В.Ю. Белова

ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРА

Слой непосредственного контакта заполнителя и цементирующего вещества (позиция 2, ри­ сунок 1.) испытывает взаимное влияние этих компонентов. Если заполнитель плотный, то воз­ можно некоторое скопление воды и воздуха, или внутренняя седиментация бетонной смеси у его поверхности. Если заполнитель пористый, то часть цементирующего вещества войдет в его поры (рисунок 2), адсорбируясь на их поверхности образуя слой впитавшегося цементного тес­ та, ширина которого может быть довольно значительной и тем большей, чем больше поверхно­ стная пористость заполнителя. И, наконец, такие же явления могут произойти в зоне 3 (рисунок 1), которая по существу является "чистым" цементирующим веществом [6].

Рисунок 2 – Контактный слой впитавшегося цементного теста в гранулу пеностекла

Как известно, общая пористость строительных материалов складывается из газовых, ка­ пиллярных, контракционных и гелевых пор. Капиллярная пористость, появляющаяся в резуль­ тате испарения части воды затворения, определяет отношение материала к водопоглощению, капиллярному всасыванию и сорбционному увлажнению, морозостойкости и коррозионной стойкости. Механические и теплотехнические свойства строительных материалов зависят в ос­

новном от характера макропористости. 89 Считается общепринятым, что, чем равномернее распределены поры в материале и мень­

ше их диаметр, тем лучше физико-механические свойства готовых изделий [2].

В легких бетонах, объём воды отсасываемый заполнителем из цементного теста, не ком­ пенсируется отдачей тесту равного объёма воздуха, в результате чего имеет место уплотнение цементного теста на поверхностях контактов с заполнителем. Эта особенность водопоглощения и водоотдачи существенно сказывается на свойствах цементного камня, на его сцеплении с заполнителем и качестве легкого бетона в целом. Общая толщина контактной зоны в бетонах, по данным ряда исследователей, различна. В легком бетоне она колеблется от 30 до 60 мкм. Установлено, что прочность находится в прямой зависимости от пористости контактной зоны при оптимальной структуре [4,5]. Замена прочных и плотных заполнителей пористыми и мало­ прочными не обязательно приводит к снижению прочности и ухудшению других свойств бетона. Возможно получение (при одинаковых расходах цемента и подвижности) легких бетонов с рав­ ными и даже более высокими показателями прочности, водонепроницаемости и морозостойко­ сти, чем у обычных бетонов [1].

Малая плотность определяет увеличение количества пустот в единице объёма, что положи­ тельно сказывается на теплопроводности материала, и отрицательно влияет на прочностные характеристики и долговечность при эксплуатации. Технические свойства бетонов в большей степени зависят от состояния контактов между цементным камнем и зернами заполнителя. На формирование структуры контактной зоны в бетоне существенно влияет качество самого за­ полнителя, а именно его пористость (рисунок 3) [4,5,6].

При использовании в ячеистых бетонах высокопористого заполнителя мы получаем более прочную структуру материала, тем самым как бы «армируя» бетонную смесь заполнителем. Исследования показали, что использование гранулированного пеностекла (ГПС), местного про­ изводства, в качестве крупнопористого заполнителя наиболее эффективный вариант в получе­ нии более прочной структуры материала и процесса структурообразования контактной зоны. Это объясняется повышенной пористостью 80-86% самого заполнителя и хорошим проникно­

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРА

вением цементного теста в контактный слой на границе зерна, что в последствии влияет на по­ вышение прочностных характеристик материала (рисунок 2,3) [6].

Рисунок 3 – Пенобетон с гранулированным пеностеклом

Само гранулированное пеностекло имеет следующие положительные характеристики: на­ сыпная плотность180 - 200 кг/м 3, прочность в цилиндре 0,5 – 1,1 МПа, размер гранул 5-40 мм, теплопроводность 0,06 – 0,068 Вт/м 0С. Кроме этого материал обладает рядом достоинств: не­

горючий, неограниченно долговечный, химически инертный, негигроскопичный теплоизоляци­ онный материал с водопоглощением по объёму 1,7 – 4,0 %, пористость гранул достигает до 80 - 86 %, био – и огнестойкий [5,7].

Применив ГПС в качестве крупнопористого заполнителя для ячеистого бетона, а именно, пенобетона, мы получили данные, которые подтвердили эффективность применения выбран­ ного заполнителя [1,2]. Исследуемый материал можно получить как в виде теплоизоляционного

материала, так и в виде конструкционного. Выявлено значимое снижение плотности пеностек­ 90 лобетона за счет ввода гранул пеностекла на 7 - 20%, причем, чем выше была плотность пено­

бетона, тем значительнее было снижение плотности пеностеклобетона. При использовании ГПС фракций 10 – 20 мм, плотность снижалась на 7 – 14 %, при фракции 20 - 40 мм – на 16 – 22%. Крупнопористый беспесчаный пеностеклобетон средней плотностью 350 – 470 кг/м3, проч­ ностью при сжатии 0,5 – 1,5 МПа имеет коэффициент теплопроводности 0,10 – 0,13 Вт/м 0С и

может применяться в комплексных плитах покрытий, а также в плитах полов и для термовкла­ дышей. Пеностеклобетон плотностью 500 – 600 кг/м3 прочностью при сжатии 1,5 – 1,7 МПа и коэффициентом теплопроводности 0,11 –0,13 Вт/м 0С может применяться в качестве конструк­ ционного материала, в виде блоков, перегородок, стеновых камней и т.д. [4,5,7].

Заключение. Уникальная совокупность свойств пеностекла позволяет применять этот ма­ териал достаточно широко. Пеностекло поможет Вам увеличить надежность конструкций, сэко­ номить средства. Более того, кроме обычных условий, этот материал может эффективно при­ меняться в тех случаях, когда применение других материалов затруднено, малоэффективно или даже невозможно.

Научный руководитель – канд. техн. наук, доц. Аксёнова С.М.

Библиографический список

1.Аксенова, С.М.Технико-экономическое обоснование применения гранулированного пеностекла в бе­ тонах / С.М. Аксенова // Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования – основа мо­ дернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплексов России: материалы 65-й науч.-техн. конф.: в 3-х кн., кн. 2 / СибАДИ. – Омск, 2011. – С. 131–134.

2.Аксенова, С.М. Легкие бетоны на пористых заполнителях в современном строительстве / С.М. Аксе­ нова // Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования – основа модернизации и инно­ вационного развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплексов России: материа­ лы 66-й науч.-практ. конф., 2012 г. / СибАДИ. – Омск, 2012. – С. 150–154.

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРА

димо осуществить техническое перевооружение или реконструкцию действующих предприятий - перевести их на ресурсосберегающие технологии, рационально организовать работы на

стройплощадках, закладывать в проекты прогрессивные технологии, конструкции, материалы и методы производства работ, навести порядок с транспортированием и хранением материалов. Если все это осуществить, то расход ресурсов можно существенно сократить и практически ли­ квидировать их дефицит [1].

Инновационное развитие строительства

Рассмотрим подробнее современные ресурсосберегающие материалы.

Одним из приоритетных направлений является использование энергетически эффективных стеновых строительных материалов. Например, полистиролбетона и теплой керамики.

Мировая практика использования полистиролбетона превышает 60 лет, однако в странах бывшего СССР основательные научные исследования и разработки в этой области стали про­ водить немногим более двух десятилетий назад. Возрастающий объем использования поли­ стиролбетона обусловлен совокупностью факторов, связанных с его применением в строитель­ стве. Он позволяет повысить энергосбережение возводимых зданий, снизить массу строитель­ ных объектов, уменьшить трудоемкость строительства. Полистиролбетонные блоки являются одновременно конструкционным и теплоизоляционным материалом. По сути, полистиролбетон

– это искусственный материал, гранулы вспененного полистирола в котором равномерно рас­

пределены по объему цементного связующего. Применение полистиролбетонных блоков по­ зволяет решать важные задачи: выполнять строительство однослойных наружных стен и, как следствие, снижать нагрузку на перекрытия и фундамент.

92

Рисунок 1 – Полистиролбетон

Теплой керамикой называют керамические блоки большого формата, которые обладают по­ вышенными теплоизоляционными свойствами (λ=0,13-0,21 Вт/м∙°С). Это происходит за счет оптимальных по форме многочисленных вертикальных пустот [2].

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРА

Рисунок 2 – Теплая керамика

Для крупноформатной поризованной керамики характерно пазогребневое соединение вер­ тикальных стыков, что позволяет собирать стены как конструктор, при этом достигается повы­ шенная точность возведения стен, позволяющая уменьшить расход штукатурки.[3]

Экономичность данного материала заключается в сокращении времени строительных ра­ бот, расхода раствора, в уменьшении затрат на энергию [4]. 93

Также нужно обратить внимание на современные теплоизоляционные материалы, которые обладают уникальными свойствами. Такими материалами являются пеностекло и вакуумная теплоизоляция.

Пеностекло – теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекло­

массу.

Пеностекло состоит из закрытых стеклянных пузырьков, наполненных газом. Теплопровод­ ность пеностекла - 0,04-0,08 Вт/(м·К) (при +10°С).

Наряду с отличными теплоизоляционными свойствами и полной экологической и гигиениче­ ской безопасностью, пеностекло имеет высокую прочность, безусадочность, низкую плотность, долговечность, высокую морозостойкость и негорючесть, удобство обработки и простота мон­ тажа, способность сохранять эти показатели на протяжении длительного времени постоянны­ ми. Материал стоек ко всем обычно применяемым кислотам и их парам, не пропускает воду и водяной пар, не подвержен поражению бактериями и грибами, непроходим для грызунов, не поддерживает горения, не выделяет дыма и токсичных веществ. Подобного сочетания свойств нет ни у одного из известных теплоизоляционных материалов, поэтому пеностекло становится одним из самых популярных.[4]

Экономический эффект при использования пеностекла заключается в том, что небольшой вес и крупные габариты пеностеклянных блоков снижают трудоёмкость, соответственно умень­ шается стоимость строительно-монтажных работ, а также снижают страховые рисков в связи с использованием безопасного материала [5].

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРА

Рисунок 3 – Пеностекло

Вакуумная теплоизоляция представляет из себя вакуумные изоляционные панели с напол­ нителем из пористых материалов – мелких порошков или аэрогелей. Современная технология

изготовления пленочных упаковочных материалов позволяет производить теплоизоляцию с

вакуумированием для массового применения в строительстве. На сегодня это самая эффек­

94

тивная, но самая дорогая и сложная изоляция. Коэффициент теплопроводности данных изде­ лий может достигать значения 0,002 Вт/(м К), что более чем на порядок ниже традиционно ис­ пользуемых в строительстве утеплителей. Недостатки этого материала в дальнейшем могут быть решены и тогда он получит большее распространение [6].

Рисунок 4 – Вакуумная теплоизоляция

В нашей стране набирает популярность полимерная гидроизоляция, хотя в странах Север­ ной Америки и Европы данные материалы широко применяются несколько десятилетий.

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРА

Полимерная мембрана – это современный гидроизоляционный материал, представляющий

из себя многослойный вид гидроизоляции, изготовленный на основе эластичного поливинил­ хлорида.

уже тысячи рублей.

Кроме того, большая ширина рулонов полимерных мембран, по сравнению с традиционны­ ми материалами, позволяет свести количество швов на изолируемой конструкции к минимуму. Стоит сказать, что полимерная гидроизоляция монтируется в 1 слой, а битумная наплавляется на кровлю в 2 слоя, что требует большего количества материала и увеличивает время монтажа кровли.

По последним данным, в Европе ситуация выглядит таким образом: 70% - занимают битум­ но-полимерные материалы, 5% - мастичные кровли и 25% - кровли с применением полимерных мембран. Российский рынок выглядит следующим образом: 97,5% - занимают битумно- полимерные материалы, 1,0% - мастичные кровли и только 1,5% - полимерные мембраны [7].

В последнее время альтернативные системы отопления получают все большее распро­ странение в строительной отрасли, особенно термопленка.

Термопленка представляет собой тонкое плёночное покрытие. Оно монтируется чаще всего на пол, а также на потолок, стены и даже в дверные и оконные проёмы.

Обогрев происходит за счёт инфракрасного излучения. При подключении в сеть – напряже­ ние по медно-серебряным проводникам подаётся к углеводородному волокну. Именно эта уг­

леродная нить излучает длинные инфракрасные волны. Всё устройство запаяно в плёнку. По­ этому подобная технология также называется инфракрасная плёнка. При ее использовании эконо­ мится электроэнергия, т. к. нет необходимости долго прогревать помещение. Поэтому затраты хотя и присутствуют, но часто меньше, чем при использовании других систем обогрева [8].

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРА

Рисунок 6 – Термопленка

Заключение

Существуют другие перспективные материалы, не приведенные здесь. Но главное, что они дают возможность экономии всех видов ресурсов без сокращения объемов строительства и снижения его качества, а значит решается одна из главных проблем строительной отрасли –

дефицит строительных материалов. Поэтому ресурсосберегающие технологии занимают важ­ ную роль в инновационном развитии строительства.

Библиографический список

1.Финансовые аспекты предпринимательства в новой экономике : монография / под общ. ред. О. Ю. Патласо­ ва. – Омск : НОУ ВПО ОмГА, 2013. – 300 с.

2.Демиденко, О.В. Моделирование ресурсосберегающей технологии производства свай из тяжелых бетонов и свайных работ в мерзлых грунтах / О.В. Демиденко, Н.А. Есина, С.М. Кузнецов, МЮ. Сероов,

3.Одинцов, Д.Г. Об эффективности транспортно-технологического обеспечения строительства / Д.Г.Одинцов, О.В. Демиденко // Жилищное строительство. – 2003. – №5.– С.15–16.

4.Демиденко, О.В. Совершенствование обоснования очередности строительства зданий и сооруже­ ний / О.В. Демиденко, С.М. Кузнецов // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной ака­ демии. – 2015. – №5. – С. 66-72.

5.Демиденко, О.В. Модель функционирования строительных потоков / О.В. Демиденко, В.А. Казаков, С.М. Кузнецов, Н.Е. Алексеев// Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. –

2016. – №2(48). – С. 89–95.

6.http://www.airflow-tech.ru/stati_10.htm

7.http://www.texnonovo.ru/vneshnyaya_gidroizolyaciya/membrannaya

8.http://www.polezno.com/material/373

ROLE RESOURCE TECHNOLOGIES IN THE DEVELOPMENT OF INNOVATIVE CONSTRUCTION

V. V.Davletshin

Abstract. This report describes the role of resource-saving technologies in innovative development of construction. Namely, the causes of resource-saving technologies, innovative building materials. Referred to physical and other properties, advantages and shortcomings, prospects of application of such materials in the construction industry. At the end is given.

Keywords: resource-saving, construction, polystyrene, foamglass, thermo.

Давлетшин Виталий Валерьевич (Россия, Омск) – студент ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644080, г. Омск,

пр. Мира,5, e-mail: davletshinvitalya93@gmail.com).

Davletshin Vitaly Valerievich (Russian Federation, Omsk) – student of The Siberian State Automobile and Highway University (SibADI) (644080, Mira, 5 prospect, Omsk, Russian Federation, e-mail: davletshinvitalya93@gmail.com).

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.