CC BY
14УДК 666.973.6
Н.П. САЖНЕВ, канд. техн. наук, председатель оргкомитета МНПК «Опыт производства и применения ячеистого бетона автоклавного твердения»
Республика Беларусь, 222321, Минская обл., Молодечненский р-н, п. Чисть
Производству и применению ячеистого бетона в Республике Беларусь 50 лет
Представлена история создания и становления производства ячеистого бетона в Республике Беларусь, а также важнейший процесс обмена знаниями, научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими наработками, архитектурно-планировочными, конструкционными и технологическими решениями проектов зданий из ячеистого бетона в ходе семинаров и научно-практических конференций за последние 26 лет. Показаны основные характеристики предприятий, производящих ячеистый бетон в настоящее время, наработанная за прошедшие годы нормативная документация, регламентирующая производство и применение ячеистого бетона в строительстве Республики Беларусь.
Ключевые слова: ячеистый бетон, автоклавная обработка, литьевая технология, ударная технология, блоки ячеисто-бетонные
Для цитирования: Сажнев Н.П. Производству и применению ячеистого бетона в Республике Беларусь 50 лет // Строительные материалы. 2018. № 5. С. 4-10.
I.P. SAZHNEV, Candidate of Sciences (Engineering), Chairman of the Organizing Committee of the International Scientific and Practical Conference "Experience in Manufacturing and Using Cellular Autoclave-Hardened Concrete" Chist settlement, Maladzyechna District, Minsk Oblast, 222321, Republic of Belarus
Manufacturing and Using Cellular Concrete in the Republic of Belarus: 50 Years
The article presents the history of creation and development of cellular concrete production in the Republic of Belarus as well as the most important process of exchange of knowledge, research and development results, architectural and planning, structural and technological solutions of designs of buildings made of cellular concrete in the course of seminars and scientific-practical conferences over the past 26 years. The main characteristics of the enterprises producing cellular concrete now, normative documentation developed during the past years and regulating the production and use of cellular concrete in the construction of the Republic of Belarus are shown.
Keywords: cellular concrete, autoclaved treatment, casting technology, impact technology, cellular concrete blocks.
For citation: Sazhnev N.P. Manufacturing and using cellular concrete in the republic of Belarus: 50 Years. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 5, pp. 4-10. (In Russian).
При наличии достаточной сырьевой базы (песок, известь, цемент, вода) и развитого производства, оснащенного современным технологическим оборудованием, ячеистый бетон автоклавного твердения является стратегическим строительным материалом в Республике Беларусь.
Начатое в 60-х гг. ХХ в. производство ячеистого бетона — одна из самых динамично развивающихся в стране подотраслей промышленности строительных материалов.
Вначале это были предприятия с невысокой производительностью и качеством готовой продукции. Низкая долговечность изделий, а также порой нерациональное их применение сдерживали развитие и дальнейшее наращивание производства ячеисто-бетонных изделий.
В 1968—1970 гг. в городах Гродно, Могилев и Сморгонь были введены в эксплуатацию новые заводы (комбинаты) по производству ячеисто-бетонных изделий по комплексной вибротехнологии. Это были первые в СССР заводы, на которых использовалось отечественное оборудование. В 1977—1980 гг. на этих предприятиях установлены резательные машины типа «Универсал-60», а в 1989—1991 гг. — линии «Силбетблок», разработанные институтом НИПИсиликатобетон (Таллин); в 1989—1990 гг. в городах Любань, Бобруйск и Орша — линии «Бобруйск-1,2».
В 1991 г. объем выпуска изделий из ячеистого бетона в Республике Беларусь составлял 1,7 млн м3 в год, в том числе 0,34 млн м3 армированных панелей для жилых, промышленных и общественных зданий.
Постановлением Совета Министров БССР, принятом в 1988 г., ставилась задача к 1995 г. достичь
3,5 млн м3 в год. В соответствии с этим велось проектирование и строительство ряда крупных мощностей по производству ячеисто-бетонных изделий. Кроме того, Постановлением Государственного комитета Республики Беларусь по архитектуре и строительству № 5 от 7 апреля 1992 г. было принято нормативное значение сопротивления теплопередаче для наружных стен не менее 2—2,5 м2-С/Вт и рекомендуемое 3,5-5 м2-°С/Вт.
Все возрастающие объемы производства ячеистого бетона и новые повышенные требования к термическому сопротивлению наружных ограждающих конструкций зданий потребовали принципиально новых подходов к технологии производства ячеисто-бетонных изделий и их применению в строительстве.
Решению этого вопроса в значительной мере способствовал обмен опытом ведущих отечественных и зарубежных специалистов в области производства и применения изделий из ячеистого бетона, в частности проведение семинаров, конференций и профессиональных встреч.
Двадцать шесть лет назад в Минске при информационной поддержке журнала «Строительные материалы» 17-20 ноября 1992 г. была проведена конференция (семинар) «Дальнейшее развитие производства и применения в строительстве изделий из ячеистого бетона» [1, 2]. Ее организаторами выступили Минстройматериалов, Госстрой Республики Беларусь и Межреспубликанская ассоциация «Силикат». В состав ассоциации входили научно-исследовательские и проектные институты Республики Беларусь и Украины (НИИСМ, Белгипро-стром, Белавтоматстром, СПКО «Оргтехстром», АП «Белпроект» (Минск), Гипростроммашина (Киев) и др.),
машиностроительные предприятия (заводы «Ирмаш» (Брянск), ПО «Строймаш» (Минск)) и бело-русские заводы ячеистого бетона и силикатного кирпича.
Целью конференции стал обмен опытом, создание и освоение новых мощностей по производству изделий из ячеистого бетона и их применение в строительстве; разработка перспективных направлений развития производства; установление деловых контактов между специалистами и фирмами для реализации перспективных идей.
В работе профессионального форума приняли участие ученые, проектировщики, производственники и руководители отраслей стран СНГ и Прибалтики, Польши, Чехословакии, Германии, Республики Корея и др., обсудившие состояние и направления развития производства ячеисто-бетонных изделий как в Беларуси, так и в странах СНГ и Западной Европы.
Был зачитан ряд докладов по технологии производства ячеистого бетона и вяжущих материалов. Например, учеными ГАО «Силбет», НИПИсиликатобетон и МРА «Силикат» был представлен анализ технико-экономических показателей ячеистого бетона, изготовленного по литьевой и ударной технологии [3]. На основании результатов широких экспериментальных исследований установлено, что ударная технология по сравнению с литьевой позволяет уменьшить расход сырьевых материалов: цемента на 20—30%, извести на 10—15%. При этом время выдержки на посту созревания сократилось на 1—1,5 ч, а энергозатраты при помоле и автоклавной обработке уменьшились на 8—20% благодаря применению грубодисперсного кремнеземистого компонента и пониженного количества воды в массиве при его автоклавировании. Промышленные эксперименты по изготовлению крупных армированных ячеисто-бетонных изделий по ударной технологии показали, что помимо эффекта тиксотропного разжижения смеси происходит формование околоарматурной зоны и обес-печение бестеневого обволакивания смеси вокруг арматурного каркаса. Это и обеспечивает полное сцепление арматуры с бетоном и повышение прочностных показателей армированных изделий.
Специалисты ГП НИИСМ ознакомили коллег с технологией производства извести мокрым способом во вращающихся печах, а также с использованием агрегатов скоростной термообработки, в которых материал обжигается во взвешенном состоянии, где мелкие частицы мела находятся всего несколько секунд, что исключает возможность пережога конечного продукта — извести.
Ученые МРА «Силикат» и ГП «НИИСМ» представили результаты лабораторных и натурных исследований фрагмента ячеисто-бетонной стеновой панели толщиной 300 мм и фрагментов кладки наружного стенового ограждения толщиной 300 мм из бетона плотностью 600 и 700 кг/м3, выполненных на клею с толщиной шва 2—3 мм, а также на растворе с толщиной шва 10—20 мм. Исследования показали, что на второй год влажность фрагментов оставалась постоянной, к концу третьего года влагосодержание фрагментов становилось постоянным и не превышало 4,5 мас. % [4]. На основании результатов замеров весовой влажности наружных стен жилых домов из ячеистого бетона в городах Гродно, Могилев и Сморгонь, а также вышеизложенных исследований в СНБ 2.01.01—93 «Строительная теплотехника» было внесено изменение № 1, предусматривающее для ячеистого бетона плотностью 300—700 кг/м3 величину эксплуатационной влажности для условий эксплуатации А и Б соответственно 4 и 5 мас. %.
Специалисты немецких фирм Hebel и Ytong сообщили о технологиях изготовления ячеистого бетона на раз-
личных видах вяжущих материалов, в том числе и армированных изделий с высокой геометрической точностью; фирмы Dorstener — об оборудовании для производства ячеистого бетона и силикатного кирпича.
Об отечественном оборудовании — формовочно-ре-зательном комплексе типа «Конрекс 90/240» для производства ячеисто-бетонных изделий (конвейерная линия предлагалась для действующих и новых заводов с диаметром автоклавов 3,6 м) — шла речь в докладе представителей института «Гипростроммашина» (Киев). Специалисты ЦКБ «Мелиормаш» (Брянск) и РНТА «Силикат» (Киев) представили унифицированные конвейерные резательные комплексы «Конрекс 90/20—50» и «Конрекс 90/60—120». Конвейерные линии предлагались для заводов ячеистого бетона с диаметром автоклавов 2 м. На всех линиях «Конрекс» принята комплексная ударная технология (динамические воздействия на ячеисто-бетонную смесь при перемешивании) с формованием массива высотой 900 см.
У архитекторов Беларуси к этому времени также были интересные решения и наработки по применению материала. Например, АП «Белпроект» представил прогрессивные проекты и решения применения ячеистого бетона, где указывалось на комплексное применение армированных изделий (стеновых панелей, плит покрытий и перегородок) в гражданских и промышленных зданиях [5]. Комплексное применение ячеисто-бетон-ных изделий обеспечивало ежегодно строительство в Республике Беларусь только жилых зданий общей площадью 400—500 тыс. м2.
В докладе института БелНИИгипросельстрой «Архитектурные и конструкционные особенности применения ячеистых бетонов в малоэтажном строительстве Республики Беларусь» впервые было предложено строительство энергоэффективных зданий за счет применения в наружных стенах ячеистого бетона с различными плотностями. Областные проектные институты (Гродногражданпроект, Минскгражданпроект и др.) также представили интересные примеры применения ячеистого бетона в проектах зданий с различными архитектурно-планировочными, конструкционными и технологическими решениями.
Участники конференции посетили ПО «Сморгонь-силикатобетон», где ознакомились с производством ячеистого бетона по ударной технологии с формованием массивов высотой 900 мм на линиях типа «Силбетблок» и формованием массивов высотой 1200 мм на конвейерной линии типа «Бобруйск-1,2» на Бобруйском КСМ.
Следует отметить, что линии типа «Силбетблок» до настоящего времени успешно эксплуатируются на ряде заводов Республики Беларусь — Могилевском комбинате силикатных изделий, Сморгоньсиликато-бетоне, Гродненском комбинате строительных материалов и др.
Несмотря на резкое уменьшение объемов производства блоков и практически полное прекращение производства армированных изделий из ячеистого бетона, в Республике Беларусь постепенно накапливались опыт и, естественно, проблемы в производстве и особенно в применении ячеистого бетона.
В 2000 г. годовой объем производства ячеистого бетона составил около 1 млн м3. И это при том, что в 1997 г. был введен в промышленную эксплуатацию новый завод в ОАО «Забудова». «Завод строительных конструкций» («ЗСК») на оборудовании и по литьевой технологии немецкой фирмы Hebel (XELLA) производит полный комплект строительных изделий для домов из ячеистого бетона: стеновые блоки, армированные панели наружных и внутренних стен, плиты перекрытия и покрытия, брусковые несущие перемычки, лотковые
блоки для несущих перемычек, арочные перемычки и лестничные ступени.
На новые изделия из ячеистого бетона практически отсутствовали стандарты и правила их применения. Например, по ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия» влажность бетона, изготовленного с применением песка, должна была составлять не более 25 мас. %. Для ячеистого бетона, изготовленного по литьевой технологии, это нереально. При литьевой технологии В/Т в зависимости от плотности бетона составляет 0,6-0,7 (60-70% воды), следовательно, послеавто-клавная влажность бетона составляет половину В/Т.
Требования ГОСТ 19570-73 «Панели из автоклавного ячеистого бетона для внутренних несущих стен, перегородок и перекрытий жилых и общественных зданий» исключили применение новых армированных изделий.
Отсутствовала нормативная база по расчету кладки ячеисто-бетонных блоков на клею, исследования по огнестойкости изгибаемых изделий из ячеистого бетона - плит перекрытия и покрытия и брусковых перемычек и ряд других вопросов по производству и применению ячеисто-бетонных армированных изделий.
По заявке ОАО «Забудова» и заданию Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь РУП «Институт БелНИИС» начало исследования:
- деформативно-прочностных показателей кладки блоков на легких и тонкослойном (клею) растворах;
- деформационно-прочностных показателей ячеи-сто-бетонных армированных изгибаемых элементов; работы ячеисто-бетонных плит перекрытий со стенами;
- теплотехнических показателей ограждающих конструкций (стен) кладки на легких и тонкослойных растворах, в том числе армированных растворных швов.
Результаты проведенных исследований были использованы, например, для изменений в СНиП 11-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции» СНБ 2.04.01-97 (далее - ТКП 45-2.04-43-2006) «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования» и при разработке всей последующей нормативно-технической и проектной документации на изделия и их применение в малоэтажном и многоэтажном строительстве, в том числе каркасных зданий различного назначения.
Одновременно с огромным комплексом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по технологии производства и применения ячеистого бетона, проводимых РУП «Институт БелНИИС», ГП «НИИСМ», Белорусский государственный технологический университет, ИТЦ ОАО «Забудова» и Белорусский национальный технический университет и др. велось экспериментальное строительство. Одним из первых был опыт комплексного применения армированных и неармированных изделий из ячеистого бетона при строительстве в Минске двух коттеджных поселков -Большая Слепянка (проект ОАО «Институт «Минскгражданпроект»), по проспекту Газеты Известия (Мастерская архитектора Чадовича), а также нового микрорайона жилой застройки (до пяти этажей) в п. Чисть Молодечненского района (проект конструкторского бюро ОАО «Забудова»).
Необходимо было в кратчайшие сроки продемонстрировать новые возможности ячеисто-бетонных конструкций при строительстве теплого и комфортабельного жилого дома и доказать их преимущество. В жилых домах были запроектированы мансардные этажи. Ограничение мансардного пространства плитами перекрытия и покрытия из ячеистого бетона повысило степень огнестойкости домов и сократило противопожарные разрывы.
Повышение несущей способности перекрытия и покрытия обеспечивалось устройством армированных монолитных обвязочных контуров и укладкой в швы
между плитами отдельных арматурных стержней, которые заводились в обвязочный контур. Методика расчета такого перекрытия и покрытия была разработана РУП «Институт БелНИИС» и проверена натурными испытаниями на строящихся домах. Наружные стены выполнены на клею из ячеисто-бетонных блоков плотностью 500 кг/м3, толщиной 375 мм. Внутренние стены выполнены также из ячеисто-бетонных блоков. Перемычки над оконными и дверными проемами выполнены из брусковых перемычек и U-образных (лотковых) блоков.
Большая помощь в экспериментальном строительстве была оказана фирмой Hebel — обучение, консультации, проекты домов и др.
При проектировании жилых коттеджных домов остро встал вопрос огнестойкости армированных плит перекрытия. В 1997 г. во Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны МВД РФ (ВНИИ ПО МВД РФ) по ГОСТ 30247.1-94 были проведены огневые испытания плит перекрытия размером 6x0,6x0,25 м, класса бетона по прочности при сжатии В3,5 и средней плотности бетона 700 кг/м3. В ходе испытаний в течение 70 мин нагревания плит до 1000оС ни одного из предельных состояний достигнуто не было. Согласно ГОСТ 30247.0-94 предел огнестойкости плит составил не менее 70 мин, что соответствует REI 60.
Проведенные в ГУО «Университет гражданской защиты МЧС Республики Беларусь» огневые испытания фрагментов стен и перегородок из ячеистого бетона показали, что блоки из ячеистого бетона могут применяться для устройства стен и перегородок в зданиях всех степеней огнестойкости согласно классификации ТКП 45-2.02.142-2011 «Здания, строительные конструкции, материалы и изделия. Правила пожарно-тех-нической классификации», а также для противопожарных перегородок 1-го типа с пределом огнестойкости REI 150 (2,5 ч по всем критериям достижения предельного состояния).
Ячеистый бетон обладает уникальным свойством - повышением прочности при нагревании. Исследования, проведенные в Шведском техническом университете и Финском техническом исследовательском центре, показали, что при повышении температуры до 400оС прочность ячеистого бетона увеличивается на 85%, а усадка бетона остается практически без изменения при повышении температуры до 700оС [6]. Исследованиями по огнестойкости и огнесохранности сжатых конструкций из ячеистого бетона в Республике Беларусь выявлено, что прочность и предельные относительные деформации сжатия газобетона в диапазоне температуры от 168±35 до 582±25оС изменяются незначительно и с точностью ±15% могут быть обобщены. Для диапазона температуры 782±32 до 974±47оС характерно существенное снижение прочности и увеличение предельных деформаций сжатия, связанное с дегидратацией тоберморита и кристаллизацией волла-стонита [7]. Это особенно важно для перегородок, которые в первую очередь разрушаются при пожаре, исключая или затрудняя эвакуацию людей. При выборе материала для перегородок, по всей видимости, особое внимание следует обращать на огнестойкость материала, а не на звукоизоляцию. Например, при одной и той же толщине перегородки из кирпича или ячеистого бетона последний уступает по звукоизоляции, но значительно превосходит по огнестойкости и огне-сохранности. И не случайно в небоскребе в г. Куала-Лумпур (Малайзия) перегородки выложены из ячеистого бетона.
Накопленный опыт применения ячеистого бетона в малоэтажном строительстве позволил приступить к ис-
пользованию этого материала в каркасных многоэтажных зданиях, в том числе и высотных. Например, по ул. Тимошенко в Минске построены три 9-этажных дома с различными каркасными системами и наружными стенами из ячеистого бетона, поэтажно опертыми на плиты перекрытия или ригеля каркаса: однослойная стена из блоков плотностью 400 кг/м3 с кладкой на клею (проект РУП «Институт БелНИИС»); однослойная стена из блоков плотностью 500 кг/м3 (проект ГП «Институт НИПТИС им. С.С. Атаева»), а также трехслойная с колодезной кладкой из бетона плотностью 600 кг/м3 (проект АП «Белпроект»). Межквартирные и межкомнатные перегородки выполнены также из ячеисто-бетонных блоков.
Сравнительная технико-экономическая оценка проектов домов показала, что наружные однослойные стены из ячеистого бетона плотностью 400 кг/м3 с кладкой на клею, опертые на край диска перекрытия, являются наиболее рациональным решением.
Экспериментальное проектирование наружных поэтажно опертых стен каркасных зданий, выполнявшееся в РУП «Институт БелНИИС», постоянно сопровождалось всесторонней научно-технической поддержкой, что позволило уже на этапе разработки проектной документации избежать целого ряда ошибок, приводящих порой к резкому ухудшению эксплуатационных показателей стеновых конструкций.
Наряду с этим в Республике Беларусь институтами ОАО «Институт «Минскгражданпроект»», УП «Институт Гродногражданпроект» и другими региональными институтами продолжалось проектирование и строительство целого ряда различных зданий из ячеистого бетона.
В настоящее время трудно представить строительство в Республике Беларусь без применения ячеистого бетона. Это жилые поселки, агрогородки, гостиницы, торгово-развлекательные центры, ледовые дворцы, спортивные арены, высотные жилые комплексы, Национальная библиотека Республики Беларусь — вот далеко не полный перечень проектируемых и построенных объектов.
В 1997 г. РУП «Институт БелНИИС» совместно с ОАО «Забудова» разработан альбом «Узлы и детали наружного утепления существующих зданий с применением продукции ОАО «Забудова» и после практической апробации утепления различных зданий с 2005 г. введено в действие Пособие П8-04 к СНиП 3.03.01-87 «Проектирование и устройство тепловой изоляции наружных стен зданий и сооружений с применением изделий из ячеистого бетона».
Подробно исследования деформативно-прочност-ных и теплотехнических показателей кладки и армированных изделий из автоклавного ячеистого бетона, основные положения по проектированию несущих и ограждающих конструкций, опыт применения ячеистого бетона в гражданском строительстве и разработки нормативно-технической документации, а также физико-механические свойства ячеистого бетона изложены в книге «Применение ячеисто-бетонных изделий. Теория и практика» [6].
Изданные в нашей стране книги «Производство яче-исто-бетонных изделий. Теория и практика» (три издания [8, 9, 10]), «Производство ячеисто-бетонных изделий автоклавного твердения. Пособие» [11], «Применение ячеисто-бетонных изделий. Теория и практика» [6] и «Как построить индивидуальный дом из ячеистого бетона» [12] оказали существенную роль в деле производства и применения ячеистого бетона как в Беларуси, так и за рубежом.
В настоящее время в Республике Беларусь разработан полный комплект нормативно-технической доку-
ментации, гармонизированной с европейскими нормами и регламентирующей современные правила их изготовления и применения: ТКП 45-5.03-307—2017 «Изделия сборные бетонные и железобетонные. Основные требования к изготовлению» и пособия к ТКП, СТБ 1570-2005 «Бетоны ячеистые. Технические условия», СТБ 1117—98 «Блоки из ячеистых бетонов стеновые. Технические условия», СТБ EN 771-4—2014 «Требования к изделиям для каменной кладки. Часть 4. Изделия из ячеистого бетона автоклавного твердения», СТБ 1332—2002 «Блоки лотковые и перемычки из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия», СТБ 1330—2002 «Ступени лестничные из автоклавного ячеистого бетона. Технические условия», СТБ 1724—2007 «Утеплитель дробленый из ячеистых бетонов. Технические условия», СТБ 1034—96 «Плиты теплоизоляционные из ячеистых бетонов», СТБ 1989—2009 «Плиты перекрытий и покрытий, панели для внутренних стен и перегородок из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия», СТБ 1185—99 «Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для зданий и сооружений. Технические условия».
Для проектирования конструкций зданий с применением ячеисто-бетонных изделий разработаны ТКП EN 1992-1-1-2009 (02250) Еврокод 2 «Проектирование железобетонных конструкций. Часть 1-1. Общие правила и правила для зданий», СТБ EN 12602-2011 «Изделия железобетонные заводского изготовления из автоклавного ячеистого бетона», узлов и деталей -Серия Б2.000-3.07 [13], Серия Б2.030-13.10 [14] и Рекомендации по проектированию [15].
Учитывая высокую технико-экономическую эффективность изделий из ячеистого бетона автоклавного твердения по сравнению с другими строительными материалами аналогичного функционального назначения, Основными направлениями развития материально-технической базы строительства Республики Беларусь на период 1998-2015 гг. ячеисто-бетонные изделия определены главным стеновым материалом, и в 2015 г. потребность в нем должна была составлять 3,14 млн м3.
Вновь встал на повестку дня обмен опытом ведущих ученых и специалистов в области производства и применения изделий из ячеистого бетона.
После десятилетнего перерыва 29-30 мая 2002 г. в Минске и п. Чисть (ОАО «Забудова») проведена вторая международная конференция (семинар) «Научно-технические проблемы ячеистого бетона автоклавного твердения», в которой приняли участие более 120 специалистов из Германии, Беларуси, Эстонии, Литвы, Латвии, Украины и России. Наиболее представительной была делегация из Российской Федерации, состоявшая из 14 человек.
На конференции были представлены доклады научно-исследовательских и проектных белорусских и российских институтов (БелНИИС, НИИЖБ, ЦНИИЭП жилища, НИИСМ, Минскгражданпроект, Белпроект), доклады ведущих заводов ячеистого бетона (Могилевский КСИ, Гродненский КСМ, Минский КСИ и др.).
Участники конференции осмотрели коттеджный поселок (малоэтажная застройка) Большая Слепянка в Минске, микрорайон жилой многоэтажной застройки и жилые дома, утепленные ячеистым бетоном, в п. Чисть и другие объекты. В ОАО «Забудова» ознакомились с технологией производства ячеистого бетона, в том числе армированных изделий по технологии фирмы Hebel (XELLA), а на «Минском КСИ» - с работой технологической линии формования и разрезки ячеи-сто-бетонных массивов на отечественной линии «Конрекс 90/20-50».
В ходе обмена мнениями и принятия рекомендаций по улучшению технологии производства и применения ячеистого бетона представители российской, украинской и эстонской делегаций заявили о намерении участвовать в очередной конференции. Таким образом, начиная с 2002 г. последовательно через каждые два года в Республике Беларусь собираются исследователи, специалисты и практики газобетонной отрасли, производители и поставщики оборудования для заводов, а также программных продуктов, упаковочных технологий — все, кто отдает свои силы и знания делу совершенствования ячеистого бетона.
Профессиональные форумы в разные годы состоялись в городах Гродно, Могилев, Брест, Минск, Сморгонь, п. Чисть. Их участники и гости ознакомились с производством ячеисто-бетонных изделий на передовых предприятиях Республики Беларусь: ОАО «УКХ «Забудова», ЗАО «Могилевский КСИ», ОАО «Сморгонь-силикатобетон», ОАО «Гродненский КСМ», ОАО «Минский КСИ» и ЗАО «КварцМелПром». Представлено и опубликовано более 180 докладов на различные темы: сырьевые материалы для производства ячеистого бетона; технологии производства (ударная и литьевая); оборудование; основные свойства и применение, рынки сбыта готовой продукции и другие доклады.
В конференциях активное участие принимали фирмы по поставке оборудования для производства ячеистого бетона MASA, HESS, WKB, WEHRHAHN (Германия), Aircrete (Нидерланды), Тяжмехпресс (Воронеж, Россия).
В 2018 г. проводится десятая юбилейная конференция. Международные встречи ценны тем, что позволяют не только проанализировать профессиональный опыт и наработки, обсудить вопросы практического применения материала, но и представить будущее развитие газобетонной отрасли. В дискуссиях и спорах специалистов высвечиваются достоинства и недостатки материала, что дает возможность достаточно уверенно вычерчивать траекторию его последующего совершенствования, консолидировать и мобилизовать усилия всех заинтересованных участников перед новыми вызовами рынка.
После ввода в 1997 г. в промышленную эксплуатацию завода ячеистого бетона фирмы Hebel (п. Чисть) и появления на стройках изделий нового качества, например отклонения геометрических размеров армированных и неармированных изделий ±1,5 мм (кладка на клею), на действующих заводах началась модернизация и реконструкция, а также строительство новых заводов. При этом на действующих заводах были модернизированы помольно-сырьевые и автоклавные отделения. Новые линии вобрали в себя как передовые зарубежные технологии (резка массива с предварительным кантованием на 90о и автоматическая упаковка готовой продукции), так и лучшие достижения отечественной ударной технологии.
В результате объединения технологий изделия из ячеистого бетона по некоторым показателям превосходят европейские аналоги. Например, отпускная влажность ячеистого бетона составляет 25%, а блоков, изготовленных по классической литьевой технологии, — 35%.
В 2004 г. на Могилевском комбинате силикатных изделий после реконструкции одной из действующих технологических линий введена в промышленную эксплуатацию новая линия по производству ячеисто-бетонных изделий, в которой объединена отечественная ударная технология и резательная технология фирмы MASA. Годовая производительность линии - 120 тыс. м3 (в цеху установлено три автоклава диаметром 3,6 м). Модернизированы также оборудование и системы автоматического управления технологическими процессами в помольном, смесеприготовительном, формовочном,
автоклавном отделениях. В 2010 г. на комбинате введена в промышленную эксплуатацию еще одна (вторая) новая технологическая линия по производству ячеисто-бетонных блоков производительностью 300 тыс. м3 в год. Основное технологическое оборудование (смесе-приготовительное, формовочное, резательное и др.) поставлено фирмой MASA.
В 2005 г. реконструкции подверглось производство ячеистого бетона в ОАО «Сморгоньсиликатобетон», где также были объединены две технологии — отечественная ударная и немецкая резательная фирмы MASA. Производительность линии — 1000 м3 изделий в сутки. Из отечественного технологического оборудования было оставлено только помольное — мельницы мокрого помола песчаного шлама и сухого помола известково-песчаного вяжущего, а также восемь автоклавов диаметром 3,6 м.
В 2005 г. в ОАО «Любанский завод стеновых блоков» проведена модернизация одной из технологических линий по производству ячеисто-бетонных блоков типа «Бобруйск-1,2» — установлен комплект резательных машин Воронежского предприятия Тяжмехпресс.
В 2006 г. в ОАО «Гродненский комбинат строительных материалов» введена в эксплуатацию новая линия по производству ячеисто-бетонных блоков WEHRHAHN SMART мощностью 120 тыс. м3 в год с разрезкой массивов на мелкие ячеисто-бетонные блоки. Фирмой WEHRHAHN поставлены комплект резательных машин, формы, смесеприготовительное, дозировочное и транспортное оборудование применительно к тупиковым автоклавам диаметром 3,6 м. Помольное и автоклавное отделения (три автоклава диаметром 3,6 м), а также ударные площадки (две) использованы существующие.
В 2009 г. ОАО «Березовский комбинат силикатных изделий» (Брестская обл.) пущен завод по изготовлению ячеисто-бетонных изделий (мелкие блоки, лотковые блоки) с суточной производительностью 1200 м3. Все технологическое оборудование поставлено фирмой MASA.
В 2009 г. на Минском КСИ сдан в эксплуатацию цех по изготовлению ячеисто-бетонных блоков суточной производительностью 1450 м3. Основное технологическое оборудование поставлено фирмой MASA, автоклавы — фирмой «Уралхиммаш» (Екатеринбург). Завод работает по ударной технологии.
В 2009 г. в ОАО «Оршастройматериалы» (г. Орша, Витебская обл.) сдан в промышленную эксплуатацию комплект резательного оборудования компании Тяжмехпресс. Суточная производительность линии — 550 м3 мелких блоков. Завод работает по литьевой технологии.
За период с 2001 по 2012 г. в ОАО «Управляющая компания холдинга «Забудова» за счет модернизации производства, в частности установки дополнительных пяти автоклавов фирмы SCHOLZ, второй автоматической линии упаковки блоков, годовая производительность увеличилась с 200 до 400 тыс. м3 изделий.
С целью ориентации на производство профилированных армированных изделий, в том числе и на тонкостенные конструкции, в 2012 г. ОАО «Управляющая компания холдинга «Забудова» совместно с голландской фирмой Aircrete провела модернизацию резательного комплекса Hebel.
Наряду с модернизацией действующих заводов в 2009—2013 гг. построены новые заводы ячеистого бетона.
В 2009 г. в ОАО «Красносельскстройматериалы» (Гродненская обл.) введен в промышленную эксплуатацию цех по выпуску ячеисто-бетонных изделий с суточной производительностью 650 м3. Основное технологическое оборудование поставлено фирмой MASA, авто-
клавы — российской фирмой «Уралхиммаш». Завод работает по ударной технологии.
В 2009 г. ООО «Газосиликат» (Могилевская обл., д. Затишье) освоило производство мелких ячеисто-бе-тонных блоков. Основное технологическое оборудование изготовлено китайской фирмой CHANJZHOU TEEYER ENJINEERINJ MACHINERY. Суточная производительность линии 1000 м3.
В 2012 г. в ОАО «Гомельстройматериалы» сдана в промышленную эксплуатацию технологическая линия CL-4 фирмы WKB. Годовая производительность линии — 180 тыс. м3. В настоящее время действует одна линия «Универсал-60» и линия CL-4. Завод работает по ударной технологии.
В 2012 г. СЗАО «КварцМелПром» (п. Хотиславль, Брестская обл.) введен в эксплуатацию новый завод по изготовлению ячеистого бетона суточной производительностью 1450 м3. Все технологическое оборудование поставлено фирмой MASA. Завод работает по ударной технологии.
Оценивая обширный объем работ по производству и применению ячеистого бетона в Республике Беларусь, следует упомянуть о сопутствующей продукции, в первую очередь о современных эффективных составах смесей для нанесения на ограждающие конструкции зданий различных защитно-декоративных покрытий, многие из которых разработаны РУП «Институт БелНИИС» и заводами-изготовителями сухих строительных смесей. Накоплен практический опыт по причинам, вызывающим разрушение защитно-декоративных покрытий. Поэтому ряд требований стандартов (СТБ 1307—2012, ТКП 45-1.03-311-2018 и ТКП 45-2.04-43-2006) следует уточнить и дополнить, особенно с учетом опыта мирового лидера по производству и применению ячеистого бетона фирмы XELLA и YTONG и рекомендаций немецких специалистов по изготовлению и нанесению защитно-отделочных покрытий [16].
Для ячеисто-бетонных конструкций стен зданий с повышенными влаго- и паропроницаемостью, невысокой прочностью при сжатии и растяжении, низкими модулем упругости и морозостойкостью и высоким водопоглощением необходимы повышенные требования к защитно-декоративным покрытиям. При этом покрытия должны выполнять не только декоративную функцию, но и защитную - обладать низким водопо-глощением, высокой паропроницаемостью, достаточной адгезией к основанию, морозо- и атмосферостой-костью, а также стойкостью к термовлажностным и термоциклическим нагрузкам. Необходимо, чтобы теплопроводность покрытий, средняя плотность и прочность на сжатие и растяжение были сопоставимы с физико-техническими характеристиками ячеистого бетона. При несоблюдении этих требований в зоне контакта покрытия с основанием (ячеистым бетоном) неизбежно возникнут напряжения, приводящие к растрескиванию покрытия и его порой быстрому разрушению [10]. Ячеистый бетон дополнительно увлажняется и при косых дождях; из-за попеременного замораживания и оттаивания бетон разрушается, что в конечном итоге сказывается на надежности и долговечности самого здания.
Как уже отмечалось выше, разработан ряд нормативно-технической документации по применению яче-
Список литературы
1. Мойсеевич А.Ф., Бильдюкевич В.Л., Сажнев Н.П.
Производство ячеисто-бетонных изделий в
Республие Беларусь // Строительные материалы.
1992. № 9. С. 2-5.
исто-бетонных блоков в строительстве жилых зданий [13, 14, 15]. Однако принятые в проектной документации технические решения порой не в полной мере учитывают специфические физико-механические свойства ячеистого бетона, которые не обеспечивают сопротивляемость несущих и ограждающих конструкций жилых зданий неблагоприятным внешним воздействиям, обусловленным эксплуатационными, техническими и климатическими факторами. Кроме того, наблюдается нарушение технологии строительства и правил содержания зданий [17]. По указанным выше причинам на ряде зданий необходимо было проводить ремонтно-восстановительные работы, что отрицательно сказывается на имидже ячеистого бетона. По-видимому, целесообразно внести уточнения и дополнения в нормативно-техническую документацию и корректировку в проекты зданий.
Накопленный опыт эксплуатации наружных стен из ячеистого бетона, в первую очередь каркасных зданий, позволил уточнить некоторые конструктивные решения узлов и деталей стен, усовершенствовать и сделать их надежными и внести соответствующие корректировки в документацию.
В заключение следует отметить, что, несмотря на огромный объем производства ячеистого бетона, доля армированных изделий ничтожно мала.
Еще на заре производства ячеистого бетона, примерно сто лет тому назад, из этого материала изготавливались в основном армированные изделия — плиты покрытия для утепления кровель зданий. Как отмечалось выше, в Республике Беларусь до распада Советского Союза ежегодно из армированных ячеисто-бетонных изделий строилось только жилых домов 400—450 тыс. м2, кроме того армированные изделия широко применялись при строительстве промышленных и общественных зданий. Все здания, построенные с применением армированных ячеисто-бетонных изделий, обладают высокой степенью надежности и долговечности.
В ходе V международной конференции «Опыт производства и применения ячеистого бетона автоклавного твердения», прошедшей в 2011 г., отмечалась тенденция на снижение плотности ячеисто-бетонных изделий и производство в заводских условиях сборных крупноразмерных стеновых панелей для индустриального домостроения [17].
Для развития производства и применения крупноразмерных армированных стеновых панелей и другой номенклатуры изделий в Республике Беларусь имеется необходимая нормативная база, а также наработаны технические решения эффективных ограждающих конструкций зданий, базирующихся на результатах отечественных и зарубежных исследований прошлого и начала текущего столетия.
Совместная постоянная творческая работа производителей ячеистого бетона, научно-исследовательских и проектных институтов и строительных организаций позволит избежать возможных ошибок, оперативно решать возникающие технические и организационные вопросы, а также сократить сроки для достижения поставленной цели — эффективного производства и комплексного применения армированных ячеисто-бетонных изделий. Это залог индустриального энергоэффективного жилья с высокими потребительскими качествами.
References
1. Moyseevich A.F., Bildyukevich V.L., Sazhnev N.P.
Production of cellular and concrete products in
Respubliye Belarus. Stroitel'nye Materialy [Construction
Materials]. 1992. No. 9, pp. 2-5. (In Russian).
2. Бильдюкевич В.Л., Сажнев Н.П., Бородовский Ю.Д., Состояние и основные направления развития производства ячеисто-бетонных изделий в СНГ и за рубежом // Строительные материалы. 1992. № 9. С. 5-8.
3. Сажнев Н.П., Домбровский А.В., Новаков Ю.Я., Повель Э.В., Веретевская И.А., Суделайнен Н.Н. Некоторые технико-экономические показатели яче-стого бетона, изготовленного по литьевой и ударной технологиям // Строительные материалы. 1992. № 9. С. 11-13.
4. Гарнашевич Г.С, Подлузский Е.Я., Сажнев Н.П. Исследование теплофизических и эксплуатационных свойств ячеистого бетона // Строительные материалы. 1992. № 9. С. 24-26.
5. Вигдорчик Р.И., Телеш А.М. Применение ячеистого бетона в строительстве жилых и общественных зданий. Прогрессивные проекты и проектные решения // Строительные материалы. 1992. № 9. С. 27-29.
6. Галкин С.Л., Сажнев Н.П., Соколовский Л.В., Сажнев Н.Н. Применение ячеисто-бетонных изделий. Теория и практика. Минск: Стринко, 2006. 446 с.
7. Нгуен Тхань Киен, Кудряшов В.А., Дробыш А.С. Моделирование прогрева конструкций из автоклавного ячеистого бетона в условиях пожара // Вестник Командно-инженерного института МЧС Республики Беларусь. 2016. № 2. С. 20-31.
8. Сажнев Н.П., Гончарик В.Н., Гарнашевич Г.С., Соколовский А.В. Производство ячеисто-бетонных изделий. Теория и практика. Минск: Стринко, 1999. 283 с.
9. Сажнев Н.П., Гончарик В.Н., Гарнашевич Г.С., Соколовский А.В., Сажнев Н.Н. Производство ячеи-сто-бетонных изделий. Теория и практика. Минск: Стринко, 2004. 381 с.
10. Сажнев Н.П., Сажнев Н.Н., Сажнева Н.Н., Голубев Н.М. Производство ячеисто-бетонных изделий. Теория и практика. Минск: Стринко, 2010. 459 с.
11. Батяновский Э.И., Голубев Н.М., Сажнев Н.П. Производство ячеисто-бетонных изделий автоклавного твердения. Минск: Стринко, 2009. 127 с.
12. Сажнев Н.П., Соколовский Л.В., Журавлев И.С., Ткачик П.П. Как построить индивидуальный дом из ячеистого бетона. Минск: Стринко, 2003. 156 с.
13. Серия Б2.000-3.07 Узлы и детали сопряжений конструктивных элементов зданий с комплексным применением ячеистого бетона. Выпуск 0. Материалы для проектирования. Минск: Институт БелНИИС, 2007. 39 с.
14. Серия Б2.030-13.10 Узлы и детали поэтажно опертых стен жилых и общественных зданий из эффективных мелкоштучных стеновых материалов. Выпуск 1. Рабочие чертежи. Минск: Институт БелНИИС, 2010. 62 с.
15. Рекомендации по проектированию поэтажно опертых стен и перегородок из эффективных мелкоштучных стеновых материалов. Минск: Институт БелНИИС, 2011. 50 с.
16. Хартмут Р., Фридеманн Ш. Практическое руководство. Штукатурка. Материалы, техника производства работ, предотвращение дефектов. СПб.: Квинтет, 2006. 273 с.
17. Сажнев Н.П. Опыт производства и применения ячеисто-бетонных изделий автоклавного твердения в Республике Беларусь. Материалы 7-й международной научно-практической конференции «Опыт производства и применения ячеистого бетона автоклавного твердения». Брест, Малорита. 2012. С. 5-16.
2. Bildyukevich V.L., Sazhnev N.P., Borodovskiy Yu.D. State and the main directions of development of production of cellular and concrete products in the CIS and abroad. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 1992. No. 9, pp. 5-8. (In Russian).
3. Sazhnev N.P., Dombrovskiy A.V., Novakov Yu.Ya., Povel' E.V., Veretevskaya I.A., Sudelaynen N.N. Some technical and economic indicators of the yachisty concrete made on molding and shock technologies. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 1992. No. 9, pp. 11-13. (In Russian).
4. Garnashevich G.S., Podluzskiy E.Ya., Sazhnev N.P. Research of heatphysical and operational properties of cellular concrete. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 1992. No. 9, pp. 24-26. (In Russian).
5. Vigdorchik R.I., Telesh A.M. Use of cellular concrete in construction of residential and public buildings. Progressive projects and design decisions. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 1992. No. 9, pp. 27-29. (In Russian).
6. Galkin S.L., Sazhnev N.P., Sokolovskiy L.V., Sazhnev N.N. Primenenie yacheisto-betonnyh izdeliy. Teoriya i praktika. [Application of cellular and concrete products. Theory and practice]. Minsk: Strinko. 2006. 446 p.
7. Nguen Than Kkien, Kudryashov V.A., Drobysh A.S. Modeling of warming up of designs from autoclave cellular concrete in the conditions of the fire. Vestnik koman-dno-inzhenernogo instituta MChS Respubliki Belarus. 2016. No. 2, pp. 20-31. (In Belarus).
8. Sazhnev N.P., Goncharik V.N., Garnashevicv G.S., Sokolovskiy A.S. Proizvodstvo yacheisto-betonnyh izdeliy. Teoriya I praktika [Production of cellular and concrete products. Theory and practice]. Minsk: Strinko. 1999. 283 p.
9. Sazhnev N.P., Goncharik V.N., Garnashevicv G.S., Sokolovskiy A.S., Sazhnev N.N. Proizvodstvo yacheisto-betonnyh izdeliy. Teoriya I praktika [Production of cellular and concrete products. Theory and practice]. Minsk: Strinko. 2004. 381 p.
10. Sazhnev N.P., Sazhnev N.N., Sazhneva N.N., Golubev N.M. Proizvodstvo yacheisto-betonnyh izdeliy. Teoriya I praktika [Production of cellular and concrete products. Theory and practice]. Minsk: Strinko. 2010. 459 p.
11. Batyanovskiy E.I., Golubev N.M., Sazhnev N.P. Proizvodstvo yacheisto-betonnyh izdeliy avtoklavnogo tverdeniya [Production of cellular and concrete products of autoclave curing]. Minsk: Strinko. 2009. 127 p.
12. Sazhnev N.P., Sokolovskiy A.S., Zhuravlev I.S., Tkachik P.P. Kak postroit individualny dom iz yacheistogo betona [How to build the individual house of cellular concrete]. Minsk: Strinko. 2003. 156 p.
13. Series B2.000-3.07. Knots and details of interfaces of structural elements of buildings to complex use of cellular concrete. Release 0. Materials for design. Minsk: Institut BelNIIS. 2007. 39 p.
14. Series B2.030-13.10. Knots and details of walls of residential and public buildings from effective the small of wall materials. Release 1. Working drawings. Minsk: Institut BelNIIS. 2010. 62 p.
15. Recommendations about design poetazhno the opertykh of walls and partitions from effective small wall materials. Minsk: Institut BelNIIS. 2011. 50 p.
16. Hartmut R., Fridemann Sh. Prakticheskoe rukovodstvo. Shtukaturka. Materialy, tekhnika proizvodstva rabot, predotvrashchenie defektov [Practical guidance. Plaster. Materials, technology of works, prevention of defects]. Saint-Petersburg: Kvintet. 2006. 273 p.
17. Sazhnev N.P. Experience of production and application of cellular and concrete products of autoclave curing in Republic of Belarus. Materials of the 7th international scientific and practical conference "Experience of Production and Use of Cellular Concrete of Autoclave Curing". Brest, Malorita. 2012, pp. 5-16.
