Термоблоки - решение проблемы дорогого жилья


К.И. Львович, доктор техн. наук

    Анализ сложившегося положения в формировании жилищного фонда, важнейшей задачей которого является снижение стоимости жилища за счет удешевления строительных материалов и изделий, позволил разработать концепцию строительства жилых домов, отличительными особенностями которой являются:
   - использование в качестве единственного заполнителя в бетоне дешевого местного сырья – строительного песка или заменяющих его промышленных отходов;
   - реализация широкого спектра архитектурно-планировочных решений;
   - применение унифицированной номенклатуры сборных изделий, в подавляющем большинстве дешевых штучных неармированных, обеспечивающих возможность как механизированного, так и полностью ручного монтажа зданий (для малоэтажного строительства);
   - использование вибропрессования, как основной технологии для производства штучных малоразмерных изделий;
   - включение в состав номенклатуры изделий для благоустройства участков и малых архитектурных форм;
   - обеспечение производства всех конструкций «на дом» в условиях малых предприятий, характеризующихся низкой капиталоемкостью и быстрой окупаемостью.
   Разработана номенклатура бетонных изделий, изготавливаемых вибропрессованием: фундаментные блоки, фундаментные подушки, блоки наружных стен (термоблоки), блоки внутренних стен и перегородок, блоки перекрытий, черепица, изделия для благоустройства и отделки – детали оград, тротуарная плитка, газонный бордюр, плиты отделочные и др. (табл. 1).

Табл.1. Номенклатура изделий для малоэтажных жилых домов бескранового монтажа.


   Вибропрессование позволяет изготавливать изделия без форм, в технологии используются рядовые карьерные, речные пески без предварительной их переработки.
   Предполагается использование песчаных бетонов с различной степенью поризации:
   - особо плотных вибропрессованных (черепица, элементы благоустройства и отделки, оболочка термоблока);
   - вибропрессованных из тощих смесей с воздухововлечением до 8% (блоки внутренних стен, перегородок и перекрытий);
   - из умеренно жестких смесей, формуемых на виброплощадке (балки перекрытий, панели перекрытий, перемычки, ступени);
   - пеноцемента, включающего до 95% вовлеченного воздуха (плитный утеплитель, заполнение термоблока).
   Песок – единственный заполнитель в песчаном бетоне, являющийся наиболее дешевым и повсеместно распространенным строительным материалом. Стоимость песка для большинства регионов России в 2–3 раза ниже стоимости щебня твердых пород и в 6–10 раз ниже стоимости керамзитового гравия. Для реализации предлагаемой системы строительства разработан ряд новых технических решений. Одна из таких разработок – новый стеновой материал «термоблок».
   Необходимость обеспечить теплозащитные свойства ограждающих конструкций не позволяет изготавливать стеновые блоки из песчаного бетона, обладающего низкими теплофизическими характеристиками. С другой стороны, применение керамзитобетона, полистиролбетона и других бетонов на легком заполнителе привело бы к значительному удорожанию изделий, усложнению технологического процесса: дополнительным складам, трактам подачи, транспортировке дорогостоящих заполнителей из других районов. Таким образом, основной задачей в концепции жилищного строительства из песчаных бетонов в области конструкций является разработка стенового материала, отвечающего как требованиям по несущей способности, так и теплотехническим требованиям. Это тем более существенно, что стеновые материалы и перегородки составляют до 70% общего объема бетонных изделий, используемых при строительстве зданий.
Рис.1. Схема кладки термоблоков.   Термоблок (патент РФ RU № 2030527) – изделие размером 390x190x188 мм, включающее оболочку из высокопрочного плотного песчаного бетона и заполнитель из минерализованной цементом технической пены (МП) объемной массой 150 кг/м3. Характеристики материалов термоблока приведены в таблице 2, а схема кладки термоблоков представлена на рис. 1.
   Оболочка изготавливается на вибропрессующем оборудовании, предназначенном для изготовления щелевых блоков. Базовые отечественные вибропрессы для формования оболочек – ВИП-2ПБ, ВИП-4ПБ, базовые импортные вибропрессы с подъемной матрицей – SHLOSSER, MASA, MULTIMAT. На этих вибропрессах одновременно изготавливаются 3–12 оболочек, которые на следующем технологическом посту «по сырому» заполняются МП и после пакетирования направляются в камеру тепловлажностной обработки. Несущие функции в термоблоке выполняет оболочка, теплозащитные – заполнитель из МП. Использование минерализованной пены в качестве заполнителя позволяет исключить применение в технологии иных базовых материалов кроме цемента и песка.

Табл.2. Технические характеристики материалов термоблока.

   Для получения МП объемной массой g=150 кг/м3 были проведены исследования, цель которых – уменьшить размеры частиц цемента заводского помола, в первую очередь, за счет дробления крупных частиц и дезагрегации мелких.
   Для МП с указанной объемной массой и требуемой удобоукладываемостью использование цементов общестроительного назначения приводит к расслоению суспензии, что не позволяет получать теплозащитный материал требуемого качества.
   Увеличение удельной поверхности цемента в рамках предлагаемой технологии достигается в результате мокрого помола в баросмесителе, снабженном гидрокавитационной турбиной.
   Известно, что создание в цементной суспензии условий для принудительного движения жидкой фазы, приводит к тому, что крупные частицы цемента выпадают в осадок, а в указанном баросмесителе попадают с зону воздействия лопаток гидрокавитационной турбины, причем процесс седиментации регулируется объемом введения жидкой фазы и скоростью движения суспензии.
   Измельченные частицы цемента поднимаются вверх и выводятся из-под воздействия лопаток турбины. Процесс измельчения интенсифицируется в барокамере, а использование в составе МП хлористого кальция (ХК) позволяет не только ускорить твердение МП, но и содействует распаду зерен в процессе мокрого помола.
   Указанные положения позволили разработать достаточно простую технологию получения низкоплотной МП и оборудование для ее получения.
   В предложенном варианте (рис. 1) стены из термоблоков обладают высокими теплозащитными свойствами. По этому показателю стена толщиной 38 см равноценна 142 см кирпичной кладки или 95 см керамзитобетона и удовлетворяет теплотехническим требованиям при температуре наружного воздуха – 48°С.
   Разработана конструкция стен из термоблоков, содержащая только ложковые ряды, что обеспечивается наличием пазов на нелицевой грани термоблока. Пазы эти при сборке в кладку с перевязкой в соседних рядах оказываются напротив друг друга. Это позволяет для соединения соседних рядов кладки использовать П-образные элементы из арматурной проволоки, легко погружаемые в МП. Кладка оказывается надежно перевязанной при установке арматурных элементов через два ряда в третьем.
   Предлагаемая технология предоставляет уникальные возможности отделки блоков:
   - за счет изменения формы матрицы можно получать рельефные блоки, блоки с криволинейным и ломаным очертанием передней грани;
   - использование пигментов позволяет получать цветные блоки, возможно окрашивание (включено в технологический цикл) наружной грани блоков цветным коллоидно-цементным клеем;
   - возможно получение «колотой» и «каннелюрной» фактур лицевой грани блока, практически неотличимой от натурального камня при изготовлении спаренных блоков с последующим их раскалыванием (разработаны технология и оборудование для раскалывания).
   Поскольку при вибропрессовании все блоки формуются в одной форме-матрице, то их размеры в плане калиброваны с точностью до миллиметра. Разработан и патентуется способ изготовления вибропрессованием блоков калиброванной высоты, что, в свою очередь, позволяет объединять их в кладке на клеевых составах. Использование клеев на основе цемента вместо растворов позволяет не только сократить объем «мокрых» процессов в строительстве, снизить его себестоимость, но и улучшить теплотехнические характеристики стен, так как клей располагается не на всей горизонтальной поверхности термоблока, а только на «несущих» гранях оболочки, что исключает появление горизонтальных «мостиков холода».
   Использование минерализованной цементом пены позволяет обеспечивать надежное сцепление заполнителя с оболочкой, также включающей цемент в качестве вяжущего.
   Московскими институтами МНИИТЭП и ЦНИИПромзданий проведены теплотехнические расчеты стены из термоблоков толщиной 38 см.
   При объемной массе пеноцемента g=150 кг/м3 приведенное сопротивление теплопередаче составляет Ro=4,6 м2Ч°С/Вт, что значительно превышает требования норм.
   Вес термоблока – 13,2 кг при объеме изделия 14 л. Способность термоблока воспринимать нагрузки может изменяться в широком диапазоне. Действительно, увеличение толщины оболочки (от 25 мм – минимально допустимой по технологическим требованиям) и повышение марки бетона с М200 до М600 позволяют увеличить несущую способность блоков до уровня, допускающего строительство многоэтажных домов. С другой стороны, далеко не исчерпана возможность снижения объемной массы заполнителя при использовании других материалов, например, пеногипса с объемной массой 50 кг/м3, пеноизола – 20 кг/м3.
   Для стран с жарким климатом разработана модификация термоблока, не имеющая «мостиков холода» при однорядной кладке.
   Сравнительные характеристики термоблоков и наиболее распространенных стеновых материалов в московском регионе приведены в таблице 3.

Табл.3. Приведенная стоимость основных стеновых материалов.


 Рис.2. Оборудование для производства термоблоков.  На рис. 2 – оборудование для производства термоблоков, в том числе вибропресс с механизмом подачи поддонов для формования оболочек, установка для производства особо легкой минерализованной пены, разливщик-дозатор для заполнения оболочек МП и манипулятор для съема поддонов с готовыми изделиями и размещения их в кассете.
   Уникальные свойства материала, простота технологии его изготовления, использование в качестве базовых материалов только цемента и песка, возможность получения в рамках единого технологического процесса блоков с разной несущей способностью и отделанной лицевой поверхностью делают термоблок стеновым материалом XXI века.  

Строительные материалы в Интернете:
Установка кессонов в Коломне тут дешево


Архив объявлений с предложениями строительных материалов описаных в статьях:
Объявления строительных фирм Объявления строительных фирм (1)
Объявления строительных фирм (2) Объявления строительных фирм (3)
Объявления строительных фирм (07.06.08) Объявления строительных фирм (22.07.08)
Объявления строительных фирм (12.09.08)  
Цены на строительные материалы описанные в статьях (прайс-листы):
Строительство и ремонт
Кирпич и стеновые материалы
Окна и оконные конструкции
Двери, ворота, входные группы
Ограждающие конструкции, офисные перегородки
Пиломатериалы, изделия из дерева
Отделочные материалы
Керамическая плитка, керамический гранит
Лаки, эмали и краски
Стекло, поликарбонат, зеркала
Стройматериалы 1 Стройматериалы 2 Стройматериалы 3
Кровля, кровельные материалы
Гидро-, звуко, теплоизоляционные материалы
Сантехника, канализация
Отопление и вентиляция
Электрооборудование
Металл, кованные изделия
Машины, оборудование и инструмент
Дизайн и интерьер
Услуги в области строительства
Различные стройматериалы
Стройматериалы 4

Интернет-сайты предлагающие стройматериалы: