К.т.н., доц. Володченко А.Н.

Белгородский государственный технологический

университет им. В.Г. Шухова, Россия

Строительные материалы для комфортного жилья

Одной из важных задач современного строительства является создание для человека наиболее благоприятной и комфортной среды обитания. Для решения этой задачи необходимо внедрение в производстве строительных материалов для жилищного строительства современных, энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий [1].

Вопросы экологичности производства строительных материалов и безопасность самих материалов сегодня приобретают все большее значение. Материалы, используемые в строительстве, не должны выделять токсичных веществ, уровень радиоактивного излучения и вред окружающей среде в процессе производства должен быть минимальным. Этим критериям более всего соответствуют природные материалы, к которым, прежде всего, относятся дерево и камень. Однако такие материалы имеют ряд недостатков и не всегда подходят для современного строительства.

Одними из наиболее экономичных и распространенных в стране стеновых материалов являются автоклавные силикатные материалы. Сырьем для их производства служат экологически чистые материалы: минеральное вяжущее, кремнезёмистый компонент, гипс и вода. В качестве вяжущего используются портландцемент и молотая известь-кипелка. Возможна замена извести и портландцемента молотыми шлаками (металлургическими, топливными и др.),

Автоклавные материалы и изделия могут иметь как плотную, так и ячеистую структуру. Материалы плотной структуры – это плиты из тяжелого силикатного бетона, крупные силикатные блоки, а также полнотелый и пустотелый силикатный кирпич.

Для ячеистых бетонов характерна низкая средняя плотность, малая теплопроводность, относительно высокая прочность и морозостойкость. Материал обладает хорошими теплоаккумуляционными свойствами. Для ячеистого бетона характерна повышенная паропроницаемость, что позволяет материалу выводить избыточную влагу из внутреннего пространства здания, благодаря чему в газобетонной стене удается избежать появления плесени и грибка. Это позволяет по своим санитарно-гигиеническим свойствам поставить газобетон на второе место после дерева.

Автоклавные силикатные материалы являются негорючим материалом и могут применяться для всех классов противопожарной безопасности. За счет низкой теплопроводности скорость потери прочности при нагревании существенно замедляется, что позволяет использовать газобетон для защиты строительных конструкций от действий огня.

Несмотря на высокопористую структуру, газобетон не является гигроскопичным. Равновесная влажность стен из газобетона находится в пределах 5–6 мас. %. Этот же показатель для стен из дерева в 4 раза выше. В газобетоне присутствуют поры как открытого, так и закрытого типа. За счет этого впитывание влаги происходит только на небольшую глубину. Наличие закрытых пор предотвращает проникновение влаги вглубь материала. При отрицательных температурах вода, расширяясь в объеме, не приводит к образованию трещин, так как при замерзании распределяется в открытых порах.

Наличие открытых пор позволяет проникать воздуху, а значит, материал воздухопроницаем, значит стены «дышат», что повышает комфортность климата в доме из газобетона.

Наличие сообщающихся между собой пор открытой структуры обуславливает высокую звукопоглощающую способность газобетона. Звуковая волна, заходя в поры материала, вызывает колебание молекул воздуха и за счет трения между ними, а также молекулами воздуха и материалом вокруг поры, угасает и переходит в тепло. В зданиях из газобетона обеспечиваются действующие требования по звукоизоляции. По официальным нормам показатель этот показатель для бытовых помещений должен составлять не менее 41 Дб.

Для производства силикатных материалов используется природное сырье, не содержащее природных радионуклидов выше нормативных показателей. По суммарной удельной активности естественных радионуклидов данные строительные материалы относятся к I классу и пригодны для строительства жилых и общественных зданий без ограничений.

Установлено, что в качестве энергосберегающего сырья для производства автоклавных силикатных материалов можно использовать отложения начальной стадии процессов глинообразования, которые содержат термодинамически неустойчивые минералы, способствующие ускорения фазообразования и оптимизации микроструктуры цементирующего соединения [2].

Эксплуатационные характеристики строительных материалов на основе глинистых пород незавершенной стадии литогенеза и гетеропористость на нано-, микро- и макроуровне способствует созданию в живых комплексах комфортной среды обитания, что может существенно увеличить продолжительность жизни человека.

С использованием песчано-глинистых пород незавершенной стадии глинообразования можно получать эффективные силикатные материалы, использование которых в строительстве позволит повысить комфортность проживания человека. Замена традиционного сырья вскрышными песчано-глинистыми породами позволит снизить содержание отходов в отвалах, улучшить состояние окружающей среды, а также расширить сырьевую базу производства автоклавных силикатных материалов.

Литература:

1. Володченко, А.Н. Силикатные материалы автоклавного твердения на основе алюмосиликатного сырья как фактор оптимизации системы «человек-материал-среда обитания» / А.Н. Володченко, В.С. Лесовик // Известия вузов. Строительство. – 2014. – № 3. – С. 27–33.

2. Лесовик, В.С. Геоника. Предмет и задачи: монография / В.С. Лесовик. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2012. – 213 с.