CC BY
23
Науковий вкник НЛТУ Украши. - 2009. - Вип. 19.7
но! прохщност з покращеними тягово-швидкiсними властивостями та шдви-щеною паливною економiчнiстю.
Лггература
1. Ылик Б.В., Шевченко Н.В., Анал1з впливу передатних чисел трансмюп на процес розгону 1 паливну економ1чн1сть тривюного автомоб1ля // Динамша, надшнють 1 довгов1чн1сть мехашчних и бюмехашчних систем та елеменпв !х конструкцш : матер. м1жнар. наук. конф., 2-5 вересня 2008 р. - Севастополь, 2008. - С. 117-122.
2. Соболь М.М. Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. - М. : Изд-во "Наука", 1981._
УДК 666.973.6 Доц. Г.Я. Шевчук, канд. техн. наук; ст. викл. О.В. Омельчук;
студ. Г. В. Думич - НУ "Львiвська полiтехнiка"
АЛЬТЕРНАТИВН1 ТЕПЛОВОЛЯЦШШ МАТЕР1АЛИ ДЛЯ ЗОВН1ШН1Х ОГОРОДЖУВАЛЬНИХ КОНСТРУКЦ1Й БУДЮЕЛЬ
Наведено результати отримання вологостшкого автоклавованого шздрюватого бетону з покращеними експлуатацшними характеристиками для ефективного вико-ристання в житловому та промисловому будiвництвi.
Assoc. prof. G. Ya. Shevchuk; senior lecturer O.V. Omelchyk;
stud. G.V. Dumych - NU "Lvivska Politekhnika"
Difference heatinsulation materials for outward fencion construction buildings
The information about receiving moisture-durable nostriling concrete with better exploitation references for effective use of house and industrial building.
Постановка проблеми. Щороку актуальшсть проблеми енергозбере-ження в буд1внищш не зменшуеться. Ïï виршення здебшьшого зосереджено на шдвищенш теплозахисних властивостей огороджувальних конструкцш, незважаючи на те, що тепловтрати через них за базового р1вня теплового опору не перевищують 28-30 %. Не вир1шуючи проблему загалом, норматив-не шдвищення р1вня теплозахисних властивостей зовн1шн1х стш у три i б1ль-ше разiв привело до зведення стш iз внутрiшнiм чи зовнiшнiм розмщенням малотеплопровiдних утеплювачiв iз пiнополiстирольних чи мшераловатних плит. Це означае, що теплозахисш властивостi зовнiшнiх стiн поступово зни-жуються, а тепловтрати через них збшьшуються, що недостатньо враховують тд час проектування [1, 2].
Розподш теплового опору зовнiшнiх стш на обов'язкове i рекомендо-ване вщкривае великi можливостi залучення в будiвництво традицiйних будi-вельних матерiалiв, спрощення i пiдвищення надiйностi огороджувальних конструкцш, зниження ïхньоï вартостi. Порiвняно невисокi тепловтрати через зовнiшнi стши та мiнiмально потрiбний тепловий ошр, з умов безпеки для життя i здоров'я людей, дае змогу зводити стши з легких бетошв на пористих заповнювачах i пористого бетону [3, 4]. Особливо важливо, з огляду на ком-фортш умови проживання, розширювати використання для влаштування зов-нiшнiх огороджувальних конструкцш стш, блоюв з автоклавних шздрюватих бетонiв iз високою точнiстю геометричних розмiрiв.
3. Технологiя та устаткування деревообробних шдприемств
123
Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни
Мета дослвдження. Отримання нових теплоiзолящйно-конструк-цiйних автоклавованих нiздрюватих i поризованих бетонiв iз покращеними фiзико-технiчними експлуатацiйними властивостями для ефективного вико-ристання в житловому та промисловому будiвництвi.
Результати дослвдження. З переходом на новi конструкци стiн i спо-руд переощнили окремi види виробiв, якi масово застосовувались ранiше в житловому будiвництвi. Однi вироби стали непотрiбними в нових будiвлях, що проектують, потреба в шших - знизилась в 2-3 рази. Проте рiзко зросла потреба у виробах iз покращеними теплотехшчними й екологiчними показ-никами. Певною мiрою цим вимогам вщповщають вироби з нiздрюватого бетону, для яких характерна низька густина i теплопровщшсть в поеднанш з достатньо високими мщшсними показниками та тривалим термiном експлу-атаци. Висока технолопчна гнучкiсть нiздрюватобетонного виробництва дае змогу виготовляти вироби широко! номенклатури: теплоiзоляцiйнi (густиною
3 3
200-400 кг/м ), стiновi (густиною 500-700 кг/м ), конструкцшш (густиною 800-1000 кг/м3), дрiбноштучнi i великорозмiрнi (блоки, панел^ плити покрить i перекрить, перемички) в рiзноманiтному поеднаннi !хньо! довжини, товщи-ни i висоти. Переважно на сьогодш в Укра!ш виготовляють бетони теплоiзо-ляцiйнi з густиною 400-500 кг/м i конструкцiйно-теплоiзоляцiйнi з густиною 500-600 кг/м . Актуальним е виробництво конструкцiйно-теплоiзоляцiйного бетону щшьшстю 400-500 кг/м для влаштування зовнiшнiх самонесучих ого-роджувальних конструкцш.
Вiдомо [5, 6], що на показники теплопровщносл, мiцностi, деформаци, модуля пружност iстотний вплив мае волопсть. Тому погiршення показника мiцностi бетону впливае на ощнку несучо! здатност та стiйкостi конструкци. Змiна теплопровщност е визначальним чинником термiчного опору теплопе-редачi в огороджувальних конструкщях. Дослiдженнями показано, що нагро-мадження вологи сприяе шдвищенню теплопровiдностi. Це приводить до потреби збшьшення товщини огороджувально! конструкци, щоб забезпечити дос-татню величину опору теплопередача Явище зворотно! адсорбци води i роз-чинення компонентiв нiздрюватих бетошв е однiею з вагомих причин змен-шення мiцностi та швидко! деформаци пiд час зволоження. Капшярна м^ра-цiя води в порах матерiалу спричинюе нерiвномiрний розподiл мехашчних напружень, що призводить до руйнування бетону. Ще бiльший вплив для зов-нiшнiх огороджувальних конструкцiй мае поперемшне замороження i вщта-вання, особливо у водонасиченому стат. Якщо щ процеси вiдбуваються в умовах, де е сольовi розчини, то утворюються кристали солей та !хш криста-логiдрати, що сприяе ще бiльшому руйнуванню, нiж замерзла в порах вода.
Тому, щоб зменшити вплив вологи та покращити експлуатацшш характеристики, запропоновано отримувати вологостшкий автоклавований шз-дрюватий бетон понижено! густини з використанням кремншоргашчних по-лiмерiв силоксаново! групи, якi ускладнюють проникнення води крiзь пори. Для таких сполук характерна висока термостшюсть у поеднанш з водо- та морозостшюстю, гiдрофобнiстю, стiйкiстю до комплексно! ди атмосферних факторiв, а також широкий дiапазон робочих температур. Сполуки силоксану характеризуються високою реакцшною здатшстю i легко гiдролiзуються. Си-
124
Збiрник науково-технiчних праць
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2009. - Вип. 19.7
ланоми, що утворюються внаслщок гiдролiзу, перетворюються в полюргано-силоксани, створюючи плiвки, як мають гiдрофобнi властивостi. Лужне се-редовище нiздрюватого бетону слугуе каташзатором гiдролiзу та полжонден-сацi!. У процес автоклавного оброблення такого бетону, де е високий тиск i температура, полiметилсилоксановi рiдини (сумiш полiмерiв лiнiйно! та роз-галужено! структури) утворюють единий просторовий каркас.
Табл. 1. Експлуатацшш характеристики автоклавного шздрюватого бетону з _низькою густиною_
Найменування показника Розроблений п о о Звичаинии
Д 400 Д 500 Д 400 Д 600
Теплопров1дн1сть, Вт/(м. °с) 0,11 0,14 0,12 0,14
Густина, кг/м3 400 500 400 600
Морозост1йк1сть, цикли 25 50 не норм. 35
М1цн1сть на стиск, МПа 2,0 2,5-5,0 1,3 2,0-3,8
Волопсть (сорбц1йна), % не бшьше: при вологост1 повггря 75 % 4,5 4,8 7,8 7,0
Введення до складу шздрюватобетонно! сумiшi додатку полiметилси-локсану надае бетону стшкого пдрофобного ефекту, а також спричинюе шд-вищення мщност на стиск вiд 2,0 до 5,0 МПа для розробленого бетону порiв-няно iз звичайним (1,3-3,8 МПа), та шдвищуе морозостiйкiсть вщ 35 циклiв до 50 для бетону Д500 (табл. 1). Вологостшкий шздрюватий бетон володiе пiдвищеним опором до утворення та розвитку трщин внаслщок покращення процесiв внутрiшнього вологоперенесення та зовшшнього масообмiну. Це сприяе тдвищенню мiцностi та морозостiйкостi (з 35 до 50 цикшв), що позитивно впливае на довговiчнiсть матерiалу. Завдяки гiдрофобiзацi! розробленого бетону кремншоргашчними сполуками спостерiгають високу газо- та паропроникшсть повiтря через конструкщю, що створюе сприятливi гтешч-нi умови як всерединi будiвлi, так i виключае руйнування шздрюватого бетону внаслщок конденсацi! вологи чи концентрацп агресивних газiв. Досль дженнями встановлено, що вуглекислий газ зовшшнього середовища взаемо-дiе з пдросилжатами кальцiю та призводить до зниження мщноси, водночас, i до шдвищення деформативностi бетону. Застосування об'емно! гiдрофобiза-цi! дае змогу послабити щ явища. Зазначимо, що розроблений вологостшкий шздрюватий бетон також характеризуеться пониженим значенням величини капшярно! конденсаци, а отже, мае високу атмосферостшюсть.
Ще один вид шздрюватого бетону отримували на основi активацi! вапняно-пуцоланових в'яжучих. Застосування вiброоброблення вихiдних ма-терiалiв дозволило за короткий термш здiйснити максимальне руйнування структури, досягнути однорщного перемiшування та граничного ущшьнення i, наприкiнцi, отримати готовi вироби з шздрюватого бетону з високими фiзи-ко-мехашчними показниками.
Виходячи з високих експлуатацшних показникiв, а саме низько! гус-тини нiздрюватого бетону, iз нього доцiльно виготовляти стiновi блоки, термоблоки збiльшених розмiрiв, маса яких становить вiд 15 до 30 кг. При цьому маса 1 м2 зовшшшх стш iз нiздрюватого бетону в однаковому значенш нор-
3. Техиологiя та устаткуваиия деревообробиих шдприемств
125
Нащональний лкотехшчний ун1верситет УкраТни
2
мативного термiчного опору 1,6-2,0 м . °С/Вт в 1,5-2,5 раза менше, нiж iнших стiнових матерiалiв (табл. 2), що дае змогу ютотно знизити загальну матерь аломiсткiсть конструкцш споруд.
Табл. 2. Порiвняльна характеристика стш за термiчного опору 2,0 м2 °С/Вт
Найменування матер1алу Товщина стши, м Середня густина, кг/м3
0,24 350
Н!здрюватобетонт блоки 0,26 0,30 400 450
0,32 500
Силшатна цегла 2,02 1850
Керам1чна цегла 1,62 1800
Низька матерiаломiсткiсть та енергоощадш властивост виробiв iз шз-дрюватого бетону визначають !хню економiчнiсть як на стади виробництва, так i в перiод будiвництва й експлуатацп споруд. На стади виготовлення ви-робiв ефективнiсть досягаеться за рахунок низько! витрати сировини на 1 м бетону. Найбшьший ефект вщ застосування виробiв iз нiздрюватого бетону маемо за тривалий перiод експлуатацп будiвель за рахунок зниження на 20-30 % затрат на опалення. Зазначимо, що таю властивост шздрюватого бетону як негорючють, бiостiйкiсть, вологостiйкiсть, паропроникшсть, низька теплопровiднiсть створюють сприятливий мжрокшмат у житлових примь щеннях. У разi надлишку вологи у повг^ нiздрюватобетоннi стiни 11 погли-нають, а за сухого повiтрi - вщдають 11 в примiщення. Низька густина i воло-гiсть, мшмальна рiзниця температури стiни й повггря примiщень створюють комфортнiсть житла.
Висновок. Розроблеш вологостiйкi високоякiснi нiздрюватi автоклав-нi бетони - довговiчнi, надшш, екологiчно чистi, не пiддаються ди вогню, тому заслуговують на ефективне використання у житловому та промисловому будiвництвi, як в утепленш зовнiшнiх стiн та реконструкци будiвель, так i для влаштування "теплих покрiвель". Вказанi можливостi й особливост ви-робiв iз нiздрюватого бетону дають змогу пiд час 1хнього застосування в бу-дiвництвi виршувати одночасно комплекс технiчних, екологiчних, економiч-них i соцiальних завдань.
Лггература
1. Взгляд на энергосбережение сквозь стены / О.И. Лобов, А.И. Ананьев, Ю.Я. Кувшинов и др. // Строительный эксперт. - 2004. - № 5 (168).
2. Енергоощадшсть та енергетичний аудит буд1вель / О Т. Возняк, Ю.С. Юркевич,
B.М. Желих, О.В. Омельчук // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : НЛТУ Украни. - 2008. - Вип. 18.4. - С. 266-271.
3. Сахаров Г.П., Стрельбицкий В.П. Поробетон и технико-экономические проблемы ресурсоэнергосбережения // Вестник БГТУ : Научн.-техн. журнал. Темат. - 2003. - Вып. 4. -
C. 25-32.
4. Сахаров Г.П., Стрельбицкий В.П. Неавтоклавный поробетон и проблема энергосбережения // Формула строительства. - 2002. - № 1. - С. 20-21.
5. Седых Р.Л. Качественные показателибетона при его увлажнении // Бетон и железобетон. - 2000. - № 6. - 224-229.
6. Лаповська С.Д., Волошина Т.М. Конструкцшно-тепло1золяцшний шздрюватий бетон густиною 400 кг/м3 // Строительные материалы и изделия. - 2005. - № 3. - С. 20-21.
126
Зб1рник науково-техшчних праць
