Ефективність застосування ніздрюватих бетонів у будівництві

Сьогодні знайдеться не багато матеріалів, які використовуються в будівництві в своєму первозданному вигляді. Століття нових технологій подарував людям можливість удосконалювати їх властивості. Цегла, як правило, має поліпшені теплоізоляційні та міцнісні характеристики, для дерева придумано безліч хімічних препаратів, які дозволяють захистити будинок від пожежі і шкідливих комах. Новітні розробки враховують не тільки вимоги до несучої здатності будівельних матеріалів, але й легкість їх використання і економічність. Найважливішою відмінністю ніздрюватого бетону від його традиційного «побратима» є прекрасна теплоізоляційна здатність першого. Така властивість пористого бетону випливає з елементарної фізики і інтуїтивно зрозуміло навіть непрофесіоналові: пори, що містяться всередині матеріалу, наповнені повітрям, який, як відомо, є дуже гарним теплоізолятором. В результаті будинок з цього матеріалу виходить більш теплим, ніж дерев'яне або цегляну будову.

Слід, однак, пояснити, що мається на увазі під виразом «тепліший». Безумовно, будь-який сучасний котедж - і дерев'яний, і цегельний - буде теплим. Інше питання, скільки енергії потрібно затратити, щоб прогріти це будову. Особливість будинку, зробленого з пористого бетону, полягає в тому, що на обігрів його приміщень буде потрібно відчутно менше енергії. Щоб на обігрів будинку з цегли та будови з пористого бетону йшло однаково невелику кількість енергії, товщина стіни з пористого бетону повинна бути 0,5 метра, тоді як з цегли доведеться побудувати стіну товщиною 1,9 метра. Тому в цегляних будинках або витрачається додаткова енергія на опалення, або використовуються додаткові утеплювачі. Утеплювачі, як правило, значно збільшують вартість всієї конструкції і на тлі відносно доступної ціни ніздрюватих бетонів не є оптимальним рішенням проблеми економії енергії. Будинок з пористого бетону на 20-40% знижує витрати на опалення, при тому що товщина стін залишається стандартною для цього матеріалу. Чарункова структура матеріалу забезпечує також поліпшені звукоізоляційні властивості. Для заміського котеджу це не менш важливо, ніж для міського будинку.

Хоча будинок, побудований з пористого бетону, класифікується як кам'яна будівля, мікроклімат, який в ньому створюється, дуже близький до клімату дерев'яного будинку. На відміну від споруд із звичайного бетону або цегли, комірчастий будинок аеропроникний, цей матеріал «дихає». А завдяки тому, що він має ще й здатність регулювати вологість повітря в приміщенні, повністю виключається вірогідність появи на ньому яких-небудь грибкових утворень і цвілі. Сам ніздрюватий бетон не гниє, так як проводиться з мінеральної сировини. Варто додати, що цей матеріал повністю екологічно чистий. Він не містить шкідливих хімічних сполук і не вимагає будь-якої спеціальної обробки токсичними складами для збільшення терміну експлуатації будівлі.

До найважливіших позитивних якостей ніздрюватого бетону слід віднести:

– високу теплоефективність; – екологічну чистоту; – поліфункціональність застосування, зокрема зведення одношарових та багатошарових стін у поєднанні з іншими матеріалами, влаштування підлог, перекриття та перегородок; – низьку вартість порівняно з матеріалами аналогічного застосування, що використовуються для зведення одношарових стін і мають однаковий термічний опір (цеглою, порожнистими керамічними каменями, керамзитобетонними блоками, панелями); – гарна звукоізоляція завдяки пористій структурі; – вогнестійкість.

За думкою спеціалістів, у найближчі десятиріччя альтернативи використання ніздрюватого бетону для масового житлового будівництва як конструкційно-теплоізоляційного та теплоізоляційного матеріалу немає. Його раціональне застосування в основних конструктивних елементах будівель, особливо у поєднанні з іншими традиційними матеріалами і прогресивними конструктивно-технічними і об’ємно-планувальними рішеннями, дозволить не лише зменшити вартість будівлі, але і звести тепле, недороге, комфортне і доступне житло.

Незважаючи на низку незаперечних переваг ніздрюватого бетону як будівельного матеріалу, його можливості на даний момент використовуються ще недостатньо. Однією із причин цього явища є недостатня поінформованість індивідуальних забудовників, проектувальників і будівельників щодо теплотехнічних переваг ніздрюватого бетону.

Працювати з комірчастим бетоном одне задоволення. Ці блоки легко пиляються ножівкою або іншим ріжучим інструментом. З них можна побудувати будівлі будь-якого виду. Легко виробляються такі архітектурні елементи, як еркери і фронтони. Бетон ідеально підходить для будівництва арок. Невелика обробка, і блоки перетворюються в заточені камені потрібної конфігурації. Шляхом неважко розпилювання комірчасті блоки легко перетворюються у звичайні цеглини. [4]

Техніко-економічні розрахунки показують, що комплексний підхід з урахуванням теплоізоляційних, міцністних і вартісних показників висуває на провідне місце ніздрюваті бетони.

Вироби середньою густиною 400кг/м3 мають коефіцієнт теплопровідності λ=0.12 Вт/(м*К). Межа міцності на стиск у газосилікат них виробів – 1,0…1,2 МПа, пінобетонних 0,5…0,7 МПа.

Теплоізоляційні вироби з ніздрюватих бетонів мають високий коефіцієнт паро- проникності µ= мг/м*год*Па і не потребують додаткового пароізоляційного захисту на відміну від мінераловатних плит. Слід зазначити, що ніздрюваті бетони як теплоізоляційні і стінові матеріали на цей час (2007р.) не займають відповідного до їх характеристик становища у будівництві України. Щорічний об’єм виробництва цих бетонів на 1000 жителів в Україні становить 10м3 , в той час як в Білорусії - 206 м3 , Польщі – 167 м3 , Швеції – 280 м3 ,Естонії – 290 м3 , Росії - 20 м3 . [6]

Висновок

Ніздрюватий бетон – дуже перспективний матеріал, особливо, якщо враховувати, що діючі на даний час вимоги до якості об’єктів нерухомості будуть підвищуватися, тому «теплі», дешеві та технологічні матеріали, до яких зокрема відноситься і цей різновид бетону, будуть завойовувати все більшу популярність. Варто зазначити, що на Україні є всі умови для широкого виробництва і використання цього ефективного матеріалу.

Матеріал відмінно утримує тепло завдяки наявності повітряних бульбашок в своїй структурі. Не секрет, що повітря виступає хорошим теплоізолятором, тому кількість тепловтрат у будинках з пінобетону на 30-40% менше, ніж у цегляних будівлях. Варто відзначити, що ніздрюватий бетон володіє невеликою гігроскопічністю, що дозволяє йому забезпечувати природну регуляцію рівня вологості в приміщенні. Хоча його теплоізоляційні властивості не перевершують аналогічний якості натуральної деревини, комірчастий бетон не зсихається, не гниє і не старіє, що робить його настільки ж довговічним, як і камінь. Важливим аргументом на користь зведення стін з піноблоків є з звукоізоляційні якості. Даний матеріал відмінно утримує шум, відсікаючи зайві звуки, що дозволяє домогтися приголомшливого затишку і комфорту в будинках, споруджених з блоків пористого бетону. Простота обробки, легка вага і невелика щільність блоків пінобетону дозволяють значно спростити будівельний процес. До того ж, по екологічності, матеріал перевершує всі види будматеріалів, окрім дерева, в той час як його вогнетривкість нічим не поступається цеглі.

Головним недоліком пінобетону є його міцність. Незважаючи на те, що блоки з пінобетону здатні витримувати великі фізичні навантаження, їх стійкість до пошкоджень значно нижче, ніж у бетону або цегли. У той же час, вони не володіють пластичністю та гнучкістю деревини, здатної амортизувати левову частку механічних пошкоджень. Більш того, через те, що в процесі кладки блоків необхідно використовувати цементний розчин, утворюються «холодні мости», істотно знижують теплоізоляційні якості матеріалу. До всього вищепереліченого слід додати, що зазор по висоті між блоками, укладеними в один ряд, не повинен перевищувати двох міліметрів, а враховуючи погрішності, допущені в ході виробництва, блоки доведеться додатково піддавати обробці прямо в процесі кладки.[5]

Література

Монографії:

1. Баженов Ю.М. Технология бетона: пособие для строит. спец. вузов – М. Стройиздат 1975 – 273с.
2. Баженов Ю.М. Комар А. Г. Технология бетонных и железобетонных изделий: учеб. Для студентов вузов – М.Стройиздат. 1984 – 672с.

Журнали:

3. «Будівельні матеріали, вироби та санітарна техніка» Випуск 49’2013. Лаповська С.Д., доктор технічних наук, ст. наук. сп., зав.лабораторії БМСП, Волошина Т.М., м.н.с.,
4. «Строительные материалы» 10/2004 Т.Е.Кобидзе, канд. техн. наук, В.Ф.Коровяков, д-р техн. наук, ГУП «НИИМосстрой», С.А. Самборский, инженер, ООО «СОТИМ плюс» (г. Старый Оскол, Белгородская обл.)
5. «Строительные материалы»  Эвинг П. В. Экономическая эффективность применения и перспективы развития производства изделий из ячеистых бетонов // Сб. трудов НИПИсиликатобетон. — 1976. — № 15: Производство и применение силикатных бетонов.

Конспекти лекцій:

6. В.В. Чистяков, О.М. Петропавловський, Ю.Г. Гасан «Сучасні теплоізоляційні матеріали»