нужно признать, что в тот период не только в странах бывшего СССР, но и во всем мире произошло резкое сокращение производства армированных изделий. В Беларуси это было вызвано тем, что впервые на постсоветском пространстве в 1992 г. были приняты новые нормы по теплозащите зданий. Для ограждающих конструкций актуальной нормой стал показатель сопротивления теплопередаче R = 2–2,5 м2·°С/Вт, который обязательно нужно было выполнять при проектировании зданий. Кроме того, рекомендовался и более высокий показатель R = 3,5–5 м2·°С/Вт.

Надо сказать, что армированные изделия изготавливаются в индивидуальных формах, поэтому в связи с переходом на новые нормы по теплозащите потребовалось увеличение высоты бортов форм в два раза, что требовало бы переделки всей оснастки и замены всего парка форм на отечественных производствах. Это позволяет говорить об экономической нецелесообразности выпуска армированных изделий. По этой причине и был приостановлен их выпуск. В то же время на тот момент в промышленности Беларуси не применялась резательная технология, которая не зависит от парка форм. В связи с этим в нашей стране постепенно стал осуществляться переход на массовое производство мелких блоков из ячеистого бетона.

90-е годы показали, что производство ячеистого бетона идет на убыль. Если в 1991 г. в нашей стране производилось 1,7 млн м3 ячеистого бетона, то к 2000-му объемы производства ячеистого бетона резко упали. Однако в 2000-е гг., когда в Беларуси была принята программа комплексного развития производства стройматериалов и программа по наращиванию объемов производства ячеистого бетона, то объемы производства этого материала стали стремительно расти.

Это привело к тому, что в настоящее время Беларусь занимает первое место в мире по выпуску ячеистого бетона – 290 м3 на 1000 жителей. Второе место у Словакии (200 м3), третье – у Польши (130 м3). В то же время по объемам производства Беларусь занимает 3 место в Европе после России и Польши. При этом основной объем в Беларуси приходится на выпуск ячеистых блоков 2-й категории, которые укладываются на клею. Связано это с тем, что действующие в нашей стране производства прошли модернизацию, которая успешно осуществлена на таких предприятиях, как «Сморгоньсиликатобетон», «Могилевский КСИ», «Гродненский КСМ», «Любанский завод стеновых блоков», «Оршастройматериалы» и «Гомельстройматериалы». Строительство новых заводов осуществлялось на базе предприятий «Березовский КСИ», «Газосиликат» и «Минский КСИ». Почти на всех производствах, за исключением «Забудовы», «Любанского завода стеновых блоков» и «Оршастройматериалы», при производстве ячеистобетонных изделий применяется ударная технология. Этот метод используется в производстве 85 % продукции из ячеистого бетона.

 

АРМИРОВАНИЕ – ВАЖНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

За последние годы в Беларуси проведена значительная работа по созданию нормативной базы по производству ячеистого бетона, а также по его применению. В связи с тем, что у нас в стране постоянно наращиваются объемы жилищного строительства, взят резкий курс на крупнопанельное домостроение. Однако производители ячеистого бетона, несмотря на этот факт, решились на организацию производств армированных изделий. Так, в настоящее время ОАО «Забудова» производит полный комплект армированных изделий. «Сморгоньсиликатобетон» также освоил выпуск армированных изделий на линии «МазаХенке», которая позволяет производить ячеистый бетон по ударной технологии.

Чтобы не конкурировать, а сотрудничать с производствами КПД, на отечественных предприятиях по выпуску блоков из ячеистого бетона осваивают сборку крупных панелей с применением армированных изделий. Эти крупноразмерные панели собираются на тяжах. В свое время подобные панели с аналогичной технологией изготовления находили широкое применение в СССР и Польше. Эти изделия можно успешно применять на торцевых фасадах.

Диаметры размеров и каналов под тяжи определяются в зависимости от веса и габаритов составной панели, а также усилия по их натяжению. В процессе изготовления составной панели металлические тяжи натягиваются на бетон через металлические шайбы. При этом в приопорной зоне составной панели, где располагаются тяжи, создается напряженно-деформационное состояние, обусловленное наличием предварительного напряжения. Потери предварительного натяжения частично компенсируются повторным натяжением тяжей тарированным динамометрическим ключом.

На отечественных производствах также ведется разработка новых вариантов сборки панелей из ячеистого бетона. Сборка исходных элементов – армированных длиной до 6000 мм и неармированных длиной до 1500 мм – происходит на клею, без применения металлических тяжей. Первые транспортные испытания показали достаточную жесткость этих изделий. На собранные в заводских условиях панели наносится внешняя и внутренняя отделка, вставляются оконные блоки. Также операции по отделке и установке оконных блоков можно выполнять на стройплощадке, после монтажа панелей.

Габариты крупноразмерных ячеистобетонных панелей выбираются в зависимости от конструктивной системы зданий. Для торцевых фасадов промышленных и жилых зданий можно применять панели высотой до 3000 мм и длиной 6000 мм. Их сборка осуществляется из 5 исходных панелей шириной 600 мм и длиной 6000 мм.

В настоящее время ведутся экспериментальные работы по производству крупноразмерной панели на две комнаты. В частности, такая работа проводится на предприятии «Сморгоньсиликатобетон».

 

КРУПНЫЕ ПАНЕЛИ – ПО НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ

В последнее время в мировой практике наметилась тенденция: производители ориентируются на снижение плотности ячеистого бетона и производство в заводских условиях крупноразмерных стеновых панелей для применения в индивидуальном строительстве.

Недавно немецкими производителями разработана новая технология производства крупноразмерных панелей не на тяжах. Особенности нового метода рассматривались еще в сентябре 2011 г. на конференции по ячеистому бетону в г. Быдгоще (Польша).

Представители немецкой компании Xella заявили о том, что начато производство ячеистого бетона «Мультипор» плотностью 120 кг. В Германии действует новый завод по производству ячеистого бетона плотностью 105–120 кг/м3 и плотностью на сжатие 350 кПа «Мультипор-Итонг». Коэффициент теплопроводности λ = 0,045 Вт/м·°К. Материал обладает классом огнестойкости А1 по европейскому стандарту ЕТА – 05/0093. Длина панелей из ячеистого бетона составляет 600 мм, ширина – 390 мм, толщина 50–200 мм.

Материал используется в конструкциях двухслойных стен зданий. При этом несущая часть стены выполнена из ячеистого бетона плотностью 500/600 кг/м3, наружная – из «Мультипора» в зависимости от требуемой величины теплопроводности.

Крупноразмерные блочные панели, разработанные фирмой Xella, производятся длиной до 6000 мм, высотой до 3000 мм и толщиной до 175–365 мм. Нижний пояс панели армируется для придания жесткости панели и обеспечения безопасности при транспортировке. Плотность крупноразмерных панелей из ячеистого бетона составляет 400–600 кг/м3, класс – В2,5.

В отличие от традиционной сборки панелей на металлических тяжах, которая применяется у нас в стране, сборка ячеистобетонных панелей осуществляется затяжкой с помощью металлической ленты. На стройплощадке за один подъем крана удается переместить и смонтировать до 15,75 м2 поверхности стены.

– Мы считаем, что будущее именно за таким производством, – отмечает Николай Сажнев, советник генерального директора Управляющей компании холдинга «Забудова». – Такая линия работает в Германии. И с применением такой панели успешно строятся дома. За сутки строители возводят 420 м2 наружных стен здания с применением этих панелей.

Что касается нашей страны, то в Беларуси одним из лидеров по проектированию можно назвать институт «Гродногражданпроект», который разработал проект каркасных домов с применением внутренних несущих стен из ячеистого бетона. Мы полагаем, что строительство многоэтажных зданий должно базироваться на каркасе с применением ячеистобетонных изделий. В последнее время в стране проводится значительная работа по решению проблемы долговечности зданий с применением ячеистого бетона. К сожалению, на него есть много нареканий и у строителей, и у производителей. Ячеистый бетон требует к себе бережного и деликатного обращения, изучения отдельных его свойств.

В настоящее время в «НИПТИС им. Атаева С. С.» специалисты приступили к разработке и внедрению ячеистобетонной конструкции для массового жилищного строительства энергоэффективных зданий. Для энергоэффективного строительства будут предложены полносборные жилые здания каркасного типа со стенами и перегородками из ячеистобетонных конструкций, что, по нашему мнению, обеспечит удачное применение этого уникального стройматериала.

 

НОВЫЕ ШАГИ С УЧЕТОМ ПРЕЖНИХ ИДЕЙ

Отдельного внимания заслуживает открытие новых производств. Один из примеров – работа предприятия «Кварцмелпром» в Малоритском районе Брестской области. Вот уже год оно выпускает блоки из ячеистого бетона автоклавного твердения и силикатный кирпич. Предприятие базируется на месторождении мела и песка «Хотиславское». Когда-то здесь планировалось возведение крупного ДСК, завода по выпуску ячеистого бетона, цементного завода и производства по выпуску строительной извести. Но эти проекты в бытность СССР так и не были реализованы. Только год назад наконец-то было построено производство, на котором установили современную линию по выпуску плотного силикатного и ячеистого бетона. Основным инвестором проекта выступила группа компаний «Трайпл». По словам заместителя гендиректора по капстроительству предприятия «Кварцмелпром» Николая Сажнева, в настоящее время осваивается 8 га месторождения. В общей сложности само месторождение занимает около 340 га. Основное полезное ископаемое – это мел, размер запасов которого около 500 млн т.

Недавно начата разработка второй очереди карьера, которая подразумевает добычу песка на глубине до 14 м. Ниже этого уровня – мел. В рамках разработки второй очереди карьера в 2014 г. планируется выйти и на добычу мела.

Промышленная площадка расположена в 3 км от карьера. Уже введено в эксплуатацию предприятие по выпуску изделий из плотного силикатного бетона. Здесь установлено современное оборудование, которое позволяет выпускать 120 млн штук условных силикатных изделий в год, в т.ч. и крупноформатные изделия длиной до 1 м. Также на производственной площадке расположен завод по выпуску изделий из ячеистого бетона мощностью 220 тыс. м3 в год, в т.ч. до 50 тыс. м3 армированных изделий. В планах предприятия производство не только армированных бетонных перемычек, но и стеновых панелей.

В настоящее время инвесторы приступают к реализации 3-й очереди строительства – возведению производственных мощностей по добыче строительной извести мощностью 150 тыс. т в год, в т.ч. и участка по выпуску мела мощностью 50 тыс. т в год.

 

ЧТО У СОСЕДЕЙ?

В России объемы строительства в последнее десятилетие заметно растут. С 2000 до 2008 г. объемы строительства выросли в 2,5 раза. В настоящее время объем жилого и коммерческого строительства достиг 100 млн м2 в год. За период, когда строительство выросло в 2,5 раза, производство ячеистого бетона увеличилось примерно в 5 раз. При этом производство газобетона по территории России распределено неравномерно. В настоящее время объем газобетона в структуре всех стеновых материалов у нашей восточной соседки занимает четверть. Керамический кирпич, который был основным материалом, в России сегодня заметно сдает позиции, т.к. увеличилась доля применения силикатных изделий и ячеистого бетона.

Поэтому с уверенностью можно утверждать, что в наши дни наиболее активно растущий сегмент рынка стеновых материалов – это газобетон. Сегодня даже те маркетологи, которые имеют в своих суждениях долю скепсиса относительно экономического роста, склоняются к мысли, что рост сегмента газобетона продолжится и впредь. И каким бы ни был рост объемов строительства в России, рост производства газобетона будет осуществляться темпами, опережающими увеличение ввода жилья в эксплуатацию. Предполагается, что по валовым показателям производство автоклавного газобетона обгонит выпуск керамического кирпича. Но не только эти прогнозы получат подтверждение в реальности.

 – Повышение требований к теплоизоляционным свойствам ограждающих конструкций приведет к тому, что материалы, которые одновременно выполняют несущие функции и функции теплоизолятора, перестанут применяться, – отмечает Глеб Гринфельд, исполнительный директор Национальной ассоциации производителей автоклавного газобетона России. – Поэтому низкоплотный газобетон, который при нынешних нормативных требованиях еще пользуется спросом и объемы его производства пока увеличиваются, при повышении требований к энергосберегающим параметрам примерно R = 5,0–6,0 м2·°К/Вт будет исключен из числа применимых для строительства. И тогда станет востребован газобетон высоких плотностей (600 кПа и даже выше), который будет использоваться для несущей основы и последующего крепления теплоизоляции, и отдельный теплоизоляционный газобетон.

За последние несколько лет в Украине произошли кардинальные перемены в области применения стеновых материалов в много- и малоэтажном строительстве. Стали активно применяться крупноформатные блоки объемным весом D300–D 500 из конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона автоклавного твердения как в малоэтажном, так и в многоэтажном строительстве. Этот материал пришел на смену прочному, но в то же время тяжелому и холодному кирпичу.

По оценкам маркетологов, в 2011 г. в Украине произошел 30-процентный рост продаж изделий из ячеистого бетона по сравнению с результатами 2010 г. Показатель продаж составил около 1 млн 800 тыс. м3. В нынешнем году, по некоторым оценкам, реализация изделий из ячеистого бетона составит 2 млн 200 тыс. м3.

– Причина роста объемов применения ячеистого бетона в том, что это прежде всего является заслугой украинских производителей, которые сумели открыть новые производства на основе частных инвестиций, – говорит исполнительный директор Всеукраинской ассоциации автоклавного газобетона Олег Сиротин. – Новые предприятия оснащены современным оборудованием и способны выпускать широкую линейку продукции, не уступающей мировым аналогам. Вторая причина расширения объемов применения на стройплощадке изделий из ячеистого бетона заключается в том, что блоки из ячеистого бетона обеспечивают высокие и стабильные потребительские свойства. Стеновые конструкции из автоклавного газобетона удовлетворяют требованиям по прочности, долговечности, теплоизоляции, надежности, морозостойкости, огнестойкости, экологичности, шумоизоляции и т.д.

Еще одна причина популярности ячеистого бетона в том, что на сегодняшний день в Украине стеновые блоки из ячеистого бетона низкой плотности являются единственным каменным материалом, который позволяет возводить однослойные ограждающие конструкции с требуемыми нормами по термическому сопротивлению теплопередаче для всех температурных районов Украины.

Производители ячеистого бетона и строители позитивно оценивают применение автоклавного ячеистого бетона в Украине. В ближайшем будущем они не видят ему достойной альтернативы.

Глобальные риски уменьшения спроса в Украине на изделия из ячеистого бетона связаны прежде всего с демографическим кризисом в стране, низким экономическим уровнем развития и, как следствие, низкой платежеспособностью населения, отсутствием приемлемой ипотечной политики банков для граждан, недостаточное стимулирование строительной отрасли со стороны государства.

Важно сказать, что основным фактором, который сдерживает применение ячеистого бетона в Украине, является отсутствие или устаревшая нормативная база, а также расчетно-методическая и технологическая документация по применению автоклавного ячеистого бетона. По этой причине многие проектные организации отказываются от применения газобетона в многоэтажном строительстве и предпочитают закладывать в проекты традиционные стеновые материалы.

В то же время украинские эксперты отмечают серьезные предпосылки роста спроса на продукцию из ячеистого бетона. Основной потребительский потенциал – это частные застройщики, которые при соответствующей грамотной маркетинговой политике могут сделать выбор в пользу газобетона и заместить им такие материалы, как силикатный, керамический кирпич, керамзитобетонные блоки, шлакоблоки и т.д.

Стимулом для широкого применения ячеистого бетона может стать многоэтажное строительство. И причина тому – концентрация населения в больших промышленных городах, очевидная изношенность жилого фонда, который в основном строился в советские времена, его низкие теплотехнические параметры, дефицит земли для застройки. В этих условиях газобетонные блоки рассматриваются как эффективный стеновой материал, который может использоваться для заполнения каркасных домов.

Еще одна причина – активизация строительства в агропромышленном комплексе Украины. Этот материал можно успешно применять при строительстве коровников, свинокомплексов, птицефабрик и объектов инфраструктуры.

Фактор, который также может стать реальным стимулом для активного применения блоков из ячеистого бетона, – это их огнестойкость. Такие блоки незаменимы в зданиях, к которым предъявляются повышенные требования к огнестойкости. Это аэропорты, торгово-развлекательные центры, кинотеатры, логистические центры и т.д. Также менее объемный вес по сравнению с кирпичом позволяет успешно применять газобетон в сейсмоопасных районах.

 

ПЛЮСЫ УДАРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Преимущества ударной технологии перед литьевой в том, что ударный метод позволяет снизить расход сырьевых материалов: цемента – на 20–30 %, извести – на 10–15 %, газообразователя – на 5–10 %. Также при ударной технологии более чем в 2 раза уменьшается и количество форм. Кроме того, более чем в 2 раза сокращается количество постов созревания, что в свою очередь позволяет уменьшить размеры камер созревания и габариты капитального сооружения цеха.

Производство изделий из ячеистого бетона позволяет уменьшить энергозатраты на 10–20 % при помоле кремнеземистого компонента и автоклавной обработке благодаря применению материалов с более низкой тонкостью помола и смеси с пониженным содержанием воды, а также снизить отпускную влажность бетона на 25 %.

Плюсы ударной технологии заключаются и в том, что производство ячеистого бетона данным методом позволяет повысить на 25–40 % прочностные показатели готовых изделий при использовании аналогичных сырьевых материалов, исключить необходимость применения гипса, использовать сырьевые материалы с более низкими качественными показателями. Ударный метод исключает «всплывание» арматурных каркасов при изготовлении армированных изделий и обеспечивает их проектное положение в готовой продукции. Повышается также сцепление бетона с арматурой за счет наиболее плотного обволакивания стержней бетонной массой.

ЭТО ФАКТ!

В настоящий момент в России действуют примерно 60 заводов по производству автоклавного газобетона. Строится и готовится к запуску еще 14 новых заводов. Суммарная установленная мощность всех предприятий составляет свыше 10 млн м3 в год. Предполагается, что к 2013 г. суммарная мощность предприятий с учетом введения в эксплуатацию строящихся в настоящее время производств может составить до 14 млн м3 ячеистого бетона в год.

ЭТО ФАКТ!

Нелишне подчеркнуть, что использование блоков из ячеистого бетона актуально для строительства энергоэффективных домов. К слову, стена из газобетона D300 толщиной 500 мм обеспечивает сопротивление теплопередаче R = 5 м2·К/Вт. При этом стена из газобетона стандартной толщины 400 мм требует применения утеплителя толщиной 120–150 мм. В то же время для обеспечения параметров по теплоизоляции ограждающих конструкций пассивных домов в случае применения кирпичной кладки толщина утеплителя составляет 250–300 мм.

 

 

Комментарии
Комментариев к материалу пока нет
Оставить комментарий