Отечественный опыт производства и применения автоклавных бетонов в строительстве

19.07.2019

Из автоклавных бетонов широкое применение в России получили в основном ячеистые бетоны. Первым этапом в их развитии явилось исследование вопросов технологии неавтоклавного теплоизоляционного пенобетона. В течение этого времени были изучены его технология и свойства. В основу технологии теплоизоляционного пенобетона был положен принцип получения ячеистой смеси на чистоцементных суспензиях без введения каких-либо тонкомолотых добавок и выдержка его в течение 30 суток во влажных условиях.

С 1930 г. теплоизоляционный пенобетон начали применять в практике строительства. В процессе производства были выявлены его недостатки: большой расход цемента, достигающий 450 кг/м3, значительные усадочные явления, вызывающие трещины с течением времени, и небольшая прочность при сжатии (всего 5—6 кГ/см2). Вследствие этого область применения теплоизоляционного пенобетона сравнительно ограничена.

Второй этап в развитии технологии ячеистых бетонов относится к 1936—1938 гг., когда И.Т. Кудряшевым были проведены исследования с целью получения автоклавного ячеистого бетона с более высокими показателями прочности. В результате проведенной работы был получен материал, который обладал не только хорошими теплоизоляционными свойствами, но мог применяться в несущих конструкциях, например в плитах для покрытий промышленных зданий.

Было установлено, что, как и для обычных бетонов, при введении в состав пенобетонной смеси тонкодисперсных кремнеземистых добавок и применении автоклавной обработки можно снизить расход цемента (по крайней мере в 2 раза), одновременно значительно повысив прочность пенобетона.

С 1938 г. в России началось строительство заводов ячеистых бетонов, которые выпускали в основном армированные кровельные плиты для покрытий промышленных зданий. Эти плиты совмещали в себе несущие и теплоизоляционные функции. Наибольший размер их составлял 2,3х0,5 м при толщине, не превышающей 14 см.

Применение ячеистого бетона в жилищном строительстве началось с 1940 г. Здания со стенами из автоклавных газобетонных и пенобетонных блоков были построены в Риге, Лыткарино (Московской обл.) и ряде других мест.

В 1952 г, начали проводить работы по дальнейшему совершенствованию технологии ячеистых бетонов с целью их применения при изготовлении различных крупноразмерных изделий. Был проведен комплекс исследований для установления несущей способности армированных конструкций из автоклавных ячеистых бетонов.

В 1953 г. в Березниках (на Урале) впервые началось опытное строительство 3—5-этажных домов из таких деталей. Конструкция дома березниковского типа основана на полном использовании как теплоизоляционных, так и несущих способностей изделий из ячеистых бетонов.

Основные элементы здания — наружные, внутренние стены и перекрытия — выполняются из ячеистого бетона. Схема здания бескаркасная. Несущими элементами, воспринимающими всю основную нагрузку от междуэтажных перекрытий, являются внутренние поперечные стены. Наружные стены, от которых требуются высокие теплоизоляционные качества, изготовляются из ячеистого бетона объемным весом 800 кг/м3 и прочностью при сжатии 50 кГ/см2, внутренние несущие стены — из ячеистого бетона объемным весом 1000 кг/м3 и прочностью при сжатии 100 кГ/см2; перекрытия, работающие на изгиб, — из ячеистого бетона объемным весом 1200 кг/м3 и прочностью при сжатии 150 кГ/см2.

Наружные стены разрезаны на отдельные монтажные элементы: по горизонтали — по верху и по низу оконных проемов, по вертикали — по краям проемов и осям поперечных стен. Стеновые плиты получаются таких размеров, которые позволяют запаривать их в обычных автоклавах (диаметром 2 м) и перевозить на автомашинах без сложных приспособлений. Максимальный размер наружных стеновых деталей 3590x1590x350 мм; вес — около 1800 кг. Размер несущих стен, расположенных поперек здания, 1450х3020х160 мм.

Панели наружных и внутренних стен армируются легкими сварными сетками из холоднотянутой проволоки диаметром 3— 4 мм с шагом 20—25 см. Расход стали для плит наружных стен — около 6 кг/м3, а для внутренних 8—10 кг/м3. Плиты перекрытий армируются холоднотянутой проволокой и стержнями периодического профиля. Для плит длиной 3,6 м расход стали составляет 4,2-4,8 кг на 1 м2 перекрытия.

Пространственная жесткость домов обеспечена надежным креплением перекрытий с поперечными и продольными стенами и связью этих стен между собой.

Номенклатура и количество сборных деталей, применявшихся при строительстве опытного пятиэтажного дома, приведены в табл. 53. Изделия различных типов отличались друг от друга габаритными размерами, а изделия одного типа, но различных марок — закладными деталями, расположением монтажных отверстий и т. п.

Для выявления эксплуатационных качеств пятиэтажного крупнопанельного дома в НИИЖБ П.А. Теслером были проведены натурные наблюдения. Ими установлено, что при температуре наружного воздуха от -36 до -44° С температура воздуха внутри зданий составляла от 20 до 22° С. Колебания температуры внутреннего воздуха в течение суток (разность между максимальной и минимальной температурой) были равны 1—2° С при допускаемой нормами разности 6°. Относительная влажность внутреннего воздуха колебалась от 32 до 45% при допускаемой нормами 30—60%.

Исследованиями звукоизоляционных качеств дома И.А. Блохиной было выявлено, что звукоизолирующая способность перекрытий и межквартирных перегородок составляет 48 дб. Удовлетворительной оказалась и их изолирующая способность от ударного шума. В этом отношении положительную роль сыграли упругие подкладки из древесноволокнистых плит, уложенные под лаги дощатых полов.

Целесообразно также применение мелких и крупных блоков из ячеистых бетонов для наружных стен. Такие блоки не требуют армирования, и с этой точки зрения они более прогрессивны для малоэтажного строительства по сравнению с армированными крупноразмерными изделиями.

Опытное строительство 3—5-этажных домов, возведенных в 1953—1955 гг. в Березниках, показало целесообразность применения ограждающих конструкций из ячеистых бетонов, а также достоинства конструктивной схемы этих домов. По такой схеме перекрытия опираются на внутренние стены, а наружные стены самонесущие. Это позволяет наиболее полно использовать конструктивно-теплоизоляционные свойства ячеистых бетонов. Однослойная наружная стена может быть изготовлена из ячеистого бетона объемным весом 600—700 кг/м3 и прочностью 40—50 кГ/см2. При таком объемном весе толщина наружных стен не превышает 30 см для климатических условий с расчетной температурой до -40° С.

На основе опытного строительства была разработана комплексная серия (1-468, 1-468Р, 1-468РС и 1-468А) типовых проектов крупнопанельных многоэтажных домов и культурно-бытовых зданий с применением для наружных стен однослойных стеновых панелей из ячеистого бетона.

По типовым проектам 1-468 возводятся многоэтажные дома с самонесущими наружными стеновыми панелями из ячеистого бетона размерами на комнату и внутренними поперечными несущими стенами из тяжелого бетона кассетного производства толщиной 15 см.

Изготовление наружных стен для домов этой серии возможно на заводах ячеистого бетона, оборудованных автоклавами диаметром 3,6 м. Строительство таких домов широко практикуется в Свердловске. Предусмотрено также строительство домов с наружными стенами (серия 1-468Р) из ячеистобетонных панелей двухрядной разрезки и внутренними поперечными несущими стенами кассетного производства толщиной 15 см. Панели наружных стен изготовляют на заводах ячеистого бетона, оборудованных автоклавами диаметром 2—2,6 м.

Серия 1-468РС отличается от серии 1-468Р тем, что изготовление внутренних стен и перекрытий домов предусмотрено из плотного силикатного бетона, а наружных —из газо- и пеносиликата.

Серия 1-468А представляет собой усовершенствованную серию 1-468. Здесь лучше планировка квартир, расширена номенклатура зданий. Характерной конструктивной особенностью этой комплексной серии является широкий шаг несущих поперечных стен (5,8—6 м), что позволяет создавать различную планировку квартир без изменения набора конструктивных элементов и конструктивной схемы домов, а также строить жилые дома различных типов.

На 1 м2 жилой площади для домов серии 1-468 расход ячеистого бетона составляет 0,16 м3.

Для покрытий промышленных зданий применяют плиты типа КАП и плоские плиты РКП2. Плиты КАП были разработаны в НИИЖБ под руководством В.В. Макаричева (ГОСТ 7741—66). Плиты предназначены для применения в бесчердачных утепленных покрытиях производственных зданий с несущими конструкциями (фермы, балки, стены и др.), расположенными с шагом 6 м. Они допускаются к применению в покрытиях, не увлажняемых в процессе эксплуатации, с влажностью воздуха внутри помещения до 75%.

Плиты состоят из полки и двух продольных ребер. Полку изготовляют из ячеистого бетона объемным весом 750 кг/м3, марки 50, ребра — из тяжелого бетона пли раствора прочностью при сжатии не менее 150 кГ/см2. Ребра плит армированы плоскими сварными каркасами, а полка армирована сварными сетками. Арматуру плит покрывают антикоррозионными покрытиями.

Плиты являются одновременно несущими и теплоизоляционными элементами покрытия. В зависимости от толщины полки различают шесть типов плит КАП, обладающих различным термическим сопротивлением (табл. 54).

Для плит ГКП разработаны типовые чертежи серии ПК-01-92*.

Плиты ГКП имеют прямоугольное сечение. Они армированы плоскими сетками и каркасами. После покрытия антикоррозионной обмазкой их соединяют в пространственные каркасы. Плиты изготовляют из ячеистого бетона объемным весом 700 кг/м3, марки 50. В зависимости от расчетных нагрузок (для покрытий с нормальной снеговой нагрузкой) толщина плит составляет 20 и 24 см. При толщине 20 см вес плиты равен 1513 кг, при толщине 24 см — 1820 кг.

По сравнению с плитами КАП на изготовление плит ГКП требуется больший расход стали и газобетона. Однако процесс изготовления плоских плит на заводах проще; кроме того, повышается коэффициент использования автоклавов. Отличительной особенностью плит ГКП являются высокие теплоизоляционные качества.

По данным В.В. Макаричева, весьма перспективны предварительно напряженные плиты из ячеистого бетона, в которых значительно снижен расход стали.

Для стеновых панелей разработан ГОСТ 11690—66 «Панели из автоклавных ячеистых бетонов для наружных стен производственных зданий». Такие панели допускаются к применению в ограждающих конструкциях отапливаемых производственных зданий с сухим и нормальным режимом. В соответствии с указанным ГОСТом панели из ячеистого бетона на основе кварцевого песка и цемента или шлакового вяжущего допускается применять в производственных зданиях с относительной влажностью воздуха 61—75%.

Поверхности стен промышленных зданий должны быть защищены от увлажнения грунтовыми, атмосферными и промышленными водами. He допускается применять панели из ячеистого бетона в местах, подвергающихся усиленному увлажнению, а также для цоколей и стен подвалов.

Проектирование панельных стен из ячеистого бетона для промышленных зданий производится по типовым чертежам серии СТ-02-31 «Унифицированные стеновые панели и детали, их крепления при шаге колонн 6 м при различных температурно-влажностных режимах».

В последнее время в ряде городов бывш. Советского Союза (Ленинграде, Свердловске, Нижнем Тагиле, Новосибирске, Красноярске и др.) построено много различных зданий с применением эффективных крупноразмерных газобетонных изделий. К 1970 г. намечается построить новые заводы ячеистого бетона и выпуск изделий из газобетона довести до 8 млн. м3 в год. Эти заводы следует оснастить эффективным оборудованием для применения вибрационной и резательной технологии.

Большое значение имеет также улучшение технико-экономических показателей изделий из газобетона путем применения автоматизации и комплексной механизации на всех этапах технологического процесса.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна