В практике строительства конструкции из тяжелого бетона все чаще заменяются конструкциями из легкого бетона, что позволяет уменьшить нагрузки от собственного веса конструкций, снизить расход арматуры и повысить заводскую готовность сборных элементов.
С этим связана задача выбора или создания строительных материалов, обладающих не только облегченной объемной массой, но и механической прочностью, необходимой тепло- и звукоизоляци ей, наименьшей способностью поглощать влагу, а также огнестойкостью. Этим требованиям отвечают применяющиеся в современном домостроении конструкции из легких бетонов: керамзитобетона, ячеистого бетона объемной массой от 1800 до 400 кг/м3. Однако каждый из них имеет недостатки, основными из которых являются высокая стоимость, сложность изготовления и дефицит компонентов.
Есть путь значительного улучшения ситуации. Так, большие перспективы имеет развитие технологии производства пенобетона* конструкционного, конструкционно-теплоизоляционного и теплоизоляционного назначения. При его изготовлении применяют нетрадиционные материалы техногенного происхождения, что способствует удешевлению продукции. Технологический процесс производства изделий из пенобетона не требует больших затрат энерго- и теплоносителей и позволяет на одной технологической линии выпускать теплоизоляционно-конструкционные, конструкционные и теплоизоляционные материалы и конструкции. Технологией производства пенобетона предусматривается использование вяжущего, мелкого заполнителя, воды и пенообразователя. В качестве вяжущего возможно применение портландцементов, шлакопортландцементов, гипсовых и магнезиальных вяжущих.
Заполнителями могут служить пески естественного и искусственного происхождения, а также керамзитовые, вермикулитовые и перлитовые пески. Самым дорогим и сложным в приготовлении пенобетона является пенообразователь. Среди известных пенообразователей наибольшее распространение получили клееканифольный, жидкостекольный и гидролизная кровь.
В пос. Большое Куземкино под г.Кингисеппом (Ленинградской обл.) для строительства двухэтажного жилого дома с мансардой по индивидуальному проекту (рисунок) методоммонолитного домостроения был применен пенобетон средней плотности 1000 кг/м3. В качестве основных компонентов были использованы:
портландцемент ПЦ 400-ДО;
песок - "хвосты" обогащения объединения "Фосфорит",.которые содержат 80% кварца, 16% кальцита;
модуль крупности песка - от 1,2 до 1,3, зерна крупности больше 1,25 мм отсутствуют;
пенообразователь "Унипор" - жидкость темно-коричневого цвета на основе гидролиза протеина.
Производство пенобетона осуществлялось в полигонных условиях по следующей схеме. В бетоносмеси-тель свободного падения СБ-91 Б загружались песок, цемент и вода и перемешивались до однородной массы в течение 2-2,5 мин. Пеноконцентрат разбавлялся водой в соотношении 1:40 и тщательно перемешивался. Рабочий раствор пеноконцентрата пропускался через пеногенератор ПГ-1 "Кунай", установленный на одном уровне с бетоносмесителем, и смешивался сжатым воздухом под давлением 0,8 МПа. Образовавшаяся пена подавалась в бетоносмеситель. Пенобетонная смесь перемешивалась 4-5 мин, а затем выгружалась из бетоносмесителя в специальную емкость, которая автомобильным краном грузоподъемностью 10т подавалась к месту формования.
Бетон укладывался в опалубку быстро, расслаиваемости не наблюдалось. Твердение пенобетонной смеси происходило в естественных условиях. Свежеотформованный пенобетон, находящийся в опалубке, специально накрывался брезентом для предохранения от попадания прямых солнечных лучей и дождя. И, кроме того, он смягчал действие температурного перепада - от +20?С днем до 0?С ночью, потому что строительство дома велось в сентябре-октябре. Испытание проб пенобетона, приплененного для возведения жилого дома с мансардой, показало, что данный материал соответствует всем требованиям по прочности, хорошо формуется, а его усадка отсутствует.
Коснемся также еще одной серьезной проблемы в строительстве - звукоизоляции помещений.
Необходимые звукоизоляционные качества сборных конструкций можно получить лишь при соблюдении специальных требований и выработки принципиально новых конструктивных решений, например, слоистых конструкций с использованием звукопоглощающих материалов разной природы. К таким звукоизолирующим материалам - абсорбентам - относятся пористые материалы.
Установлено, что для поглощения звуков высоких частот можно применять сравнительно тонкие конструкции из пористых материалов, тогда как для поглощения звуков низких частот требуются конструкции значительной толщины. Следовательно, в любом случае звукопоглощающие строительные материалы должны обладать надлежащей структурой, т.е. пористостью.
Но поскольку звукопоглощающие материалы одновременно являются строительными и архитектурными материалами, то они должны удовлетворять еще целому ряду требований. Со строительной точки зрения, необходимо, чтобы любой материал был огнестойким, обладал механической прочностью и наименьшей способностью поглощать влагу. Если гигроскопичность материала будет повышенной, это приведет к резкому изменению его внутреннего строения (структуры), а следовательно, к ухудшению звукопоглощающих качеств.
Новый теплоизоляционный пенобетон с улучшенными звуко- и теплозащитными свойствами удовлетворяет требованиям легкости и прочности. Ему присущи повышенная прочность на изгиб и увеличение общей пористости.
Состав пенобетона в массовом соотношении, %:
Цемент................................ 43-46,2
Шлак металлургический..... 12-14,4
Песок...................................... 18-15
Пенообразующая добавка на основе стеарата натрия................................. 9,5-10,3
Химическая добавка "ДЭЯ-М"................................ 0,4-0,5
Алюминиевая пудра............ 0,5-0,6
Синтетическое фиброволокно...................... 1,4-1,8
Вода..................................... 12-14,4
Совокупность существенных признаков каждого из компонентов позволила получить пенобетон с новыми свойствами. Так, тонкомолотый металлургический шлак и стеарат натрия усилили гидратационную активность цемента и шлака, образовав большое количество гидросиликатов волокнистой структуры. Алюминиевая пудра с пенообразующей добавкой и химической добавкой "ДЭЯ-М" способствовали образованию микропор. Новая пенообразующая добавка на основе стеарата натрия сформировала более крупные поры. Синтетическое фиброволокно, в свою очередь, способствовало формированию пор продолговатой формы. Наличие в пенобетоне трех видов пор (разной формы и размеров) приводит к затуханию звуковой волны в бетоне, тем самым увеличивая его звукозащитные свойства.
* Авторы изобретения (патент ? 2145315): Л.Б.Сватовская, В.Я.Соловьева, В.А.Чернаков, В.П.Овчинникова, А.В.Хитров, А.М.Сычева.
В.П.ОВЧИННИКОВА, кандидат технических наук (Санкт-Петербург)
Источник: Журнал "Жилищное строительство", январь 2001 г.
