Конструкции с применением перлита в жилищно-гражданском строительстве
На основе исследований, выполненных ЦНИИЭП жилища, НИИСФ и ВНИИСТРОМ, на предприятиях Главвостоксибстроя с 11959 г. начато производство наружных стеновых панелей толщиной 35 см из перлитобетона для жилых домов (серии 1-464С ЦНИИЭП жилища). Применение перлитобетона марок М 50—75 объемной массой 800— 900 кг/м позволило получить значительный технико-экономический эффект. По сравнению с ранее применявшимися стенами толщина снижена в 2 раза, масса — в 5 раз, а стоимость 1 м2 уменьшена на 18%. С 1961 г. Шелеховский ЖБИ выпускает панели для промышленных и гражданских, а с 1966 г.—для сельских зданий.
Главной Государственной инспекцией обследована наружная стена из перлитобетона промышленных и жилых зданий, дано заключение об их удовлетворительном состоянии. Натурными теплофизическими наблюдениями ЦНИИЭП жилища и НИИСФ установлено высокое термическое сопротивление перлитобетонных стеновых панелей: их фактическое значение превышает требуемое на 12%. Обследования ЦНИИЭП жилища и НИИЖБ состояния арматуры показали отсутствие ее коррозии в панелях с бетоном плотной структуры.
С 1967 г. действует Иркутский домостроительный комбинат мощностью 140 тыс. м2 жилья в год, выпускающий стеновые панели из керамзитоперлитобетона марки М 75, объемной массой 1000 кг/м3 для жилых домов улучшенных серий — I-464AC, а затем 1-464ДС. Одновременно предприятия Бурятии освоили выпуск перлитобетонных панелей для зданий различного назначения. Главвостоксибстроем построено свыше 11 млн. м2 жилой площади домов с наружными стенами из перлитобетона и керамзитоперлитобетона, а также многочисленные здания культурно-бытового назначения — гостиницы, кинотеатры и др.
На предприятиях Главвостоксибстроя освоен выпуск раздельных панелей из керамзитоперлитобетона марки М 100 для оснований полов, комплексных междуэтажных панелей перекрытий жилых домов, а также комплексных плит покрытий с теплоизоляционным слоем перлитобетона.
Опыт эксплуатации зданий различного назначения с ограждающими конструкциями на основе вспученного перлита в суровых климатических условиях Восточной Сибири, районах с повышенной сейсмичностью свидетельствует о высокой эффективности, надежности и технико-экономической целесообразности его применения.
Одесским ДСК Промстроя Минпромстроя СССР накоплен многолетний опыт использования перлита. Осуществляется строительство жилых девятиэтажных домов серии 111-94 Укргорстройпроекта с наружными стенами из керамзитоперлитобетона марки М 75 и 16-этажных домов серии ОГ КиевЗНИИЭП.
Состав бетона на 1 м следующий: перлитовый песок (у =150 кг/м3) — 0,65 м3; керамзитовый гравий фракций 5—40 мм (у = 450—500 кг/м3)—il м3; цемент марки М 400—240 кг; вода — 240—260 л.
При использовании перлита объемной массой менее 150 кг/м3 в состав бетонной смеси вводят кварцевый песок в количестве 200 кг/м3. Расход керамзита — il м3, перлитового песка — 0,32 м3, цемента — 240 кг/м3, воды — 200—220 л. Применяется воздухововлекающая добавка СНВ в количестве 0,15% массы цемента. Однако применение кварцевого песка вместо вспученного перлита нельзя признать целесообразным в связи с ухудшением теплотехнических показателей керамзитоперлитобетона.
В г. Фрязине (Московская обл.) построено 5 экспериментальных жилых домов серии 111-121 с наружными стенами из керамзитоперлитобетона. ЦНИИЭП жилища разработал «Альбом рабочих чертежей двухмодульных стеновых панелей из керамзитоперлитобетона для жилых домов».
Исследования ЦНИИЭП жилища позволили установить возможность снижения толщины стеновых панелей на 5—7 см за счет использования вспученного перлита по сравнению с поризованным керамзитобстоном на кварцевом песке. При применении стеновых панелей толщиной 300 мм из керамзитоперлитобетона марки М 75 для зданий до 9 этажей вместо панелей толщиной 350 мм из керамзитобетона марки М 50 для пятиэтажных зданий получен существенный эффект. Стоимость 1 м2 панелей снижена на 1,6 р., а расход цемента и арматуры — на 15%.
В системе Минстроя СССР в 1975— 1976 гг. построено 7 заводов в Ленинграде, Таллине, Тамбове, Воронеже, Ярославле, Саратове мощностью по 60 тыс. м3 вспученного перлита и в Горьком мощностью 100 тыс. м3 в год. Указанные предприятия выпустили опытные партии перлита, а в Воронежском территориальном управлении за истекшие два с половиной года изготовлено 70 тыс. м3 вспученного перлита.
ЦНИИЭП жилища совместно с Воронежским ЖБК изготовил опытные стеновые панели из керамзитоперлитобетона марки М 100 и поризованного керамзитобетона (при равных расходах цемента) для жилых домов, возводимых на трассе БАМа. Панели из поризованного керамзитобетона имели объемную массу 1610 кг/м3 в сухом состоянии, а из керамзитоперлитобетона — 1180 кг/м3. Однако наилучшие показатели получены СКВ Прокатдеталь совместно с ЦНИИЭП жилища при формовании двухмодульных керамзитоперлитобетонных панелей: при расходе цемента марки М 400 211 кг/м3 получен керамзитоперлитобетон марки М 100 объемной массой 900 кг/м3.
Минпромстройматериалов Молдавской ССР наметил строительство в Кишиневе печт кипящего слоя, разработанной ВНИИСТРОМ, для производства вспученного перлитового песка на сырье Береговского месторождения. В связи с этим ЦНИИЭП жилища провел лабораторные и зоводские исследования по изготовлению керамзитоперлитобетонных панелей.
На основании опытно-промышленной партии вспученного перлитового песка кипящего слоя на Кишиневском заводе ЖБИ изготовлены опытные керамзитоперлитобетонные панели.
В системе Минсельстроя СССР за последние годы построены заводы по производству вспученного перлита в Кировсельстрое и Каббалксельстрое мощностью по 30 тыс. м3 в год. Кроме того, строятся заводы мощностью 50 тыс. м3 в год в Чечингсельстрое, Дагсельстрое, Липецксовхозстрое, Ростовсельстрое и Севосетинсельстрое, мощностью 100 тыс. м3 в год в Бурятсельстрое.
Вспученный перлитовый щебень и песок будут использованы для изготовления ограждающих конструкций зданий, намечен большой объем использования вспученного перлитового песка для штукатурных растворов (около 200 тыс. м3).
ЦНИИЭПсельстрой совместно с Оргтехстроем и Владимирсельстроем осуществил работы по строительству экспериментального 9-этажного жилого 126-квартнрного дома в Александрове. Здесь применен штукатурный перлитовый поризованный раствор толщиной 2,5 см и сверху известково-песчаный слой толщиной 0,5 см для кирпичных стен, за счет чего толщина стен уменьшена с 64 ДО! 51 см. На 20% снижен расход кирпича, трудозатраты уменьшились на 19%, а стоимость — на 12%. Путем натурных теплотехнических наблюдений ЦНИИЭП жилища установлено, что фактическое термическое со- - противление кирпичных стен уменьшенной толщины, оштукатуренных перлитовым раствором, соответствует требуемому с расчетной температурой наружного воздуха —27вС.
Многолетний опыт изготовления перлитобетонных н керамзитоперлитобетонных панелей свидетельствует о возможности изготовления их на всех действующих заводах. При этом обязательными условиями являются организация склада перлитового песка и пневмотранспорта его на растворобетонный узел; Применение перлитового песка марки М 200 и более, соответствующего требованиям ГОСТ 9757—73. Для уменьшения влажности бетона необходимо применять поверхностно-активные и гидрофобные добавки (мылонафт, ЦНИИПС-1, СНВ, омыленную канифоль в количестве не более 0,15—0,2% маосы цемента), а тепловую обработку производить в условиях, способствующих испарению влаги: контактным прогревом форм в пакетах, электропрогревом и др.
Исследования ЦНИИЭП жилища, определяющие влияние вида теплового агрегата на свойства перлита и бетонов на его основе, свидетельствуют о том, что песок, получаемый в шахтной печи, отличается наибольшей пористостью, водопоглощением, наличием пылеватых фракций, что вызывает его повышенный расход, увеличивает объем воды затворения на 15—25% и расход цемента по сравнению с бетоном, изготовленным на песке, вспученном во вращающейся печи и в печи кипящего слоя. Кроме того, легкие бетоны на перлитовом песке, изготовленном в шахтной печи, отличаются повышенной водопроницаемостью.
ЦНИИЭП жилища разработал конструкции совмещенных крыш в виде изделий полной заводской готовности. Разработаны варианты с несущей панелью из керамзитоперлитобетона марки М 100 размером на комнату с утеплением перлитофосфогелиевыми или перлитопластбетонными плитами, а также вспученным перлитовым песком, изготавливаемые в едином производственном цикле
Перспективным является также применение легкобетонных панелей с утепляющим внутренним слоем из перлитового раствора, улучшающим теплотехнические свойства наружных стен. Опыт, накопленный в г. Фрязине, позволил установить целесообразность применения керамзитоперлитобетона для наружных стен в монолитном домостроении.
Для совершенствования качества вспученного перлита и конструкций на его основе необходимо осуществить реконструкцию Арагацкого и Береговского карьеров перлитового сырья, закончить строительство Мухор-Талинского карьера и обеспечить предприятиям по выпуску вспученного перлита поставку сырья по фракциям (0,5—2,5; 2,5—5 и 5—10 мм). Необходимо осуществить дифференцированный подход к выбору технологических агрегатов для вспучивания перлита в зависимости от его использования. Следует расширить объем применения вспученного перлита для однослойных легкобетонных наружных стен жилых, гражданских и промышленных зданий, начать выпуск индустриальных конструкций крыш, утепленных вспученным перлитом и изделиями на его основе, а также осуществить промышленное изготовление сухих гипсоперлитовых и цементно-перлитовых смесей и растворов. Для общественных большепролетных зданий и сооружений запроектировать и внедрить арочные и сводчатые покрытия с несущей частью н теплоизоляцией на основе вспученного перлита. Необходимо расширить изучение и обобщение зарубежного опыта применения перлита с целью внедрения его в отечественную практику строительства.