Свойства, характеризующие качество ячеистых материалов, можно подразделить на функциональные (специфические) и строительно-эксплуатационные (общие).

Основные функциональные свойства, выделяющие ячеистые бетоны (материалы) среди других строитель­ных материалов ~ высокие теплозащитные и акусти­ческие показатели; огнестойкость и теплоемкость, ко­торая исключает значительные температурные колеба­ния в течение суток; способность поддерживать на ста­бильном уровне относительную влажность внутри по­мещений; низкая средняя плотность, которая обеспе­чивает высокую сейсмоустойчивость конструкций, зда­ний и сооружений.

Одним из основных показателей, регламентирую­щим область применения силикатных ячеистых мате­риалов, является средняя плотность. Значения послед­ней могут колебаться от 200 до 1000 кг/м3. Соответст­вующим образом меняется теплопроводность от 0,062 Вт/(м °С) до 0,27 Вт/(м °С), и назначение ячеистых бе­тонов — от теплоизоляционных до конструкционных.

Средняя (кажущаяся) плотность основная норма­тивная характеристика, характеризующая массу еди­ницы объема материала вместе с порами, и представ­ляет собой отношение массы сухого материала к его объему.

Теплопроводность — способность проводить теплоту, при температурах применения до 300°С, зависит от средней плотности и влажности ячеистых бетонов и возрастает с увеличением последней.

Величина фактической теплопроводности ячеистого бетона (Дф) в зависимости от его влажности (W) может быть определена по формуле Б. Н. Кауфмана:

Хф = XcyX(J + W-5W/100%), (24)

Где Л СуХ -- теплопроводность высушенного до постоянной массы ячеистого бетона, Вт/(м-°С); Sw - прирост теплопроводности на 1% объемной влажности, %.

По данным НИИЖБА, 8W в зависймости от сред­ней плотности ячеистого бетона имеет следующие зна­чения (табл.16).

Таблица 16. Прирост теплопроводности на 1% объемной влажности для ячеистого бетона различной плотности

I

Значения

Показатели

300 400 500 600 700 8,2 8 7,2 7 6,3

На 1% объемной влажности

Из табл. 16 следует, что по мере снижения средней плотности прирост теплопроводности на каждый про­цент увеличения объемной влажности возрастает на большую величину. Например, при относительной влажности окружающей среды Р/Р0 — 0,5-0,6 равно­весная влажности ячеистого бетона средней плотностью 600 кг/м3 достигает 5% по массе или 3% по объему. Это, в соответствии с формулой (24) — при 8 w=7%, Приводит к увеличению теплопроводности (Лф) на 21% по сравнению с ячеистым бетоном, высушенным до по­стоянной массы (Лсух).

. Вместе с этим в ряде докладов на международном симпозиуме РИЛЕМ по автоклавным ячеистым бето­на, состоявшегося в г. Лозанне в марте 1982 г., пока­зано, что для ячеистых бетонов средней плотностью 490-870 кг/м3 прирост теплопроводности на каждый 1% увеличения влагосодержания по массе практически не зависит от плотности бетона и составляет $w=4% или Sw=6% на 1% увеличения влагосодержания по объему.

В связи с этим при изготовлении ячеистобетонных изделий необходимо предусмотреть их защиту от ув­лажнения в процессе перевозки, монтажа и эксплу­атации.

Влажность ячеистого бетона после автоклавной об­работки, в зависимости от принятой технологии фор­мования, параметров и режимов автоклавной обработ­ки может колебаться в значительных пределах — 10 — 15% до 25 — 40% по массе. Равновесная — влажность стеновых конструкций, равная 5 — 6%, и перекрытий, равная 3 — 5%, достигается в отапливаемых зданиях или помещениях с хорошей вентиляцией через 1-2 года эксплуатации.

Средняя плотность, кг/м3 Прирост теплопроводности

В зданиях же с плохой вентиляцией или неотапли­ваемых помещениях может возникнуть проблема кон­денсации влаги. Для снижения конденсации влаги, вызванной миграцией влаги из теплого внутреннего

T »
	К

Ч. У'

Помещения в направлении холодного наружного возду­ха, стены и покрытия рекомендуется [5] отделывать внутренней пароизоляцией, а снаружи отделывать вен­тилируемой облицовкой, обеспечивающей высушива­ние ячеистого бетона.

Уменьшение влажности ячеистого бетона до равно­весной с окружающей средой сопровождается деформа­цией усадки. На рис. 20 приведена характерная кри­вая усадки силикатного ячеистого бетона при измене­нии его влажности. Так как влажность ячеистого бето­ну в реальных условиях эксплуатации практически никогда не опускается ниже равновесной, то влажност - ную усадку ячеистого бетона во многих зарубежных странах обычно определяют по методике РИЛЕМ — при уменьшении влажности образцов ячеистого бето­на от водонасыщенного состояния до равновесного при относительной влажности воздуха Р/Р0 =0,43 и темпе­ратуре +20°С.

Одним из основных показателей является показа­тель предела прочности при сжатии и растяжении при изгибе. Качество ячеистого бетона, как правило, оце­нивают по значению показателя коэффициента конст­руктивного качества (А), который определяется по формуле:

А = Асж/Ро • (25)

Долгое время за Ксж принимался показатель пре­дела прочности при сжатии образцов-кубов с размером ребра 10 см, высушенных до постоянной массы.

Рис. 20. Усадка ячеистого бетона при изменении его влажности

В настоящее время за Ксж принимается значение показателя предела прочности образцов-кубков с раз­
мером ребра 15 см при влажности 10+2%. Авторы [8] предложили этот показатель обозначать как коэффи­циент прочности (Кн).

Между этим показателем и коэффициентом конст­руктивного качества существует следующее соотноше­ние: Кн =0,7А.

В частности, по данным за 1985-1987гг., средние значения коэффициента прочности для стеновых пане­лей из ячеистого бетона средней плотностью 700 кг/м3 составлял около 86; для панелей покрытий и чердач­ных перекрытий средней плотностью 730 кг/м3 — 75; для мелких стеновых блоков и перегородочных плит из ячеистого бетона средней плотностью 650 кг/м3 — 93; для теплоизоляционных и акустических плит — 78.

Ячеистый бетон характеризуется анизотропией свойств, особенно прочности. В частности, прочность в направлении перпендикулярном вспучиванию, в сред­нем, на 15-20% выше прочности того же материала в направлении, параллельном вспучиванию. Поэтому ис­пытание ячеистого бетона должно проводиться в поло­жении, соответствующем его работе в конструкции.

Прочность ячеистых бетонов зависит от влажности. При увлажнении до 10% прочность силикатного яче­истого бетона снижается в среднем на 25%. Дальней­шее увлажнение до 40-50% по массе приводит к сни­жению прочности до 40% по сравнению с прочностью сухих образцов.

Известно, что любой процесс, приводящий к умень­шению поверхностной энергии (произведения поверх­ностного натяжения на величину полной поверхности), протекает самопроизвольно.

Вследствие этого адсорбционные процессы (физиче­ские или химические) самопроизвольны и приводят к уменьшению свободной энергии системы.

Согласно теории физической адсорбции, развитой в работах Дж. Гибсса, С. Брунауэра, М. М. Дубинина, С. Грега и В. Синга, адсорбционное увлажнение матери­алов определяется относительной влажностью окружа­ющей среды, характером пористости и энергетическим состоянием поверхности твердой фазы материалов. В зависимости от характеристик последних двух факто­ров при постоянной относительной влажности окружа­ющей среды взаимодействие материала с водяными парами будет протекать с различной степенью интен - еивности, а следовательно, будет наблюдаться различ­ная степень увлажнения его. Особенно важен вопрос адсорбционного увлажнения материалов с развитой по­верхностью и со структурой порового пространства, ха­рактеризующейся большим объемом капиллярной по­ристости, в которых при превышении некоторой кри­тической величины относительной влажности окружа­ющей среды начинается процесс капиллярной конден­сации, приводящий к резкому возрастанию влажности материалов. При этом для каждого материала сущест­вует своя критическая величина относительной влаж­ности, зависящая от характеристики структуры твер­дой фазы и порового пространства. Для ячеистых бето­нов она составляет Р/Ро=0,75.

Морозостойкость силикатных ячеистых бетонов мо­жет меняться в значительных пределах — от 35 до 200 и более циклов попеременного замораживания и отта­ивания. Она зависит не только от характеристик пори­стой структуры, но и от качества структуры синтези­руемого силикатного камня межпорового материала и влагосодержания ячеистого бетона. В частности, отме­чается [5], что микроразрушения в ячеистом бетоне могут возникнуть при замораживании в том случае, если влажность материала в каком-то его микрообъеме превысит критическую. Например, для ячеистого бето­на средней плотностью 500 кг/м3, полученного по тех­нологии фирмы "Сипорекс", критическая влажность составляет около 40% по объему. В реальных условиях транспортировки, монтажа и эксплуатации ячеистобе­тонных изделий и конструкций увлажнение практиче­ски никогда не превышает 25-30% по объему. Однако развитая капиллярная пористость ячеистых бетонов не исключает возможности их увлажнения до критиче­ской влажности при длительном контакте незащищен­ных поверхностей с водой. Например, фундаментные блоки без гидроизоляции, при длительном выдержива­нии стеновых блоков на стройплощадке под открытым небом и т. д.

Не менее опасным, с точки зрения обеспечения мо­розостойкости, является использование ячеистобетон­ных изделий и конструкций без внутренней пароизо - ляции в помещениях с относительной влажностью вы­ше 0,75. В этом случае, если увлажнение в результате миграции и конденсации влаги превалирует над высу­шиванием ячеистого бетона, то влажность наружных поверхностей окружающих конструкций может до­стичь и даже превысить критическую. Это явление, наблюдаемое в холодное время года, приводит к сни­жению морозостойкости ячеистого бетона, что проявля­ется в отслоении отделочного покрытия или разруше­нии наружных поверхностных слоев изделий и конст­рукций.

В связи с изложенным, применение ячеистобетон­ных изделий и конструкций в климатических зонах с отрицательной температурой наружного воздуха в зимнее время должно предусматривать меры защиты от возможного переувлажнения. В частности, это до­стигается при создании условий, когда высушивание значительно превышает увлажнение в результате миг­рации и конденсации влаги в порах ячеистого бетона.

Очень ценным свойством ячеистых бетонов являет­ся высокая огнестойкость. Предел огнестойкости (в ча­сах) армированных конструкций зависит от степени защищенности арматуры и времени нагрева ее до кри­тической температуры — t=550°C. Отмечается [5], что во многих случаях конструктивные элементы из яче­истого бетона после небольшого ремонта могут продол­жать длительное время эксплуатироваться, снижая убытки от пожара и способствуя быстрому восстановле­нию разрушенных зданий. В ряде зарубежных стран плиты из ячеистого бетона используют для защиты стальных конструкций от огня и повышения огнестой­кости бетонных конструкций.

Ячеистые бетоны ввиду развитой пористости и от­носительно большого содержания сообщающихся пор обладают высокими акустическими свойствами: звуко­поглощающей и звукоизолирующей способностью.

Например, декоративно-акустические плиты "Си- лакпор" из ячеистого бетона средней плотностью 300 — 350 кг/м3 и имеют коэффициент звукопоглощения 0,35 - 0,7 при частоте звука 125 - 2000 Гц.

Стены из ячеистого бетона обладают высокой зву­коизолирующей способностью. Например, при средней плотности 400 — 500 кг/м3 и толщине 8 см звукоизо­ляция стены составляет 32 — 34 дБ. Повышение плот­ности ячеистого бетона до 900 — 1000 кг/м3 позволяет повысить его звукоизоляцию в несколько раз.

В этой связи эффективным является использование ячеистого бетона для возведения межквартирных и межкомнатных перегородок в том числе и в монолит­
ном варианте на основе золоцементных или известко - во-пуццолановых композиций.

Ячеистый бетон легко обрабатывается: режется, сверлится, строгается, пробивается гвоздями. Это по­зволяет получать из него декоративно-отделочные эле­менты и панно для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений.

Основные требования по средней плотности, проч­ности и теплопроводности, предъявляемые к автоклав­ным ячеистым бетонам, согласно ГОСТ 25485-82 "Бето­ны ячеистые. Технические условия", приведены в табл. 17.

Таблица 17. Значения показателей основных свойств автоклавных ячеистых бетонов в соответствии с ГОСТ 25485-82

Назначение

Ячеистого

Бетона

(вид

Марка, кгс/см: (М)

Класс Бетона (В)

Бетона) средняя плот­ность, кг/м3 теплопроводность в сухом состоянии (А.), Вт/ (м-°С) не более

Наименование показателей

На песке на золе

Коэффи­циент па- ропрони - цае мости, г/м-ч

(не менее)

300	5	0,35	0,07	0,07
400	10	0,75	0,09	0,08
500	25	1,5
	15	1	0,10	0,09
	10	0,75
	35	2,5
600	25		0,12	0,11
	15	1
	50	3,5
700	35	2,5	0,15	0,13
	25
	75	5
800	50	3,5	0,18	0,15
	35	2,5
	100	7,5
900	75	5	0,21	0,17
	50	3,5
	150	10
1000	100	7,5	0,25	0,2
	75	5
	200	15.
1100	150	10	0,29	0,22
	100	7,5
	250	17,5
1200	200	15	0,33	0,25
	150	10

Теплоизоля­ционный

0,035

Конструк- ЦИоННО- Теплоизо- Ционный

0,013

Конструк­ционный

Что же касается деформаций усадки, то стандарт регламентируют величину полной усадки, определяе­мой при высушивании ячеистого бетона до постоянной массы, которая для ячеистых бетонов средней плотно­стью Пл 500 — Пл 1200 на песке не должна превы­шать

0,5 мм/м, а на золе -£§£"40,7 мм/м.

Вместе с этим, нам представляется целесообразным при пересмотре указанного стандарта, с учетом реко­мендаций РИЛЕМ и предложениями многих отечест­венных ученых и исследователей, за величину влажно - стной усадки ячеистого бетона принимать значения усад­ки ячеистого бетона при высушивании от послеавток - лавной до равновесной, соответствующей относитель­ной влажности среды Р/Ро=0,43 при t=+20°C.

Применение силикатных ячеистых материалов

Ячеистые силикатные материалы нашли широкое применение в различных областях современного строи­тельства, что обусловлено специфическими особенно­стями пористой структуры и соответственно многообра­зием функционального назначения.

В частности, несущая способность ячеистых бетонов при характерной для них низкой плотности достаточ­на для изготовления ограждающих конструкций стен и покрытий, элементов перекрытий и несущих элемен­тов четырех-пятиэтажных зданий.

Высокие теплозащитные характеристики, огнестой­кость, теплоемкость и влагоемкость обусловливают уникальное сочетание в одном материале всех тех по­ложительных качеств, которые в отдельности присущи традиционным строительным материалам. При этом низкая средняя плотность способствует снижению на­грузки на фундамент и обеспечивает высокую сейсмо- устойчивость зданий и сооружений, возведенных с применением ячеистых бетонов.

Наиболее индустриальными конструкциями, ус­пешно используемыми в крупнопанельном домострое­нии, являются панели стен и покрытий жилых и про­изводственных зданий.

Стеновые панели изготавливают применительно к Полосовой схеме или однорядной разрезке наружных стен [8].

Б)

6)

Г)

В первом случае они состоят из поясных элементов шириной 1,2; 1,3; 1,4; и 1,5 м и длиной до 6,4 м, а также простеночных элементов размерами 1,2x1,4 и 1,3x1,6 м (рис.21). Во втором случае панели выпуска­ются высотой на этаж (2,8 м) и длиной, равной одному или двум планировочным модулям (до 6 м), т. е. раз­мерами на одно или два окна (рис.22). Эти панели ха­рактеризуются полной заводской готовностью и поэто­му являются наиболее индустриальными. Организация впервые в мировой практике производства двухмо - дульных панелей для стен жилых зданий стало воз­можным благодаря применению автоклавов диаметром 3,6 м, выпуск которых также впервые был освоен в Советском Союзе. Все это говорит о больших потенци-

Рис. 22. Стеновые панели, изготавливаемые и индивидуальных формах А, б - для гражданских зданий; в - для произ­водственных зданий

Альных возможностях отечественной технологии, высо­ком уровне проектирования и научных разработок.

Стеновые панели жилых зданий полосовой разрез­ки менее индустриальны, чем панели однорядной раз­резки. При их применении на стройке приходится осу­ществлять установку в проемы столярных изделий, что очень трудоемко. Однако полосовые панели приме­няются шире, чем двухмодульные, так как их произ­водство проще и доступно тем заводам, на которых имеются автоклавы малого диаметра (2 и 2,6 м). Сте­новые панели полосовой разрезки для жилых зданий производятся на более чем 20 заводах.

Стеновые панели для промышленных зданий (рис.22,б), которых производится почти столько же, сколько и для жилых, т. е. 500 тыс. м3 в год, имеют ос­новные размеры 1,2x6 и 1,8x6 м. Имеются также до - борные элементы шириной 0,9 м, простеночные и уг­ловые элементы. Данные конструкции весьма рацио­нальны, эффективны, широко применяются и удобны в монтаже. На эти изделия имеются типовые чертежи, утвержденные Госстроем СССР [8].

Стеновые панели из ячеистых бетонов для стен сельскохозяйственных производственных зданий го­раздо эффективнее панелей из легких бетонов и трех­слойных панелей. Здания из ячеистобетонных конст­рукций являются более теплыми, долговечными и та­ким образом могут способствовать повышению продук­тивности животноводства.

НИИ строительства Госстроя Эстонской ССР и НИ - ИЖБ Госстроя СССР, обобщив имеющийся опыт и проведя соответствующие исследования, в 1979 г. за­кончили разработку и издали "Рекомендации по про­ектированию и применению однослойных наружных ограждающих конструкций из ячеистых бетонов в жи­вотноводческих и птицеводческих зданиях". Эти реко­мендации были рассмотрены и одобрены секцией На­учно-технического совета Госстроя СССР. Они являют­ся новым существенным шагом в расширении приме­нения ячеистых бетонов в сельскохозяйственном строи­тельстве. Использование этих рекомендаций позволяет более правильно проектировать различные животно­водческие здания со стенами из ячеистобетонных пане­лей и мелких блоков.

Новым направлениям являются предложения по применению ячеистых бетонов в районах с - сейсмиче­ским воздействием. В результате специальных исследо­ваний НИИЯСБа было доказано, что ячеистые бетоны могут применяться в наружных стенах зданий при строительстве их в сейсмоопасных районах. Были раз­работаны соответствующие предложения для главы СНиП II-7 "Строительство в сейсмических районах" и в 1980 г. составлено "Руководство по проектированию конструкций из ячеистых бетонов для строительства в сейсмоопасных районах".

В связи со строительством новых и реконструкцией большинства старых предприятий с переводом их на прогрессивную резательную технологию заслуживают внимания разработки Ленпромстройпроекта, НИПИ- силикатобетона и НИИЯСБа по организации производ­ства стеновых панелей промзданий по резательной технологии. Применение этой технологии предъявляет к армированию следующие специфические требования. Необходима точная фиксация арматурных пространст­венных каркасов в формах в подвешенном положении. Концы поперечных стержней не должны выступать за пределы продольных стержней, чтобы не вызывать об­рыва режущих струн при работе резательной машины. Требуется укрупнительная сборка панелей после их ав­токлавной обработки, так как ширина панелей, фор­муемых на резательных машинах типа "Универсал", равна 0,6 м, а наиболее распространенные панели дол­жны иметь ширину 1,2 и 1,8 м (см. рис.21).

Рабочие чертежи панелей (шифр НСБ-12-254/80 вып. 1 и 2) разработаны с учетом этих требований. Они предназначены для изготовления изделий преимуще­ственно в виде составных панелей (шириной 1,2-1,8 и 2,4 м). Однако по ним могут изготавливаться и исход­ные элементы панелей шириной 0,6 м.

При использовании новых стеновых панелей пром­зданий сокращаются трудозатраты, приведенные за­траты и стоимость монтажа, а также снижается рас­ход стали (на 1,4 — 2,5 кг/м2 по сравнению с пане­лями, изготовляемыми по типовым чертежам серии 1.432-14).

Распространение чертежей (ЯСБ-12/254/80) поруче­но Госстроем СССР Ленпромстройпроекту.

Наряду с разработкой составных стеновых панелей промзданий продолжалась разработка составных стено­вых панелей для жилых зданий. НИИСМИ и Киев - ЗНИИЭП разработана номенклатура крупных блоков
из ячеистого бетона и на их основе типовые проекты сельских и городских жилых домов. Стеновые блоки включают: полосовые, простеночные, парапетные и по­доконные элементы. В наружных элементах стен при­менен ячеистый бетон марки по плотности и класса по прочности (Д/В)=600/1,5, в элементах внутренних стен — 800/3,5. Толщина всех элементов 300 мм. На базе унифицированной номенклатуры крупных блоков разработаны типовые проекты жилых домов серии 144 для 1- и 2-этажных сельских, 5- и 9-этажных город­ских. В проектах сельских домов наружные и внутрен­ние стены выполнены из ячеистобетонных блоков мар­ки по плотности Д600. Проекты 5-этажных домов разработаны в двух вариантах:

А) наружные и внутренние стены из ячеистобетон­ных блоков плотностью соответственно Д600 и Д800; наружные стены из ячеистобетонных блоков плотно­стью Д600, а внутренние из силикатобетонных блоков (Д/В), равные 1800/10. В 9-этажных домах серии 144 наружные стены из ячеистого бетона, а внутренние из силикатобетонных блоков.

Вся номенклатура крупных стеновых блоков серии 144 включает 44 элемента из ячеистого бетона и 30 — из силикатного бетона.

Состав номенклатуры крупных блоков приведен в табл.18

Таблица 18. Состав номенклатуры крупных блоков домов серии 144

Количество типоразмеров

Тип домов

Силикатные блоки

Ячеистобетонные блоки

TOC o "1-3" h z 1-, 2-этажные 12 _ -

5-этажные 31 ' 14

9-этажные 28 24

Создание номенклатуры крупных блоков и проек­тов домов выполнялись одновременно с разработкой технологии изготовления изделий, при этом учитыва­лась оснащенность заводов формочным и резательным оборудованием. В результате проведенной совместно с заводами работы создана гибкая технология крупных ячеистобетонных блоков, позволяющая изготовлять из­делия как формованием в индивидуальных формах с переналаживающимися вкладышами, так и разрезкой

%

Sj

6)

Ч

Рис. 23. Схемы формования и разрезки крупных ячеистобетонных блокон длн домов серии 144 А - горизонтальная разрезка; б - изготовление в индивидуальных формах; в - вертикальная разрезка

Vzzzzzzzzzzzz. 1200

Крупноразмерных массивов на отдельные элементы. Использованы три основные схемы: формование в ин­дивидуальных формах; вертикальная разрезка масси­вов, горизонтальная разрезка массивов, а также их со­четание (рис.23).

Для изготовления изделий по первой схеме разра­ботаны индивидуальные формы. Образующуюся "гор­бушку" предусмотрено прикатывать горячим валом с электроподогревом. По этой технологии формуются все типы изделий как простеночные, так и полосовые. При этом способе используется резательное оборудова­ние института НИИПИсиликатобетон. Вертикальной разрезкой массивов изготовляются полосовые элементы (перемычные и подоконные блоки) высотой 0,6...0,7 м.

Способом горизонтальной разрезки выпускаются простеночные, и полосовые элементы. Для этой цели разработана универсальная технологическая оснастка и установка для разрезки массивов. Предусмотрена двухслойная (высота массива 0,6 м) и трехслойная (высота массива 0,9 м) разрезка с применением форм трех типов — шириной 1,2; 1,5 и 1,8 м, что позволяет выпускать в них всю номенклатуру изделий.

В частности, по первой и второй схеме изготовле­ние блоков организовано на Сумском ЗСК и Славут-
ском ЗССМ, а по третьей схеме на Белгород-Днестров­ском ЭЗЯБиН.

По технологии предусмотрена доавтоклавная и по- слеавтоклавная архитектурная отделка поверхности наружных блоков. Доавтоклавная отделка поверхности блоков производится при их формовании в индиви­дуальных формах "лицом вниз" с применением дробле­ных каменных материалов и рельефообразователей. - Послеавтоклавная обработка осуществляется составами типа "Декор" или полимерцементными красками.

Промышленный выпуск ячеистобетонных блоков для домов серии 144 освоен на заводах Минстроймате - риалов УССР в 1984 г. На Сумском ЗСК и Белгород - Днестровском ЭЗЯБиИ выпущено около 20 тыс. м3 крупных ячеистобетонных блоков, из которых построе­но более 500 сельских домов усадебного типа. В 1986 г. на Белгород-Днестровском и Славутском заводах наря­ду с элементами для сельских домов начато освоение производства изделий для возведения 5- и 9-этажных жилых домов серии 144.

НИИСМИ совместно с Белгород-Днестровским ЭЗЯ­БиИ освоено производство ячеистобетонных элементов с полимерцементным покрытием, предназначенных для устройства полов животноводческих помещений. Средняя плотность ячеистого бетона 600 — 700 кг/м3, толщина блоков и панелей 15 и 20 см. Толщина поли - мерцементного покрытия 0,2-0,5 см. Полимерцемент-, ное покрытие наносится непосредственно на объекте строительства и состоит из цемента марки 400, запол­нителя, воды, полимерного связующего и стабилизиру­ющей добавки. Состав полимерного связующего: акри­ловая эмульсия МБМ-5С, латекс синтетический СКС - 65 ГИ или их смесь и стабилизатор ОП-7 или ОП-Ю.

Полы из ячеистобетонных элементов успешно при­менены в коровниках и свинарниках колхозов и сов­хозов Одесской области.

По теплоизоляционным свойствам ячеистобетонные полы с полимерцементным покрытием приближаются к деревянным. Долговечность таких полов до 20 лет в то время как деревянных не превышает 1-2 г.

Как уже отмечалось (см. п. 1.3), наиболее рентабель­ным является производство крупноразмерных армиро­ванных теплоизоляционных плит, которые использу­ются для утепления покрытий. Применение теплоизо­ляционных плит наиболее эффективно в покрытиях

Рис. 24. Схема покрытая с применением арми­рованной теплоизоляции А - чердачные покрытия; б — совмещенные (бесчердачные покрытия) ; 1 - несущая железо­Бетонная плнта; 2 - армированная теплоизоля­ционная плнта

Жилых и общественных зданий с железобетонным чер­дачным перекрытием. Плиты изготовляют из силикат­ного ячеистого бетона плотностью 400-500 кг/м3 пло­скими и переменной толщины для утепления чердач­ных и бесчердачных (совмещенных) покрытий (рис.24).

Армирование плит осуществляется пространствен­ными каркасами или сетками из арматурной проволо­ки класса B-I диаметром 4-5 мм, расположенными в двух уровнях. Расход стали на 1 м2 плиты в среднем составляет 2-3 кг. В настоящее время заводы ячеистого бетона выпускают армированные теплоизоляционные плиты шириной 1,5-1,8 м, длиной 2-6,4 м. Для защи­ты изделий от увлажнения в период транспортировки и строительства на верхнюю поверхность плит в завод­ских условиях наносят гидроизоляционное покрытие. Ежегодно в стране производится более 130 тыс. м3 ар­мированных теплоизоляционных плит.

Наиболее широкое применение в нашей стране и за рубежом находят стеновые ячеистобетонные блоки. В Прибалтике на их долю приходится около 40% общего объема производства ячеистобетонных изделий. Особую актуальность в связи с Продовольственной программой приобрело использование мелких блоков из ячеистого автоклавного бетона в строительстве сельских жилых,

Культурно-бытовых и производственных зданий. Ши­рокий опыт, накопленный в Эстонии, Литве, Латвии, Белоруссии, показывает, что это наиболее экономич­ный способ решения проблемы строительства на селе, в первую очередь индивидуального строительства.

ЛенЗНИИЭПом Госгражданстроя при Госстрое СССР разработаны типовые проекты серии 216 индуст­риальных жилых домов усадебного типа с надворными постройками из мелких ячеистобетонных блоков. В со­став серии 216 входит 18 типов различных жилых до­мов и 13 типов отдельно стоящих хозяйственных на­дворных построек.

В частности, одноэтажные одноквартирные жилые дома с упрощенным или централизованным инженер­ным оборудованием на две комнаты и на три и четыре комнаты с гаражом;

Одноэтажные двухквартирные с упрощенным или централизованным инженерным оборудованием с трех - и четырехкомнатными квартирами;

Мансардные одноквартирные с упрощенным инже­нерным оборудованием на три, четыре, пять и шесть комнат;

Двухэтажные одноквартирные с централизованным инженерным оборудованием на четыре, пять и шесть комнат;

Одноквартирные с упрощенным инженерным обору­дованием (печное отопление и люфт-клозеты), включа­ющие одноэтажный четырехкомнатный, мансардный пятикомнатный и двухкомнатный шестикомнатный дома.

Отдельно стоящие хозяйственные надворные по­стройки, в том числе: помещения для содержания скота (типы I, II и III), склад топлива, летняя кухня с погребом, гаражи для мотоцикла и автомобиля, баня, хозяйственное помещение с навесом, летний душ, теп­лица, и др.

Стоимость надворных построек в зависимости от их типа и назначения составляет от 0,33 до 2,33 тыс. руб.

Сметная стоимость 1 м2 общей площади (в базис­ных ценах), например, одноэтажного трехкомнатного жилого дома из ячеистобетонных блоков серии 216 на 8 — 52% ниже, чем аналогичных домов из других ма­териалов.

Исходя из условий строительства, а также разви­тия базы стройиндустрии, каждый проект разработан в различных конструктивных вариантах, позволя­ющих в реальных условиях выбрать оптимальные решения.

Проектом предусмотрены:

Фундаменты — ленточные из бутобетона или мел­ких ячеистобетонных блоков и со специальной гидро­изоляцией;

Стены наружные и внутренние — из мелких яче­истобетонных блоков или крупных ячеистобетонных блоков высотой на этаж, шириной 600 мм (12 марок на всю серию для одной расчетной температуры на­ружного воздуха);

Перекрытия — или из дерева, или ячеистобетонных мелких блоков по монолитным балкам, или многопу­стотные железобетонные настилы;

Перегородки — из мелких ячеистобетонных блоков или из ячеистобетонных "досок" высотой на этаж, ши­риной 600 мм, толщиной 100 мм (одна марка на се­рию), или из дерева с обшивкой сухой штукатуркой;

Кровля ~ скатная по деревянным стропилам с обре­шеткой и покрытием из волнистого асбестоцемента; для мансардных домов принят вариант с черепичной кровлей.

Заслуживают внимания жилые дома и блок-секции на основе утвержденной Госгражданстроем СССР серии 126, разработанные этим же институтом для строи­тельства в Коми АССР (применительно к продукции строящегося Сыктывкарского завода силикатных сте­новых материалов).

Жилые дома и блок-секции конструктивно решены в двух вариантах: первый — стены из мелких блоков с железобетонными междуэтажными и чердачными пе­рекрытиями; второй — стены (внутренние и наруж­ные ) из крупных армированных стеновых блоков вы­сотой на этаж, ячеистобетонные перекрытия толщиной 250 мм и покрытия толщиной 400 мм. Утеплитель — мелкие ячеистобетонные блоки.

Запроектированы индивидуальный одноквартир­ный жилой дом усадебного типа с квартирой из трех комнат, а также сблокированные дома-коттеджи, где каждая квартира имеет отдельный выход на приуса­дебный участок: одноэтажный двухквартирный жилой дом с квартирами из трех комнат, мансардный двух­комнатный дом с квартирами из четырех комнат, двухэтажный четырехквартирный жилой дом с квар­тирами из трех комнат (каждая квартира в двух уров­нях: на первом этаже кухня и общая комната, на вто­ром -- спальная зона).

Блок-секции и дома для строительства в поселках городского типа обеспечены полным инженерным обо­рудованием. Дома усадебного типа имеют два варианта инженерного обеспечения: централизованное (отопле­ние от поселковой сети, водоснабжение — холодное и горячее, канализация — в поселковую сеть, газоснаб­жение ~ природный газ) и упрощенное (отопление от агрегата на твердом топливе, люфт-клозет, газоснабже­ние — от индивидуальных шкафных установок).

Планировочное решение домов с упрощенным ин­женерным оборудованием предусматривает возмож­ность дальнейшего перехода на централизованное обо­рудование (устройство ванных комнат, туалетов).

Планировочные решения жилых домов усадебного типа выполнены с учетом принципа функционального зонирования. Зона дневного пребывания — общая комната, кухня, прихожая, веранда; зона отдыха — спальные комнаты, ванная. В каждом доме предус­мотрен подвал для индивидуального пользования, су­шильный шкаф, холодильная кладовая. Общая комна­та приближена к кухне-столовой и связана непосредст­венно с летним помещением — верандой.

Имеется еще целый ряд типовых проектов и про­ектов повторного применения, разработанных как ЛенЗНИИЭПом, так и другими организациями (КБ по железобетону Госстроя РСФСР, КиевЗНИИЭПом, про­ектными институтами Госстроя СССР, Эстонской ССР и др.).

Около 1,5 млн. м3 общего объема производства яче­истых бетонов приходится на производство теплоизо­ляционных и декоративно-акустических изделий.

Теплоизоляционный ячеистый бетон находит при­менение в качестве утеплителя трехслойных огражда­ющих конструкций и железобетонных покрытий. Ис­пользование теплоизоляционного ячеистого бетона для утепления покрытий дает экономический эффект в размере 6-14 руб/м3 ячеистого бетона.

Представляет интерес разработанная НИИСМИ со­вместно с НИИСК Госстроя УССР и МИСИ им. В. В. Куйбышева технология двухслойных ячеистобетонных плит покрытия, состоящих из конструкционного яче­истого бетона плотностью 800-900 кг/м3 и монолитного теплоизоляционного слоя из ячеистого бетона плотно­стью 150-200 кг/м3. Выпуск партии таких плит был организован на Белгород-Днестровском заводе. Двух­слойные плиты покрытий изготавливаются на одной технологической линии: вначале формируется несущий слой из армированного ячеистого бетона ро=800-900 кг/м3, затем на свежеотформованной поверхности ук­ладывается слой из монолитного теплоизоляционного ячеистого бетонар=180-200 кг/м3. Двухслойная плита подвергается автоклавной обработке и в таком виде, либо с нанесенным после автоклавирования гидроизо­ляционным покрытием, поступает на строительство.

Постоянно ведутся исследования по расширению областей применения теплоизоляционного ячеистого бетона. В частности, исследования НИИЖБа показы­вают возможность использования ячеистого бетона в ка­честве теплоизоляции изотермических резервуаров для хранения сжиженного природного газа при температу­ре —196° С, что позволяет получить значительный на­роднохозяйственный эффект.

На Каунасском ЗСИ "Битукас", экспериментальном заводе ВНИИ теплоизоляции, Темиртауском комбина­те "Промстройиндустрия" организовано производство акустических плит плотностью 350 кг/м3, прочностью при сжатии до 2 МПа. Толщина плит снижена до 35 мм, что обеспечивает повышение выхода плит из 1 м3 материала и снижение себестоимости изделий.

На Павлодарском ЖБИ №4 освоено эксперимен­тальное производство двухслойных газосиликатно-пе - нополистирольных плит ("Силипласт"). Осваивается производство штучных звукопоглотителей из ячеисто­го бетона ("Порасил") плотностью около 300 кг/м3 для промышленных зданий.

Они представляют собой прямоугольные плиты из ячеистого бетона размером 450 х 450 х 50 мм со щеле­вой перфорацией, которую получают путем послеав - токлавной механической обработки на автоматизиро­ванной линии. На этой линии ячеистобетонные блоки разрезаются на плиты-заготовки размером 500 х 500 х 55 мм, калибруются по толщине и по пе­риметру, и фрезеруются под фактурный рисунок. Гото­вый поглотитель обеспыливается и пропитывается вод­ным раствором жидкого стекла.

Звукопоглощающие свойства конструкций из штучных поглотителей исследованы в реверберацион-
ной камере ВНИИтеплоизоляции. Испытывались два вида звукопоглощающих конструкций: плоская обли­цовка (без относа от жесткого основания) и кулисная (ребром к плоскости) с расстоянием между центрами поглотителей от 0,25 до 0,65 м. Звукопоглощающая способность кулисных конструкций зависит от плотно­сти расположения в них поглотителей. Реверберацион - ный коэффициент таких конструкций более 0,8 для всех частот звука. При одинаковом количестве погло­тителей звукопоглощающая способность кулисной кон­струкции выше по сравнению с плоской на 20-25%.

При применении звукопоглотителей в промышлен­ных помещениях их рекомендуется подвешивать к по­толку в кулисном варианте отдельными параллельны - ми рядами или в шахматном порядке. Их можно так­же располагать над отдельным оборудованием на необ­ходимой высоте.

Производство штучных звукопоглотителей освоено на экспериментальном заводе ВНИИтеплоизоляции.

Себестоимость таких изделий по сравнению с ана­логичными минераловатными звукопоглощающими плитами ниже на 1,63 руб/м3, что обеспечивает значи­тельный экономический эффект от их применения.

Широкое применение находит ячеистый бетон и в зарубежной строительной практике при изготовлении армированных стеновых панелей, плит перекрытий, кровельных плит и стеновых блоков.

В ФРГ ячеистобетонные элементы широко приме­няются при строительстве жилых чердачных помеще­ний (мансард), в которых благодаря постоянной влаж­ности и низкой амплитуде колебаний температуры, даже при значительных колебаниях наружной темпе­ратуры, создается комфортный микроклимат.

Высокая огнестойкость и звукоизоляционные свой­ства обусловили применение ячеистобетонных элемен­тов в качестве межкомнатных и межквартирных пере­городок.

В строительстве ФРГ практикуется возведение де­вятиэтажных зданий, в которых наружные и внутрен­ние ненесущие стены изготовлены из ячеистобетон­ных блоков, а внутренние несущие — из силикатного кирпича.

129

В ГДР разработан новый ячеистобетонный тепло­изоляционный плитный материал для кровель со сред­ней плотностью в сухом состоянии 300 кг/м3 и тепло-

407—5
проводностью 0,1 Вт/(м-° С). Его преимуществами по сравнению с плитами из органических теплоизоляци­онных материалов являются относительно гладкая и ровная поверхность, высокая точность размеров, стой­кость к истиранию незначительное набухание и усад­ка. Материал был использован для теплоизоляции кровли в два слоя общей толщиной 175 мм со смещен­ным стыковым швом. Плиты были защищены от ат­мосферных воздействий битумным покрытием. Крите­рием оценки качества теплоизоляционного материала является время, за которое достигается высыхание ма­териала до эксплуатационной равновесной влажности. Газобетон обычно высыхает медленно. Поэтому при укладке нового теплоизоляционного материала средней плотностью 300 кг/м3 были предусмотрены следую­щие технологические и конструктивные меры для сни­жения его начальной влажности и ускорения высуши­вания в процессе эксплуатации: эффективная защита каждой плиты от атмосферных воздействий при хране­нии и монтаже; укладка плит в стык в два слоя со смещенными швами; устройство сети диффузионных каналов в модульной сетке 1200x1200 мм с разрывами через 6 м по краям крыши.

Измерения влажности теплоизоляционных газобе­тонных плит, имеющих диффузионные каналы, прово­дили с помощью электронного поверхностного и диэлектрического зондов (разработка Технического уни­верситета, г. Дрезден). Испытания показали положи­тельное влияние каналов на уменьшение влажности плит.

Фирмы "Итонг" и "Сипорекс" выпускают ячеисто­бетонные изделия с повышенными теплоизолирующи­ми свойствами для возведения наружных стен зданий. Изделия для наружных стен состоят из двух армиро­ванных ячеистобетонных элементов толщиной по 7 см с расположенным между ними слоем жесткого пено­пласта толщиной 11 и 16 см. Наибольшая масса из­делия 113 — 114 кг. Коэффициент теплопроводности стен толщиной 25 и 30 см равен соответственно 0,25 и 0,2 Вт/(м ° С).

Для внутренних несущих стен применяются эле­менты толщиной 15 см, для перегородок 7 и 10 см.

Для обеспечения надежной звукоизоляции квартир в многоквартирных домах предусматривается установ­ка двойных стен из плит толщиной 15 см с воздуш­ным зазором или прослойкой из минеральной ваты толщиной от 30 до 80 мм. Швы снабжены эластичны­ми прокладками. Двухслойные стены обеспечивают снижение уровня шума на 56 — 61 дБ, что выше тре­бований шведского стандарта (55 дБ). Последние ис­следования показали целесообразность перехода к пе­регородкам, состоящим из двух плит толщиной 12,5 см, с зазором между ними 10 см [8].

Рядовая продукция из ячеистого бетона на швед­ских заводах фирм "Итонг" и "Сипорекс" имеет высо­кие показатели. Прочность кубов с ребром 15 см при влажности 8% составляет (в МПа): при средней плот­ности 500 кг/м3 - 3; 600 кг/м3 -4-5; 700 кг/м3 - 5-6.

На предприятиях Швеции и ФРГ (фирма "Хебель") наблюдается тенденция выпуска крупноразмерных па­нелей, получаемых путем укрупнительной сборки в за­водских условиях.

В Финляндии фирма "Лохья Кальккитехдас Сасе- ка" по лицензии шведской фирмы "Сипорекс" изготов­ляет ячеистобетонные плиты, которые используются в покрытиях кровли, в междуэтажных и подвальных пе­рекрытиях жилых и промышленных зданий. Яче­истый бетон имеет плотность (в сухом состоянии) 500 кг/м3, прочность 2,5-3 МПа (кубы с ребром 15 см при влажности 8-12%). Плиты изготовляют длиной 3,5 -- 7,5 м, шириной 50 и 60 см, толщиной от 15 до 30 см. При использовании ячеистобетонных плит в покрыти­ях другая теплоизоляция не применяется [8].

Во Франции фирмой "Сипорекс де Бернон" на пол­ностью автоматизированном заводе ячеистого бетона выпускаются блоки длиной 60 или 75 см, высотой 20 см, толщиной от 15 до 30 см, а также армированные элементы шириной 60 и 75 см. Высокая точность раз­меров позволяет осуществлять укладку блоков с не­большим зазором при помощи специального клеящего раствора.

Армированные кровельные плиты толщиной 10 — 25 см выдерживают нагрузку 2,5 — 3 МПа, плиты пола той же толщины рассчитаны на нагрузку 3 — 5 МПа.

Номинальная средняя плотность изделий 450 кг/м3; прочность на сжатие (по стандарту Р-14-306) — 3 МПа; теплопроводность — 0,17 Вт/(м ° С).

Изготовление составных панелей из ячеистого бето­на размером "на комнату", у которых имеются окна.

Балконные двери, подоконные плиты и отделана на­ружная поверхность, освоено в ЧССР. Особого внима­ния заслуживают проводимые в ЧССР работы по ком­плектации кровельных панелей из ячеистого бетона, при монтаже которых на кровле необходимо только за­клеить и отделать швы, установить фонари и профили. Проходят экспериментальную проверку в жилых и большепролетных промышленных зданиях составные кровельные однослойные панели, выполняющие и теп­лоизолирующие функции. Изучается возможность ис­пользования составных ячеистобетонных панелей в ка­честве верхнего слоя в многослойных кровельных кон­струкциях.

Представляют интерес выпускаемые в Англии пе­ремычки из ячеистого бетона, известные под фирмен­ным названием Дюрокс. Проектирование и производст­во осуществляются под фирменным названием Дю­рокс. Проектирование и производство осуществляются по британским стандартам в S 5977 (ч.1 и 2), 1983 г. и СРЮО (ч.1), 1972 г. В стеновых конструкциях с таки­ми перемычками исключается образование трещин и обеспечивается однородная основа под штукатурку.

Перемычки Дюрокс производятся двух типов. Пе­ремычки типа А используются в массивных стенах и могут выдерживать нагрузку, рассчитанную на высоту этажа. Область применения перемычек типа С — на­ружные стены с воздушными прослойками. Перемыч­ка состоит из металлического лотка из малоуглероди­стой стали, защищенного от коррозии гальваническим и эпоксидным покрытиями, и балки из ячеистого бето­на, располагаемой над воздушной прослойкой. Пере­мычка типа С обеспечивает высокую теплоизоляцию стен: исключаются проникновение холода, конденса­ция влаги и другие отрицательные факторы, кото­рые имеют место при использовании перемычек дру­гих систем.

Широкое распространение в Англии получили так­же стеновые конструкции из блоков с тонким швом, применяемые и в некоторых других европейских стра­нах. В таких конструкциях кладка блоков ведется на высокопрочном клеящем растворе толщиной 2-8 мм. Блоки должны иметь минимальные допуски по разме­рам. По сравнению с обычными конструкциями систе­ма соединения блоков с тонким швом обладает сущест­венными преимуществами: количество материала для кладки снижается на 8—90%, увеличивается скорость возведения стен — стены высотой 2,5 — 3 м можно воз­вести и оштукатурить в течение одного дня, при этом толщина слоя штукатурного покрытия составляет 3 мм вместо 13 мм при выравнивании стен из обычных блоков. Благодаря использованию такой системы сни­жается общая масса стены.

Применение ячеистого бетона целесообразно во всех районах СССР. В настоящее время наиболее массовыми районами строительства с применением ячеистого бето­на являются: Прибалтика, Белоруссия, Урал, Казах­стан, Украина, Удмуртия, гг. Ленинград, Новоси­бирск, Москва, Астраханская область и др. В послед­нее время рассматривается вопрос применения яче­истого бетона в районах Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера, где актуально развитие производства местных строительных материалов и повышение теп­ловой защиты зданий.

Как правило, строительство жилых и обществен­ных зданий с применением конструкций из ячеистого бетона ведется по типовым проектам, разработанным институтами Госгражданстроя СССР и госстроев союз­ных республик. В настоящее время имеется 51 типовой проект жилых домов и блок-секций с комплексным применением ячеистых бетонов. В некоторых вариан­тах серий жилых домов ячеистый бетон применен только в наружных стенах. В большинстве проектов общественных зданий каркасно-панельной конструк­ции ИИ-04 имеется также вариант с ограждающими конструкциями из ячеистого бетона. Количество типо­вых проектов полносборных общественных зданий, где применяется ячеистый бетон, составляет более 500.

Расширению объемов применения автоклавных ячеистых бетонов способствуют 19 альбомов типовых рабочих деталей и узлов сопряжений стен, перекрытий и покрытий из ячеистого бетона, разработанные голо­вным институтом ЛенЗНИИЭП в составе общесоюз­ного каталога индустриальных изделий для жилищно - гражданского строительства.

Сейчас в районах, где имеются предприятия по производству автоклавных бетонов, нет недостатка в типовых проектах жилых и общественных зданий с применением этого прогрессивного материала.

Исследованиями ЦНИИСК им. Кучеренко, НИПИ- силикатобетона и НИИЖБа установлено, что ячеистые бетоны могут применяться в наружных стенах зданий, возводимых в сейсмоопасных районах. Это весьма важ­но, так как в одиннадцати союзных республиках стра­ны строительство ведется в районах с сейсмическими воздействиями. В 1980 г. НИИЖБом составлено "Ру­ководство по проектированию конструкций из яче­истых бетонов для строительства в сейсмоопасных рай­онах" и соответствующие предложения для главы СНиП II-7 "Строительство в сейсмических районах".

В течение последних лет проектными институтами Госгражданстроя СССР КиевЗНИИЭП и ЛенЗНИИ - ЭП, Ленпромстройпроектом Госстроя СССР, Эстгипро - сельстроем и Эстонпроектом Госстроя ЭССР в содруже­стве с НИПИсиликатобетоном, НИИЖБом, Киевским НИИСМИ, Уралпромстройниипроектом созданы новые проекты и рабочие чертежи армированных изделий, рассчитанные на производство их по резательной тех­нологии путем вертикальной разрезки массивов высо­той 600 мм. При этом требуемая индустриальность ячеистобетонных изделий достигается путем изготовле­ния составных панелей на механизированной линии укрупнительной сборки.

Разработанные проекты рассчитаны на применение резательного комплекса и линии укрупнительной сбор­ки, разработанных НИПИсиликатобетоном. Для раз­работки новых проектов зданий НИПИсиликатобето­ном совместно с НИИЖБом подготовлены Рекоменда­ции по проектированию ячеистобетонных конструк­ций, изготавляемых по резательной технологии мето­дом вертикального реза массива высотой 600 мм.

Актуальность дальнейшего развития производства и применения ячеистых бетонов в современном строи­тельстве отмечалась на заседании комиссии РИЛЕМ, проходившей в октябре 1986 г. в г. Борас (Швеция). Были рассмотрены вопросы разработки норм по проек­тированию конструкций из ячеистых бетонов, созда­ния центра финансирования научных исследований в области технологии ячеистых бетонов, направленных на улучшение качества материала и снижения энерго­затрат в производстве и применении, а также изуче­ния возможности применения ячеистых бетонов в сейс­мических районах.