Эффективные стеновые материалы

Эффективные стеновые материалыЭффективные стеновые материалы.

Одна из серьезных задач, поставленных перед современным строительством в Беларуси на ближайшие 10 лет, – повышение энергоэффективности жилых домов.

Ирина ГОРБАЧ, обозреватель.

Безусловно, ее реализация возможна лишь через комплексный подход к решению существующих в строительстве проблем. Способны ли внести свою лепту в этот процесс инновационные стеновые материалы.

Среди современных эффективных стеновых материалов особый интерес (и немало споров) вызывают те, в состав которых входят органические наполнители и цементный вяжущий компонент. Стоит отметить, что введение в состав бетонов органических наполнителей нельзя назвать инновацией последних лет. Использование такого стенового материала активно практиковалось в 50 60-е годы прошлого века в СССР. Многие дома, построенные в те времена с применением бетонных блоков на органических наполнителях, эксплуатируются как жилые здания и по сей день.

Экономные европейцы давно стоят на стороне безотходного производства. Потому на Западе стеновые материалы на основе органических наполнителей используются достаточно широко и успешно. Более того, национальный архитектурный облик некоторых западноевропейских государств в долгу у вышеупомянутой технологии строительства. Яркий пример тому – малоэтажные фахверкхаусы в Германии и Франции, возведением которых занялись еще во времена средневековья.

Однако все это не убеждает отечественных застройщиков в том, что применение органических наполнителей (особенно в сочетании с цементным вяжущим компонентом) оправдывает себя и повышает эксплуатационные характеристики строящихся зданий.

Вероятно, одна из причин недоверия кроется в том, что опыт строительства таких домов в СССР можно назвать скорее печальным. Действительно, верхний слой построек послевоенной эпохи в большинстве случаев разрушен и требует реконструкции. Но стоит ли винить в этом органические наполнители? Отнюдь нет. Причину преждевременного разрушения стоит искать в использовании в производстве опилкобетона некачественного цемента, а также нарушении элементарных правил эксплуатации таких зданий. Тем, у кого все еще остались сомнения на этот счет, стоит посетить страны Западной Европы и убедиться в надежности фахверковых домов (многие из них, к слову говоря, отпраздновали 300-летний юбилей.

Итак, отбросив безосновательные сомнения в целесообразности использования стеновых материалов с органическими наполнителями, перейдем к более детальному рассмотрению наиболее популярных вариантов таких материалов, а также тех, в состав которых входит вяжущий компонент – цемент. И поскольку мы уже упомянули один из таких материалов – опилкобетон, – с него и начнем.

ДОЛГОВЕЧНЫЕ И ПРОЧНЫЕ ОПИЛКИ.

В состав этого строительного материала входят органические компоненты (отходы лесозаготовок, лесопиления, деревообработки, костры конопли или льна, рисовой соломы) и вяжущий компонент – известь (традиционный вариант) или цемент (современный вариант). Для обозначения опилкобетонных блоков и камней используют и другое название – добролит.

По традиции, тянущейся со времен СССР, в качестве связующего в опилкобетоне и сегодня часто используют известь, а не цемент. Это связано с недостаточной научной обоснованностью целесообразности замены извести на цемент. Дело в том, что основные научные изыскания в области органобетонов приходятся на 80-е годы прошлого века, когда использование извести было вполне оправдано: цена ее была ниже и дефицита извести (в отличие от цемента) СССР никогда не знал. Сегодня преимущества извести нивелированы достоинствами цемента. Цена цемента не отличается от стоимости извести. А по имеющим первостепенное значение характеристикам опилкобетон на основе вяжущего цемента, бесспорно, выигрывает у того же стенового материала с известковым вяжущим компонентом.

Цементный раствор набирает прочность в разы быстрее, чем известково-цементный аналог. Особенно если в его состав включены ускорители твердения.

Использование в качестве вяжущего компонента цемента М400 (200 кг на куб бетона) в совокупности с 800 кг песка позволяет получить опилкобетон прочностью М50 (это сравнимо с прочностью мрамора) на плотностях 1100–1200 кг/м 3. Конечно же, речь идет об опилкобетоне, в производстве которого задействовано объемнопрессовое оборудование.

Эффективность этого стенового материала подтверждают и другие его неоспоримые достоинства. Как уже говорилось выше, в качестве наполнителя в опилкобетоне чаще всего выступают опилки. Зачастую они представлены отходами от обработки хвойных пород. Эфирные масла, смолы и дубильные вещества, содержащиеся в хвойных породах, не только добавляют прочность строительному материалу, но и заботятся о здоровье жильцов, что, согласитесь, немаловажно в условиях неуклонно растущего числа экологических проблем.

Если сравнить опилкобетон с кирпичом, то окажется, что опилкобетонная стена – это более выгодный и в финансовом плане вариант. Посчитаем, чтобы убедиться. Для возведения коробки дома 8 8 м понадобится около 20 тыс. кирпичей. В денежном эквиваленте это около 3,5 тыс. долларов. К этой сумме нужно прибавить расходы на оплату работы каменщиков, закупку цемента и песка. Итого ценник приблизится к 7–10 тыс. долларов. В случае с опилкобетоном стоимость коробки дома не превысит 3–4 тыс. долларов.

Использование в качестве вяжущего компонента цемента делает дома, построенные из опилкобетона, еще и пожаростойкими. Несмотря на присутствие большого количества опилок в бетоне, они оказываются плотно зацементированными. Это исключает возможность поступления к ним кислорода, а значит, даже в случае возгорания опилкобетон способен затухать без постороннего вмешательства. В ходе лабораторных исследований было доказано, что блоки из опилкобетона действительно выдерживают высокие температурные воздействия (до 1200 С) и возгорание не происходит.

Есть ли недостатки у этого перспективного стенового материала? Пожалуй, главным из них следует считать высокое водопоглощение. Если у кирпича это всего 4%, то у опилкобетона – 12%. Однако и эта проблема решается путем укладывания пароизоляции. Также в помощь строителям – гидрофобизирующие добавки, недостатка в которых современный рынок строительных материалов не испытывает.

НОВЫЙ МАТЕРИАЛ ИЗ ПРОШЛОГО.

Еще один стеновой материал с органическим наполнителем, который широко применялся в строительстве малоэтажных жилых домов во второй половине ХХ века, а в постперестроечное время был позабыт, – арболит, или деревобетон. В советское время этот эффективный стеновой материал использовался исключительно в малоэтажном строительстве вовсе не по причине непригодности для массового строительства. Арболит заслуженно получил бы более широкое распространение, если бы не ориентация строительства тех времен на возведение крупносборных бетонно-блочных домов.

Целесообразность возобновления такого производства сегодня осознана вполне, ведь применение арболита позволяет не только получать тепло- и энергосберегающий стеновой материал, но и эффективно использовать отходы деревообрабатывающей промышленности. Арболитный блок на 80–90% состоит из древесной щепы нормированных размеров и связующего их элемента – высокосортного цемента. Что это, как не прочный экологичный стеновой материал? Кстати, и на Западе он так высоко оценен именно благодаря двум своим качествам – экологичности и высокой энергосберегающей способности.

От хвалебных дифирамбов перейдем к конкретике. Если сравнить теплоизоляционные свойства арболита и таких популярных стеновых материалов, как пенобетон и кирпич, окажется, что он превосходит их в 4 и 7 раз соответственно. Т.е. стена из арболита толщиной 30 см соответствует стене из кирпича толщиной 1–2 м. Комментарии излишни.

Еще одно достоинство этого материала связано с тем, что для строительства домов используются блоки. Один блок заменяет 15 кирпичей. Несложно предположить, что этот факт влечет за собой несколько других преимуществ: сокращение сроков строительства, а вместе с тем и расходов, связанных с приобретением песка и цемента. Также благодаря применению в строительстве блоков сокращаются теплопотери дома.

Блоки из арболита отличаются небольшим весом. Это облегчает транспортировку материала в отдаленные районы и вместе с тем позволяет отказаться от возведения сложных фундаментов. Для сравнения снова возьмем кирпич. Его плотность соответствует величине 1500–2000 кг/м 3. в то время как плотность арболита – всего 600 кг/м 3.

Этот материал обладает повышенной упругостью – ценное качество, которое приобретает особенную значимость при возведении зданий в сейсмически опасных зонах. Даже при воздействии максимальных нагрузок, в результате которых происходит изгиб материала, арболит способен восстановить свою форму. Если во время усадки здания стены из кирпича и аналогичных материалов дают трещины, стены из арболита сохраняют свою целостность.

Пористая структура арболита делает здание экологичным: оно не подвергается гниению и воздействию вредителей, «дышит» и хорошо вентилируется, не накапливает влагу.

В связи с неоспоримым фактом наличия у арболита множества ценных характеристик, отвечающих требованиям современного строительства, некоторыми отечественными специалистами высказываются предложения использовать этот материал для ускорения и повышения экономичности процесса реконструкции «хрущевок.

Еще один инновационный продукт, не так давно отвоевавший одно из первых мест среди стеновых материалов, – керамзитобетон. Его составляющими является гранулированный ячеистый материал (вспененная и обожженная глина) и вяжущий компонент – цемент. На Западе стройматериалы, выполненные из него, именуют биоблоками. Это связано с двумя ценными качествами керамзитобетона – экологичностью и прочностью. Отметим также, что этот материал находится в линейке легких бетонов. Вес конструкций, возведенных с помощью керамзитобетонных блоков, значительно ниже, чем вес подобных строений из тяжелого бетона. Таким образом, использование керамзитобетона позволяет улучшить технико-экономические показатели.

Сфера использования керамзитобетонных блоков весьма широкая: высотное гражданское домостроение, строительство частных домов, коттеджей, гаражей, хозяйственных построек. Точно выдержанные размеры керамзитобетонных блоков позволяют им хорошо сочетаться со всеми видами металлоконструкций, железобетонных изделий, оконных и дверных проемов.

В сравнении с обычным бетоном керамзитобетон выигрывает по показателю теплопроводности. Срок службы пенополистирола, используемого в большинстве случаев в качестве утеплителя в домах, построенных из железобетонных блоков, меньше в 2–3 раза, чем у керамзитобетонных блоков. К тому же в процессе эксплуатации такой теплоизоляционный слой разрушается, что лишает жильцов дома комфорта. А вот по показателям прочности, морозостойкости и плотности тяжелый бетон по-прежнему занимает первое место. Изделия из керамзитобетона более хрупкие.

Еще больше преимуществ у керамзитобетонных блоков, когда речь идет об их сравнении с кирпичом. Керамзитобетон – это более легкий материал (в 2,5 раза легче кирпича). Один блок из керамзитобетона по размерам равняется 7 кирпичам. Этот факт влечет за собой сокращение сроков строительства и материальных вложений (на 30–40.

Строения из керамзитобетонных блоков пользуются все большей популярностью среди белорусов. И неудивительно: материал практичный и доступный, к тому же в Беларуси налажено его собственное производство (самые крупные производители – заводы в Новолукомле и Минске.

ИСКУССТВЕННЫЙ МАТЕРИАЛ ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ.

В мировой практике строительства полистиролбетон и изготавливаемые из него блоки не уступают по популярности вышеописанным материалам. Возрастающий объем использования полистиролбетона обусловлен совокупностью факторов, связанных с его применением в строительстве. Он позволяет повысить энергосбережение возводимых зданий, снизить массу строительных объектов, уменьшить трудоемкость строительства. Полистиролбетонные блоки являются одновременно конструкционным и теплоизоляционным материалом.

По сути, полистиролбетон – это искусственный материал, гранулы вспененного полистирола в котором равномерно распределены по объему цементного связующего.

Применение полистиролбетонных блоков позволяет решать важные задачи: выполнять строительство однослойных наружных стен и, как следствие, снижать нагрузку на перекрытия и фундамент.

Блоки из полистиролбетона легко монтировать, благодаря чему скорость возведения стен может быть увеличена в 2 раза.

Полистиролбетон хорошо поддается обработке: высверлить в этом материале отверстие для выключателя или розетки не представляет особого труда.

Еще одно безусловное преимущество, которое оценят жители многоквартирного дома, – отличные звукоизолирующие и шумопоглощающие свойства. Для стен толщиной 100 мм этот показатель равняется 36 дБ, а для 150 мм – 55 дБ.

Выше упоминалось о том, что полистиролбетон сам по себе является теплоизоляционным материалом, стены дома, построенного из него, не требуют дополнительного утепления. Кроме того, применение этого стенового материала позволит сократить затраты на отопление в 2–3,5 раза в сравнении с домом с кирпичными стенами.

Важное преимущество имеет полистиролбетон и перед своими «родственниками» – легкими бетонами. При неоднократном воздействии отрицательных температур прочие легкие бетоны подвержены разрушению из-за повышенной способности к водопоглощению (40–70%). Морозостойкость полистиролбетона выше в 3 раза, т.к. это наиболее долговечный материал среди всех легких бетонов.

Среди критиков, выступающих против широкого использования этого материала, можно услышать заявления о том, что полистиролбетон неэкологичен. Такие заявления не имеют подтвержденного фактами основания, ведь для производства полистиробетона используется исключительно пищевой полистирол. Еще один пример использования такого полистирола – упаковки для пищевых продуктов, которыми мы пользуемся ежедневно. Показатель токсичности у пищевого полистирола не просто соответствует норме, но находится за пределами ее нижней границы.

Мировая практика использования этого строительного материала превышает 60 лет, однако в странах бывшего СССР основательные научные исследования и разработки в этой области стали проводить немногим более двух десятилетий назад. Естественно, сфера применения полистиролбетона в Европе на сегодняшний момент гораздо шире. Во Франции, Италии и Испании из этого материала возводят множество объектов гражданского и промышленного назначения. В России примеров построек из пенополистиролбетонных блоков также немало. Это и муниципальная серия домов на объекте «Царев сад» (Софийская набережная), и элитный коттеджный поселок в Архангельском-Тюрикове.

Первыми предприятиями, освоившими производство плит полистиролбетона на территории Беларуси, были «Минский комбинат силикатных изделий» и Слуцкий сельский строительный комбинат. Однако качество производимого материала (в частности, его плотность и теплопроводность) оставляли желать лучшего. Сегодня на основе данных, полученных в результате исследовательских изысканий «Института НИИСМ», в Беларуси разработана собственная технология производства полистиролбетонных блоков соответствующего качества. В нашей стране примеры построек из пенополистиролбетонных блоков можно найти в Витебске и Минске (микрорайон Лошица). На данный момент полистиролбетон все еще остается недоступным для большинства застройщиков стеновым материалом из-за дороговизны. Рост конкуренции в сфере производства полистиролбетона должен привести к решению этой проблемы.

Говоря об эффективных стеновых материалах, нельзя не остановиться еще на одном перспективном современном бетоне, связующим элементом которого выступает цемент, – монолитном бетоне.

Использованием монолитного бетона для возведения многоэтажных зданий в нашей стране долгое время пренебрегали. С чем это связано? Прежде всего, с невозможностью решить две основные проблемы, идущие рука об руку с монолитным строительством: трудозатраты и сроки возведения. Долгое время недоступной вершиной оставалась организация бетонных работ в зимний период. Сегодня, когда строительный комплекс начал переходить на рыночные отношения, монолитный бетон имеет все шансы занять достойное место в ряду эффективных стеновых материалов.

В высокоразвитых странах преимущества этого материала оценили уже давно. И сегодня более половины мирового производства цемента идет на изготовление бетона, используемого в монолитном строительстве. Монолитный бетон в этих странах является лидером среди других видов строительных материалов по объемам производства и применения. Для наглядности – немного статистики. Показатель его применения составляет: в Израиле – 2,0; в Японии – 1,2; в Италии – 1,1; в США – 0,75; во Франции – 0,5.

Основная область применения монолитного бетона – возведение высотных домов и небоскребов. В США и Европе в этом деле уже давно отдают предпочтение именно этому материалу, исключив применение стали. Использование в качестве стенового материала бетона в сочетании со скользящей опалубкой позволяет менять угол наклона стен строящегося здания. Так, угол наклона стен выставочного павильона, возведенного в Севилье, – 15° (против 6° у Пизанской башни). Малоэтажное строительство от использования монолитного бетона также лишь выигрывает. За доказательствами снова обратимся к опыту зарубежных коллег. Французская компания «Утинорд» заявляет о своих достижениях в этой области: бригада из 7 человек ежедневно бетонирует одну блок-секцию на 2 квартиры типового дома, состоящего из 3–4 этажей.

Примеров эффективного применения монолитного бетона у «продвинутых» соседей масса. Чтобы не вызывать чувство нездоровой зависти, остановимся на уже приведенных и обобщим основные преимущества использования монолитного бетона в жилищном строительстве.

Монолитное строительство освобождает от привязки к типовым размерам, что позволяет выйти за рамки устоявшихся архитектурно-проектных решений.

Здание из монолитного бетона, несмотря на свою прочность, гораздо легче, чем точно такое же, но построенное из кирпича (разница в 14–20.

Современный монолитный бетон обеспечивает высокое качество поверхности. Стены здания из этого материала не потребуют выравнивания штукатуркой, в крайнем случае понадобятся местные заделки следов от щитов или отверстий под тяжи.

Использование монолитного бетона в качестве стенового материала позволяет существенно сократить сроки возведения здания. У профессионалов показатель скорости строительства достигает уровня 3–4 этажей в месяц.

Кроме того, технология строительства достаточно проста. Высококвалифицированный рабочий может ее освоить без труда.

Как сегодня обстоят дела с применением монолитного бетона при строительстве в Беларуси? Стоит признать, что в нашей стране, так же как и у ближайших соседок – Украины и России, до сих имеются проблемы в этой области. И дело вовсе не в том, что достоинства материала так и остались неоцененными. Проблема – в отсутствии должной базы руководящих документов, определяющих нормы проектирования и строительства высотных зданий. Однако определенные достижения в строительстве объектов на основе монолитного бетона все же есть. Яркое свидетельство тому – Национальная библиотека Беларуси, подземный город «Столица», комплекс «Минск-Арена», бизнес-центры по пр. Победителей и ул. М. Танка.

Беспристрастно оценив все преимущества и недостатки стеновых материалов на цементном вяжущем и органических наполнителях, вы сами можете ответить на вопрос, заданный в начале. Имеют ли право эти стеновые материалы вытеснить из сферы строительства домов традиционные, насколько целесообразно и оправдано их применение на строительных площадках нашей страны.