Строительство и Архитектура/4.Современные строительные
материалы
К.т.н.
Багдасарян И.Р.
Арцахский
государственный университет, Армения, г. Степанакерт
Легкий бетон – строительный материал будущего
Бум строительства домов из легкого бетона, на основу которого составили
крупнопанельные пятиэтажки (в нынешнее время
ругаемые хрущевки) был большим благом для народа. Строительство, как главная отрасль производства любой страны, потребляет ежегодно колоссальное количество
энергетических, материальных и людских
ресурсов, является одной из самых экологических сфер деятельности человека. Процесс
твердения легкого бетона является сложным и зависит от множества факторов и процессов, протекающих в бетоне (влажность,
набухание, усадка, структура, размер зерен заполнителя и т.д.) [1].
Легкие бетоны, приготовляемые на природных пористых заполнителях, применяли
еще в далеком прошлом. Их с успехом использовали в строительстве древние
римляне, греки, персы, например, в 65 г. н. э. было построено уникальное сооружение
Древнего Рима — Колизей, в котором стены третьего этажа выложены из туфа.
Наиболее широко римляне использовали легкие бетоны в гидротехническом
строительстве. Их строитель Плинии смешивал одну часть извести, две — пуццолана
и одну часть толченого туфа. Этот состав бетона применялся многие столетия, а
отдельные сооружения, выполненные из него, сохранились до нашего времени. С
использованием легкого бетона на основе высокопрочного вяжущего — пуццоланового
цемента — римляне строили здания, имеющие арочные конструкции и купола [3]. В
середине прошлого столетия восстребованными стеновыми
материалами были кирпич и легкий бетон. Толщина
кирпичной стены была чаще всего 64см, а использование легкого бетона снизило ее
до 40см, 50см и это было большим достижением, и сразу уменьшились:
материалоемкость, трудоемкость, энергоемкость строительной индустрии [2]. Очень
часто легкий бетон находит применение в изготовлении монолитных конструкций ограждения (стен) и кладочных материалов –
шлакобетона, керамзитобетона, пенобетонных блоков, газобетона и т.д. В
современной строительной индустрии наибольшей популярностью пользуются стеновые
материалы именно из легкого бетона, что обусловлено особенностями его пористой
структуры, а значит - меньшей теплопроводностью по сравнению с изделиями из
тяжелых бетонов. Одним из способов классификации
бетонных смесей является разделение их на лёгкие, тяжёлые и особо тяжёлые. Это
довольно распространённое обозначение, поэтому различать «тяжесть» бетона и
иметь представление об основных сферах его соответствующего использования может
оказаться полезно не только строителям, но и любому человеку, хоть раз
столкнувшемуся с этой сферой. По – настоящему, тяжёлый бетон свое первенство уступает
лёгкому тогда, когда речь идёт о лёгких перекрытиях и разнообразных ограждающих
конструкциях. Лёгкими считают бетонные смеси плотностью до 1800 кг/м3. Заполнителями в них
служат либо песок, либо пористые довольно крупные материалы (газобетон,
пенобетон, полистиролбетон, полимерный бетон, керамзитобетон, шлакобетон и тому
подобные материалы). Прочность того или иного типа лёгкого бетона может существенно
различаться, поэтому и сферы применения довольно разные и, естественно,
широкие. Но всё-таки, преимущественно, лёгкие бетоны применяют для
строительства стен: как монолитных, так и кладочных. За счёт пористости такие
материалы имеют лучшие тепло- и звукоизоляционные характеристики, а прочность
достигается за счёт дополнительных мероприятий - это армирование, а также
добавление несущих и опорных конструкций из металла. При грамотном укреплении
прочность и несущая способность постройки из лёгкого бетона совершенно не
страдает. Отличительные преимущества такого бетона – повышенная пористость, прекрасные
свойства по теплосбережению и, самое главное, низкий вес всех конструкций из него.
В современном строительстве такой вид бетона широко используется при монолитном
высотном строительстве. Прочность легкому бетону придает арматура, которая
присутствует в его каркасе. Блоки из легкого бетона незаменимы при стеновой
кладке и широко используются в современном строительном индустрии. Для
улучшения прочности легкого бетона в него вводят арматуру, швеллера, балки и т.
д. Из него делают обвязывающие армопояса, несущие колонны и т. д.
Материалы, которые
добываются или могут добываться в Нагорном Карабахе
при их использовании в бетонных и железобетонных конструкциях, исследованы мало,
тем не менее, их использование вместо привозимых извне существенно облегчило бы
проблему строительства. Задача научно – практических работников Нагорного
Карабаха должна сводиться к качественному изменению базы строительства и
направлена на расширение производства и разработки местного сырья в качестве
пористых заполнителей легких бетонов и конструкций из них, как малоотходное
производство в освоении новых прогрессивных ресурсосберегающих строительных
материалов. Преимущество природных пористых заполнителей по сравнению с обычными
бесспорны. Они являются легкими, имеют хорошее сцепление с цементным камнем,
пылевидная часть химически активна в отношении цементов.
Особое значение имеет использование легких заполнителей типа пемзы, так как
легкие бетоны имеют большую деформативность, чем тяжелые, вследствие чего у них
меньше опасности трещинообразования, приводящего к коррозии арматуры и
повреждению конструкции в целом [1]. С
другой стороны, конструкции из легкого железобетона более транспортабельны и,
самое главное, при сейсмических воздействиях они приводят к меньшим
сейсмическим нагрузкам, что очень важно для строительства в сейсмических зонах,
к числу которых относится Нагорный Карабах. Основное
направление повышения эффективности бетона является снижение плотности за счет
использования дешевых и качественных пористых заполнителей. В Арцахе
наблюдается острый дефицит в высокопрочных заполнителях, а из–за дальних
перевозок их стоимость непомерно высока.
Таким образом, легкие бетоны обладают значительным
применением в строительстве, благодаря их относительной легкости, высокой
упругой податливости, что особенно важно для сейсмостойкого строительства; легкий
бетон как последнее слово прогресса в своей отрасли постоянно обновляется,
обретает новые виды, формы, составы и, поэтому, без преувеличения можно
сказать, что легкий бетон – материал будущего, который занял прочные позиции
при современном строительстве, отвечающий всем нормам и требованиям; вопрос
производства отечественных высокопрочных пористых заполнителей, как и особо
легких низкотеплопроводных, решается в настоящее время в Арцахе путем
соответствующего совершенствования технологии их производства с использованием
разработанного классификационного подхода (с учетом конкретного назначения).
Литература:
1.
Багдасарян И.Р. Разработка технологии
легкого бетона на сырьевой базе НКР. Диссертация на соискание ученой степени
к.т.н. Ереван 2013. с. 124