Эффективность и перспективы применения ячеистых бетонов

С 1953 г. впервые в мировой практике в пашей стране началось применение крупноразмерных плит размером в плане 150X600 см для покрытий промышленных зданий. Сначала были разработаны ребристые плиты КАП, а затем плоские плиты ГКП. В настоящее время производство и применение ребристых плит КАП почти прекратилось из-за некоторых технологических затруднений, вызываемых наличием ребер из плотного бетона и сложности изготовления арматурных каркасов. Полностью прекращено производство мелких плит.

Объем производства различных конструкций из ячеистых бетонов в СССР в 1970 г. приведен в табл. 32.

Более широко, чем плиты КАП, употребляются в покрытиях промышленных зданий плоские 6-метровые плиты покрытий ГКП, изготовляемые по типовым чертежам серии ПК-01-92. По суммарной трудоемкости монтажа и изготовления плиты ГКП являются одной из наиболее индустриальных конструкций покрытий промышленных зданий. Покрытия с плитами ГКП по стоимости примерно равноценны покрытиям с другими железобетонными плитами. К недостатку плит ГКП относится большой расход арматурной стали (около 10 кг/м²).

Преимуществом плоских плит ГКП является также то, что их можно формовать по резательной технологии. Это еще более существенно снизит трудоемкость, а также стоимость изготовления данных плит.

Вместо плит длиной 3 м, толщиной 14—16 должны найти применение такие же тонкие плоские плиты с рабочим пролетом 3 м, но с большей шириной и длиной, а именно, 1,5 и 6 м, которые будут работать как двухпролетные. Расход арматуры в них будет меньше, чем у плит РКП. Изготовление этих плит будет производиться по резательной технологии. При этом должно быть налажено также и производство прогонов длиной 12 и 18 м (железобетонных или стальных).

Более широко применяются ячеистые бетоны в промышленном строительстве в виде стеновых панелей. Объем выпуска таких панелей в 1970 г. обеспечил возведение около 2,5 млн. м² стен. По сравнению с другими крупнопанельные стены из ячеистобетонных панелей на 20—40% (на 2—5 руб/м²) дешевле и па 15—45% легче. Наибольшее распространение имеют панели размером 1,2X6 м, реже применяются панели размером 1,8Х6 м и еще реже — панели длиной 12 м (шириной 1,2 или 1,8 м).

Более эффективными являются панели степ промышленных зданий, которые будут изготовляться по новым чертежам серии 432 (выпуск 6), разработанным взамен чертежей серии СТ-02-31 институтами ЦНИИПромзданий, Уралпромстройниипроект и НИИЖБ. В этих панелях предусматривается использование ячеистого бетона объемного веса 600 кг{мг (при контрольной прочности около 40 кгс/см²). Таким образом стены из этих панелей будут еще легче (на 15%) и дешевле (на 5—10%) при той же толщине. Если же при этом уменьшить толщину панелей (например, с 24 до 22—20 см), то эффект от применения облегченных панелей из ячеистого бетона будет еще выше. Панели стен промышленных зданий можно изготовлять по резательной технологии, что даст также дополнительный эффект снижения трудоемкости монтажа и изготовления панелей.

Следует отметить, что отечественные конструкции стен и покрытий промышленных зданий из ячеистых бетонов, имеющие ширину 1,2; 1,5; 1,8 и длину 6 и 12 являются более индустриальными, чем зарубежные, имеющие ширину 0,6 и длину только до 6 м.

Еще более эффективны предварительно напряженные плиты стен и покрытий из ячеистого бетона, разрабатываемые совместно НИИЖБ, ЦНИИСК и Уралпромстройниипроектом. Применение предварительного натяжения арматуры в этих конструкциях повышает трещиностойкость, увеличивает жесткость и в ряде случаев позволяет сократить расход стали.

Стеновые панели жилых зданий из ячеистобетонных панелей по весу, стоимости и капиталовложениям эффективнее трехслойных, керамзитобетонных, аглопоритобетонных, шлакопемзобетонных (табл. 33). Поэтому планируется значительное расширение производства ячеистобетонных панелей. При этом в типовых домах новых серии (заменяющих серии 464, 467 и 468) предусматриваются наружные стеновые панели с полной заводской готовностью, изготовляемые путем укрупнительной сборки из ячеистобетонных элементов объемного веса G00 кг/м³. Следовательно, новые ячеистобетонные стеновые напели будут иметь лучшие показатели, чем указанные в табл. 33. В перспективе на основе опыта передовых отечественных заводов, а также зарубежной практики будет осуществлен переход па применение ячеистых бетонов объемного веса 500 кг/м³.

Другими весьма эффективными изделиями из ячеистых бетонов для жилищного строительства являются плиты для чердачных и особенно бесчердачных покрытий. Подсчеты показывают, что стоимость 1 м² покрытия жилого дома в виде бесчердачных ячснстобетонных совмещенных плит составляет 14,7 руб. и трудоемкость монтажа 0,16 чел.·час/м²,тогда как стоимость и трудоемкость монтажа типового покрытия дома серии 464 из железобетонного многопустотного настила, утепленного ячеистобетонной теплоизоляцией с цементной стяжкой, составляют 22,5 руб. и 0,57 Таким образом, покрытия из бесчердачных ячеистобетонных плит, совмещающих в себе функции несущих и теплоизоляционных элементов, на 7,8 руб/м² (на 35%) дешевле и монтаж их в 3,5 раза менее трудоемок, чем указанного многослойного покрытия. Поэтому производство и применение ячеистобетонных совмещенных несущих плит (особенно для бесчердачных покрытий жилых зданий) должно значительно расширяться. Эти плиты могут применяться с таким же эффектом не только в покрытиях крупнопанельных домов, но и в покрытиях обычных кирпичных или блочных домов.

Некоторое распространение в пашей практике имеют наряду с несущими совмещенными плитами покрытий жилых зданий так называемые армированные теплоизоляционные плиты — крупноразмерные изделия из теплоизоляционного ячеистого бетона (объемного веса 350—450 кг/м³), которые укладываются на несущие железобетонные чердачные плиты (сплошные или многопустотные). Ячеистобетонные теплоизоляционные плиты имеют легкую арматуру, рассчитанную на усилия от собственного веса плит, возникающие при распалубке, транспортировании и монтаже. Данная конструкция покрытия не является перспективной, ибо при соответствующем армировании плиты из ячеистого бетона могут сами (т. е. без железобетонных плит) выполнять функции несущих конструкций.

В междуэтажных перекрытиях и внутренних стенах жилых зданий ячеистые бетоны применяются до сего времени крайне незначительно. С этими конструкциями было построено по существу только несколько домов в Березниках (серия 439), по одному дому в Пензе и Павлодаре (по проектам ЛенЗНИИЭП) и ряд домов в Ленинграде (с внутренними несущими стенами). Объясняется это тем, что эффективность применения ячеистых бетонов в данных конструкциях меньше, чем в стенах, а также тем, что промышленность сборного железобетона поставляет строительству в большом количестве железобетонные междуэтажные перекрытия (сплошные и многопустотные, с обычной и предварительно напряженной арматурой), а также внутренние несущие железобетонные стены, изготовляемые в кассетных установках. Кроме того, следует считать, что конструктивно-теплоизоляционный ячеистый бетон целесообразнее применять в наружных ограждающих конструкциях, так как в настоящее время еще ощущается дефицит в стеновых материалах.

В строительстве общественных и сельских жилых зданий также должно расширяться применение ячеистых бетонов в наружных стенах (в виде составных крупных панелей) и в чердачных и беечердачных покрытиях (с вентилирующими продухами или без них). В отдельных случаях для сельских жилых и общественных зданий целесообразно применение панелей полосовой разрезки березниковского типа.

Как указывалось выше, применение крупных неармированных ячеистобетонных блоков двухрядной и четырехрядной разрезки почти прекратилось. Расширяется производство и применение мелких стеновых блоков (камней). Объясняется это тем, что стены из ячеистобетонных камней гораздо эффективнее кирпичных (табл. 34). Весьма важно, что и по капиталовложениям применение стен из ячеистобетонных камней более выгодно, чем из кирпича. Существенными предпосылками для более широкого применения ячеистобетонных стеновых камней являются начатая в последнее время интенсивная разработка проектов малоэтажных зданий со стенами из этих камней, а также создание резательных машин, с помощью которых механизируется процесс формования камней и повышается их качество.

Выпускаемый в настоящее время в большом количестве теплоизоляционный ячеистый бетон даже при объемном весе 300—350 кг/м³ менее эффективен по сравнению с панелями и камнями. По данным НИПИСиликатобетона, ячеистобетонная теплоизоляция только на 20—40 коп. дешевле фибролита и минераловатных плит марок 250—350 на битумной связке и дороже минераловатных плит марок 75—200 на синтетической связке. Еще менее эффективно применение ячеистобетонной теплоизоляции по сравнению с различными пенопластами. Поэтому, очевидно, что ячеистый бетон надо использовать там, где его применение дает наибольший эффект, а именно в стенах жилых и промышленных зданий и в покрытиях жилых зданий.

То положение, при котором в настоящее время более половины ячеистых бетонов выпускается в виде теплоизоляции, является временным. За рубежом ячеистый бетон в качестве теплоизоляции не применяется.