Производству и применению ячеистого бетона в Республике Беларусь – 50 лет.
И более 25 лет процессу обмена знаниями и опытом в ходе семинаров и научно-практических конференций
При наличии достаточной сырьевой базы (песок, известь, цемент, вода) и развитого производства, оснащенного современным технологическим оборудованием, ячеистый бетон автоклавного твердения является стратегическим строительным материалом в Республике Беларусь.
Начатое в 60-х годах прошлого столетия производство ячеистого бетона – одна из самых динамично развивающихся в стране подотраслей строительных материалов.
Вначале это были предприятия с невысокими производительностью и качеством готовой продукции. Низкая долговечность изделий, а также порой нерациональное их применение сдерживали развитие и дальнейшее наращивание производства ячеистобетонных изделий.
В 1968–1970 гг. в городах Гродно, Могилев и Сморгонь были введены в эксплуатацию новые заводы (комбинаты) по производству ячеистобетонных изделий по комплексной вибротехнологии. Это были первые в СССР заводы, на которых использовалось отечественное оборудование. В 1977–1980 гг. на этих предприятиях были установлены резательные машины типа «Универсал-60», а в 1989–1991 гг. – линии «Силбетблок» (данное оборудование разработано институтом НИПИсиликатобетон г. Таллинна), в 1989–1990 гг. в городах Любань, Бобруйск и Орша – линии «Бобруйск-1,2».
В 1991 г. объем выпуска изделий из ячеистого бетона в Республике Беларусь составлял 1,7 млн м3 в год, в том числе 0,34 млн м3 армированных панелей для жилых, промышленных и общественных зданий.
Постановлением Совета Министров БССР, принятом в 1988 г., ставилась задача в 1995 г. достичь 3,5 млн м3 в год. В соответствии с этим в стране шло проектирование и строительство целого ряда крупных мощностей по производству ячеистобетонных изделий. Кроме того, постановлением Государственного комитета Республики Беларусь по архитектуре и строительству № 5 от 7 апреля 1992 г. было принято нормативное значение сопротивления теплопередаче для наружных стен не менее 2,0–2,5 м2·°С /Вт и рекомендуемое 3,5–5,0 м2·°С/Вт.
Все возрастающие объемы выпуска изделий из ячеистого бетона и новые повышенные требования к термическому сопротивлению наружных ограждающих конструкций зданий потребовали принципиально новых подходов к технологии изготовления ячеистобетонных изделий и их применению в строительстве.
Решению этого вопроса в значительной мере способствовал обмен опытом ведущих отечественных и зарубежных специалистов в области производства и применения изделий из ячеистого бетона, в частности, проведение семинаров, конференций и профессиональных встреч.
Двадцать шесть лет назад в Минске при информационной поддержке журнала «Строительные материалы» (Российская Федерация) с 17 по 20 ноября 1992 г. была проведена конференция (семинар) «Дальнейшее развитие производства и применения в строительстве изделий из ячеистого бетона» [1, 2]. Ее организаторами выступили Министерство стройматериалов и Госстрой Республики Беларусь и Межреспубликанская ассоциация «Силикат». В состав ассоциации входили научно-исследовательские и проектные институты Республики Беларусь и Украины (НИИСМ, Белгипростром, Белавтоматостром, СПКО «Оргтехстром», АП «Белпроект» – г. Минск, Гипростроммашина – г. Киев и др.), машиностроительные предприятия (заводы «Ирмаш» – г. Брянск, ПО «Строймаш» – г. Минск) и белорусские заводы ячеистого бетона и силикатного кирпича.
Цель конференции – обмен опытом, создание и освоение новых мощностей по производству изделий из ячеистого бетона и их применение в строительстве; разработка перспективных направлений развития производства; установление деловых контактов между специалистами и фирмами для реализации перспективных идей.
В работе профессионального форума приняли участие ученые, проектировщики, производственники и руководители отраслей стран СНГ и Прибалтики, Польши, Чехословакии, Германии, Республики Корея и др., обсудившие состояние и направления развития производства ячеистобетонных изделий как в Беларуси, так и в странах СНГ и Европы.
Был зачитан целый ряд докладов по технологии производства ячеистого бетона и вяжущих материалов. Например, ученые ГАО «Силбет», НИПИсиликатобетон (г. Таллинн) и МРА «Силикат» представили анализ технико-экономических показателей ячеистого бетона, изготовленного по литьевой и ударной технологии. На основании результатов широких экспериментальных исследований установлено, что ударная технология (по сравнению с литьевой) позволяет уменьшить расход сырьевых материалов: цемента на 20–30%, извести на 10–15%. При этом время выдержки на посту «созревания» сокращается на 1,0–1,5 часа, а энергозатраты при помоле и автоклавной обработке уменьшаются на 8–20% благодаря использованию грубодисперсного кремнеземистого компонента и пониженного количества воды в массиве при его автоклавировании. Промышленные эксперименты по изготовлению крупных армированных ячеистобетонных изделий по ударной технологии показали, что помимо эффекта тиксотропного разжижения смеси происходит формование околоарматурной зоны и обеспечение «бестеневого» обволакивания смеси вокруг арматурного каркаса. Это и обеспечивает полное сцепление арматуры с бетоном и повышение прочностных показателей армированных изделий.
В Республике Беларусь с 1982 г. по ударной технологии выпущено более 75 млн м3 ячеистого бетона.
Специалисты ГП НИИСМ ознакомили коллег с технологией производства извести мокрым способом во вращающихся печах, а также с использованием агрегатов скоростной термообработки, в которых материал обжигается во взвешенном состоянии, где мелкая частица мела находится всего несколько секунд, что исключает возможность пережога конечного продукта – извести.
Ученые МРА «Силикат» и ГП «НИИСМ» представили результаты лабораторных и натурных исследований фрагмента ячеистобетонной стеновой панели толщиной 300 мм и фрагментов кладки наружного стенового ограждения толщиной 300 мм из бетона плотностью 600 и 700 кг/м3, выполненных на клею с толщиной шва 2–3 мм, а также на растворе с толщиной шва 10–20 мм. Исследования показали, что на второй год влажность фрагментов оставалась постоянной, к концу третьего года влагосодержание фрагментов установилось постоянным и не превышало 4,5% по массе. На основании результатов замеров весовой влажности наружных стен жилых домов из ячеистого бетона в городах Гродно, Могилев и Сморгонь, а также вышеизложенных исследований в СНБ 2.01.01-93 «Строительная теплотехника» было внесено изменение № 1, предусматривающее для ячеистого бетона плотностью 300–700 кг/м3 величину эксплуатационной влажности для условий эксплуатации «А» и «Б» соответственно 4% и 5% по массе.
Специалисты немецких фирм «Hebel» и «Ytong» сообщили о технологиях изготовления ячеистого бетона на различных видах вяжущих материалов, в том числе и армированных изделий с высокой геометрической точностью; фирмы «Дорстенер» – об оборудовании для производства ячеистого бетона и силикатного кирпича.
Об отечественном оборудовании шла речь в докладе представителей института «Гипростроммашина» (г. Киев) – «Формовочно-резательный комплекс типа «Конрекс 90/240» для производства ячеистобетонных изделий» (конвейерная линия предлагалась для действующих и новых заводов с диаметром автоклавов 3,6 м). Специалисты ЦКБ «Мелиормаш» (г. Брянск) и РНТА «Силикат» (г. Киев) представили доклад «Унифицированные конвейерные резательные комплексы «Конрекс 90/20-50» и «Конрекс 90/60-120». Конвейерные линии предлагались для заводов ячеистого бетона с диаметром автоклавов 2,0 м. Во всех линиях «Конрекс» принята комплексная ударная технология (динамические воздействия на ячеистобетонную смесь при перемешивании) с формованием массива высотой 900 мм.
У архитекторов Беларуси к этому времени появились интересные решения и наработки по применению материала. Например, в докладе АП «Белпроект» «Применение ячеистого бетона в строительстве жилых и общественных зданий. Прогрессивные проекты и проектные решения» указывалось на комплексное применение армированных изделий (стеновых панелей, плит покрытий и перегородок) в гражданских и промышленных зданиях. Комплексное применение ячеистобетонных изделий обеспечивало ежегодно строительство в Республике Беларусь только жилых зданий общей площадью 400–500 тыс. м2.
В докладе института «БелНИИгипросельстрой» «Архитектурные и конструкционные особенности применения ячеистых бетонов в малоэтажном строительстве Республики Беларусь» впервые было предложено строительство энергоэффективных зданий за счет применения в наружных стенах ячеистого бетона с различными плотностями. Областные проектные институты (Гродногражданпроект, Минскгражданпроект и др.) также представили интересные примеры применения ячеистого бетона в проектах зданий с различными архитектурно-планировочными, конструкционными и технологическими решениями.
Участники конференции посетили ПО «Сморгоньсиликатобетон», где ознакомились с производством ячеистого бетона по ударной технологии с формованием массивов высотой 900 мм на линиях типа «Силбетблок» и формованием массивов высотой 1200 мм на конвейерной линии типа «Бобруйск-1,2» на Бобруйском КСМ.
Следует отметить, что линии типа «Силбетблок» до настоящего времени успешно эксплуатируются на целом ряде заводов Республики Беларусь – Могилевском комбинате силикатных изделий, Сморгоньсиликатобетоне, Гродненском комбинате строительных материалов и др.
В дальнейшем несмотря на резкое уменьшение объемов производства блоков и практически полное прекращение производства армированных изделий из ячеистого бетона в Республике Беларусь постепенно накапливались опыт и, естественно, проблемы в производстве и особенно в применении ячеистого бетона.
В 2000 г. годовой объем производства ячеистого бетона составил около 1,0 млн м3. И это при том, что в 1997 г. был введен в промышленную эксплуатацию новый завод в ОАО «Забудова». «Завод строительных конструкций» («ЗСК») на оборудовании и по литьевой технологии немецкой фирмы «Hebel» («XELLA») производит полный комплект строительных изделий на дом из ячеистого бетона: стеновые блоки, армированные панели наружных и внутренних стен, плиты перекрытия и покрытия, брусковые несущие перемычки, лотковые блоки для несущих перемычек, арочные перемычки и лестничные ступени.
На новые изделия из ячеистого бетона практически отсутствовали стандарты и правила их применения. Например, по ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия» влажность бетона, изготовленного с применением песка, должна была составлять не более 25% по массе. Для ячеистого бетона, изготовленного по литьевой технологии, это нереально. При «литьевой» технологии В/Т, в зависимости от плотности бетона, составляет 0,6–0,7 (60–70% воды), следовательно, послеавтоклавная влажность бетона составляет половину В/Т.
Требования ГОСТ 19570-73 «Панели из автоклавного ячеистого бетона для внутренних несущих стен, перегородок и перекрытий жилых и общественных зданий» исключили применение новых армированных изделий.
Отсутствовала нормативная база по расчету кладки ячеистобетонных блоков на клею, исследования по огнестойкости изгибаемых изделий из ячеистого бетона – плит перекрытия и покрытия и брусковых перемычек, и целый ряд других вопросов по производству и применению ячеистобетонных армированных изделий.
По заявке ОАО «Забудова» и заданию Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь РУП «Институт БелНИИС» начало исследования:
- деформативно-прочностных показателей кладки блоков на легких и тонкослойном (клее) растворах;
- деформационно-прочностных показателей ячеистобетонных армированных изгибаемых элементов; работы ячеистобетонных плит перекрытий со стенами;
- теплотехнических показателей ограждающих конструкций (стен) кладки на легких и тонкослойных растворах, в т.ч. армированных растворных швов.
Результаты проведенных исследований были использованы, например, для изменений в СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции» СНБ 2.04.01-97 (далее ТКП 45-2.04-43-2006) «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования» и при разработке всей последующей нормативно-технической и проектной документации на изделия и их применение в малоэтажном и многоэтажном строительстве, в т.ч. каркасных зданий различного назначения.
Одновременно с огромным комплексом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по технологии производства и применения ячеистого бетона, проводимых РУП «Институт БелНИИС», ГП «НИИСМ», Белорусским государственным технологическим университетом, ИТЦ ОАО «Забудова», Белорусским национальным техническим университетом и др. велось экспериментальное строительство. Одним из первых стал опыт комплексного применения армированных и неармированных изделий из ячеистого бетона при строительстве в Минске двух коттеджных поселков – Большая Слепянка (проект ОАО «Институт «Минскгражданпроект») и по проспекту «Газеты Известий» (мастерская архитектора Чадовича), а также нового микрорайона жилой застройки (до пяти этажей) в п. Чисть Молодечненского района (проект конструкторского бюро ОАО «Забудова»).
Стояла задача в кратчайшие сроки продемонстрировать новые возможности ячеистобетонных конструкций при строительстве теплого и комфортабельного жилого дома и доказать их преимущество. В жилых домах были запроектированы мансардные этажи. Ограничение мансардного пространства плитами перекрытия и покрытия из ячеистого бетона повысило степень огнестойкости домов и сократило противопожарные разрывы.
Повышение несущей способности перекрытия и покрытия обеспечивалось устройством армированных монолитных обвязочных контуров и укладкой в швы между плитами отдельных арматурных стержней, которые заводились в обвязочный контур. Методика расчета такого перекрытия и покрытия была разработана РУП «Институт БелНИИС» и проверена натурными испытаниями на строящихся домах. Наружные стены были выполнены на клею из ячеистобетонных блоков плотностью 500 кг/м3 толщиной 375 мм. Внутренние стены выполнены также из ячеистобетонных блоков. Перемычки над оконными и дверными проемами выполнены из брусковых перемычек и U-образных (лотковых) блоков.
Большая помощь в экспериментальном строительстве была оказана фирмой «Hebel» – обучение, консультации, проекты домов и др.
При проектировании жилых коттеджных домов остро встал вопрос огнестойкости армированных плит перекрытия. В 1997 г. во всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны МВД РФ (ВНИИ ПО МВД РФ) по ГОСТ 30247.1-94 были проведены огневые испытания плит перекрытия размером 6,0х0,6х0,25 м, класса бетона по прочности на сжатие В3,5 и средней плотности бетона 700 кг/м3. В ходе испытаний в течение 70 мин. нагревания плит до 1000 °С ни одного из предельных состояний достигнуто не было. Согласно ГОСТ 30247.0-94 предел огнестойкости плит составил не менее 70 мин., что соответствует REI 60.
Проведенные в ГУО «Университет гражданской защиты МЧС Республики Беларуси» огневые испытания фрагментов стен и перегородок из ячеистого бетона показали, что блоки из ячеистого бетона могут применяться для устройства стен и перегородок в зданиях всех степеней огнестойкости согласно классификации ТКП 45-2.02.142-2011 «Здания, строительные конструкции, материалы и изделия. Правила пожарно-технической классификации», а также для противопожарных перегородок 1-го типа с пределом огнестойкости REI 150 (2,5 часа по всем критериям достижения предельного состояния).
Ячеистый бетон обладает уникальным свойством – повышение прочности при нагревании. Исследования, проведенные в Шведском техническом университете и Финском техническом исследовательском центре, показали, что при повышении температуры до 400 °С прочность ячеистого бетона увеличивается на 85%, а усадка бетона остается практически без изменения при повышении температуры до 700 °С [7]. Исследованиями по огнестойкости и огнесохранности сжатых конструкций из ячеистого бетона в Республике Беларусь выявлено, что прочность и предельные относительные деформации сжатия газобетона в диапазоне температур от 168+35 до 582+25 °С изменяются незначительно и с точностью +15% могут быть обобщены. Для диапазона температур 782+32 до 974+47 °С характерно существенное снижение прочности и увеличение предельных деформаций сжатия, связанное с дегидратацией тобермарита и кристаллизацией волластонита [9]. Это особенно важно для перегородок, которые в первую очередь разрушаются при пожаре, исключая или затрудняя эвакуацию людей. При выборе материала для перегородок, по всей видимости, особое внимание следует обращать на огнестойкость материала, а не на звукоизоляцию. Например, при одной и той же толщине перегородки из кирпича или ячеистого бетона, последний уступает по звукоизоляции, но значительно превосходит по огнестойкости и огнесохранности. Неслучайно в небоскребе в г. Куала-Лумпур (Малайзия) перегородки выложены из ячеистого бетона.
Накопленный опыт применения ячеистого бетона в малоэтажном строительстве позволил приступить к использованию этого материала в каркасных многоэтажных зданиях, в том числе и высотных. Например, по ул. Тимошенко в Минске построены три 9-этажных дома с различными каркасными системами и наружными стенами из ячеистого бетона поэтажно опертыми на плиты перекрытия или ригеля каркаса: однослойная стена из блоков плотностью 400 кг/м3 с кладкой на клею (проект РУП «Институт БелНИИС»); однослойная стена из блоков плотностью 500 кг/м3 (проект ГП «Институт НИПТИС им. Атаева С.С.»); а также трехслойная с колодезной кладкой из бетона плотностью 600 кг/м3 (проект АП «Белпроект»). Межквартирные и межкомнатные перегородки выполнены также из ячеистобетонных блоков.
Сравнительная технико-экономическая оценка проектов домов показала, что наружные однослойные стены из ячеистого бетона плотностью 400 кг/м3 с кладкой на клею, опертые на край диска перекрытия, являются наиболее рациональным решением.
Экспериментальное проектирование наружных поэтажно опертых стен каркасных зданий, выполнявшееся в РУП «Институт БелНИИС», постоянно сопровождалось всесторонней научно-технической поддержкой, что позволило уже на этапе разработки проектной документации избежать целого ряда ошибок, приводящих порой к резкому ухудшению эксплуатационных показателей стеновых конструкций.
Наряду с этим ОАО «Институт «Минскгражданпроект»», УП «Институт Гродногражданпроект» и другими региональными институтами продолжалось проектирование и строительство целого ряда различных зданий из ячеистого бетона.
Сегодня трудно представить строительство в Республике Беларусь без применения ячеистого бетона. Это жилые поселки, агрогородки, гостиницы, торгово-развлекательные центры, ледовые дворцы, спортивные арены, высотные жилые комплексы, Национальная библиотека Республики Беларусь – вот далеко неполный перечень проектируемых и построенных объектов.
В 1997 г. РУП «Институт БелНИИС» совместно с ОАО «Забудова» разработан альбом «Узлы и детали наружного утепления существующих зданий с применением продукции ОАО «Забудова»» и после практической апробации утепления различных зданий с 2005 г. введено в действие Пособие П8-04 к СНиП 3.03.01-87 «Проектирование и устройство тепловой изоляции наружных стен зданий и сооружений с применением изделий из ячеистого бетона».
Подробно исследования деформативно-прочностных и теплотехнических показателей кладки и армированных изделий из автоклавного ячеистого бетона, основные положения по проектированию несущих и ограждающих конструкций, опыт применения ячеистого бетона в гражданском строительстве и разработки нормативно-технической документации, а также физико-механические свойства ячеистого бетона, изложены в книге «Применение ячеистобетонных изделий. Теория и практика» [7].
Изданные в нашей стране книги «Производство ячеистобетонных изделий. Теория и практика» (три издания [3, 4, 5]), «Производство ячеистобетонных изделий автоклавного твердения. Пособие» [6], «Применение ячеистобетонных изделий. Теория и практика» [7] и «Как построить индивидуальный дом из ячеистого бетона» [8] оказали существенную роль в деле производства и применения ячеистого бетона как в Беларуси, так и за рубежом.
В настоящее время в Республике Беларусь разработан полный комплект нормативно-технической документации, гармонизированной с европейскими нормами и регламентирующей современные правила их изготовления и применения: ТКП 45-5.03-307-2017 [10] и Пособия к ТКП, СТБ 1570-2005 [11], СТБ 1117-98 [12], СТБ EN 771-4 [13], СТБ 1330-2002 [14], СТБ 1332-2002 [15], СТБ 1724-2007 [16], СТБ 1034-96 [17], СТБ 1989-2009 [18], СТБ 1185-99 [19].
Для проектирования конструкций зданий с применением ячеистобетонных изделий – ТКП EN 1992-1-2009 [20], СТБ EN 12602-2014 [21], узлов и деталей – Серия Б2.000-3.07 [22], Серия Б2.030-13.10 [23] и Рекомендации по проектированию [24].
Учитывая высокую технико-экономическую эффективность изделий из ячеистого бетона автоклавного твердения по сравнению с другими строительными материалами аналогичного функционального назначения, Основными направлениями развития материально-технической базы строительства Республики Беларусь на период 1998–2015 гг. ячеистобетонные изделия определены главным стеновым материалом, и в 2015 г. потребность в нем должна была составлять 3,14 млн м3.
И вновь встал на повестку дня обмен опытом ведущих ученых и специалистов в области производства и применения изделий из ячеистого бетона.
После десятилетнего перерыва 29–30 мая 2002 г. в Минске и поселке Чисть (ОАО «Забудова») проведена вторая международная конференция (семинар) «Научно-технические проблемы ячеистого бетона автоклавного твердения», в которой приняли участие более 120 специалистов из Германии, Беларуси, Эстонии, Литвы, Латвии, Украины и России. Наиболее представительной была делегация из Российской Федерации.
На конференции были представлены доклады научно-исследовательских и проектных белорусских и российских институтов (БелНИИС, НИИЖБ, ЦНИЭПжилища, НИИСМ, Минскгражданпроект, Белпроект), доклады ведущих заводов ячеистого бетона (Могилевский КСИ, Гродненский КСМ, Минский КСИ и др.).
Участники конференции осмотрели коттеджный поселок (малоэтажная застройка) Большая Слепянка в Минске, микрорайон жилой многоэтажной застройки и жилые дома, утепленные ячеистым бетоном, в п. Чисть и др. объекты. В ОАО «Забудова» ознакомились с технологией производства ячеистого бетона, в т.ч. армированных изделий по технологии фирмы «Hebel» («XELLA»), а на «Минском КСИ» – с работой технологической линии формования и разрезки ячеистобетонных массивов на отечественной линии «Конрекс 90/20-50».
В ходе обмена мнениями и принятия рекомендаций по улучшению технологии производства и применения ячеистого бетона представители российской, украинской и эстонской делегаций заявили о намерении участвовать в очередной конференции. Таким образом, начиная с 2002 г. последовательно, через каждые два года в Республике Беларусь собираются исследователи, специалисты и практики газобетонной отрасли, производители и поставщики оборудования для заводов, а также программных продуктов, упаковочных технологий, – все, кто отдает свои силы и знания делу совершенствования ячеистого бетона.
Конференция 2012 г., СЗАО «Кварцмелпром», г. Малорита, Брестская обл.
Профессиональные форумы в разные годы состоялись в городах Гродно, Могилев, Брест, Минск, Сморгонь, поселке Чисть. Их участники и гости ознакомились с производством ячеистобетонных изделий на передовых предприятиях Республики Беларусь: ОАО «УКХ «Забудова», ЗАО «Могилевский КСИ», ОАО «Сморгоньсиликатобетон», ОАО «Гродненский КСМ», ОАО «Минский КСИ» и ЗАО «КварцМелПром». Представлено и опубликовано более 180 докладов на различные темы: сырьевые материалы для производства ячеистого бетона; технологии производства (ударная и литьевая); оборудование; основные свойства и применение, рынки сбыта готовой продукции и другие доклады.
Конференция 2014 г., Минск – Могилев, ЗАО «Могилевский КСИ»
В конференциях активное участие принимали фирмы по поставке оборудования для производства ячеистого бетона «MASA-HENKE Maschinen fabrik GmbH», «HESS AAC Systems B.V.», «WKB Systems GmbH», «Wehrhahn GmbH», «Aircrete Europe B.V.», ОАО «Тяжмехпресс» (г. Воронеж).
Конференция 2016 г., Минск, ОАО «Минский комбинат силикатных изделий»
Сегодня мы проводим очередную 10-ю юбилейную конференцию.
Международные встречи ценны тем, что позволяют не только проанализировать профессиональный опыт и наработки, обсудить вопросы практического применения материала, но и представить будущее развитие газобетонной отрасли. В дискуссиях и спорах специалистов высвечиваются достоинства и недостатки материала, что дает возможность достаточно уверенно вычерчивать траекторию его последующего совершенствования, консолидировать и мобилизовать усилия всех заинтересованных участников перед новыми вызовами рынка.
После ввода в 1997 году в промышленную эксплуатацию завода ячеистого бетона фирмы «Hebel» (п. Чисть) и появления на стройках изделий нового качества, например, с отклонением геометрических размеров армированных и неармированных изделий +1,5 мм (кладка на клею), на действующих комбинатах начались модернизация и реконструкция, а также строительство новых заводов. При этом на действующих заводах были модернизированы помольно-сырьевые и автоклавные отделения. Новые линии вобрали в себя как передовые зарубежные технологии (резка массива с предварительным кантованием на 900 и автоматическая упаковка готовой продукции), так и лучшие достижения отечественной ударной технологии.
В результате объединения технологий изделия из ячеистого бетона по некоторым показателям превосходят европейские аналоги. Например, их отпускная влажность составляет 25%, а блоков, изготовленных по классической литьевой технологии, – 35%.
В 2004 г. на Могилевском комбинате силикатных изделий после реконструкции одной из действующих технологических линий введена в промышленную эксплуатацию новая линия по производству ячеистобетонных изделий, в которой объединена отечественная ударная технология и резательная технология фирмы «MASA-HENKE». Годовая производительность линии – 120 тыс. м3 (в цеху установлено три автоклава диаметром 3,6 м). Модернизированы также оборудование и системы автоматического управления технологическими процессами в помольном, смесеприготовительном, формовочном, автоклавном отделениях. В 2010 г. на комбинате введена в промышленную эксплуатацию еще одна (вторая) новая технологическая линия по производству ячеистобетонных блоков производительностью 300 тыс. м3 в год. Основное технологическое оборудование (смесеприготовительное, формовочное, резательное и др.) поставлено фирмой «MASA-HENKE».
В 2005 г. реконструкции подверглось производство ячеистого бетона в ОАО «Сморгоньсиликатобетон», где также были объединены две технологии – отечественная ударная и немецкая резательная фирмы «MASA-HENKE». Производительность линии – 1000 м3 изделий в сутки. Из отечественного технологического оборудования было оставлено только помольное – мельницы мокрого помола песчаного шлама и сухого помола известково-песчаного вяжущего, а также восемь автоклавов диаметром 3,6 м.
В 2005 г. в ОАО «Любанский завод стеновых блоков» проведена модернизация одной из технологических линий по производству ячеистобетонных блоков типа «Бобруйск-1,2» – установлен комплект резательных машин Воронежского ОАО «Тяжмехпресс».
В 2006 г. в ОАО «Гродненский комбинат строительных материалов» введена в эксплуатацию новая линия по производству ячеистобетонных блоков «WEHRHAHN SMART» (мощность 120 тыс. м3 в год) с разрезкой массивов на мелкие ячеистобетонные блоки. Фирмой «WEHRHAHN» поставлены комплект резательных машин, формы, смесеприготовительное, дозировочное и транспортное оборудование применительно к тупиковым автоклавам диаметром 3,6 м. Помольное и автоклавное отделения (три автоклава диаметром 3,6 м), а также ударные площадки (две) использованы существующие.
В 2009 г. в ОАО «Березовский комбинат силикатных изделий» (Брестская обл.) введен в действие завод по изготовлению ячеистобетонных изделий (мелкие блоки, лотковые блоки) с суточной производительностью 1200 м3. Все технологическое оборудование поставлено фирмой «MASA-HENKE».
В 2009 г. на Минском КСИ сдан в эксплуатацию цех по изготовлению ячеистобетонных блоков суточной производительностью 1450 м3. Основное технологическое оборудование поставлено фирмой «MASA-HENKE», автоклавы – российской фирмой «Уралхиммаш». Завод работает по ударной технологии.
В 2009 г. в ОАО «Оршастройматериалы» (г. Орша, Витебская обл.) сдан в промышленную эксплуатацию комплект резательного оборудования Воронежского ОАО «Тяжмехпресс». Суточная производительность линии – 550 м3 мелких блоков. Завод работает по литьевой технологии.
За период с 2001 по 2012 гг. в ОАО «Управляющая компания холдинга «Забудова» за счет модернизации производства, в частности установки дополнительных пяти автоклавов фирмы «SCHOLZ», второй автоматической линии упаковки блоков, годовая производительность увеличилась с 200 тыс. м3 до 400 тыс. м3 изделий.
С целью ориентации на производство профилированных армированных изделий, в том числе и на тонкостенные конструкции, в 2012 г. ОАО «Управляющая компания холдинга «Забудова» совместно с голландской фирмой «AIRCRETE Europe B.V.» провела модернизацию резательного комплекса «Hebel».
Наряду с модернизацией действующих заводов в 2009–2013 гг. построены новые заводы ячеистого бетона.
В 2009 г. в ОАО «Красносельскстройматериалы» (Гродненская обл.) введен в промышленную эксплуатацию цех по выпуску ячеистобетонных изделий с суточной производительностью 650 м3. Основное технологическое оборудование поставлено фирмой «MASA-HENKE», автоклавы – российской фирмой «Уралхиммаш». Завод работает по ударной технологии.
В 2009 г. ООО «Газосиликат» (Могилевская обл., д. Затишье) освоило производство мелких ячеистобетонных блоков. Основное технологическое оборудование изготовлено китайской фирмой «CHANJZHOU TEEYER ENJINEERINJ MACHINERY CO. LTD». Суточная производительность линии – 1000 м3.
В 2012 г. в ОАО «Гомельстройматериалы» сдана в промышленную эксплуатацию технологическая линия CL-4 фирмы «WKB Systems GmbH». Годовая производительность линии – 180 тыс. м3. В настоящее время действуют одна линия «Универсал-60» и линия CL-4. Завод работает по ударной технологии.
В 2012 г. СЗАО «КварцМелПром» (п. Хотиславль, Брестская обл.) введен в эксплуатацию новый завод по изготовлению ячеистого бетона суточной производительностью 1450 м3. Все технологическое оборудование поставлено фирмой «MASA-HENKE». Завод работает по ударной технологии.
Оценивая обширный объем работ по производству и применению ячеистого бетона в Республике Беларусь, следует упомянуть о сопутствующей продукции, в первую очередь – современных эффективных составах смесей для нанесения на ограждающие конструкции зданий различных защитно-декоративных покрытий, многие из которых разработаны РУП «Институт БелНИИС» и заводами-изготовителями сухих строительных смесей. Накоплен практический опыт по причинам, вызывающим разрушение защитно-декоративных покрытий. Поэтому ряд требований стандартов (СТБ 1307-2012, ТКП 45-1.03-311-2018 и ТКП 45-2.04-43-2006) следует уточнить и дополнить, особенно с учетом опыта мирового лидера по производству и применению ячеистого бетона фирмы «XELLA» и «YTONG» [25, 26] и рекомендаций немецких специалистов по изготовлению и нанесению защитно-отделочных покрытий [27].
Для ячеистобетонных конструкций стен зданий с повышенными влаго- и паропроницаемостью, невысокой прочностью на сжатие и растяжение, низкими модулем упругости и морозостойкостью и высоким водопоглощением необходимы повышенные требования к защитно-декоративным покрытиям. При этом покрытия должны выполнять не только декоративную функцию, но и защитную – обладать низким водопоглощением, высокой паропроницаемостью, достаточной адгезией к основанию, морозо- и атмосферостойкостью, а также стойкостью к термовлажностным и термоциклическим нагрузкам. Необходимо чтобы теплопроводность покрытий, средняя плотность и прочность на сжатие и растяжение были сопоставимы с физико-техническими характеристиками ячеистого бетона. При несоблюдении этих требований в зоне контакта покрытия с основанием (ячеистым бетоном) неизбежно возникнут напряжения, приводящие к растрескиванию покрытия и его порой быстрому разрушению [5]. Ячеистый бетон дополнительно увлажняется и при косых дождях; из-за попеременного замораживания и оттаивания бетон разрушается, что в конечном итоге сказывается на надежности и долговечности самого здания.
Как уже отмечалось выше, разработан ряд нормативно-технической документации по применению ячеистобетонных блоков в строительстве жилых зданий [22, 23, 24]. Однако принятые в проектной документации технические решения порой не в полной мере учитывают специфические физико-механические свойства ячеистого бетона, которые не обеспечивают сопротивляемость несущих и ограждающих конструкций жилых зданий неблагоприятным внешним воздействиям, обусловленным эксплуатационными, техническими и климатическими факторами. Кроме того, наблюдается нарушение технологии строительства и правил содержания зданий [28]. По указанным выше причинам, на ряде зданий необходимо было проводить ремонтно-восстановительные работы, что отрицательно сказывается на имидже ячеистого бетона. По-видимому, целесообразно внести уточнения и дополнения в нормативно-техническую документацию и корректировку в проекты зданий.
К сожалению, ограниченный объем данной статьи не позволяет подробно рассказать о результатах многолетних наблюдений за состоянием наружных стен из ячеистобетонных блоков в индивидуальных, многоэтажных и каркасных зданиях и их обследований, а также представить развернутый анализ причин возникновения повреждений. Этому вопросу можно было бы посвятить отдельную статью, а может и книгу – настолько богатым и интересным в техническом плане является собранный материал.
Накопленный опыт эксплуатации наружных стен из ячеистого бетона, в первую очередь каркасных зданий, позволил уточнить некоторые конструктивные решения узлов и деталей стен, усовершенствовать и сделать их надежными и внести соответствующие корректировки в документацию.
В рамках настоящей конференции полагаю целесообразным обменяться опытом по указанной тематике, а также рассмотреть вопросы разработки рекомендаций по эксплуатации и ремонту зданий из ячеистого бетона – упреждающие мероприятия от разрушений стен.
В заключение следует отметить, что несмотря на огромный объем производства ячеистого бетона доля армированных изделий ничтожно мала.
Еще на заре производства ячеистого бетона, примерно сто лет тому назад, из этого материала изготавливались в основном армированные изделия – плиты покрытия для утепления кровель зданий. Как отмечалось выше, в Республике Беларусь до распада Советского Союза ежегодно из армированных ячеистобетонных изделий строилось только жилых домов 400–450 тыс. м2, кроме того армированные изделия широко применялись при строительстве промышленных и общественных зданий. Все здания, построенные с применением армированных ячеистобетонных изделий, обладают высокой степенью надежности и долговечности.
В ходе 5-й международной конференции «Опыт производства и применения ячеистого бетона автоклавного твердения», прошедшей в 2011 г., отмечалась тенденция на снижение плотности ячеистобетонных изделий и производство в заводских условиях сборных крупноразмерных стеновых панелей для индустриального домостроения [28].
Для развития производства и применения крупноразмерных армированных стеновых панелей и другой номенклатуры изделий в Республике Беларусь имеется необходимая нормативная база, а также наработаны технические решения эффективных ограждающих конструкций зданий, базирующихся на результатах отечественных и зарубежных исследований прошлого и начала текущего столетия.
Совместная постоянная творческая работа производителей ячеистого бетона, научно-исследовательских и проектных институтов и строительных организаций позволит избежать возможных ошибок, оперативно решать возникающие технические и организационные вопросы, а также сократить сроки для достижения поставленной цели – эффективного производства и комплексного применения армированных ячеистобетонных изделий. Это залог индустриального энергоэффективного жилья с высокими потребительскими качествами.
Литература
1. Журнал «Строительные материалы». – М., 1992, № 10 (454) – 30 с.
2. Журнал «Строительные материалы». – М., 1992, № 9 (453) – 31 с.
3. Сажнев, Н.П., Гончарик, В.Н., Гарнашевич, Г.С., Соколовский, Л.В. Производство ячеистобетонных изделий. Теория и практика. – Мн.: Стринко, 1999. – 283 с.
4. Сажнев, Н.П., Гончарик, В.Н., Гарнашевич, Г.С., Соколовский, А.В., Сажнев, Н.Н. Производство ячеистобетонных изделий. Теория и практика / 2-е изд. доп. – Мн.: Стринко, 2004. – 381 с.
5. Сажнев, Н.П., Сажнев, Н.Н., Сажнева, Н.Н., Голубев, Н.М. Производство ячеистобетонных изделий. Теория и практика / 3-е изд. перераб. и доп. – Мн.: Стринко, 2010. – 459 с.
6. Батяновский, Э.И., Голубев, Н.М., Сажнев, Н.Н. Производство ячеистобетонных изделий автоклавного твердения. Пособие. – Мн.: Стринко, 2009. – 127 с.
7. Галкин, С.Л., Сажнев, Н.П., Соколовский, Л.В., Сажнев, Н.Н. Применение ячеистобетонных изделий. Теория и практика. – Мн.: Стринко, 2006. – 446 с.
8. Сажнев, Н.П., Соколовский, Л.В., Журавлев, И.С., Ткачик, П.П. Как построить индивидуальный дом из ячеистого бетона. Практическое пособие. – Мн.: Стринко, 2003. – 156 с.
9. Нгуен Тхань Киен. Огнестойкость и огнесохранность сжатых конструкций с применением автоклавных и аэрированных ячеистых бетонов / Автореферат на соискание ученой степени канд. техн. наук. – Минск, 2016. – 20 с.
10. ТКП 45-5.03-307-2017 «Изделия сборные бетонные и железобетонные. Основные требования к изготовлению».
11. СТБ 1570-2005 «Бетоны ячеистые. Технические условия».
12. СТБ 1117-98 «Блоки из ячеистых бетонов стеновые. Технические условия».
13. СТБ EN 771-4-2014 «Требования к изделиям для каменной кладки. Часть 4. Изделия из ячеистого бетона автоклавного твердения».
14. СТБ 1332-2002 «Блоки лотковые и перемычки из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия».
15. СТБ 1330-2002 «Ступени лестничные из автоклавного ячеистого бетона. Технические условия».
16. СТБ 1724-2007 «Утеплитель дробленый из ячеистых бетонов. Технические условия».
17. СТБ 1034-96 «Плиты теплоизоляционные из ячеистых бетонов».
18. СТБ 1989-2009 «Плиты перекрытий и покрытий, панели для внутренних стен и перегородок из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия».
19. СТБ 1185-99 «Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для зданий и сооружений. Технические условия».
20. ТКП EN 1992-1-1-2009 (02250) Еврокод 2 «Проектирование железобетонных конструкций. Часть 1-1. Общие правила и правила для зданий».
21. СТБ EN 12602-2011 «Изделия железобетонные заводского изготовления из автоклавного ячеистого бетона».
22. Серия Б2.000-3.07 «Узлы и детали сопряжений конструктивных элементов зданий с комплексным применением ячеистого бетона. Выпуск 0. Материалы для проектирования». – Мн.: РУП «Институт БелНИИС», 2007.
23. Серия Б2.030-13.10 «Узлы и детали поэтажно опертых стен жилых и общественных зданий из эффективных мелкоштучных стеновых материалов. Выпуск 1. Рабочие чертежи». – Мн.: РУП «Институт БелНИИС», 2007.
24. «Рекомендации по проектированию поэтажно опертых стен и перегородок из эффективных мелкоштучных стеновых материалов». – Мн.: РУП «Институт БелНИИС», 2011. — 50 с.
25. Справочник фирмы «HEBEL» по жилищному строительству. – Мн.: Стринко, 1996. – С. 37–49.
26. Справочник по производству и применению материалов «YTONG». – Мн.: Стринко, 1997. – С. 74–81.
27. Росс Хартмут, Шталь Фридеманн. Практическое руководство. Штукатурка. Материалы, техника производства работ, предотвращение дефектов. – С-Пб., 2006. – С. 125–129.
28. Сажнев, Н.П. Опыт производства и применения ячеистобетонных изделий автоклавного твердения в Республике Беларусь // Материалы 7-й международной научно-практической конференции. – Мн.: Стринко, 2012. – С. 5–16.
Источник: Сборник материалов 10-й Международной научно-практической конференции (Минск, Могилев, 29–31 мая 2018 года)
