Строительство и архитектура / 4. Современные строительные материалы

Д.т.н., профессор Местников А.Е.

Северо-Восточный федеральный университет, Россия

Пористые теплоизоляционные материалы

из минерального сырья Якутии

Альтернативным вариантом замещения широко применяемых горючих строительных пенопластов в составе энергоэффективных ограждающих конструкций могут быть пористые теплоизоляционные материалы на основе природного минерального сырья различного состава, как глинистые, песчаные, гидрослюдистые (вермикулит), кремнистые (опока, трепел, диатомит, цеолит) породы и отходы производства (золошлаковые смеси и др.).

По наличию сырья в Республике Саха (Якутия) лидирующее положение занимает пористый заполнитель – керамзит. Геологическими изысканиями установлено около 50 месторождений керамзитового сырья, из них к промышленному освоению подготовлено 19 месторождений, которые сосредоточены в 4-х экономических районах (Центральном, Западном, Южном и Восточном) [1]. Начало освоения керамзита было положено с вводом в эксплуатацию в конце 60-х годов Бестяхского промкомплекса. Потребность в керамзите росла с увеличением объемов строительства и освоением новых серий крупнопанельного домостроения. На Бестяхском заводе ЖБИ пос. Мохсоголлох изготавливали крупноразмерные керамзитобетонные панели наружных и внутренних несущих стен для жилых крупнопанельных зданий типа 494 ВМ, которые успешно эксплуатируются и по сей день. На основе бетонов на керамзитовом заполнителе предприятия строительной индустрии Якутии выпускали также мелкие и крупные блоки. С повышением нормативных требований к уровню тепловой защиты ограждающих конструкций зданий и сооружений (с 1995 г.) для получения экономии теплоэнергетических ресурсов (нефти, газа, угля и т.д.) стеновые конструкции из керамзитобетона оказались не конкурентоспособными по сравнению с обычным тяжелым бетоном, теплоизолированным эффективными минераловатными плитами.

В начале 90-х годов прошлого столетия местные цеха по выпуску керамзитового гравия и песка были закрыты. Однако необходимость возрождения производства керамзита марок 250-500 и эффективных мелкоразмерных изделий на его основе и на сегодняшний день остается одним из актуальных вопросов в развитии всего строительного комплекса РС(Я). Такие стеновые материалы в монолитном и мелкоштучном варианте будут особенно востребованными в малоэтажном и индивидуальном строительстве, а также в монолитно-каркасном строительстве многоэтажных жилых и общественных зданий для заполнения наружных ограждений с целью уменьшения материалоемкости привозных дорогостоящих теплоизоляционных минераловатных плит в системах с вентилируемым фасадом.

В 70-х годах прошлого столетия были было налажено производство вспученного вермикулита на промбазе треста «Алданстрой» с годовой производительностью 10 тыс. м³ на основе Инаглинского месторождения (вблизи г. Алдан).

Испытания [2] показали, что вермикулит Инаглинского месторождения представлен магниевым вермикулитом, так называемой «золотисто-коричневой разностью» – высокогидратированным вермикулитом, развитым по флогопиту, имеющим характерные эндоэффекты при температурах 190, 300 и 830°С. Он отличается значительным содержанием химически связанной воды и высоким коэффициентом вспучивания. Вмещающая порода представлена хромдиопсидами, пироксенами, амфиболами, полевыми шпатами. Инаглинскую породу можно отнести к крупнозернистой (содержание фракции более 5 мм составляет 37,4-40%). В качестве насыпной теплоизоляции полученный вермикулит успешно применялся при строительстве Чульманской ТЭЦ – крупнейшего в республике теплоэнергетического комплекса.

При грамотном хозяйственном подходе возрождение выпуска вермикулита в качестве насыпного утеплителя и широкой номенклатуры изделий на его основе в Алданском районе в будущем будет иметь определенную перспективу и конкурентоспособность не только на строительном рынке.

Особый интерес представляют пористые заполнители на основе гранулированного пеностекла из цеолитосодержащих пород. В 2009-2010 годах исследования цеолитов месторождения Хонгуруу (Якутия) были проведены на кафедре «Химические технологии» Пермского национального исследовательского политехнического университета. Вспенивание исходных гранул производили при температуре 720-780ºС. Основной продукцией является гранулированный пеноцеолит, размеры гранул которого составляют от 0,3 до 10 мм. Насыпная плотность гранул может варьироваться от 170 до 520 кг/м³ при размерах гранул и соответствующей их прочности 1,0-7,0 МПа.

Основными эффективными областями применения пористых заполнителей в условиях Якутии являются:

- теплоизоляция чердачных и межэтажных перекрытий, колодцевой кладки, дорожного строительства, технологического оборудования и трубопроводов различного назначения и др.;

- высокопрочные бетоны, стеновые легкие блоки и панели для строительства зданий различного назначения;

- сухие строительные и легкие растворные смеси для «теплой» штукатурки, монолитных легких бетонов, тампонажных растворов в нефтяной и газовой промышленности.

Литература

1. Местников А.Е. Тепловая защита зданий на Севере: материалы, изделия, конструкции / А.Е. Местников, П.С. Абрамова, Т.С. Антипкина, А.Д. Егорова. – М.: Изд-во АСВ, 2009. – 234 с.

2. Тихонов Ю.М. Аэрированные легкие и тепло-, огнезащитные бетоны и растворы с применением вспученного вермикулита и перлита и изделия на их основе: Автореф. дис…. д-ра техн. наук. – СПб: С-ПбГАСУ, 2005.

3. Технология производства пеностекла: пеностекло из минерального сырья [Электронный ресурс] / www.penosteklo1.ru.

Заявка

Название секции: СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА. Современные строительные материалы

Авторы: Местников А.Е.

Название работы: Пористые теплоизоляционные материалы из минерального сырья Якутии

Количество страниц: 3

Количество сборников: 1

Наука: Строительство и архитектура

Подсекция: 4

Страна: Россия

Мобильный телефон: (924)662-62-18

Почтовый индекс: 677007

Почтовый адрес: г. Якутск, ул. Автодорожная, д. 31, КИЗ ЯГУ

Получатель: Местников А.Е.

E-mail: mestnikovae@mail.ru

Название журнала(конференции): Актуальные проблемы современных наук