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 м3 | Годы | ||||||
2003 | 2004 | 2006 | 2008 | 2010 | 2015 | 2020 | |
Автоклавный | 1,4 | 1,9 | 2,5 | 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, м3 | 13 | 18 | 25 | 40 | 58 | 100 | 155 |
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.