
- •Материалы
- •Содержание тома 1
- •Примеры создания современных быстровозводимых сооружений для экстремальных видов спорта в различных городах мира
- •Повышение энергоэффективности объектов
- •0.3 Возможность прогнозирования формы вогнутой части колеи на основе решения об эквивалентной длительности нагружения дорожных одежд
- •0.4 Быстротвердеющие бетоны для конструкций, возводимых в скользящей опалубке
- •0.5 Особенности кластерной формы организации экономических отношений в строительстве
- •0.6 Современное состояние и перспективы использования нанодисперсных добавок для бетонов
- •0.7 Особенности защиты от шума энергоэффективных зданий
- •0.8 Минимизация материальных затрат на обеспечение повышенной живучести зданий и сооружений1 Серпик и.Н., Алексейцев а.В., Курченко н.С.,
- •0.9 Перспективы «зеленого» строительства в брянской области
- •0.10 Исследование особенностей Измерения теплотехнических параметров каменных кладок
- •0.11 Структурный анализ и структурные изменения экономики россии2
- •1. Структурные сдвиги в экономике рф в рамках взаимодействия государственного и частного сектора.
- •2. Сдвиги по выпуску продукции
- •3. Сдвиги по занятости
- •4. Сдвиги по инвестициям и основным фондам
- •2. Оптимальность структуры российской экономики
- •1999-2011 Гг. ( - уравнение регрессии)
- •Альхарби Нура Айад Джаним, Аксёнова л.Л.
- •Иващенко ю.Г., Евстигнеев с.А., Страхов а.В.
- •Клюев а.В., Лесовик р.В., Пикалова е.К.
- •Клюев с.В., Лесовик р.В., Давыдова э.А., Лапшин р.Ю.
- •Литература
- •2 Гост р 53778-2010 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. Общие требования [текст]/Введ. 01.01.2011– м.: Изд-во Стандартов, 2011. – 6с.
- •3 Гост р 53231-2008 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности [текст]. Введ. 25.12.2008. – м.: Стандартинформ, 2009.
- •Муртазаев с-а.Ю., Сайдумов м.С., Алиев с.А.
- •Огурцова ю.Н., Соловьева л.Н., Ищенко а.В., Боцман а.Н.
- •Павленко н.В., Капуста м.Н., Осадчая м.С., Любимов д.Н.
- •Плотников в.В., Ботаговский м.В., Ушакова а.И.
- •Постникова о.А., Лукутцова н.П., Мацаенко а.А., Петров р.О.
- •Пыкин а.А., Лукутцова н.П., Дегтерев е.В.
- •Рахимбаев и.Ш., Половнёва а.В.
- •Рахимбаев ш.М., Толыпина н.М., Карпачева е.Н.
- •Соловьева л.Н., Еремин н.В.
- •Сыромясов в.А., Иванов а.И., Столбоушкин а.Ю., Алюнина к.В.
- •Шестаков н.И., Могнонов д.М., Аюрова о.Ж., Ильина о.В.
- •Федоренко е.А., Гегерь в.Я., Маркин д.В., Дунаев в.А.
- •Чернышева н.В., Эльян Исса Жамал Исса, Дребезгова м.Ю.
- •Шевченко л.М., Соболева г.Н., Королева е.Л., Иванова н.Н.
- •Янченко в.С, Лукутцова н.П, Горностаева е.Ю., Филимонов д.В.
- •Кононова м.С., Кривоносова д.В., Исаева в.В.
- •1 Гост 30732-2006 Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия [Текст]. – м.: Стандартинформ, 2008. – 44 с.
- •Кононов а.Д., Кононов а.А., Варданян н.А., Аникин в.Н.
- •Литература
- •Кононов а.Д., Кононов а.А., Варданян н.А., Изотов д.Ю.
- •Литература
- •Литература
- •К вопросу об актуализации сНиП «нагрузки и воздействия»
- •Использование высокопрочной арматуры в армокаменных конструкциях
- •3.3 Совершенствование методов расчета железобетонных конструкций со смешанным армированием
- •3.4 Оценка напряженно-деформированного состояния фундаментных конструкций при разработке тэо реконструкции технологического комплекса Иноземцев в.К., Редков в.И., Иноземцева о.В.
- •3.5 Анализ начальной надежности железобетонных конструкций со сложным напряженным состоянием
- •3.6 Способ изготовления дверей
- •С разноцветной филенкой
- •Лукаш а.А., Свиридова е.А., Уливанова е.В.
- •(Бгита, г. Брянск, рф)
- •3.7 Динамическая устойчивость водонасыщенных грунтовых массивов намытых территорий при сейсмических воздействиях
- •Литература
- •3.8 Расчет элементов из клееной древесины cо стыковкой частью торцов
- •3.9 Анализ условий прочности конструкций из древесины с учетом сложного напряженного состояния
- •3.10 Анализ живучести железобетонных стержневых конструкций при потере устойчивости
- •3.11 Оценка вероятности отказа мостовых сооружений как строительной технической системы
- •3.12 Автоматизированный алгоритм оценки устойчивости откосов грунтовых сооружений
- •3.13 Моделирование свойств грунта при определении осадок центрально нагруженных ленточных фундаментов
- •3.14 Свободные колебания упругих ортотропных пластинок в виде правильных многоугольнков с однородными граничными условиями
- •3.15 Архитектурно-конструктивная система манежа с крытым футбольно-легкоатлетическим стадионом размерами 108×174 м на основе рамной схемы для г. Брянска
- •1 Привязка манежа к площадке строительства в г. Брянске
- •2 Архитектурно-планировочные, технологические и конструктивные решения
- •3 Расчет и конструирование поперечной рамы каркаса с ферменным ригелем
- •4 Расчет прогонов кровли с учетом косого изгиба. Подбор связей
- •5 Технико-экономические показатели конструктивной системы
- •3.16 Разработка универсальной каркасной архитектурно-конструктивной системы
- •Из стальных конструкций
- •1 Исходные данные для проектирования
- •2 Основные конструктивные решения
- •3 Статический расчет поперечной рамы каркаса и подбор сечений
- •3.17 Научная экспертиза железобетонных
- •Конструкций части цеха предприятия «метаклэй», пострадавшей от пожара, и разработка
- •Рекомендаций по реконструкции цеха
- •Сенющенков м.А., Швачко с.Н., Марченков п.А., Фещуков п.В.
- •1 Натурные обследования конструкций
- •2 Инструментально-лабораторные обследования
- •3 Расчетная экспертиза несущих железобетонных конструкций цеха
- •4 Расчетная экспертиза несущих стальных конструкций цеха
- •5 Усиление и демонтаж строительных конструкций
- •5.1 Усиление подстропильной фермы по оси (д, 19-21)
- •5.2 Демонтаж кровли и плит покрытия в осях (20-21, а-к) с устройством
- •5.3 Демонтаж стропильной железобетонной фермы по оси (21, а-д)
- •5.4 Усиление железобетонной двухветвевой колонны по оси (21, д)
- •5.5 Усиление половины подкрановой балки бкнб12-1к натяжными хомутами
- •5.6 Реконструкция торцовой стены по оси (21, а-к) и усиление
- •3.18 Оценка НагруженностИ повреждаемых стальных рам с учетом ударного взаимодействия с внешними преградами
- •3.19 Экспериментально-теоретическое исследование динамики стальной рамной конструкции при быстрой структурной перестройке
- •3.20 Конечно-элементное моделирование деформаций железобетонных плит
- •3.21 Основы расчета рамных конструкций переменного сечения из сварных двутавров с гибкой стенкой
- •3.22 Повышение эффективности стеновых строительных блоков из арболита
- •3.23 Экспресс прогнозирование риска строительства с учетом параметров существующей застройки
- •3.24 Напряженно-деформированное состояние сетчатой арматуры в швах кирпичной кладки
- •Проблемы инновационного биосферно-совместимого
- •Социально-экономического развития в строительном,
- •Жилищно-коммунальном и дорожном комплексах
- •Материалы
- •241037, Брянск, проспект Станке Димитрова, 3, бгита, тел. (4832) -746008
- •241050, Г. Брянск, ул. Горького, 30
3.22 Повышение эффективности стеновых строительных блоков из арболита
Сморчков А.А., Орлов Д.А. (ЮЗГУ, г. Курск, РФ)
В статье рассматривается экологичный и эффективный строительный материал арболит, приводятся его основные достоинства и недостатки, описываются результаты исследований влияния влажности материала на его теплопроводность, а также предлагается новая эффективная конструкция стенового блока с солнечным коллектором с обоснованием эффективности его применения.
In article the harmless and effective construction material arbolit is considered, its main merits and demerits are given, results of researches of influence of humidity of a material on its heat conductivity and as the new effective design of the wall block with a solar collector with justification of efficiency of its application is offered are described.
В нашей стране люди все больше начинают задумываться об экологичности своего жилья, прежде всего, обращая внимание на строительные материалы, используемые для возведения и внутренней отделки жилых зданий.
Экологичность означает безвредность строительных материалов для человека. И в этом плане, безусловно, выигрывают традиционные природные строительные материалы, такие как камень и древесина. В средней полосе России преобладающее значение всегда имела древесина в связи с отсутствием достаточного количества природного камня.
Как каменные, так и древесные материалы имеют целый ряд своих достоинств и недостатков, которые зачастую являются взаимно противоположными. Например, к недостаткам древесины относятся ее горючесть, подверженность разрушению микроорганизмами и насекомыми, сравнительно небольшая прочность, у камня же такие проблемы отсутствуют. В свою очередь недостатками каменного материала являются высокая теплопроводность и большой вес, чего совершенно лишена древесина.
Логичным является предположение о совмещении полезных свойств древесины и камня в одном материале. Таким материалом стал арболит (от греческих слов «arbor» – дерево и «líthos» – камень).
История арболита началась в 30-х годах ХХ века в Голландии, правда тогда его называли Durisol («Дюрисол»). Создание арболита в его современном виде в СССР относят к 50-60-м годам ХХ века. Применяя зарубежный опыт, советские производители совместно с учеными, разработали оптимальный состав материала и подготовили мощную материальную базу для его производства. Более 100 заводов по производству панелей из арболита действовало на территории бывшего СССР. Арболит прошел все технические испытания, стандартизацию и ГОСТирование [1]. Строительство домов из арболита происходило на всей территории СССР. В 90-е годы ХХ века все производства арболита закрылись, и лишь спустя годы этот материал снова набирает свою популярность.
Арболит является разновидностью лёгкого бетона. Изготовляется из смеси органических заполнителей (чаще всего дроблёных отходов деревообработки), вяжущего (обычно портландцемента) и воды. Для минерализации заполнителя, улучшения сцепления древесины и вяжущего и ускорения твердения цемента в смесь вводят хлористый кальций, сернокислый глинозём совместно с известью-пушонкой или другие добавки. Объёмная масса арболита от 400 до 800 кг/м3. Из арболита изготовляют стеновые блоки, панели, плиты и т. п. для возведения малоэтажных жилых, общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий.
Этот материал в настоящее время известен и широко применяется за рубежом, он высоко ценится за свои энергосберегающие, теплосохраняющие и звукопоглощающие свойства. В разных странах аналог «арболита» имеет свое название: «дюризол» – Швейцария; «вудстоун» – США и Канада; «пилинобетон» – Чехия; «чентери-боад» – Япония; «дюрипанель» – Германия; «велокс» – Австрия. Эти материалы применяют при возведении не только частных домов, но и многоэтажных зданий различного промышленного назначения.
Благодаря тому, что арболит в среднем на 80% по объему состоит из древесной дробленки и лишь на 20 из цемента, он обладает свойствами, присущими одновременно и древесине (легкость, низкая теплопроводность и звукопроницаемость, хорошая обрабатываемость) и камню (достаточная прочность, негорючесть, стойкость к биологическим вредителям).
Имеет арболит, как и любой строительный материал, и свои недостатки. Прежде всего, это высокая влагопроницаемость и пониженная влагостойкость, поэтому наружная поверхность конструкций из арболита, соприкасающихся с атмосферной влагой, должна иметь защитный отделочный слой, а влажность воздуха в помещениях со стенами из арболита желательно поддерживать не выше 75%. Помимо этого, арболит неустойчив к действию агрессивных газов. К недостаткам можно отнести сравнительно высокий расход цемента при его производстве.
Кроме того, цена одного м3 арболита в среднем на 50% выше основных его конкурентов: газобетона и пенобетона, что, однако, нивелируется более простым выполнением отделочных работ и лучшими эксплуатационными качествами.
К субъективным недостаткам арболита можно отнести его «непрестижность» по мнению большинства застройщиков. Это связано со многими факторами, в том числе с недостаточной изученностью свойств арболита. Что бы решить данную проблему, мы занялись изучением влияния различных факторов, таких как условия формования, влажность и плотность, на теплопроводность материала.
Для этого мы изготовили из арболита стандартные образцы размером 150х150х150 мм. Серия образцов из 5 стандартных кубиков была сформована вручную и имела следующий состав на 1м3 материала: портландцемент (М400) 320 кг/м³; древесная дробленка 210 кг/м³; вода 280 кг/м³; хлористый кальций (технический по ГОСТ 450-77) 8 кг/м³ (в 10%-ном водном растворе соли – 74,07 л).
Для определения
коэффициента теплопроводности (
)
материала блока использовался Мобильный
измеритель теплопроводности (МИТ-1).
Принцип его действия заключается в
определении теплопроводности
цилиндрическим зондом при нестационарном
тепловом режиме в диапазоне температуры
90-5730
К, основанный на зависимости температуры
внедренного в материал нагреваемого
тела (цилиндрического зонда ⌀
6 мм) от теплопроводности окружающего
зонд материала.
Рисунок 1 - Измерение теплопроводности материала с помощью МИТ-1
Перед испытанием на теплопроводность каждый образец стандартного кубика был точно измерен и взвешен на весах с целью определения плотности и дальнейшего определения его влажности в момент испытания.
После поочередного исследования каждого образца на теплопроводность (путем помещения зонда в заранее просверленное отверстие по центру кубика) и фиксации соответствующих результатов, кубики поместили в сушильный шкаф с температурой t = 105+5°С, где они были высушены до постоянной массы.
Высушенные образцы повторно исследовались на теплопроводность. Также была вычислена плотность каждого образца. Результаты данного эксперимента сведены в таблицу 1.
Таблица 1 - Результаты измерений теплопроводности контрольных образцов
№ п/п |
Теплопроводность материала , Вт/(м·К) при влажности материала |
Плотность
материала
|
Теплопроводность
материала |
Разница между и , % |
|
Начальная влажность материала W, % |
Конечная влажность материала W, % |
||||
1 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
W=31,3; =0,341 |
W=0; =0,131 |
=578 |
=0,1134 |
16 |
2
|
W=48,1; =0,410 |
W= 0; =0,135 |
=591 |
=0,1173 |
15 |
3 |
W=15,1; =0,269 |
W=0; =0,132 |
=608 |
=0,1216 |
10 |
4 |
W=24,7; =0,254 |
W=0; =0,09 |
=391 |
=0,0800 |
12 |
5 |
W=26,2; =0,351 |
W=0; =0,138 |
=595 |
=0,1211 |
14 |
Полученные данные свидетельствуют о более высокой теплопроводности материала блока (арболита класса В2) в сравнении с нормативными данными ГОСТ 19222-84 и СП 23-101-2004 для арболита соответствующей плотности. Причиной этому может служить недостаточная просушка (повышенная влажность) образцов материала и погрешность измерительного оборудования.
Для анализа влияния изменения влажности материала на изменение его теплопроводности проанализируем данные эксперимента, которые позволяют сделать следующий вывод: при изменении влажности арболита (W), сформованного вручную, на 1% его теплопроводность ( ) возрастает в среднем на 5,8%. Данное обстоятельство требует повышенного внимания к предохранению от проникновения влаги во внутрь ограждающей конструкции из арболита, т.к. его теплотехнические свойства в этом случае резко ухудшаются.
Производители арболита методом вибропрессования с пригрузом, утверждают об увеличении теплопроводности материала на 3% при повышении влажности арболита на 1% [2]. Однако, по данным НИИ строительной физики, для арболита плотностью 550 кг/м3 при изменении влажности от 0 до 25% коэффициент теплопроводности колеблется от 0,099 до 0,238 Вт/(м·°С); коэффициент теплопроводности арболита плотностью 600 кг/м3 при изменении влажности от 0 до 25%, меняется в пределах 0,110-0,267 Вт/(м·°С); при плотности арболита 650 кг/м3 и тех же параметрах изменения влажности коэффициент теплопроводности меняется в пределах 0,116-0,295 Вт/(м·°С) [3].
То есть в пересчете на процент изменения теплопроводности для плотности 600 кг/м3 имеем увеличение теплопроводности материала на 5,7% при повышении влажности арболита на 1%. Это полностью подтверждает наши исследования с применением арболита ручного формования (расхождение 2%).
Для снижения материалоемкости стен отапливаемых зданий из арболита, а также для повышения эффективности сопротивления теплопередаче стены нами предложена и исследована конструкция стенового блока с солнечным коллектором в виде внутренней наклонной замкнутой воздушной прослойки.
Замкнутая воздушная прослойка имеет такую форму и расположена таким образом, что под воздействием солнечных лучей внутри нее происходит движение воздуха, что ведет к конвективному теплообмену между вертикальными поверхностями блока (рисунок 3), что значительно улучшает теплотехнические свойства ограждающего элемента [4].
Рисунок 2 – Фрагмент кладки стены Рисунок 3 – Схема движения воздуха в воздушной
прослойке
Конструкция стенового блока имеет сложную форму сечения с целью минимизировать пространство в кладке без воздушной прослойки, стремясь к максимальному сближению по вертикали воздушных полостей соседних в кладке блоков для повышения однородности теплотехнических свойств стены (рисунок 2).
Рисунок 4 - Испытания образцов на
прочность при различных схемах нагружения
Совокупная работа конструкции предложенного стенового блока дает значительный теплоизоляционный эффект, а прочность блока достаточна для применения его в качестве конструкционно-теплоизоляционного материала в малоэтажном домостроении [5].
Нами вычислено сопротивление теплопроводности наклонной герметичной воздушной прослойки (Rвп) с учетом конвективного теплообмена между воздухом и поверхностями прослойки в условиях ламинарного перемещения воздуха, которое равно 0,63 м2 °С/Вт, что значительно выше сопротивления традиционной вертикальной воздушной прослойки той же толщины (50 мм), равного 0,17 м2 °С/Вт.
Кроме улучшения теплотехнических показателей, за счет воздушной полости достигается значительная экономия материала и облегчение стен (на 20%), что приводит к экономии не только материала стен, но и фундамента под них.
Таким образом, применение эффективных и экологичных строительных материалов, а также новых форм конструктивных элементов позволяет значительно повысить не только комфортность зданий для людей, но и экономичность при их строительстве и последующей эксплуатации.
Заключение
Полученные результаты исследования свидетельствуют о значительном влиянии влажности арболита на значение его теплопроводности, что подтверждает необходимость предотвращения намокания материала при его эксплуатации в конструкции стены здания, а также указывает на целесообразность применения новых конструкционных форм стеновых блоков, позволяющих повысить экономическую и теплотехническую эффективность ограждающих конструкций.
Литература
1. ГОСТ 19222-84 Арболит и изделия из него. Общие технические условия [Текст]. – Введ. 1985-01-01. – М. : Госстандарт СССР, 1983. – 22 с. : ил.
2. Профессиональный форум: Дом и Дача: [Электронный ресурс]. URL: http://www.forumhouse.ru/threads/145401/. (Дата обращения: 15.11.2012).
3. Ежегодная профессиональная выставка MIXBUILD: [Электронный ресурс]. URL: http://mixbuild.ru/teploprovodnost/. (Дата обращения: 15.11.2012).
4. Пат. 2122081 РФ, МКИ3, Е 04 В 2/14. Ограждающий элемент с солнечным коллектором [Текст] / Н.С. Кобелев, В.А. Морозов, А.А. Сморчков, М.А. Корсунская. - №9705245/03; Заявлено 03.04.97; опубл. 20.11.98, Бюл. №32. – 8 с.: ил.
5. Сморчков А.А., Орлов Д.А. Исследование работы комбинированных конструкций из древесно-цементных композитов для малоэтажного домостроения [Текст]; Молодежь и ХХI век. Тезисы докладов XXXV межвузовской НТК студентов и аспирантов в области научных исследований. Часть 1. -Курск: КурскГТУ, 2007. C. 157-158.