7. Эффективность применения фибропенобетона в современном строительстве

Наряду с традиционными строительными материалами ячеистый бетон следует считать эффективным стеновым материалом настоящего и будущего. Обладая высокими теплозащитными свойствами и теплоаккумулирующей способностью, этот материал предотвращает значительные потери тепла зимой и позволяет избежать слишком высоких температур в помещениях летом. Его применение позволяет исключить резкие колебания температуры в помещениях, что обусловливает благоприятный микроклимат как для нормальной жизнедеятельности людей, так и для работы приборов и установок, чувствительных к изменениям температуры и относительной влажности воздуха. Факторы конкурентоспособности стеновых материалов приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Показатели свойств	Кирпич	Ячеистые бетоны	Бетонные блоки	Минвата	Пенополимеры	Фибропенобетон
Коэффициент конструктивного качества	5-16	0,5-13	4-17	1	1-17	1-14
Экологическая чистота в условиях эксплуатации	5	5	5	2	1	5
Термическое сопротивление стены толщиной 0,5м (Вт/оС)	0,86-0,6	7,14-0,77	1-0, 56	10-6,5	11,5-6,5	7,14-0,8З
Коэффициент звукопоглощения	0,1 -0,2	0,5-0,7	0,1-0,3	0,2-0,8	0,3-0,7	0,6-0,9
Устойчивость к виброзагрязнению и сейсмическим воздействиям	1	0,8	1,5	0	0,5	5
Пожароопасность	5	5	5	3	0	5
Обрабатываемость, гвоздимость	2	3	2	3	3	5
Потребность в защите от атмосферных воздействий	4	3	5	0	2	5
Итого баллов	28-38,8	29-35,3	28,6-41,3	23,2-20,3	22,3-23,7	37,7-44,7
Морозостойкость (циклы)	15-50	0-75	50-200	0	0-50	10-150
Потери при транспортировке, складировании и монтаже, %	0,5-2	5-15	0,5-1	0,5-2	0,5-2	0,1-0,2
Цена 1м2 стены с нормируемым термическим сопротивлением, р	1400	810	1440			1140
Примечания. 1. Коэффициент конструктивного качества определяется отношением прочности к плотности. 2. Чем выше термическое сопротивление, тем ниже эксплуатационные расходы на отопление и кондиционирование. 3. Чем выше коэффициент звукопоглощения, тем лучше звукоизоляция помещения. 4. Показатель морозостойкости регламентирует потребность в защите конструкции (при Мрз< 35 стену надо штукатурить или защищать другим способом).

Ячеистый бетон обладает всеми основными преимуществами, отве­чающими современным требованиям к строительным материалам по теплозащитным свойствам, но при этом он требует высокой культуры выполнения строительных работ. В условиях энергетического кризиса высокие теплозащитные свойства строительного материала имеют пер­востепенное значение, так как расходы на содержание зданий при посто­янно растущей стоимости энергии все больше определяются расходами на отопление и кондиционирование.

Пенобетон как разновидность ячеистого бетона в последнее время получил интенсивное развитие в ряде стран Западной Европы, Япо­нии и США. Особенностью приме­няемых там технологий является необходимость доведения компо­нентов по удельной поверхности 2500-5000 см²/г, что существенно усложняет технологический процесс и повышает их стоимость.

С точки зрения экологической эффективности затрат на производство, безавтоклавные ячеистые бето­ны являются самыми перспективными. Однако объём их применения в строительстве сравнительно невелик. Недостаточное использование безавтоклавных ячеистых бетонов связано с такими свойствами, как склонность к расслоению при формовании массивов и высокие усадочные деформации в период твердения и эксплуатации, чрезвычайно высокая чувствительность к колебаниям температуры окружающей среды в период от укладки смесей в опалубку до окончания схватывания.

И, тем не менее, в связи с актуаль­ностью проблемы энергосбережения строительному комплексу следует обратить внимание на эффективные технологии изготовления безавтоклавных ячеистых бетонов, предназначенных для монолитного и сбор­ного применения. На это нацеливает строителей ряд программ, принятых правительством, в том числе и «Свой дом». Эта программа утверждена Госстроем РФ и рекомендует шире применять малоэнергоёмкие методы монолитного полигонного и сборного строительства.

Такой способ монолитного и сборно-монолитного строительства объектов был применен немецкими строительными фирмами при реконструкции центра Берлина после воссоединения Германии. Кроме того, что он показал свою технико-экономическую эффективность, такой способ строительства, по мнению многих авторов, является экологически щадящим окружающую среду. A экологические критерии, выражающиеся в суммарной энергоёмкости производства единицы продукции, на современном этапе развития цивилизации самые главные, поскольку именно результаты инженерной деятельности человека на планете Земля привели к глобальным изменениям климата. И если не умень­шать затраты расходуемой энергии, то нарушения экологического равновесия окружающей среды, ярко проявлявшиеся в XX веке, в XXI могут стать необратимыми.

Для развития монолитного стро­ительства нужны универсальные по набору сырьевые компоненты и простые в конструкционном отношении технологические линии. Такие ли­нии позволяют в построечных условиях изготовлять эффективные стеновые н теплоизоляционные материалы, а также изделия конструкционного назначении типа перемычек, плит покрытий и перекрытий. В наиболее полной мере этим требованиям может удовлетворять технология фибропенобетона естественного твердения, поскольку негативное влияние перечисленных выше факторов на эксплуатационные свойства ячеистобетонных материалов и изделий из них может быть устранено путем дисперсного армирования синтетическими волокнами. Свойства фибропенобетона различной плотности приведены в таблице 3.

Таблица 3

Плотность, кг/м3	Прочность при сжатии, МПа	Прочность на растяжение при изгибе, МПа	Морозо-стойкость, циклы	Теплопроводность, Вт/(м∙оС) при 8% W	Толщина наружной стены, м.	Масса 1м2 стены, кг
200	0,5	0,2-0,3	не норм.	0,09	0,23	46
300	0,7-0,9	0,2-0,5	не норм.	0,11	0,28	84
400	1-1,2	0,5-0,8	не норм.	0,14	0,36	144
500	1,5-2	0,7-1	30-50	0,18	0,47	235
600	2,-2,5	0,9-1,3	50-80	0,22	0,57	342
700	2,5-3,5	1,1-1,8	80-120	0,26	0,69	483
800	3,5-5	1,5-2,8	100-150	0,33	0,85	680
900	4-7,5	2-3,5	100-150	0,37	0,96	864
1000	5-10	2,5-4,5	100-150	0,41	1,06	1060
Примечание. W – влажность, % по массе; масса 1м2 стены, термическое сопротивление которой составляет 2,57м2 оС/Вт.

Синтетическая дисперсная арматура (фибра) как протяженная поверхность раздела фаз является важнейшим структурообразующим компонентом в пенобетонных смесях. Физические и геометрические параметры фибры (вещественная природа, площадь поперечного сечения и длина) и ее количество определяют:

- длительность сохранения сформированной в смесителе ячеис­той структуры;

- меру дефектности межпоровых перегородок и, как следствие, механические свойства затвердевшего бетона;

- возможность расширения сырьевой базы строительства за счет повышения устойчивости смесей к расслоению и осадке;

- снижение энергоёмкости производства за счет широкого применения пеносмесей различной плотности в монолитном и сборном строительстве.

Особенности формирования структуры фибропенобетонных смесей таковы, что время, необходимое для их расслоения под действием гравитационных сил и за счет колебаний температуры окружающей среды, увеличивается в несколько раз, а сроки схватывания, как и в традиционных ячеистобетонных смесях, регламентируются рецептурой. Эти особенности позволяют изготавливать высококачественные фибропенобетонные массивы даже в постро­ечных условиях и укладывать фибропенобетонные смеси при среднесуточной температуре +2 ^оС. Существующие нормативные документы ограничивают возможность применения традиционных пенобетонных смесей температурой +15 ^оС [11].

Опыт применения фибропенобетона плотностью 700 кг/м³ при среднесуточной температуре +2 ^оС имеет ООО «МИС», который осуществил укладку фибропенобетонной звукоизоляции в ноябре – декабре 2001г.

Результаты испытании контрольных образцов, отобранных из отформованных массивов, показали, что через сутки после укладки на железобетонное перекрытие фибропенобетон имел прочность при сжатии 0,4-0,6 МПа (то есть при хождении по поверхности отформованного массива не оставалось следов) Расслоения по высоте не наблюдалось, хотя для изготовления смеси исполь­зовался речной песок с модулем крупности 1,12, а соотношение цемент: заполнитель составляло 1:1.

Фибропенобетон отличают: низкая энергоемкость производства, обширная и недефицитная сырьевая база, высокие эксплуатационные и гигиенические свойства, возможность утилизации изделий, утративших свои потребительские свойства.

Обобщая вышеизложенное, можно заключить, что при таких свойствах, какими обладает фибропенобетон, его можно считать одним из самых эффективных стеновых и теплоизоляционных материалов.