Комплексная оценка современных технологий и выбор направления исследования

Анализ показывает, что стоимость строительных материалов в жилищном строительстве достигает 50-60% сметной стоимости объектов. В связи с этим одним из наиболее эффективных способов снижения стоимости жилых домов является уменьшение материалоемкости их конструкций. Для реализации этой цели наряду с высокопрочными материалами применяются нетрадиционные материалы, сочетающие достаточную конструктивную прочность с понижен­ной средней плотностью. К их числу относятся легкие конструкционно — тепло­изоляционные бетоны.

Сравнение технико-экономических показателей традиционных стеновых материалов с сопоставимыми изделиями из легких бетонов показывает, что по­следние по ряду важных показателей превосходят аналогичные по назначению конструкции. Это подтверждается опытом применения легкого бетона в Рос­сии, а также в странах ближнего и дальнего зарубежья [1, 19-21, 72, 102].

Таким образом, возникает потребность в поиске и создании новой про­грессивной технологии по использованию в малоэтажном жилищном строи­тельстве нетрадиционных видов легких бетонов с оптимизированными несу­щими и ограждающими свойствами.

В целом, на основе проанализированных источников [1, 20, 60-85], можно представить структурную схему выполнения научных исследований, отраженную на рис. 1.1.

В связи с постоянным удорожанием топлива особо остро встает вопрос об экономии тепловой энергии в жилых зданиях. В соответствии с изменением №3 к СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» от 1995 г. на первом эта­пе до 2000 года предусматривается увеличить сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций в 2-3 раза, а на втором этапе — в 3-4 раза по срав­нению с нормативами действующих в настоящее время СНиП.

Комплексная оценка современных технологий и выбор направления исследования

Рис. 1.1. Структурная схема выполнения научных исследований и практического внедрения их результатов

19

Среди технологий использования теплоизоляционных материалов вы­деляются следующие основные группы (рис. 1.2).

Комплексная оценка современных технологий и выбор направления исследования

Рис. 1.2. Классификация основных технологий использования теплоизо­ляционных материалов в конструктивно-технологических решениях для жилых домов

Анализ научно-технической литературы показал, что по состоянию на 2000 г. соотношение различных видов теплоизоляционных материалов на рынке Санкт-Петербурга сложилось следующим образом (рис. 1.3) [34- 37].

Одним из важнейших аспектов выбора рационального теплоизоляцион­ного материала для современного жилищного строительства являются его по — 20

Комплексная оценка современных технологий и выбор направления исследования

8

Рис. 1.3. Соотношение различных видов теплоизоляционных материалов в

Санкт-Петербурге: 1 — стекловата; 2 — пенополистирол; 3 — базальтовая вата; 4 — пенополиуретан; 5 — пакля; 6 — асбестосодержащие материалы; 7 — пенополиэтилен; 8 — поролон и др.

Жарные характеристики. Согласно международного метода испытания ISO 1182 материал определяется как несгораемый, если при температуре 750°С он не выделяет излишней энергии — не загорается и не начинает тлеть сам. Огнестойкость — второе важное свойство теплоизоляционных материалов. Если несгораемость определяет способность материалов не загораться, то огнестойкость — сохранение материалом свойств в услови­ях высоких температур. Несгораемость в настоящее время повышается с помощью химических добавок, препятствующих горению — антипиренов.

Сравнительный анализ плотности и теплопроводности основных теп­лоизоляционных материалов приведен на рис. 1.4.

Важной характеристикой теплоизоляционных материалов является их объемность, которая затрудняет транспортировку.

Активно производившимися материалами в России являются асбест и пакля. В настоящее время страна обладает обширной сырьевой базой для

21

Плотность,

, 3

(кг/м )

1000 т

Комплексная оценка современных технологий и выбор направления исследования

300 — 200 "

400 —

600 "

800 — 700

500 "

900 "

100 —

Теплопроводность, (Вт/м °С)

0

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

Рис. 1.4. Зависимость между плотностью и теплопроводностью основных теп­лоизоляционных материалов:

1 — пенополистирол; 2 — пенополиуретан; 3 — маты минераловатные; 4 — пено­полиуретан; 5 — маты минераловатные; 6 — пенополиуретан; 7 — маты минерало­ватные; 8, 9 — плиты минераловатные; 10 — бетон ячеистый; 11 — плиты фибро­литовые; 12 — плиты минераловатные; 13 — сосна поперек волокна; 14 — плиты фибролитовые; 15 — бетон ячеистый.

Добычи необходимого сырья. В строительстве асбест представлен листо­выми материалами, асботканью, шнуровым материалом и крошкой. Стоимость материала колеблется от 3,6 до 25 руб/кг. Стоимость пакли составляет от 6 до 20 руб/кг. При этом, главным ее недостатком является горючесть, что требует надежной обработки антипиренами. Среди мине­ральных ват следует выделить материалы на базальтовой (каменная ва­та) и кварцевой основе (стекловата). Достоинством базальтовой ваты является ее огнестойкость, приближающаяся к керамическим материалам, при незначительном весе (50-200 кг/м3). Однако относительно высокая стоимость

22

Является фактором, препятствующим ее широкому распространению. Так, ку­бометр мягкой базальтовой ваты стоит от 900 руб (Rockwool). В то же время стекловата стоит около 45 руб/м3. Анализ показал, что высокая стоимость явля­ется в данном случае следствием энергоемкости производства материала. Так, по данным отечественных производителей базальтовой ваты (ФНПЦ «Алтай»), энергозатраты составляют до 130 кВт/м3 материала [34-36]. По сравнению с ба­зальтовой стеклянная вата имеет меньший предел огнестойкости. Крупнейши­ми производителями утеплителей на основе стекловолокна являются ISOVER (Финляндия) и PFLEIDERER (российско-немецкое предприятие).

Исследование показало, что технологии минераловатных утеплителей це­лесообразно применять на тех участках здания, где требуется обеспечить эф­фективную теплоизоляцию без существенного увеличения нагрузки на здание. В настоящее время широко применяются две технологии утепления наружных стен с этими материалами. Первый вариант заключается в устройстве конст­рукции из теплоизоляционных плит и облицовочных элементов с вентилируе­мым пространством между ними. При этом, воздушное пространство между плитами и отделкой обеспечивает требуемую вентиляцию слоистой конструк­ции, предотвращая образование и накопление влаги в элементах. Второй вари­ант теплоизоляции заключается в устройстве конструкции безвоздушного зазо­ра — «теплошубы». В данном случае установки минераловатные плиты должны быть защищены паронепроницаемой пленкой. При внутреннем утеплении пли­ты крепятся к стене и закрываются плотной отделкой, например, гипсокарто — ном.

Отметим, что для технологии индивидуального жилищного строительст­ва минераловатные материалы целесообразно применять как в панельной, так и в каркасной схеме. Особенно это существенно при использовании деревянного каркаса, так как в случае возникновения пожара на определенное время замед­ляется разрушение конструкций и повышается пожаробезопасность жилого до­ма.

23

Известны также технологии использования пенополистирола (пенопла­ста) в жилом строительстве. Среди них выделяются экструдированный и вспе­ненный полистиролы. Отметим, что они сертифицированы для применения в качестве негорючих материалов и при нагреве не выделяют ядовитых веществ. Большая часть пенополистирола производится на импортных линиях из зару­бежного сырья. Наиболее активными производителями являются отечествен­ные предприятия с линиями BASF и Knauf (Германия), Neste (Финляндия). Од­нако его существенным недостатком является отсутствие огнестойкости: при температуре около 120°С он расплавляется в жидкость и не препятствует рас­пространению огня. Поэтому пенополистирольные технологии рекомендуется использовать в условиях защиты материалами с повышенной огнестойкостью. К таким технологиям относятся монтаж «сэндвич — панелей» с металлическими, гипсокартонными и гипсостружечными плитами с двух сторон.

Технологии использования группы пеноэтиленов представляют собой ме­тодику укладки упругих эластичных материалов с закрытой ячеистой структу­рой, стойких к химическому воздействию. Эластичность, стойкость к цикличе­скому изменению температур (от -30°С до +65°С) позволяет использовать их в качестве не только надежного изолятора от холода, воды и пара, но и от вибра­ции и звука. При этом пенополиэтилен очень прост в монтаже. Он легко сгиба­ется, режется, сваривается, клеится клеями на акриловой основе, крепится ме­бельными скобами и строительными скотчами. Основные технические характе­ристики пенополиэтиленов обобщены в табл.1.2.

Как показали исследования, практически во всех утеплительных техноло­гиях в качестве основной изоляционной прослойки используется воздух. Одна­ко, к перспективным разработкам относятся и решения с использованием еще менее теплопроводного пространства — вакуума [20, 63]. При этом достаточно тонкие вакуумные панели целесообразно применять в условиях утепления на­ружных стен зданий с высокой потребительской стоимостью помещений. При — 24

Мером данных объектов является ремонт и реконструкция старого историческо­го фонда в целях последующей коммерческой реализации.

Таблица 1.2

Основные технические характеристики пенополиэтиленов в технологиях возведения малоэтажных домов

Вид утеплителя

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Вт/м°К

Водопоглощение

Теплон

35-100

0,035-0,041

2,5-3%

Пенофлекс

45-200

0,03-0,05

0,4-0,2 CMj/M2

Изолон

33-250

0,03-0,04

0,7-0,2 CMj/M2

Вилатерм-JI

60

0,04

2,5-3%

Азуризол-Ф

33

0,029

0,7-0,2 cmj/M2

Среди базальтоволокнистых утеплительных технологий выделяются из­делия «PAROC» [63]. К их преимуществам относятся: пожаростойкость, эколо — гичность, простота монтажа и технологичность. Их плотность составляет 30 кг/м3, показатели теплосбережения не уступают пенопласту и пенополиуретану. При работе эти материалы не требуют специальных монтажных навыков и лег­ко вырезаются под нужный размер с помощью ножа. Следует отметить, что ба­зальтовые утеплители существенно повышают пожарную безопасность здания. Так, эти материалы выдерживают температуру до 1100°С и способны на протя­жении до 3-х часов противодействовать распространению открытого пламени. Максимальное влагопоглащение материалов составляет 10% собственного веса, при этом после высыхания они полностью восстанавливают свои теплоизоля­ционные свойства. Способ монтажа плит и свернутых в рулон матов прост и состоит в том, что элементы соответствующей толщины устанавливаются меж­ду элементом обрешетки, а затем зашиваются отделочными панелями.

Заслуживает внимания технологическое решение теплоизоляции с помо­щью эковаты — мелкоизмельченной газетной бумаги, обработанной антипире — нами и антисептиками. К их достоинствам относятся: устойчивость к огню и гниению, экологическая чистота, экономичность, простота в использовании в качестве органического утеплителя [34, 71].

25

Сравнительный анализ показателей различных теплоизоляционных мате­риалов приведен в табл. 1.3.

Одной из последних разработок отечественной науки в области вспененных те­плоизоляционных материалов является пеноизол в виде плит и блоков [34-36]. Он яв­ляется разновидностью пенополистирола Колпинского завода "Изотек". Важным дос­тоинством технологии с применением пеноизола является его производство непосред­ственно на строительной площадке. Данный материал характеризуется следующими качествами: высокими теплоизоляционными свойствами; низкой плотностью; низкой стоимостью; пожаробезопасностью; простотой получения; атмосферостойкостью. Ос­новные характеристики пеноизола и пеноплекса приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.3

Технико-экономические показатели современных Теплоизоляционных материалов для жилищного строительства.________________________________________________

Наименование материалов

Л

Плотность, кг/м

Коэффициент теплопроводности, Вт/м °К

Макс, температура, ГС

ISOVER

11

0,043

+180

URSA М-11

11

0,043

+180

URSA М-15

15

0,043

+180

URSA М-25

25

0,036

+180

URSA П-45

45

0,032

+180

URSA П-75

75

0,032

+180

PAROC AKL

110

0,035

Не горюч

PAROC KKL

230

0,0375

Не горюч

PAROC EL

70

0,034

Не горюч

Минвата ППЖГС-175

160-190

0,038

+400

Пенополистирол ПСБС-15

14

0,042

+80

ПСБС-35А

28

0,037

+80

ПСБС-50

42,6

0,040

+80

ROCKWOOC

180

0,036

+700

Сэндвич БАТТС

115

0,034

+600

Таблица 1.4

Характеристики прогрессивных вспененных теплоизоляционных материалов.

Материал

Плотность, кг/м3

Теплопроводность, Вт/м °С

Рабочий д иапазон температур, "С

Пеноизол

10-25

0,028-0,044

-50; +75

Пеноплекс

35,45

0,028-0,030

-50; +75

26

Рациональные области применения теплоизоляционных материалов с уче­том основных двух потребительских качеств — стоимости и теплопроводности — приведены на рис. 1.5.

Условная дифференциация на три зоны осуществлена экспертным мето­дом [9, 10, 38]. Из анализа рис. 1.5 следует, что для нового строительства ин­дивидуального и массового жилья экономически целесообразно использовать технологии применения утеплителей со стоимостью не более 400 руб/м3 . Дан­ной стоимости соответствует теплопроводность в интервале от 0,2-0,3 Вт/м °К и более.

Тепло­проводность,

Комплексная оценка современных технологий и выбор направления исследования

0 400 800 1200 1600

Рис. 1.5. Рациональные области применения теплоизоляционных материалов: Зона А — для индивидуального и массового жилищного строительства; Зона Б — для строительства типовых общественных, производственных и

Складских объектов; Зона С — для объектов реконструкции и капитального ремонта, сборно- разборных, быстровозводимых и временных сооружений, уникаль­ных общественных объектов.

Как показали оценки [63], пеноизольная технология представляет собой изготовление беспрессовым способом без термической обработки утеплителя из пенообразующего состава. Состав включает в себя: полимерную смолу, пе­нообразователь, отвердитель и воду. По результатам испытаний на пожарную опасность пеноизол имеет следующие характеристики: группа горючести — Г2

27

(умеренно горючий), группа воспламеняемости — В2 (умеренно воспламеняе­мый), дымообразующая способность — Д1 (малая). Материал не имеет времени самостоятельного горения и не образует горящего расплава.

К прогрессивным технологиям относится также и применение изолона — отечественного экструзионного пенополиэтилена, производимого из россий­ского сырья на оборудовании японской фирмы «Сэкисуй кэмикал». Он пред­ставляет собой упруго-пластичный материал на основе полиэтилена, вспенен­ный посредством химического разложения порофора [63]. Поставляется в ру — лонах длиной 100 — 300 м различной плотности 33 — 200 кг/м. Отметим, что по теплоизолирующим характеристикам 5 мм изолона превосходят кирпичную кладку в 125 мм.

Благодаря бескапиллярной микроячеистой структуре в нем практически отсутствует водопоглощение. Важно подчеркнуть, что это дает возможность отказаться от дополнительных гидроизоляционных материалов (пленки, рубе­роида и др.), что сокращает сроки строительства и удешевляет его, в отличие от большинства традиционных пенопластов, стекловаты и минеральной ваты. Изолон долговечен в эксплуатации (50 лет) и сохраняет характеристики в тече­ние всего этого срока. Материал легко монтируется вручную одним человеком: сваривается термопистолетом, крепится мебельными скобами, строительными скотчами и др.

Одним из перспективных направлений является технология нанесения теплоизоляционного слоя в строительных конструкциях методом напыления [21, 63]. Опыт строителей и расчеты показывают, что внедрение напыляемого пенополиуретана в стройиндустрию приводит к почти двух кратному сниже­нию затрат на строительство и энергию. Применение этого материала позволяет также уменьшить нагрузку на несущие конструкции, фундамент и грунт.

Особенности технологии заключаются в следующем:

Во-первых, для напыления используются двухкомпонентные пенополиу — ретановые системы (изоционат и покиол), которые вспениваются и стабилизи — 28

Руются в течение нескольких секунд. Реакция вспенивания происходит уже на защищаемой поверхности. Благодаря этому создается сильная адгезия между пенополиуретаном и поверхностью.

Во-вторых, нанесение материала может производиться как на новые кон­струкции, так и на старые, не производя демонтажа и подготовительных работ. Нанесенное покрытие не требует обновления и ремонта в течение всего срока службы дома, при этом пенополиуретан напыляется практически на любые строительные материалы: бетон, кирпич, металл, дерево и т. д., а сложность за­щищаемой поверхности роли не играет. В результате необходимость в специ­альном крепеже или приклеивании теплоизоляции отсутствует.

В-третьих, сам процесс непрерывного напыления приводит к образова­нию бесшовного изолирующего покрытия любой толщины, что исключает трудно устранимые «мостики холода». При этом все работы выполняются не­посредственно на объекте. Характеристики системы: теплопроводность — 0, 022

П

— 0,029 Вт/м — С, плотность — 35 — 60 кг/м, водопоглощение — 2% от объема, класс огнестойкости — Г2.

Одно из направлений совершенствования технологии возведения наруж­ных ограждающих конструкций в жилом малоэтажном строительстве — приме­нение не облегченных, рассмотренных выше, а традиционных массивных кон­структивных элементов. Это керамика с пористой структурой, бетоны с раз­личными наполнителями, стеновые блоки с ячеистой структурой. Характери­стики таких материалов позволяют использовать их в качестве несущих конст­рукций, т. к. для достижения требований СНиП необходимо применять допол­нительные теплоизоляционные материалы. Расчеты показывают, что семидеся­тисантиметровая стена из газобетонных блоков обеспечивает теплозащиту, равную 8-см плите пенополистирола. Главным недостатком каменных материа­лов является большой транспортный расход из-за значительного веса, поэтому перевозка их на большие расстояния экономически нецелесообразна. Экономи­ческий анализ показал, что стоимость 1 м3 газобетонных блоков колеблется от

29

500 руб. (Санкт-Петербургские производители, КЖБИ — 211 Сертолово и др.) до 1800 руб. (производители из ближнего зарубежья) [34]. С другой стороны, главными достоинствами бетонных теплоизоляционных материалов являются высокая огнестойкость, несгораемость и долговечность.

Физико-технические свойства особых изделий — пористых блоков — про­изводства КЖБИ-211 приведены в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Физико-технические свойства пористых блоков______________

Средняя плотность,

Кг/м

Прочность на сжатие, кг/см"

Класс бето­на по проч­ности

Марка бето­на по моро­зостойкости

Отпускная

Влажность,

%

Коэффициент теплопро­водности, Вт/м °С

Сорбционная

Влажность, %

400

20

В 1,5

F 35

25

0,10

500

35

В 2,5

0,12

8

600

50

В 3,5

0,14

700

70

В 5,0

0,18

Результаты сравнительной технико-экономической оценки различных техно­логий для каменных стеновых конструкций для жилых домов обобщены в табл. 1.6 .

Анализ данных, содержащихся в табл. 1.6 , позволяет сделать вывод о перспективности технологий возведения малоэтажного жилья из блоков из ячеистого бетона [49, 63].

Таблица 1.6

Результаты сравнительной технико-экономической оценки стеновых конструкций в рублях на 1 м2 стены (цены 1984 г.)_________________________________________

№ п./п.

Наименование Конструкций

Средняя плотность материала кг/м3

Толщина стен, см

Вес 1 м2 стены в кг

Стои­мость, С = 1 м2, руб

Трудо­емкость работ, чел.-ч./ м2

Стои­мость С=1 м3, руб

1

2

5

4

5

6

7

8

I. Самонесущие наружные стены жилых домов

1

Керамзитобетонные панели

900-1000

26-30

270-350

14.1-15.9

4-4.2

60

2

Аглопоритобетонные панели

1200-1400

35-40

500-650

18.3-20

4.3-4.4

50

J

Термозитобетонные панели

1300

35

550

16.8

4.3

48

4

Перлитобетонные панели

800

25

240

15.3

4

61

30

Продолжение табл. 1.6

/

2

3

4

5

6

7

8

5

Ячеистобетонные панели

600-700

20-24

150-200

11.5-12.9

3.6

55

6

Газосиликатные па­нели

600-700

20-24

150-200

11.1-12.3

3.6

53

7

Газосиликатные мел­кие блоки

700

30

270

13.2

4.4

44

8

Трехслойные ж/б па­нели с мин. плитами

12

65

12.5

3

104

9

Асбестоцементные панели с минеральным утеплителем

12

65

12.5

3

104

10

Трехслойная алюми­ниевая панель с утеп­лителем из поропласта

10

15

22.4

1.5

224

II. Несущие наружные стены жилых домов

11

Кирпич глиняный

1800

66

1200

21.2

8.6

32

12

Кирпич силикатный

1900

66

1250

16.5

6.2

25

13

Камни керамические

1250

53

660

15.8

6.5

30

14

Кирпич глиняный с минераловашой про­кладкой

1700

45

740

14.4

6.7

32

15

Шлакоблоки крупные

1500

50

750

18.3

3.6

37

16

Шлакоблоки мелкие

1600

52

800

18.3

5.6

35

17

Крупные блоки из тя­желого бетона

1600

50

800

17.5

3.6

35

18

Керамзитобетонные крупные блоки

1300

40

550

17.4

3.3

44

19

Ячеистобетонные крупные блоки

1200

40

500

16.2

3.3

40

III. Несущие внутренние стены жилых домов

20

Глиняный кирпич

1800

42

750

13.7

6

33

21

Силикатный кирпич

1900

42

800

11.9

4.6

28

22

Шлакоблоки крупные

1600

40

650

13.6

3.3

34

23

Крупные блоки из силикатобетона

1600

30

500

11.6

3.1

39

24

Бетонные крупные блоки

1800

30

600

12.7

3.1

42

25

Керамзитобетонные крупные блоки

1400

30

450

13.7

3.1

46

26

Ж/б панели

2400

16

380

9

2.2

56

27

Панели из силика­тобетона

2200

16

350

8.3

2.2

52

31

По своим экологическим свойствам пористый бетон стоит в одном ряду с деревом. Одним из преимуществ материала являются его теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства. Массивность материала обеспечивает выравни­вание температурных колебаний как в летнюю жару, так и в зимний холод. Те — плоаккумулирующие свойства пористого бетона способствуют повышению комфорта во внутренних помещениях и экономят отопительную энергию (табл. 1.7).

Таблица 1.7

Технические характеристики легких пористых (ячеистых) бетонов

Марка бетона

Прочность бетона на

Марка бетона

Усадка при

Коэффициент

Коэффициент паропрони — цаемости, мг/м. ч. Па

По средней

Сжатие,

По морозо­

Высыхании,

Теплопровод­

Плотности

Не менее, кг/см2

Стойкости

Мм./п. м.

Ности, Вт/м °С

Д400

20

От

0,10

0,23

Д500

35

F 15

0,5

0,12

0,20

Д600

50

До ■

0,14

0,17

Д700

70

F35

0,18

0,15

Звукоизоляционные параметры: для пористого бетона средней плотности 500 кг/м3 при толщине стены 175 мм — 45 ДБ, 240 мм — 49 ДБ, 375 мм — 50 ДБ.

Технические и теплотехнические характеристики различных видов кир­пича и камня отечественного производства обобщены в [63].

Анализ преимуществ керамических изделий позволяет выявить их следующие преимущества:

— уменьшение толщины стен с 1 м до 50 см;

— использование кладки из однородного материала — кирпича, без утеп­лителей;

— уменьшение массы 1 м3 кладки стен по сравнению с традиционные кирпичом в 1.7 раза;

— увеличение количества единовременно перевозимого кирпича на 40- 60% в результате увеличения емкости поддона с 250 до 350-400 штук;

— уменьшение складских территорий до 60% (за счет увеличения емкости

32

Поддона);

— расположение заводов в непосредственной близости к строительным объектам, что позволяет более чем в 2 раза экономить транспортные расходы.

Анализ научно-технической информации показывает эффективность тех­нологий применения керамических стен с использованием порообразующих добавок [8, 18, 63]. В качестве добавок выступают: отходы деревообрабаты­вающей отрасли (опилки и др.), отходы бурого угля, целлюлозное волокно и др. В последние годы расширилось использование пустотелых керамических сте­новых блоков с применением добавок полистирола в керамическую массу — вспененных шариков диаметром 3-5 мм [34, 63].

Их механическая прочность и эластичность позволяют не разрушаться во время размешивания и сохранять шарообразную форму в процессе сушки. Во время процесса обжига происходит образование во внутренней структуре мате­риала шарообразных пор диаметром шарика. Таким образом снижается плот­ность обжигаемой керамики на 1,2 — 1,4 кг/дм3 и получается плотность готовой пустотелой керамики в пределах 0,6 — 0,8 кг/дм. Изделия этого типа получили название «поротон» и выпускаются фирмами «Робен» и «Поротерм» (Герма­ния). Отличительными особенностями технологии являются: пазо-гребневое соединение соседних керамических блоков на цементном или клеевом раство — ре; коэффициент теплопроводности 0,16 — 0,20 Вт/м °С; возможность распи­ловки обыкновенной пилой; удобные размеры 498x175x238; 248x365x238 мм и др.; прочность на сжатие от 5 до 15 МПа; морозостойкость до 20 циклов.

Перспективным является использование технологии устройства облег­ченных стен с помощью системы «РУСХЕКК — ТИСС» [63]. Система имеет следующие особенности, отраженные на рис. 1.6.

Клеевой состав для приклеивания утеплителя — это сухая смесь, состоя­щая из цемента, песка, извести и добавки концентрата, которая разводится во­дой.

33

Комплексная оценка современных технологий и выбор направления исследования

Рис. 1.6. Технология возведения наружных стен на основе системы

«РУСХЕКК — ТИСС»: 1 — кирпич; 2 — клей; 3 — утеплитель; 4 — армирующая сетка; 5 — армирующий состав; 6 — декоративная штукатурка; 7 — краска; 8 — дюбели.

Утеплитель — жесткая минераловатная плита из базальтового волокна. В ос­новном применяются плиты «Рагос» (Финляндия), тип «RAL — 4», с 7 = 130 кг/м3 и X = 0,035 Вт/м °С; «Rockwooll» (Дания), тип «Fasad Slab» с у = 140 кг/м3 и X = 0,035 Вт/м °С; «IZOMAT» (Словакия), тип «Nobasil» с у = 150 кг/м3 и Х = 0,04 Вт/м °С.

Испытания системы «РУСХЕКК — ТИСС» на долговечность показа­ли, что минимальный срок ее службы составляет не менее 50 лет.

При этом системы теплоизоляции на основе синтетических материа­лов, особенно финишный штукатурный слой, под воздействием ультра­фиолетовых лучей быстро темнеют, покрываются микротрещинами из-за высокого поверхностного натяжения синтетических материалов. Кроме то­го, в пленкообразующих синтетических слоях значительно, до 20 раз, сни­жается паропроницаемость системы; проступают пятна («высолье»), а че­рез штукатурку — элементы системы — швы, дюбели и т. д. Комплексный системный анализ показал следующие преимущества технологии, отра­женные на рис. 1.7.

34

Комплексная оценка современных технологий и выбор направления исследования

Рис. 1.7. Преимущества технологии малоэтажного домостроения

«РУСХЕКК — ТИСС»

Пыль и грязь, осаждающиеся на выступающих поверхностях стен при по­крытии финишного слоя минеральными штукатурками, просто смываются до­ждем или водой, что невозможно при синтетическом покрытии, т. к. при этом пыль и грязь склеиваются в результате электростатического взаимодействия. Кроме того, минеральные системы на известково-цементных штукатурках поч­ти не горят, в то время как синтетические штукатурки почти полностью испа­ряются [34, 63].

Отдельным классом технологий, связанных с сокращением сроков возведения жилых домов малой этажности, являются полносборные панельные и каркасно — панельные системы повышенной заводской готовности [5, 34]. Они представляют из себя, как правило, утеплитель и обшивки, соединенные в единую монтажную панель. Так, например, известны подобные системы «ВЕНТАЛЛ» [34, 63]. В качестве утеп-

35

Лителя в системе используется минеральная полужесткая плита из базальтового во­локна толщиной от 50 до 250 мм. Ее характеристики приведены в табл. 1.8.

Таблица 1.8

Характеристики утеплителя в быстровозводимой технологии «ВЕНТАЛЛ»

ХАРАКТЕРИСТИКИ

ЕД. ИЗМЕР.

ЗНАЧЕНИЯ

Средняя плотность

Кг/м3

100

Сжимаемость

%

<1,5

Прочность на сжатие перпендикулярно плоско­

КПа

15

Сти плиты

Коэффициент теплопроводности в сухом со­стоянии при t = 25 °С

Вт/м °С

0,040

Горючесть

Степень

Негорючий

Содержание органических веществ

% веса

<3,5

Термическое сопротивление, при толщине, мм:

50

М1 °С/Вт

1,22

80

1,84

100

2,26

120

2,68

150

3,30

200

4,34

.250

5,38

Панели выпускаются размерами по длине 3000 — 13000 мм, по ширине 1200 и 1160 мм и по толщине 50 — 250 мм. Применяемый утеплитель обладает хорошими водоотталкивающими свойствами. Общее содержание влаги, кон­денсируемой из воздуха во внутренний объем утеплителя, не превышает 0,09% при относительной влажности воздуха 95% [34-36]. Это обеспечивает высокие теплозащитные свойства панелей при различных погодно-климатических усло­виях. Расчеты показывают, что стеновая панель системы «ВЕНТАЛЛ» толщи­ной 80 мм обеспечивает теплоизоляцию, не уступающую стене из пористого бетона толщиной 400 мм, либо стене из кирпича толщиной 490 мм.

В качестве облицовки панелей используется оцинкованная окрашенная сталь со следующими характеристиками, отраженными в табл. 1.9.

Полиэстерлак обладает высоким сопротивлением к истиранию, устойчив к взаимодействию с кислотными средами и красящими веществами, подходит для использования во внутренних помещениях жилых домов. Следует отме­тить, что для обеспечения прочного соединения облицовки и утеплителя ис — 36

Пользуется высококачественный клей на уретановой основе производства гол­ландской фирмы Holland BV. При этом ориентация волокон утеплителя и его плотное скрепление со стальной облицовкой обеспечивают высокие прочност­ные характеристики панелей системы [34, 63].

Таблица 1.9

Характеристики облицовки панелей системы «ВЕНТАЛЛ»

ХАРАКТЕРИСТИКА

ЕД. ИЗМЕР.

ЗНАЧЕНИЕ

Марка стали

FePo3G;

Цинковое покрытие

Т/м2

>275

Окрасочное покрытие снаружи

Мкм

Полиэстер лак, 25

Окрасочное покрытие изнутри

Мкм

Защитный лак, 10

Ширина стального листа

Мм

1250

Толщина стального листа

Мм

0,55; 0,63; 0,70

Таким образом, проанализированы современные технологии малоэтажно­го жилищного строительства, на основе которых определено направление дис­сертационного исследования.

37

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *