31.10.2008 10:41:44
В последние годы в современномстроительстве четко определилась тенденция к использованию энергоэффективныхстроительных материалов. Опережающий рост масштабов строительства, вызванныйнеобходимостью расширения воспроизводства, требует быстрого развития сырьевойбазы для производства изделий строительного назначения. Перспективность материаловоценивается не только эксплуатационными показателями, но и распространенностьюи доступностью сырьевой базы.
ВРеспублике Беларусь изделия из ячеистых бетонов автоклавного твердения производит9 промышленных предприятий. На ряде предприятий проведена реконструкция,установлены новые технологические линии, позволяющие выпускать изделия точныхгеометрических размеров (1–2 категории кладки), соответствующие требованиям СТБ1117-98 и EN 771-4.
За последние10 лет введены новые нормативно-технические документы, регламентирующиефизико-технические, теплотехнические и эксплуатационные показатели свойствячеистого бетона. Это способствует его широкому использованию в строительнойпрактике.
Основнымвидом продукции изделий из ячеистого бетона являются блоки стеновые по СТБ1117-98 и плиты теплоизоляционные по СТБ 1034-96.
При производстве изделий изячеистого бетона образуются отходы послеавтоклавной обработки в виде обрезок и некондиционнойпродукции. После реконструкции ОАО «Сморгоньсиликатобетон» и ЗАО «МогилевскийКСИ» с установкой технологических линий фирмы «Маза-Хенке» количество отходовпослеавтоклавной обработки увеличилось за счет подрезного слоя, остающегося наотверждающем днище формы. С 2007 года в Республике Беларусь введено в действиеСТБ 1724-2007 «Утеплитель дробленый из ячеистых бетонов». Широкого применения встроительстве дробленый утеплитель из ячеистого бетона не находит из-за низкойпрочности и высокой сорбционной влажности.
В УП «НИИСМ» проведеныисследования по рациональному применению данных отходов в технологиипроизводства строительных материалов. Установлено, что фракционированные отходыавтоклавного ячеистого бетона могут быть использованы в качестве заполнителядля легких бетонов в технологии производства стеновых блоков, декоративных иоблицовочных плит, сухих строительных смесей.
В технологии производстваизделий — блоков стеновых, перемычек брусковых, плит облицовочных — дробленныйячеистый бетон предлагается использовать в качестве пористого заполнителя.
Технология изготовления состоитиз следующих стадий: подготовка заполнителя (этап включает в себяфракционирование и обработку отходов раствором гидрофобизатора); последовательноесмешивание всех компонентов смеси; виброформование; отверждение изделий. Вотличие от технологии традиционных бетонов данная технология имеет своюспецифику, связанную с подготовкой заполнителя. Учитывая высокую способностьвпитывать воду и повышенную сорбционную влажность ячеистого бетона, особое местозанимает обработка заполнителя специальными растворами гидрофобизатора, чтоспособствует снижению водотвердого отношения смеси при формовании изделий иповышению их прочности.
Сырьевая смесь бетона содержит 70–80% фракционированного заполнителя на основе автоклавного ячеистого бетона, 20–25% цемента и до 5 % функциональных добавок (гидрофобизатор, пластификатор).Расход цемента составляет 260–320 кг на 1 м3 бетона.
Опытные партии стеновых блоковиз отходов производства ячеистого бетона выпущены на ОАО«Сморгоньсиликатобетон» и ОАО «Забудова». На ОАО «Сморгоньсиликатобетон» былитакже изготовлены образцы экспериментальных сборно-монолитных перемычек.Проведены исследования свойств данных материалов.
| Физико-механические свойства | Перемычка | Блок |
| Средняя плотность, кг/м3 | 1000–1500 | 760–800 |
| Прочность при сжатии, МПа | 3,2–10,0 | 5,2 |
| Морозостойкость, циклов | 50 | 35 |
| Влажность, % | 6,2 | 9,6 |
Таблица 1. Физико-механические свойства
Исследования по определениютеплопроводности стеновых блоков были выполнены в климатической камере,состоящей из холодного и теплого отсеков и измерительной системы дляопределения термического сопротивления и сопротивления теплопередаче фрагментастенового ограждения из исследуемых блоков. Кладку фрагмента выполняли безраствора и кладочных швов. Вертикальные и горизонтальные швы с обеих сторонфрагмента герметизировали парафиновой мастикой. При помощи подключенных датчиковрегулярно проводились теплотехнические измерения.
Результаты экспериментальногоопределения теплотехнических свойств блоков из отходов производства ячеистогобетона приведены в табл. 2.
| Теплотехнические свойства | Блоки плотностью (в сухом состоянии), кг/м3 | ||
| 760 | 812 | 807 | |
| Температура поверхности блока (холодный отсек климатической камеры), °C | –17,71 | –17,78 | –17,00 |
| Температура поверхности блока (теплый отсек климатической камеры), °C | 20,85 | 20,94 | 21,02 |
| Плотность теплового потока через испытываемый блок (теплый отсек климатической камеры), Вт/м2 | 19,48 | 20,13 | 19,79 |
| Термическое сопротивление блока, м2•°C/Вт | 1,979 | 1,924 | 1,921 |
| Теплопроводность блока, Вт/м•°C | 0,193 | 0,199 | 0,199 |
Таблица 2
Из полученных результатовследует, что теплопроводность блоков стеновых из отходов производстваавтоклавного ячеистого бетона плотностью 760–800 кг/м3 составляет0,193–0,199 Вт/м•°C,при этом плотность теплового потока через испытываемые блоки составила состороны теплого отсека камеры 19,5–20,1 Вт/м2. Согласно ТКП45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования»коэффициент теплопроводности в сухом состоянии для керамзитобетона и газобетонаплотностью 800 кг/м3 не должен превышать 0,21 Вт/м•°C.
На основании проведенныхисследований разработаны технические условия ТУ BY 100122953.534-2007 «Блоки стеновые изотходов производства автоклавного ячеистого бетона».
В процессе выполненияисследований по рациональному использованию отходов производства автоклавногоячеистого бетона разработаны составы кладочных и штукатурных смесей, где вкачестве заполнителя используются фракционированный ячеистый бетон.
В разработанных составах сухихстроительных смесей крупность зерен заполнителя должна быть не более:
1,25 мм — в штукатурныхрастворах для накрывочного слоя и однослойных покрытий (допускается содержаниезерен свыше 1,25 ммв количестве не более 0,5 %);
2,5 мм — в штукатурныхрастворах для обрызга и грунта (допускается содержание зерен свыше 2,5 мм в количестве не более2,5%);
2,0 мм — в кладочныхрастворах, укладываемых тонким слоем (допускается содержание зерен свыше 2,0 мм в количестве не более2,5%);
5,0 мм — в кладочных имонтажных растворах (допускается содержание зерен свыше 5,0 мм в количестве не более3,0%).
В зависимости от назначениясмеси подразделяют на следующие типы:
— растворная смесь штукатурная:
— тонкодисперсная, с крупностьюзаполнителя не более 0,315 мм,
— крупнозернистая, с крупностьюзаполнителя не более 2,5 мм;
— растворная смесь кладочная:
— кладочная тонкослойная скрупностью заполнителя не более 2 мм,
— кладочная и монтажная скрупностью заполнителя не более 5 мм.
Проведены экспериментальныеисследования по подбору рецептурных составов сухих строительных смесей наоснове отходов ячеистобетонного производства, изучены физико-механическиесвойства строительных смесей.
Растворные сухие смеси содержатв своем составе портландцемент, наполнитель(доломитовая мука), редиспергируемую добавку («Виннапас»), водоудерживающуюдобавку (Метилцеллюлоза «Walocel 15000 РP),пластифицирующую добавку («Реламикс», «ПФМ», «Мелмент»), отходыячеистого бетона.
Смеси по основнымфизико-механическим свойствам соответствуют требованиям, приведенным в табл.3.
| Наименование показателя | Нормы для смесей | |
| кладочная | штукатурная | |
| Марка по подвижности | Пк2, св. 4 до 8 см вкл. | Пк2, св. 4 до 8 см вкл. |
| Прочность раствора в проектном возрасте | ?М25 | ?М50 |
| Теплопроводность, Вт/м•К | ?0,26 | ?0,28 |
| Средняя плотность раствора, кг/м3 | ?1250 | ?1300 |
| Морозостойкость, циклов | ?35 | ?25 |
| Прочность сцепления с основанием, МПа | ?0,2 | ?0,4 |
Таблица 3. Физико-механические свойства растворных смесей
На растворные смеси разработаны технические условия ТУ ВY 100122953.538-2007 «Растворные смеси изотходов производства автоклавного ячеистого бетона», технология производствасмесей осваивается на ОАО «Сморгоньсиликатобетон».
Совместно с ОАО «Сморгоньсиликатобетон» разработаны составы,технологический регламент и технические условия на перемычку. Выпущены опытныепартии перемычек, испытания которых проведены в отраслевой лабораториииспытаний строительных конструкций БНТУ. Комплект рабочих чертежей разработанРУП «Гродногражданпроект». Во втором полугодии 2008 года начнется промышленноепроизводство перемычек.
Производство строительныхматериалов из дробленых отходов ячеистого бетона не требует значительныхкапиталовложений и может быть организовано практически на любом предприятии отрасли.