Ресурсосберегающие конструкции стен малоэтажных зданий
Предлагаемая конструкция стен, выполненная из отходов промышленного производства, экологически чистая, биологически стойкая и обладает улучшенными теплозащитными характеристиками.
В последнее время малоэтажное строительство становится все более популярным на нашем строительном рынке. Наблюдается одна закономерность – по всему миру жители мегаполисов, устав от растущей урбанизации, стремятся выехать из города. И если раньше к загородному дому относились, как к дому «выходного дня», то сейчас он рассматривается как основное жилье. Исследования рынка показывают, что значительным спросом пользуются малоэтажные жилые дома.
Сейчас в Кузбассе реализуется региональная программа по строительству малоэтажного жилья в рамках национального проекта «Доступное и комфортное жилье – гражданам России». Малоэтажное строительство предполагает внедрение новых промышленных технологий в домостроении. Только в этом случае возможно массовое строительство жилых домов в короткие сроки. Для снижения стоимости жилья увеличивается потребность в производстве недорогих эффективных стеновых материалов.
Кузбасским государственным техническим университетом были проведены исследования по возможности получения и использования шлакопеностекла для несущих наружных и внутренних стен в малоэтажном строительстве.
В качестве наполнителей для пеностекла использовались: зола-унос Кемеровской ГРЭС средней плотностью 1030 кг/м³, истинной плотностью 2210 кг/м³; золошлаковая смесь Новокемеровской ТЭЦ средней плотностью 1121 кг/м³ , истинной плотностью 2040 кг/м³ и ферросиликатная пыль средней плотностью 200 кг/м³, тонкостью помола по остатку на сите 0,08-1,3%. В качестве клинкерного вяжущего использовался портландцемент Топкинского цементного завода. В работе использовалось стандартное жидкое натриевое стекло плотностью 1,44 г/см³ и натриевое стекло, полученное на основе ферросиликатной пыли, плотностью 1,4−1,52 г/см³.
С целью утилизации отходов исследовалась возможность их использования для получения шлакопеностекла . Отход от производства ферросиликата натрия представляет собой вязкую жидкость темного цвета средней плотностью 1,27−1,44 г/см³. Сдерживающим фактором являлась неоднородность свойств отходов. Для изучения возможности стабилизации свойств рассматривался характер влияния содержания ферросиликата натрия на плотность и прочность шлакопеностекла. Из результатов исследования следует, что для получения шлакопеностекла заданной прочности и плотности в состав отхода необходимо вводить добавку 35−40% жидкого стекла. Для определения прочности образцов шлакопеностекла наполнитель перемешивался с жидкой составляющей в различных соотношениях до получения однородной пластичной массы. Полученной смесью заполняли формы размером 10´10´10 см, выдерживали в сушильном шкафу при t=170−180°C и испытывали на прессе. Из анализа результатов установлено, что достаточной прочностью обладают образцы, в которых использовалась золошлаковая смесь и ферросиликатная пыль. Прочность при сжатии шлакопеностекла при этом составляет 4−5 МПа при средней плотности 750−860 кг/м³, что достаточно для теплоизоляционных материалов.
Для обеспечения необходимых теплозащитных свойств, в условиях Кузбасского региона, толщина стены из обыкновенного глиняного кирпича должна быть около 200 см, используя стеновое ограждение из шлакопеностекла, общую толщину стены можно уменьшить до 55 см. Теплотехнический расчет, выполненный для жилых помещений, сооружаемых в климатическом районе г. Кемерова, показал, что требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен из шлакопеностекла со шлаковым наполнителем толщиной 40 см, облицованной с наружной стороны кирпичом 12 см, а с внутренней — штукатуркой слоем в 2 см обеспечивается при средней плотности шлакопеностекла меньшей или равной 1000 кг/см3. Для жесткости стены и связи между слоями применяются жесткие или гибкие связи. Конструкция стен показана на рис. 1, 2.
Кладка выполняется из шлакопеностекла марки не ниже 25, с облицовкой в полкирпича. Соединение облицовки с кладкой обеспечивается прокладными кирпичными рядами (рис. 1). Гибкие связи могут быть запроектированы в виде арматурных выпусков, защищенных от коррозии (рис. 2).
Стены из шлакопеностекла − это быстровозводимые конструкции, полученные из отходов промышленного производства, экологически чистые, биологически стойкие и хорошо сохраняющие свои свойства. В заводских условиях могут быть изготовлены укрупненные блоки или панели из шлакопеностекла с наружной облицовкой кирпичом или бетоном.
Авторы: Гилязидинова Н.В., Рудковская Н.Ю., Санталова Т.Н.
Кузбасский государственный технический университет
«Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» — 7-я Международная Конференция по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики. Материалы конференции: ТулГУ, Тула, 2011, Т1, 572 с.