Вы здесь

Полистиролпенобетон – многоцелевой строительный материал

Версия для печати

К важнейшим проблемам современного строительства относят теплозащиту и энергоэкономичность зданий, необходимое повышение уровня которых более чем в три раза требует использования прогрессивных теплоизоляционных материалов.
История полистиролбетона в мире начинается с 50-х годов прошлого века, когда западногерманская компания ВАSF одновременно с началом производства пенополистирола разработала стиролбетоны. В бывшем СССР к исследованиям в области полистиролбетона в 1970-х годах приступил НИИЖБ, однако широкое применение этот материал получил только в 1990-х годах.

Полистиролбетон представляет собой искусственный материал с равномерно распределенными по объему цементного связующего гранулами вспененного полистирола. В Беларуси выпуск изделий из него в виде плит освоен первоначально на АП “Минский комбинат силикатных изделий”, затем на Слуцком сельском строительном комбинате.
Однако существующие технологии не позволяли получить материал плотностью ниже 250 кг/м3, а также не обеспечивали стабильность плотности по объему изделия и соответственно теплопроводности. С целью их совершенствования и снижения теплозатрат на производство плит в УП “НИИСМ” разработан новый состав и способ получения полистиролбетона. В состав минерального связующего взамен части цемента (до 10%) вводится молотая негашеная известь. В процессе термообработки вследствие выделения тепла от химической реакции взаимодействия извести с водой энергозатраты сокращаются в 6–7 раз. В предлагаемом способе необходимо нагреть только форму, тогда как при существующей технологии тепловая энергия расходуется еще и на изотермический прогрев изделия в течение трех часов [1]. Выделяемое от реакции гашения извести тепло создает условия для равномерного по объему повторного расширения гранул полистирола, обеспечивая стабильность свойств готового материала.

Способ изготовления теплоизоляционных изделий, защищенный патентом Республики Беларусь № 5220, позволил получить плиты плотностью 190–227 кг/м3. Но поскольку он основан на повторном расширении гранул, добиться расхода полистирола ниже 20 кг/м3 не удалось. Как следствие, высокая стоимость изделий не способствовала заинтересованности предприятий в их выпуске.

Строительство жилья повышенной комфортности между тем требует создания более эффективных теплоизоляционных материалов. Специалисты НИИСМ, основываясь на опыте производства неавтоклавного пенобетона [2,3] и отечественного полистиролбетона, выполнили исследования, позволившие разработать технологию получения полистиролбетонных изделий плотностью 150–600 кг/м3 с повышенными теплозащитными свойствами и огнестойкостью за счет вспенивания растворной части путем введения в массу пенообразователя. Следует отметить, что наиболее простое и относительно управляемое формирование пористой структуры может быть достигнуто в результате воздухововлечения. Пенообразователь подобран на основании исследований по определению зависимости кратности и стабильности пен, полученных на основе различных пенообразователей, от их вида, количества и параметров приготовления.

Разработаны составы теплоизоляционных изделий, полученные на основе пенобетона и вспененных гранул полистирола насыпной плотностью 8–10 кг/м3. Причем данная технология позволяет использовать не только вспененные гранулы, но и дробленые отходы упаковочной тары [4].

Получены плиты с пониженной плотностью 165–193 кг/м3; пределом прочности при сжатии 0,24–0,32 МПа, при изгибе — 0,11–0,18 МПа; теплопроводностью 0,055–0,060 Вт/(мЧК), паропроницаемостью 0,100–0,106 м2/(мЧчЧПа). Они относятся к группе горючести Г1, группе воспламеняемости В1, обладают низкой дымообразующей способностью.
В настоящее время требования к плитам полистиролпенобетонным внесены во вновь разработанный СТБ 1102–2005 “Плиты теплоизоляционные полистиролбетонные. Технические условия”.

Технология получения защищена патентом РБ № 5397 “Композиция для изготовления теплоизоляционного материала” и внедрена в заводских условиях на Белоозерском заводе ячеистого бетона и в ООО “Стройзоо” (г. Бобруйск).

Полученные плиты, а также монолитная теплоизоляция плотностью до 200 кг/м3 из предлагаемой композиции используются в качестве теплоизоляционного слоя при строительстве жилых зданий или их ремонте для утепления чердачных помещений и полов. Полистиролпенобетон имеет однородную структуру и стабильность свойств.
Разработанная технология перспективна для внедрения на многих предприятиях по изготовлению полистиролбетона, так как не требует больших капитальных вложений. Отработка технических параметров получения полистиролпенобетонных плит осуществляется на АП “Минский КСИ”. Экономический эффект только от уменьшения расхода пенополистирола, необходимого для вспенивания гранул, составил за 2004 г. 5,5 т условного топлива. По подсчетам, использование указанных плит в качестве теплоизоляционного слоя позволит экономить 1,5 кг условного топлива с 1 м2 изолированной поверхности за отопительный сезон.

Одновременно УП “НИИСМ” отрабатывает также состав для изготовления из полистиролпенобетона блоков стеновых плотностью от 350 до 600 кг/м3 .
Важным отличием полистиролпенобетона от других видов легких бетонов — автоклавных и безавтоклавных ячеистых и бетонов на особо легких пористых заполнителях — является пониженная на 15–20% теплопроводность, повышенная морозостойкость, низкое водопоглощение. Применение блоков из данного материала позволит выполнять однослойные наружные стены, уменьшить нагрузку за счет снижения их толщины на перекрытие и фундамент.

Неармированные блоки из полистиролпенобетона предназначены для наружных и внутренних ненесущих, самонесущих и несущих ограждающих конструкций. Технические требования к блокам стеновым полистиролпенобетонным отражены в разрабатываемых технических условиях.
Внедрение технологии производства полистиролпенобетонных блоков даст стройкомплексу республики новый вид строительного материала, конкурентоспособного по отношению к российским блокам “Теплолит”, выпускаемым фирмой “Русский кирпич”.
Область применения полистиролпенобетона для объектов жилищного и промышленного строительства чрезвычайно широка. Он может изготавливаться в широком диапазоне физико-механических показателей:

  • плотность от 150 до 600 кг/м3 и выше;
  • теплопроводность от 0,055 до 0,14 Вт/(мЧК);
  • морозостойкость от 15 до 100 циклов;
  • прочность на сжатие от 0,15 до 5 МПа и выше;
  • паропроницаемость 0,07–0,13 мг/мЧчЧПа;
  • эксплуатационная влажность 4–8% по массе;
  • деформация усадки менее 1 мм/м.

Полистиролбетон биологически нейтрален, устойчив к микроорганизмам, плесени, гниению. Он не имеет запаха и не оказывает влияния на физиологию человека, экологически чист.
Сегодня технология производства полистиролпенобетона развивается и совершенствуется. В Беларуси освоен выпуск сухих смесей, из которых полистиролбетон можно изготавливать в условиях строительной площадки; выпускаются теплоизоляционные плиты различной плотности; планируется изготовление стеновых и фундаментных блоков для теплых подвалов, монолитных шумозащитных полов, монолитной теплоизоляции кровель и чердаков. Из полистиролпенобетона, к примеру в Германии, возводят монолитные наружные и внутренние стены и перегородки. Использование этого материала в строительной практике позволит решить современные требования энергосбережения.

Литература
1. Исследовать и разработать малоэнергоемкую технологию для получения теплоизоляционного полистиролбетона пониженной плотности // Отчет о НИР УП “НИИСМ”, инв. № 2845. Мн., 2003.
2. Чудновский С.М., Гудзий В.С., Погореляк А.А., Панчук Т.П. Новые технологические аспекты производства неавтоклавного пенобетона // Строительные материалы и изделия. 2001. № 2.  С. 24.
3. Коломацкий А.С., Коломацкий С.А. Теплоизоляционные изделия из пенобетона // Строительные материалы. 2003. № 1. С. 38–39.
4. Разработать и внедрить энергосберегающую технологию производства плитной теплоизоляции на основе пенобетона и органических вспененных заполнителей // Отчет о НИР УП “НИИСМ”, инв. № 2957. Мн., 2003.

 

 

 

 

Читайте также
23.07.2003 / просмотров: 6 106
Геннадий Штейнман XVIII съезд Белорусского союза архитекторов завершил свою работу. Еще долго мы будем обсуждать его решения, осмысляя свои и чужие...
02.09.2003 / просмотров: 8 833
Центр Хабитат является органом, осуществляющим информационно-аналитическое обеспечение работ Минстройархитектуры по устойчивому развитию населенных...
02.09.2003 / просмотров: 17 603
Беларусь всегда была на передовых позициях в вопросах ценообразования в строительстве в бывшем СССР. Однако еще в конце 1980-х годов, когда страна...