Экологичность строительных материалов. Требования к строительным материалам.

environmetМы живем в эпоху все нарастающего экологического кризиса. Длительное нарушение равновесия в природе заставило человечество осознать то, что, несмотря на свою очевидность, долго ускользало от его внимания: все живые организмы, населяющие нашу планету, существуют не сами по себе, а зависят от окружающей среды и испытывают ее воздействие. Следует признать, что в области защиты окружающей среды мы продвинулись несколько дальше, чем 50 лет тому назад. Предусматривая новое строительство, мы стали осознавать, что всякое здание должно не только отвечать функциональным и эстетическим требованиям, но и не оказывать негативных экологических последствий на окружающую среду. То, что мы строим сегодня, должно и спустя многие годы гармонично сочетаться с окружающей природой и не должно ее загрязнять. Обычно экономическая долговечность жилья рассчитывается на 80 лет, а функциональная долговечность составляет 40–50 лет. После окончания срока службы здание сносят, и возникает вопрос утилизации отработанного материала с возможностью его переработки и вторичного использования.

Строительные материалы, изделия и конструкции составляют 50–60% от себестоимости строительства. Выбор эффективных ресурсо- и энергосберегающих, экологически чистых строительных материалов, изделий и конструкций существенным образом позволит уменьшить стоимость строительства, его трудоемкость и энергоемкость при одновременном повышении долговечности, качества и комфортности зданий, а также значительно снизить негативное экологическое воздействие на окружающую среду. Сырье для производства строительных материалов должно быть широко распространенным и экологически чистым материалом. Среди природных такими материалами являются вода, песок и карбонатные породы (известняк, мел, мергель) и продукты из них — известь и цемент. Например, в России усредненная удельная величина естественных радионуклидов известняка — 22,4 Бк/кг, песка — 40,3 Бк/кг, глины — 102,2 Бк/кг и гранита — 126,8 Бк/кг. Многосторонний анализ радиационной безопасности сырьевых материалов и строительных изделий показывает преимущества использования в жилищном строительстве изделий из автоклавного газобетона. Его радиационный фон в несколько раз ниже, чем у керамического кирпича и тяжелого бетона с использованием гранитного щебня (материала со значительным содержанием естественных радионуклидов).

Расход сырьевых материалов на единицу продукции должен быть сравнительно невелик, чтобы обеспечить минимальную материалоемкость производства. Энергоемкость производства самих строительных материалов должна быть минимальной, чтобы сократить добычу сырья для производства тепловой и электрической энергии, а также уменьшить выброс в атмосферу окиси углерода. По данным Федерального союза производителей силикатного кирпича (Германия) при производстве 1 м3 ячеистого бетона общий расход энергии в среднем составляет 324,11 кВт·ч/м3, а пустотного керамического кирпича — 616 кВт·ч/м3.

Основные характеристики изделий из ячеистого бетона

Огромная аналитическая работа по технико-экономической оценке различных строительных материалов показала, что конструкции из ячеистого бетона по показателям материалоемкости, энергоемкости, капиталоемкости и общей трудоемкости выгодно отличаются от традиционных стеновых материалов. Например, удельные капитальные вложения, учитывающие сопряженные затраты на производство сырьевых и вспомогательных материалов и топливно-энергетические ресурсы, для стен из ячеистого бетона в 1,5 раза меньше, чем из керамзитобетона. Энергоемкость производства (с учетом производства вяжущих и заполнителей) ячеистобетонных панелей по сравнению с керамзитобетонными панелями меньше примерно в 2 раза и ячеистобетонных стеновых блоков в 1,8–2,7 раза меньше, чем у производства керамических камней и глиняного кирпича, а расход тепловой энергии при эксплуатации таких зданий (в расчете на 1 м2 стены) меньше на 10–40 %.

Применение блоков из ячеистого бетона в стенах зданий вместо кирпича трудоемкость строительства сокращает в 1,4–2,0 раза. С введением в странах СНГ новых нормативных показателей по теплозащите зданий их строительство из традиционных стеновых материалов (кирпич и керамзитобетонные панели) стало экономически невыгодным, так как потребовало бы увеличения толщины стен до 1,5–2,0 м. Изделия из ячеистого бетона имеют коэффициент теплопроводности в 2–3 раза ниже, чем у кирпича и керамзитобетонных панелей. Соответственно, стены из ячеистого бетона в 2–3 раза теплее кирпичных при сохранении толщины стеновых конструкций в пределах 400–600 мм. Это выгодно, прежде всего, по экономическим соображениям, так как объем стеновых конструкций уменьшается также в 2–3 раза с одновременным обеспечением термического сопротивления, соответствующего новым нормативам. В этой ситуации ускоренное развитие производства ячеистого бетона как самого эффективного, практически безальтернативного и освоенного в промышленных масштабах конструкционно-теплоизоляционного материала является неотложной задачей. Если учесть, что объем ячеистого бетона в стеновой конструкции может составлять 70–100%, то наращивание объемов его производства позволит существенно снизить общие трудозатраты, стоимость строительства и, соответственно, рыночную стоимость жилья при одновременном обеспечении новых нормативных показателей теплозащиты зданий. Кроме оценки технико-экономических показателей эффективности использования различных стеновых материалов и изделий, следует остановиться еще на одном немаловажном факторе, а именно — микроклимате внутрижилищной среды или так называемой комфортности проживания. Известна градация комфортности проживания человека в домах со стенами из различных материалов, предложенная зарубежными исследователями на международном симпозиуме по автоклавным строительным материалам в Ганновере более 20 лет тому назад. Первое место по комфортности, согласно этой градации, занимают дома со стенами из дерева, затем — дома со стенами из ячеистого бетона, далее — стены из силикатного и керамического кирпича, а стены из керамзитобетона и обычного железобетона занимают последние места. Промежуточные места в этой градации занимают стены со смешанными стеновыми материалами и изделиями. Как видно из приведенных данных, по экологическим показателям ячеистый бетон наиболее близок к деревянным конструкциям. Использование автоклавного газобетона в зданиях позволяет снизить величину радиационного фона в помещениях. Это особенно актуально для регионов Белоруссии, Украины и России, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС.

Ячеистый бетон «дышит», регулируя влажность в помещениях. Строения из ячеистого бетона являются практически вечными, причем прочностные показатели со временем повышаются. В отличие от дерева они не гниют и одновременно обладают свойствами близкими к дереву и камню. Обследования домов с конструкциями из ячеистых бетонов, прослуживших до 60 лет, показали полную сохранность материала и пригодность для дальнейшей эксплуатации. Более того, из всех типов стен эксплуатируемых жилых домов ячеистобетонные являются самыми теплыми, то есть энергосберегающими. Их равновесная влажность в 4 раза меньше, чем у деревянных стен, радиоактивность в 5 раз меньше, чем у кирпичных стен, паропроницаемость (способность «дышать») в 3 раза выше, чем у дерева, в 5 — чем у кирпича, в 10 — чем у железобетонных трехслойных панелей.

Ячеистый бетон относится к пожаробезопасным материалам. Он не горит и эффективно препятствует распространению огня, а поэтому может применяться для возведения стен всех классов пожарной безопасности.

По материалам публикации: Опыт производства и применения ячеистобетонных изделий автоклавного твердения. Требования к строительным материалам. Авторы: Т.Г. Голубева, Н.П. Сажнев, С.Л. Галкин, Н.Н. Сажнев

 

Назад