Эффективный материал — ячеистый бетон

Возросшие в последние годы инвестиционные возможности как отдельных фирм (предприятий), так и самого населения привели к повышению спроса на эффективный материал для стен и другие строительные материалы. Увеличению спроса способствует и повышение за последние годы требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, что вызвало необходимость использования эффективных стеновых материалов. При этом использование однослойных стен из кирпича, дерева, керамзитобетона и других легких бетонов на пористых заполнителях уже не обеспечивает требуемых показателей и экономически не оправданно.

Возникла необходимость использования в стеновых конструкциях эффективных материалов. Одним из таких материалов, позволяющим делать однослойные и долговечные стены, является ячеистый бетон во всех своих многочисленных разновидностях (пенобетон, газобетон, пеносиликат, газосиликат, пеногазошлакобетон и т. д.) как в сборном, так и в монолитном вариантах строительства.

Ячеистые бетоны имеют ряд характеристик, отличающих их от многих традиционных строительных материалов. Изделия из них наилучшим образом адаптированы к сложному климату и экономическим условиям и имеют ряд важных достоинств: невысокую плотность, низкую теплопроводность, пониженное водопоглощение, стойкость при пожаре, высокие санитарно-гигиенические свойства стенового ограждения.

Ячеистый бетон прошел проверку временем в сложных природно-климатических условиях. Жилые дома со стенами (наружными и внутренними) из автоклавного газобетона стоят в Санкт-Петербурге с 1960 г. без разрушения материала, несмотря на сложные климатические условия (число переходов температуры через 0°С в Прибалтике максимально). Общая площадь домов с газобетонными стенами в городе более 15 млн м2. В Риге стоят дома со стенами из газобетонных камней, не защищенных отделкой, уже в течение 70 лет без трещин, отслоений и шелушения кладки. В Норильске и Ангарске (условия повышенной сейсмичности) значительное количество жилья представлено пятиэтажными зданиями из неавтоклавного газозолобетона по проектам ЛенЗНИИЭПа и успешно эксплуатируются уже более 40 лет.

Таким образом, ячеистый бетон является долговечным надежным материалом, который можно изготовлять как из существующего местного сырья, так и с использованием различных отходов. Из разведанных месторождений песков более 70% составляют мелкие и очень мелкие пески, использование которых позволяет получать изделия из ячеистого бетона с высокими характеристиками.

В ряде регионов страны имеется значительное количество местных материалов и техногенных отходов в виде различных песков, отсевов камнедробления, керамзитовой пыли, которые не нашли широкого применения при производстве стеновых блоков из ячеистого бетона. Широкое использование этих материалов сдерживается из-за их неоднородности, отсутствия данных по составу, свойствам, а также по влиянию их на структуру и эксплуатационные свойства ячеистого бетона.

В России в настоящее время работает 40 заводов по производству изделий из автоклавных ячеистых бетонов обшей мощностью 2 млн м3 в год, выпускающих 1,4 млн м3 изделий. На более чем 200 установках по производству неавтоклавного ячеистого бетона, в основном пенобетона, производится около 0,6 млн м3 материала как для монолитного, так и сборного строительства (преимущественно в виде камней по ГОСТ 21520—89). На 1 тыс. человек населения России производится всего 13 м3, в то время как в Республике Беларусь — 150 м3, а в Германии, Франции, Англии, Швеции, Польше, Чехии, Словакии — 100—200 м3. В Эстонии даже здания высшей категории ответственности и капитальности (гостиница «Олимпия», здание ЦК КПЭ и др.) построены со стенами из сланцезольного газобетона (газокукермита), изготовленного из отходов промышленности (вяжущее — зола-унос от сжигания горючих сланцев, кремнеземистый компонент — отходы комбината «Фосфорит»).

В настоящее время разработаны и функционируют различные технологии и виды оборудования, позволяющие получать ячеистые бетоны различной плотности с высокими характеристиками.

Интерес представляют технологии быстрого возведения зданий и сооружений с использованием монолитных ячеистых бетонов, использование которых приводит к снижению энергетических и трудовых затрат при строительстве, к сокращению продолжительности инвестиционного цикла.

Во многих регионах производство изделий организовано на мобильных установках, максимально приближенных к районам застройки, что во много раз уменьшает транспортные расходы, позволяет обеспечить работой местное население, активизировать жилищное строительство.

Ячеистый бетон, млн м3Годы
 2003 2004 2006 20082010 2015 2020
 Автоклавный 1,41,92,5 4,1 6,1 10,1 15,1
 Неавтоклавный 0,6 0,8 1,2 1,8 2,6 5,1 8,1
 Производство на 1 тыс. человек, м313182540 58 100155

Ячеистый бетон применяется и в сборном и монолитном вариантах как эффективный материал для утепления чердачных перекрытий, кровель, мансард, наружных и внутренних стен, теплоизоляции трубопроводов, для применения в виде стеновых блоков, панелей наружных стен, перекрытий.

Для решения строительных проблем России, в первую очередь резко обострившейся проблемы дешевого и высококачественного жилья, необходимо всемерно наращивать производство ячеистых бетонов в нашей стране, которое позволит резко снизить рссурсоемкость строительства и эксплуатации.

Прогнозируемые темпы прироста объемов производства ячеистых бетонов (млн м3) в России приведены в таблице.
Для реализации поставленных задач в решении научно-технического совета Госстроя России от 27 ноября 2003 г., посвященного основным направлениям развития стеновых материалов из ячеистых бетонов, рекомендовано научно-исследовательским, проектным и промышленным организациям развернуть свою работу в следующих направлениях.

  • Развитие новых путей получения изделий из ячеистых бетонов с плотностью ниже 400 кг/м3 для широкого применения их в строительном производстве и с плотностью 150—300 кг/м3 для использования в качестве теплоизоляционных материалов.
  • Совершенствование производства ячеистого бетона с целью получения стеновых изделий с плотностью 400—500 кг/м3.
  • Разработка комплектов оборудования для заводов автоклавного газобетона мощностью 20—40 тыс. м3, а также 200—400 тыс. м3 в год.
  • Исследования по повышению прочности, снижению усадки и ускорению твердения изделий.
  • Разработка и внедрение ячеистых бетонов, дисперсно-армированных неметаллическими волокнами.
  • Совершенствование аппаратурного оформления производства пенобетона с целью создания автоматизированной установки мощностью 10 тыс. м3 в год и технологических линий мощностью 20 и 30 тыс. м3 год по резательной технологии.
  • Совершенствование новых методов испытаний материалов, в том числе на основе современных достижений физики и химии.
  • Разработка и организация производства низкотеплопроводных малоклинкерных и бесклинкерных композиционных вяжущих для теплоизоляционных ячеистых бетонов.
  • Создание широкой гаммы химических добавок, в том числе ускорителей твердения, противоморозных добавок, суперпластификаторов для полифункционального действия, позволяющих отказаться от вибрации при укладке и уплотнении бетона для ускорения набора прочности, повышающих его стойкость и долговечность.
  • Создание мини-заводов по производству блоков из неавтоклавного ячеистого бетона.

В 2001 г. на заседании научно-технического совета Госстроя России было внесено предложение о создании Центра ячеистых бетонов для координации работ по совершенствованию нормативной документации, проектирования, обмена информацией и др.

В 2003 г. НТС Госстроя РФ подтвердил целесообразность активизации работы такого центра и дал соответствующие рекомендации по его деятельности.

Развитие производства и применения ячеистых бетонов позволит существенно снизить стоимость строительства, трудоемкость, энергозатратность при одновременном повышении долговечности, качества и экологичности домов в суровых и разнообразных природно-климатических условиях страны.