Применение керамзитобетона в строительстве путь к энерго и ресурсоэффективности, безопасности зданий и сооружений

Ушел из жизни Олег Юрьевич Якшаров, более четверти века возглавлявший ведущий отраслевой научно-исследовательский институт НИИКерамзит.

Олег Юрьевич Якшаров родился в Куйбышеве 24 ноября 1937г. в семье профессионального строителя, что предопределило его дальнейшую профессиональную судьбу. Трудовую деятельность О.Ю. Якшаров начал по окончании Куйбышевского инженерно-строительного института в 1960 г. на Кряжском кирпичном заводе № 6, работал контролером, конструктором, технологом.

Научная деятельность Олега Юрьевича началась в 1962 г. в научно-исследовательском институте строительной индустрии КуйбышевНИИСтройиндустрия, переименованном вскоре в Государственный научно-исследовательский институт по керамзиту — НИИКерамзит. О.Ю. Якшаров занимался исследованиями строительных материалов, особенно технологии производства керамзита, глубоко изучал методы исследования сырья для производства керамзита, осуществлял методическое руководство и непосредственно участвовал в проведении пуско-наладочных работ на многих керамзитовых предприятиях страны и за рубежом — в Болгарии и Польше.

Организаторские способности, творческий потенциал обусловили быстрый карьерный рост молодого специалиста от руководителя группы до директора института. В1972 г. он был назначен на должность заместителя директора по научной работе. В 1975 г. О.Ю. Якшаров защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук на тему: «Исследование рациональных режимов термообработки полуфабриката в производстве керамзитового гравия».

С 1976 по 2002 годы Олег Юрьевич Якшаров бессменно возглавлял НИИКерамзит. Под его руководством институт получил статус головного в стране по пористым заполнителям; было создано СПКБ НИИКерамзит, которое выполняло проектирование новых заводов, пусконаладочные работы, реконструкцию действующих предприятий; построен Безымянский опытный керамзитовый завод (БОКЗ) НИИКерамзит.

При непосредственном руководстве О.Ю. Якшарова было построено и введено в действие более 300 керамзитовых заводов, расположенных практически во всех регионах Советского Союза, создана мощная производственная база эффективных пористых заполнителей, разработана и утверждена нормативно-техническая база для производства керамзитового гравия, щебня и песка. При его участии проводились работы по технологии производства высокопрочных заполнителей для каркасного и сборно-монолитного строительства, разрабатывались энерго- и ресурсосберегающие технологии с вовлечением в производство крупнотоннажных отходов.

Научные работы О.Ю. Якшарова имеют большое практическое значение. Он является автором более 70 научных публикаций и авторских свидетельств. Вклад О.Ю. Якшарова в развитие строительного комплекса отмечен множеством наград: орденом «Знак Почета», медалями «За доблестный труд», «В ознаменование 100-летия со дня рождения В.И. Ленина», «За освоение целины», «Ветеран труда», почетными грамотами и благодарностями Госстроя СССР.

О.Ю. Якшаров отличался высокой требовательностью к себе и окружающим, он многое успел в жизни. Свой опыт и знания щедро передавал своим последователям, до последнего дня продолжая работу в родном институте.

Олег Юрьевич обладал исключительным даром общения, был интересным собеседником, признанным знатоком охоты и рыбалки. Он очень любил стихи и сам их писал.

Высококвалифицированный специалист, мудрый руководитель, Олег Юрьевич Якшаров останется в сердцах коллег образцом высокой интеллигентности и образованности, честным и добрым человеком.

Светлой памяти Олега Юрьевича Якшарова посвящается эта статья.

УДК 666.973.2

В.М. ГОРИН, канд. техн. наук, генеральный директор ЗАО «НИИКерамзит», председатель НО «Союза производителей керамзита и керамзитобетона»

Применение керамзитобетона в строительстве -путь к энерго- и ресурсоэффективности, безопасности зданий и сооружений

Строительство энерго- и ресурсоэффективных, безопасных зданий и сооружений — основа национального проекта «Доступное и комфортное жилье — гражданам России».

Острота проблемы обеспечения жильем миллионов семей не снижается. Предпринятых Правительством России мер оказалось недостаточно, хотя наша страна обладает исключительным опытом интенсификации жилищного строительства. Напомним, что в 1960 г. было построено 82,8 млн м2, тогда как в 1956 г. объем ввода жилья составил 41 млн м2. Удвоение ввода жилья менее чем за пять лет было достигнуто за счет перехода на индустриальное крупнопанельное домостроение. Об эффективности такого подхода свидетельствует опыт США, Франции, Финляндии, Японии и других стран.

Важнейшим фактором успешного развития индустриального крупнопанельного домостроения в нашей стране стало интенсивное развитие производства керамзита и эффективных теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных легких бетонов на его основе.

В Куйбышеве (Самара) в 1961 г. был создан единственный в стране головной институт по пористым заполнителям НИИКерамзит, затем организовано СПКБ НИИКерамзит, которое выполняло проектирование новых заводов, пусконаладочные работы, реконструкцию действующих предприятий; построен Безымянский опытный завод (БОКЗ), на котором проходили промышленную апробацию разработки института. В советское время производству керамзита уделялось

www.rifsm.ru научно-технический и производственный журнал ¡Д^ |'3

8 август 2010

Показатель Вариант I (тяжелый бетон) Вариант II (керамзитобетон) Разница по I и II варианту (снижение), %

Масса бетона несущих конструкций здания, т 6974,9 4603,4 34

Стоимость бетона несущих конструкций здания, млн р. 9,92 7,2 27,4

Расход арматуры для несущих конструкций здания, т 205,2 185 27,5

Стоимость арматуры для несущих конструкций здания, млн р. 4,86 4,41 9,2

Стоимость материалов несущих конструкций (бетон и арматура), млн р. 14,78 11,61 21,5

Стоимость материалов и работ по устройству внешних ограждающих конструкций, млн р. 15,16 13,29 12,3

Сметная стоимость строительства здания, млн р. 81,03 67,5 16,7

Стоимость 1 м2 общей площади здания (9194 м2), р. 8814 7342 16,7

950 й 900 б 850 3 800 к 750 и 700 2 650 <5 600 Л 550 о 500 Й 450 I 400 л 350 ЕЗ 300 о 250 | 200 о 150 * 100 50 0

а 2800

п

Г0 2600

2400

и ю 2200

о. 2000

1800

(1 1

и 1600

а 1400

а т 1200

СО 1000

П 800

О 600

> 400

200

0

и

| | для варианта I для варианта II

Рис. 1. Стоимость материалов несущих конструкций (бетона и арматуры): 1 - монолитные железобетонные фундаментная плита, монолитные участки перекрытий и покрытия, диафрагмы жесткости; 2 - сборные железобетонные колонны; 3 - сборно-монолитные железобетонные ригели; 4 - сборные железобетонные плиты перекрытий и покрытия

огромное внимание, в стране было построено порядка 400 заводов. Более 80% общего объема вводимого жилья приходилось на крупнопанельное домостроение с применением керамзита и керамзитобетона.

Несмотря на потери перестроечного и кризисного периодов, в настоящее время в стране сохранился значительный потенциал индустриального домостроения, база которого до 1990 г. включала 409 домостроительных комбинатов (ДСК) и более 2000 заводов сборного железобетона (ЖБК). С учетом сохранившейся богатой инфраструктуры (инженерные сети, дороги, коммуникации), а также относительно небольшого износа зданий, складов и других подсобных объектов они могут быть без значительных затрат использованы для внедрения современных технологий.

Для обновления индустриальной базы строительной отрасли необходимо в сжатые сроки модернизировать отечественную стройиндустрию. Эффективный вариант такой модернизации — создание современных домостроительных комбинатов для многоэтажного и малоэтажного домостроения. Это реальный путь возвращения к индустриальному домостроению на новой технологической основе со всеми его преимуществами: низкая себестоимость, энергоэффективность, надежность, безопасность и долговечность зданий при ускоренных сроках их возведения.

В настоящее время в стране работает 160 заводов, производящих керамзит. Создан Союз производителей керамзита и керамзитобетона, который объединяет передовые предприятия, выпускающие качественный керамзитовый гравий для различных сфер применения. Предприятия добились выпуска высококачественного керамзита плотностью 250—350 кг/м3, что позволяет получать на его основе энергоэффективные однослойные ограждающие конструкции толщиной до 0,4 м (панели, блоки).

1

для варианта I

2 3

Рис. 2. Стоимость материалов и работ по устройству ограждающих конструкций, внутренних стен и перегородок: 1 - внешние ограждающие конструкции; 2 - внутренние ограждающие конструкции; 3 - внутренние межкомнатные перегородки

Керамзит и керамзитобетон были и остаются высокоэффективными многофункциональными материалами. В зависимости от свойств исходного сырья и технологических приемов могут быть получены керамзитовый гравий, щебень или песок с различными показателями плотности и прочности, что обусловливает широкий спектр применения — от несущих железобетонных конструкций до облегченных стеновых панелей с низкой теплопроводностью. Достоинства конструкций из керамзитобетона несомненны.

Факторы технико-экономической эффективности керамзитобетона

• Сокращение массы строительных элементов и всего здания до 1,5 раз по сравнению с конструкциями из тяжелого бетона и кирпича. Это дает существенную экономию при устройстве фундаментов и позволяет повысить этажность застройки.

• Уменьшение трудоемкости и стоимости монтажных работ, снижение транспортных расходов до 1,5 раз;

• Сокращение сроков строительства в 1,5—2 раза.

• Простота и технологичность изготовления однослойных панелей и блоков. Их стоимость на 20—40% ниже многослойных панелей, и на 40—50% — стен с различным утеплением фасадов.

• Снижение общей стоимости зданий до 20%.

В настоящее время действующие предприятия могут выпускать порядка 12—15 млн м3 керамзита в год. На его основе можно изготовить около 10—12 млн м3 керамзи-тобетонных конструкций.

Если учесть отечественный опыт ряда домостроительных предприятий, работающих по принципу «весь дом из керамзитобетона», то на 1 м2 площади необходимо 0,5 м3 керамзитобетона. Таким образом, при

Су .  научно-технический и производственный журнал www.rifsm.ru

Ы'  август 2010 9

полной загрузке мощностей керамзитовых заводов в РФ можно построить порядка 25 млн м2 энергоэффективного, пожаробезопасного, экологически чистого жилья.

По заданию НО «Союз производителей керамзита и керамзитобетона» в начале 2010 г. Поволжский центр экспертизы и испытаний ИМТОС выполнил технико-экономическое сравнение стоимости строительства 19-этажного здания с подвалом, техническим этажом и машинным отделением в двух вариантах:

— I вариант — фундаментная плита и сборно-монолитный каркас здания из тяжелого бетона класса В25 плотностью 2500 кг/м3. Рабочая арматура сборных железобетонных колонн, ригелей, монолитных плит и диафрагм жесткости — класса А400, сборных плит перекрытия и покрытия — класса В500. Внешние ограждающие конструкции — стеновые блоки из ячеистого бетона, утепленные пенополистирольны-ми плитами. Внутренние стены и перегородки из керамического кирпича;

— II вариант — фундаментная плита и сборно-монолитный каркас здания из керамзитобетона класса В25 плотностью 1650 кг/м3. Рабочая арматура сборных железобетонных колонн, ригелей, монолитных плит и диафрагм жесткости — класса А400, сборных плит перекрытия и покрытия — класса В500. Внешние ограждающие конструкции и внутренние стены и перегородки — однослойные керамзитобетонные стеновые панели плотностью 550 кг/м3. Основные расчетные показатели предоставлены в

таблице и на рис. 1, 2.

Приведенные данные убедительно доказывают, что отказ от массового применения однослойных стеновых материалов и конструкций из керамзитобетона экономически нецелесообразен.

В России последние 10—15 лет применение керамзитобе-тона в качестве стенового материала для жилищного и гражданского строительства значительно снизилось, в том числе из-за массированного внедрения многослойных конструкций наружных стен с теплоизоляционным слоем из пенопо-листирола, минераловатных или стекловолокнистых плит.

Однако срок службы теплоизоляционных плит из пе-нопластов и минеральной ваты существенно меньше, поэтому в течение срока службы здания требуется замена теплозащитного слоя, что значительно удорожает фактическую стоимость такой теплоизоляции. По мнению многих специалистов, применение недолговечных теплоизоляционных материалов, особенно в стеновых ограждающих конструкциях, нецелесообразно. Повышенная эксплуатационная надежность керамзитобетона обусловлена сохранением исходных физико-механических и теплозащитных свойств в течение всего срока эксплуатации зданий без ремонтно-восстановительных работ, высокой морозостойкостью, низкой эксплуатационной влажностью. Важнейшим свойством керамзитобетона для безопасности жизни и здоровья людей является его огнестойкость.

Таким образом, использование накопленного опыта интенсификации строительства за счет широкого использования керамзита и керамзитобетона, значительный производственно-технический потенциал могут обеспечить успешную реализацию программы ускоренного жилищного строительства комфортного и безопасного жилья.

Возвращение к материалам на основе керамзита с повышенными физико-техническими свойствами логично и выгодно.

Ключевые слова: керамзит, керамзитобетон, морозостойкость, эксплуатационная влажность, огнестойкость, безопасность жизни, индустриализация строительства, энергоэффективность, ресурсоэффективность.

НОШнГ

СОЮЗ

ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ КЕРАМЗИТА и КЕРАМЗИТОБЕТОНА

НЕКЕМНЕРЧЕСКАЯ 2Р~%НЛЗДЦИЯ

Родах, 44ЭМ6, Саиарл. Ерошввдкспд 3 "А" аф.22$

Е-ичаП

Твп-Гфлис ^tЩ ЗЫЛ-19

ОСНОКНЫг ЗЛДЛН/1

Оечцляыбш* тий+'овкзснзвой

I ЛуЧ1 III- --.Ч Л."|Н . 1/1ИН-1 Н к К

ЗцроЁиттзраЕшили ишгрвшитаис

ь-.' лрзмси'лиз" пршлл с жрнюттсбгтгин

1.1 У П Н Ч£ _ К'"КЧ+..Н1

П^.^к'-ден^э ин.л'спша.ы.ои псыссгрсссиж ЕЛ I."__¡в. гирииЕсийпгсп

* 1.11. Г Т.-ГГС ры." ТЛ-! ТП--"|"н'| р и"п ПТ .1 гтг-.''Гг иужои ДГГ ГфС П  I ГЛ. 1^нлсигга К И^КШКП)

firTrrnp.ll ПД-^ЛЙ Ш СПКЕ^ШЮ! ^СЛЕК

* Нишли

мг.исчеикм да.тшарап 1ш I:й лшу:грсатлцк*

* Учп-ГТЦ чеснок доДОА Ч Т+Т^&ТГЫГ н|.:р-мд-лпш.Е

гтдкдгттпн а шги7 гдоутыгав и. ре гэп попыток, фсцпншшии, исигсдаЕ^стшлисы уишис

4? жст успсишой 11аусшо-пракпг1еский н ЗЕпедрепчесиой деятельности в области нрпмдйояетйа исл^е-гъеннъга пирнсггык заиошштшсй и оспшов на их оыювс

И Of-.-jr.IIIH ННС 1.1 LH-I.IIII F.HI -Г К В С лв »;вй

н ||Ц|цГн1| кз :«:.' .14 а. = и.4.1 ни г ч ы.| 1Г - -*: шиш о ВЦВДДММЯ4 ¿ниии лннич:1.-ьха а .ллншс! сче-кы ииАлэ ожох.тнгс- ы^ы, непю гга -¿-гтсаж-гта юж  р^:-.-1 :£-:л-] е-г-ыл г п . злс'эд

Л 11—"I.I «чсггмх тсг-спнй ^ириктгь-! нлучва-! ИЕН ВШ-.'ЕПЫ ДГ-П ИНН

(ГБЕНПЕГХЧОЛХ!, рОПШШТС], ^БСНН'ПСЕЯХ V." 1.--«пИ Н

з Окыгнвг I с Ы11 чесьрЬ иич.111,н . :-- мр'.,с:- '¡-эммн

Н^ТК^йй1»?и г.^йн-.-О^-гглс имI  . прс.шри г - ИязБ&р ^ОГТШб ШМЗШ таЙс-т™Й

Б и* с ПЛЕС кжгерпжлЕД. & огг ± г«1-:;-пп1

Й НР ПГ11-1П11 14Т -:Г| ЫГ7Ш¥ПГЛГР1

н ,ъ-1тсч:гп1:гт л^рт-с^г-нгч^ниятгкгт I~рс.чнк и гс|о«и 4.г :•:< пнч

В ЙЫИО-ШСНВС I С11_1ПГЕ1М ЫЧГ-ЛУ 1 |1ЯЁЧ<ПШ

|и:уй.ии1 ч -.эь-.ммл

Г^вврьгнирм пмы-ин.!. пд пнгтлшглы лнтлгтпШ1 гп рри в.ВЫ В Г-ЧИруЛПк! НЫ1 '1-111 РГт1 Пр-ШгЯЛ.1ГГВк

Реклама

Раки. 4430*6. Сннн Ерснижиго ГА" оф.2Э2

;:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:::: КчгпаШ': Ья - .........................

www.rifsm.ru научно-технический и производственный журнал ¡Д^ |'3

10 август 2010 ЩШ^ЙАШ