|
Заливка теплоизоляционного пенобетона плотностью 250 кг/м³ в колодцевую кладку наружных стен 14-этажного жилого дома
|
Продолжаем знакомить читателя со свойствами и областями применения пенобетона и его разновидности – термобетона. Вопросы энерго- и ресурсосбережения в современном капитальном строительстве приобретают все более важное значение в условиях роста цен на энергоносители.
Выполнение требований новых теплотехнических норм в соответствии с изменениями СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» и Федерального закона РФ от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» невозможно без массового применения теплоэффективных строительных материалов и конструкций. Основным способом увеличения сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций является применение пористых материалов низкой теплопроводности и плотности.
В последние годы наблюдается эйфория в отношении применения в строительстве многослойных ограждающих конструкций, где роль теплоэффективного материала неизменно играют минераловатные плиты и листовой пенополистирол. Причем повсеместно отдается предпочтение материалам этой группы, имеющим иностранные корни происхождения, качество которых в сравнении с продукцией отечественных производителей часто откровенно хуже.
Однако применение многослойных конструкций в строительстве целесообразно лишь при реконструкции существующих зданий и сооружений, не отвечающих возросшим требованиям теплотехнических норм.
При кажущейся привлекательности многослойных конструкций на основе минеральной ваты и пенополистирола им присущи и серьезные недостатки, значительно снижающие область применения таких конструкций и, вообще, ставящие под сомнение целесообразность их применения:
• большая трудоемкость;
• необходимость применения дорогостоящих и очень сложных фасадных систем;
• высокая воздухопроницаемость;
• практически нулевая теплоаккумулирующая способность;
• низкая огнестойкость;
• теплотехническая неоднородность, создающая возможность конденсации влаги между разнородными слоями;
• вызывающая сомнение долговечность, т. к. эта проблема недостаточно изучена.
Простые расчеты показывают, что теплотехническая однородность однослойных ограждений на 30-50% больше, чем в многослойных. Тысячелетний опыт строительного дела убедительно доказывает, что однослойные ограждающие конструкции практически лишены большинства указанных выше теплотехнических недостатков. Однако при прочих равных условиях они на порядок тяжелее и, как следствие, более материалоемкие и дорогие.
Казалось бы круг замкнулся и выхода нет!
Выход есть, и он в современных строительных материалах, сочетающих высокие показатели теплосопротивления и малый объемный вес с высокой прочностью, долговечностью и огнестойкостью. К таким материалам относятся пеностекло и ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон), а также бетоны на легких заполнителях (полистиролбетон, вермикулитобетон).
Из перечисленных материалов наиболее перспективным является монолитный пенобетон неавтоклавного твердения. При отличных показателях теплосопротивления, характерного для этого материала, производство его относительно несложно, и может быть организовано непосредственно на строительной площадке, что значительно расширяет область его применения в современном строительстве.
Пенобетон неавтоклавного твердения наиболее рационально использовать в ограждающих конструкциях зданий повышенного уровня теплозащиты, при устройстве и звукоизоляции перекрытий, теплоизоляции чердачных перекрытий и полов, звукоизоляции стен и перегородок.
В предыдущей части статьи было наглядно продемонстрировано простое и весьма эффективное применение монолитного термобетона в качестве заполнителя в кирпичных кладках стен системы инженера Попова Н. С. и их аналогов. На фото показан процесс заливки теплоизоляционного пенобетона плотностью 250 кг/м³ в колодцевую кладку наружных стен 14-этажного жилого дома.
Согласно теплотехническому расчету, проведенному ОАО «Белгородгражданпроект», для теплоизоляции жилого дома с несущей стеной из силикатного кирпича толщиной 510 мм и облицовкой из силикатного кирпича толщиной 120 мм требуется слой теплоизоляции из пенобетона средней плотностью 250 кг/м³, теплопроводностью 0,055 Вт/(м·К) и толщиной 120 мм. Технология, применяемая ООО «Экостройматериалы», позволила добиться получения пенобетона данной марки по плотности и теплопроводности. Пенобетон производился в условиях стройплощадки при температуре наружного воздуха до 0 °С. Заливка монолитного материала выполнялась непосредственно в полости колодцевой кладки.
Применение монолитного пенобетона:
• уменьшило трудозатраты при возведении стен;
• позволило отказаться от применения дорогостоящей минеральной ваты или горючего и недолговечного пенополистирола;
• устранило «мостики холода».
Однако до настоящего времени монолитный термобетон и пенобетон не получили массового распространения в строительстве.
Одной из сдерживающих причин в массовом использовании в строительстве термобетона является неосведомленность индивидуальных застройщиков и, к сожалению, значительной части проектировщиков и строителей о теплотехнических преимуществах термобетона как теплоизоляционного материала, а более тяжелого пенобетона, как конструкционно-теплоизоляционного и конструкционного.
К наиболее важным из достоинств монолитного термобетона и пенобетона следует отнести:
• широкий диапазон теплотехнических характеристик, позволяющих в зависимости от назначения применять:
• термобетон (его плотность составляет: g = 150-400 кг/м³) в качестве эффективного утеплителя (его теплопроводность составляет: l = 0,05-0,1 Вт/м·К), исключительно долговечного и не меняющего со временем своих теплоизолирующих качеств;
• пенобетон в качестве теплоизоляционно-конструкционного (его плотность составляет: g = 400-600 кг/м³, а теплопроводность: l = 0,1-0,2 Вт/м·К) и конструкционного (его плотность составляет: g = 600-1 200 кг/м³).
• многофункциональность их применения, в том числе для возведения однослойных и многослойных стен, устройства полов, перекрытий, перегородок и т. п. в сочетании с другими материалами;
• совместимость по паропроницаемости и однородности состава с другими традиционными материалами (кирпичом, керамзитобетонными изделиями, штукатурными растворами на цементно-песчаной, полимерцементной основе и т. д.), что очень важно при создании многослойных конструкций;
• высокая прочность в сравнении со всеми известными волокнистыми и пористыми утеплителями, кроме пеностекла, стоимость которого во много раз выше;
• теплоаккумулирующая способность;
• нормальная паропроницаемость и низкая воздухопроницаемость;
• низкое водопоглощение и высокая морозостойкость;
• хорошие звукоизолирующие свойства;
• высокая степень огнестойкости;
• гарантированная долговечность, практически такая же, как у основных материалов, применяемых для ограждающих конструкций (товарный бетон, кирпич и т. п.);
• низкая стоимость;
• возможность изготовления непосредственно на стройплощадке и применения пневмотранспорта для подачи непосредственно к месту укладки;
• удобоукладываемость.
Справедливости ради следует отметить, что термобетон и пенобетон низких плотностей обладают и рядом недостатков:
• недостаточно высокая прочность на сжатие;
• большой расход высокомарочного цемента;
• нестабильность свойств;
• отсутствие внятных рекомендаций,
ГОСТов и практически отработанных, легковоспроизводимых технологий и рецептур для изготовления;
• повышенное время выдержки в опалубке и ограниченность объема заливки по толщине слоя.
Несмотря на указанные недостатки, специалисты сходятся во мнении, что:
• в ближайшее десятилетие не будет альтернативы монолитному термобетону и пенобетону для массового жилищного строительства, в особенности малоэтажного и индивидуального, в качестве теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного материала;
• рациональное его применение в основных конструктивных элементах зданий, особенно в сочетании с другими традиционными материалами и прогрессивными конструктивно-техническими и объемно-планировочными решениями, позволит не только снизить стоимость зданий различного назначения, но и строить теплое, недорогое и комфортное жилье;
• необходимо изучать и внедрять в строительную практику новейших технологий, методов и рецептур приготовления термобетона и пенобетона, позволяющих преодолевать вышеуказанные недостатки.
Чаще всего в современном строительстве используются мелкие стеновые блоки для возведения наружных несущих ограждающих конструкций средней плотностью 700-900 кг/м³, наружных ненесущих ограждающих конструкций, внутренних межкомнатных и межквартирных перегородок средней плотностью 500-600 кг/м³ и конструкционно-теплоизоляционный материал средней плотностью 400-500 кг/м³. На сегодняшний день уровень технического оснащения и культуры производства большинства предприятий, выпускающих неавтоклавный пенобетон таков, что лишь отдельные производители могут приблизиться к требованиям ГОСТ 21520-89 по соблюдению геометрических размеров мелкоштучных изделий для кладки на клею, также единичные предприятия выпускают пенобетон средней плотностью ниже 400 кг/м³.
Вышеизложенное порождает следующие проблемы:
• существование в кладке достаточно больших «мостиков холода», образуемых цементно-песчаным раствором, на котором ведется кладка (на сегодняшний день проблема менее актуальна в связи с тем, что появились блоки из автоклавного бетона, которые можно класть на клеевые составы. Это существенно упрощает решение проблем с «мостиками холода», но 100 % отсутствие «мостиков холода» возможно только при монолитной теплоизоляции);
• использование менее теплоэффективных теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пенобетонов в случаях, когда более оправдано применение теплоизоляционного пенобетона (термобетона) плотностью 150-300 кг/м³.
На текущий момент реальным решением указанных проблем является применение в строительстве монолитного пенобетона вообще, и монолитного теплоизоляционного пенобетона (термобетона) низких плотностей в частности. Кроме того, производство монолитного пенобетона, в сравнении с пенобетоном, произведенным в стационарных условиях, позволяет значительно сократить транспортные расходы, уменьшить время работы подъемно-транспортных механизмов, а это в свою очередь приводит к существенному снижению себестоимости материала.
(Продолжение следует)
С. КОРНЕВ, главный инженер ГК «Корда»
Литература: А. В. Свинарев, В. В. Тысячук. «Монолитный пенобетон: технология производства и способы применения», (Текст выступления на конференции «ПЕОНОБЕТОН 2003»), ООО «Экостройматериалы», г. Белгород.
