Применение песчаного бетона в России - приоритетная задача

Рис. 1. Применение песчаного бетона в России - приоритетная задача    Применение песчаного бетона в России, где транспортировка крупного заполнителя составляет до 80 млрд т км в год, является приоритетной задачей. Показана возможность изготовления широкой номенклатуры конструкций из песчаного бетона для жилищного, дорожного, специального строительства и отделочных материалов.
  
  Москва и область, Поволжье, Вологда и Тюмень, большая часть европейской территории РФ либо вообще не имеют месторождений крупного заполнителя, либо это месторождения осадочных пород, ограничено пригодных для использования в железобетоне. Добыча камня и переработка его на щебень требуют больших затрат электроэнергии и рабочей силы. Объем перевозок щебня, потребность в котором для производства железобетонных изделий по РФ не ниже 140 млн м3 составляет около 80 млрд т км в год. Существенен и экологический аспект проблемы использования щебня – печать неоднократно выступала против варварского разрушения гор при добыче щебня, уже приведшего к необратимым климатическим последствиям на Северном Кавказе, в Поволжье, Карелии.
  Гораздо проще обеспечить стройки и заводы сборного железобетона песком, который является, как правило, местным строительным материалом.
  Песчаный бетон стал предметом систематических исследований в СССР с середины пятидесятых годов. Это было связано с организацией производства железобетона в регионах, где отсутствуют месторождения крупного заполнителя. По мере распространения песчаного бетона в практике строительства, выявлялись особенности материала, требования к заполнителю, вяжущим и добавкам, а также технологии приготовления, уплотнения и термообработки.
  Выяснилось, что использование песчаного бетона вместо бетона на щебне не только повышает экономическую эффективность строительства, но и обеспечивает ряд других преимуществ из-за упрощения технологии приготовления бетонной смеси и отказа от необходимости организации складского и сортировочного хозяйств для приемки, переработки и хранения щебня.
  Песчаный бетон, как правило, обладает более высокими физико-механическими характеристиками в границах марки, по сравнению с бетоном на крупном заполнителе, и большей долговечностью. Это позволяет снизить материалоемкость конструкций и повысить их эксплуатационную надежность. Возможно также использование технологических приемов, неприемлемых для крупнозернистых бетонов. Поэтому в тех районах, где щебень привозной, стоимость изделий из песчаного бетона может быть ниже на 25 и более процентов.
  Основными недостатками песчаных бетонов являются повышенный расход цемента, более высокая деформативность под воздействием нагрузок, а также необходимость более тщательного соблюдения технологии производства.
  До начала 70-х годов песчаный бетон использовался, в основном, для изготовления малоразмерных неармированных изделий. Сказывалось отсутствие нормативной базы, определенное недоверие к материалу со стороны проектировщиков и практиков, а также существовавшая в те годы система фондирования и жесткого нормирования расхода цемента.
  Два основных направления изготовления конструкций из песчаного бетона получили наибольшее распространение в практике заводов сборного железобетона: вибропрессование – для мелкоштучных преимущественно неармированных изделий и формование на стандартных, либо специальных виброплощадках для крупноразмерных железобетонных конструкций. Большинство мелкоштучных изделий из песчаного бетона – бортовые камни для магистралей и внутриквартальных проездов, тротуарные плиты и фигурные элементы мощения, плиты для покрытий трамвайных путей, полов промзданий, облицовки стен и цоколей изготавливаются на автоматизированных линиях, оснащенных отечественным вибропрессующим оборудованием. Суммарная мощность этих линий в РФ превышает 500 тыс.м3 изделий в год.
  Созданные впервые в стране технология и оборудование для производства мелкоштучных изделий позволили применять особо- и сверхжесткие цементно-песчаные смеси, уплотняемые методом объемного вибропрессования, что обеспечивает их высокую долговечность.
  Так, комплексная проверка качества вибропрессованных бортовых камней из песчаного бетона, находившихся в эксплуатации 26 лет (Москва, Ленинский проспект) подтвердила, что эти изделия не имеют следов разрушения, в то время как бортовые камни из тяжелого крупнозернистого бетона, изготавливаемые по традиционной технологии с уплотнением бетонных смесей на виброплощадке, разрушались через 2–3 года от размораживания.
  Исследованиями последних лет номенклатура изделий, изготавливаемых вибропрессованием, значительно расширилась, в первую очередь за счет изделий для малоэтажного жилищного строительства и благоустройства территорий.
  Разработана система малоэтажного строительства из мелкоштучных изделий, основная номенклатура которых включает: блоки фундаментов, наружных стен (термоблоки), перегородок, перекрытий; изделия для кровли (черепицу), а также балки перекрытий, перемычки, ступени.
  При их изготовлении в качестве базовой используется технология вибропрессования, а в качестве единственного заполнителя наиболее дешевый местный строительный материал – песок.
  Особенностью вибропрессования является не только изготовление изделий без форм, но и возможность использования карьерных (речных) песков, в том числе мелких и загрязненных, без предварительной их переработки – мойки, фракционирования, сушки.
  Применение ограниченной унифицированной номенклатуры мелкоштучных изделий обеспечивает возможность полностью ручного монтажа зданий.
  В состав комплекта изделий включены элементы благоустройства территории – ограды, плиты для дорожек, стоянок автомобилей и отделки зданий на основе тех же базовых материалов.
  Организация производства полной номенклатуры мелкоштучных изделий возможна в условиях малого предприятия, характеризующегося низкой капиталоемкостью и быстрой окупаемостью, в первую очередь в результате использования дешевых песчаных бетонов с различной степенью поризации:
  • особо плотных вибропрессованных (черепица, элементы благоустройства, оболочка термоблока);
  • вибропрессованных из тощих смесей с воздухововлечением до 10% (блоки внутренних стен, фундаментов, перегородок, перекрытий);
  • изготавливаемых из умеренно жестких смесей, формуемых на виброплощадке (балки перекрытий, перемычки, ступени);
  • пенобетона с воздухововлечением до 95% (плитный утеплитель, заполнение термоблока).
  Песок, единственный заполнитель в песчаном бетоне, наиболее дешевый и повсеместно распространенный строительный материал, стоимость которого для большинства регионов России в 2–3 раза ниже стоимости щебня твердых пород и в 6–8 раз ниже стоимости керамзитового гравия.
  Для реализации предлагаемой системы строительства разработан ряд новых технических решений, по которым получены патенты РФ. Одной из таких разработок является стеновой элемент – термоблок (патент № 2030527).
  Необходимость обеспечить теплозащитные свойства стен в соответствии с требованиями нового СНиП делает экономически нецелесообразным их возведение из традиционных штучных материалов – кирпича, керамзитобетона, в значительной мере из ячеистого бетона.
  Термоблок – стеновой блок со стандартными габаритными размерами 390х190х188 мм включает оболочку из высокопрочного песчаного бетона и заполнение минерализованной цементом пеной объемной массой 150 кг/м3. Оболочка изготавливается вибропрессованием и немедленно (на следующем технологическом посту) заполняется минерализованной пеной. На рисунке – технологическая линия по производству термоблоков. В результате получается блок с несущей способностью, позволяющей как малоэтажное, так и многоэтажное строительство, с высокими теплозащитными свойствами и стоимостью ниже любых выпускаемых в настоящее время стеновых материалов.
  Использование термоблоков вместо традиционных стеновых материалов существенно снижает себестоимость жилищного строительства, в том числе из-за толщины стен из термоблоков, составляющей 38 см для большей части территории России.
  Применение песчаного бетона в качестве базового материала для всех изделий в здании, использование вибропрессования, как базовой технологии, отсутствие арматуры в подавляющем большинстве изделий и необходимости в наружной отделке – все это делает предлагаемую систему строительства наиболее дешевой из известных в отечественной и зарубежной практике.
  Себестоимость 1 м2 здания (без работ по внутренней отделке и коммуникациям) составляет 80–100 долларов США, что значительно ниже, чем предлагается отечественными и зарубежными фирмами. Возможность выполнить строительство дома собственными силами застройщиков без крана может существенно снизить и эту невысокую стоимость.
  Большой опыт накоплен в изготовлении крупноразмерных изделий из песчаного бетона по традиционной технологии. В АО «Моспромстройматериалы» с 1975 года организовано производство следующей номенклатуры конструкций:
  • дорожные плиты,
  • блоки стен подвалов,
  • плиты для ленточных фундаментов,
  • блоки внутренних стен,
  • ограждения лоджий,
  • панели перекрытий,
  • трехслойные стеновые панели с несуще-защитными слоями из песчаного бетона,
  • детали оград,
  • вентблоки,
  • фризовые панели,
  • сваи,
  • плиты ограждения каналов,
  • плиты крепления откосов,
  • панели стен жесткости,
  • безнапорные и напорные (металлический сердечник) трубы,
  • ступени.
  Исследовательские работы, опыт проектирования и практика изготовления показывают, что для большинства регионов эффективно даже простое исключение щебня из состава бетонной смеси, но гораздо больший эффект достигается при проектировании конструкций с учетом особенностей свойств песчаного бетона, технологии его изготовления, а также при правильном выборе заполнителей, химдобавок, вяжущих. Разработаны методы, позволяющие изготавливать конструкции из песчаного бетона на стандартном оборудовании практически без перерасхода цемента. Некоторые из этих методов активно использовались в практике АО «Моспромстройматериалы»:
  • снижение марки бетона (при сохранении несущей способности конструкций),
  • уменьшение материалоемкости,
  • применение тощих смесей,
  а также:
  • крупных песков и укрупнительных добавок,
  • фракционированных песков,
  • зол ТЭС,
  • специальных химических добавок.
  Исследовательские работы последних лет существенно расширили знания о песчаных бетонах.
  Разработаны:
  • принципы классификации песчаных бетонов – разделения их на группы. Определены физико-механические характеристики материала внутри каждой группы;
  • способ проектирования состава бетона, имеющий характер алгоритма – набора формализованных операций, выполнение которых однозначно приводит к получению оптимального результата;
  • новый класс песчаных бетонов – конструкционные бетоны, изготавливаемые из тощих смесей;
  • закономерности использования песков-заполнителей в песчаном бетоне, причем разработанный расчетный аппарат позволяет не только оценить качество песка по его гранулометрическому составу, но и определить целесообразность использования и оптимальный грансостав фракционированного песка;
  • особенности работы песчаного бетона с арматурой, что позволяет изготовление крупноразмерных железобетонных конструкций;
  • особенности технологических режимов производства изделий;
  • методы, дающие возможность изготавливать вибропрессованием железобетонные мелкоштучные изделия.
  Практика применения песчаного бетона позволила определить как основные следующие области применения материала в промышленности сборного железобетона:
  • в дорожном строительстве (плиты покрытий, бортовой камень, тротуарные плиты, фигурные элементы мощения, плиты для трамвайных путей),
  • для конструкций, работающих преимущественно на сжатие (блоки, колонны),
  • для конструкций, предельное состояние которых определяется возникновением или раскрытием трещин (трубы),
  • в тонкостенных конструкциях, габариты либо отдельные размеры которых зависят от величины зерна крупного заполнителя (панели перекрытий, сваи),
  • в конструкциях, где отпускная прочность равна проектной,
  • для конструкций, связанных с работой в агрессивных средах, в условиях высоких и низких температур.
  Все более широко применяются песчаные бетоны для производства отделочных материалов. Долговечность изделий, великолепный внешний вид, простота и дешевизна изготовления делают чрезвычайно перспективной эту область применения материала. Действительно, для изготовления плитных отделочных материалов в технологической линии производства, например тротуарных плит, достаточно небольших изменений в оснастке для того, чтобы выпускать рельефные плиты, плиты с бугристой фактурой или фактурой «шагрень».
  Появившиеся в последние годы высококачественные пигменты для бетонов дают возможность получать изделия ярких, сочных тонов. Отечественное формующее оборудование позволяет не только вводить пигменты в массу бетона, но и получать цветной фактурный слой.
  Весьма эффективно выглядит «колотая» фактура песчаного бетона, когда затвердевшие плиты (блоки) раскалываются на колочной машине. Фактура «колотых» плит может быть неотличима от натурального гранита, известняка.
  Вышеперечисленные приемы отделки могут быть использованы и при изготовлении блоков для стен либо цоколей, что исключает необходимость дополнительной отделки зданий. Очень эффектно выглядят шлифованные плиты из песчаного бетона. Обычно производится двустадийное шлифование, сопровождающееся обрезкой кромок на недорогом отечественном оборудовании.
  Разработана технология нанесения фактурных слоев из песчаного бетона с наполнителями на затвердевшую поверхность плит. Испытания, проведенные в климатической камере, показали высокую адгезию фактурного слоя.
  В последнее время все шире распространяется производство мелкоштучных изделий для дорожного строительства (преимущественно фигурных тротуарных плит) в одиночных пластмассовых формах. Требуемая удобоукладываемость бетонных смесей, уплотняемых обычно на стандартной виброплощадке, достигается использованием либо пластификаторов (преимущественно С-З), либо вяжущих низкой водопотребности. Несмотря на необходимость проведения тепловлажностной обработки плит, большую стоимость бетонной смеси и более высокие трудозатраты по сравнению с вибропрессованием, эта технология находит применение из-за небольших первоначальных инвестиций в организацию производства и привлекательного внешнего вида изделий.
  В целом, квалифицированно проведенная работа по переводу производства с крупнозернистого на песчаный бетон, позволяет получить экономический эффект, который особенно значим в регионах, где велика разница в стоимости песка и щебня.
  Существующий уровень научно-исследовательских работ в области песчаных бетонов и практика использования материала позволяют считать, что область его применения должна оцениваться единственным критерием – экономической целесообразностью, и что в этом случае песчаный бетон станет основным строительным материалом России ХХI века.

К.И. Львович, доктор техн. наук, проф.



Для вас, снабженцы!
Поиск по сайту

Везде   В статьях   В материалах  
Если поиск не дал результата, попробуйте изменить текст запроса.
Примеры поиска по запросу "Потолки Armstrong": "Потолки Armstrong", "Потолок Armstrong", "Потол Arms", "Потолки Армстронг", и т. п.
Полезное для строителей...
Читайте также у нас на сайте:


Информация для строителей.

Новости строительной индустрии

Транспортный коллапс взвинтил цены на цемент

  Компания «СМПро» опубликовала статистику по росту цен на цемент, согласно которой с начала 2011 г. цены на российский цемент выросли на 35%. В частности, по итогам сентября средние цены от ...

Россия прирастет дорогами

Как недавно заявил премьер-министр Российской Федерации Владимир Владимирович Путин, в ближайшие 3 года на автомобильные дороги страны будет потрачено 1,3 трлн руб. Из этих денег 678 млрд руб. планиру ...

«ОБЪЕДИНЕНИЕ 45-М» поставит бетон для реконструкции здания университета им. Плеханова

   Московское предприятие группы ЛСР ООО «Объединение 45-М» стало основным поставщиком бетона для реконструкции старейшего корпуса РЭУ им. Плеханова. Предприятие поставит около 5 тыс. ...

Kerneos объявляет о запуске новых продуктов

  Компания Kerneos, входящая в группу компаний Materis, выводит на рынок продукты, предлагающие новые технические решения для производителей готовых к использованию строительных смесей:< ...

Ярославская область: переселение граждан из аварийного жилья

  Фондом содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства принята к заявка Ярославской области на предоставление финансовой поддержки для переселения граждан из аварийного жилищно ...

«Бецема»: в Красногорске выпустили «Истру»

  В рамках выставки СТТ-2011 машиностроительный завод "Бецема" совместно со своим партнером "Мерседес Бенц Тракс Восток" организовали Дни "Бецемы". Журналисты ...

Лифтовая отрасль в России: быть или не быть?

В Москве состоялся I съезд Национального союза лифтовых саморегулируемых организаций (НСЛ СРО), на котором специалисты пришли к выводу о необходимости перехода к обязательному саморегулированию и заро ...

В Думе решили обязать использовать новые материалы при ремонте дорог

На заседании Госдумы России представителями комитета по транспорту принято решение о внесении поправок в действующий техрегламент строительства дорог. В частности, в них предлагается сделать обязатель ...
 
 Архив строительных новостей

 Архив строительных новостей (продолжение)

Строителям на заметку.

Новости сайта

Строительные материалы в Интернете