Шире внедрять легкие бетоны на базе шунгизита и вспученного перлита
Производство строительных материалов и изделий из шунгитовых и перлитовых пород интенсивно развивается начиная с 1972 г. За это время существенно улучшилось снабжение легкобетонными конструкциями из шунгизитобетона строек северо-западных районов европейской части СССР. До недавних пор в этих районах применяли привозные пористые заполнители, что сдерживало и удорожало изготовление легкобетонных ограждающих и несущих конструкций. Так, в Петрозаводск (Карельская АССР) возили керамзит из Ленинградской области, а в Архангельск — из Куйбышева, так как местные глины при обжиге не вспучиваются и, следовательно, непригодны для производства керамзита. Ученые и строители проявили ценную инициативу и предложили для изготовления искусственного пористого заполнителя использовать шунгит, залегающий в Карелии.
Ранее шунгит (разновидность глинистого сланца) был известен в основном как облицовочный материал и использовался в строительстве в ограниченных объемах. Оказалось, что при обжиге во вращающихся печах при температуре 1100—1150°С шунгит вспучивается в несколько раз, в итоге получается легковесный пористый заполнитель, не уступающий по своим свойствам привозному керамзиту. При этом обжиг шунгита можно производить упрощенным сухим способом без предварительного формования гранул и их сушки.
Накопленный опыт использования карельских шунгитовых сланцев в качестве сырья для производства легкого заполнителя существенно улучшил обеспечение строительной индустрии северного и северо-западного районов и частично центра европейской части нашей страны этим материалом. В данных районах уже насчитываются 16 предприятий, на которых организовано производство экономичного местного пористого заполнителя — шунгизита с малой объемной насыпной массой (от 400 до 600 кг/м3), что позволило полностью исключить завоз дорогостоящего керамзита. Указанные предприятия централизованно обеспечиваются фракционированным сырьем с Кондопожского дробильно-сортировочного завода Мин- стройматериалов СССР, работающего на базе Нигозерского месторождения. Производительность завода — 560 тыс. м3 фракционированного шунгита, из которого можно получить до 1—1,5 млн. м3 пористого шунгизитового гравия и песка, качество которых вполне удовлетворяет требованиям ГОСТ 9757—73. В Карелии ведется разведка новых месторождений шунгитовых пород, и есть основание считать, что таким сырьем строители будут обеспечены на долгие годы.
Для успешного внедрения конструкций из шугизитобетона научно-исследовательские и проектные организации провели большую подготовительную работу. Сотрудники НИИЖБ, ЦНИИЭП жилища, НИИ строительной физики и ряда других ведущих исследовательских и проектно-конструкторских институтов при активной помощи работников строительных организаций Минпром- строя СССР (Главсевзапстрой и Глав- архангельскстрой), Минтяжстроя СССР (Главмурманскстрой), Минстроя СССР (Главверхневолжскстрой) и других организаций в короткий срок выполнили большой объем исследований и разработок. В частности, были уточнены требования к составляющим шунгизитобе- тона и конструкциями на его основе, выявлены оптимальные составы шунги- зитобетона марок М 50—250 и изучены его основные физико-технические показатели, а также свойства различных конструкций из этого эффективного материала.
Комплексные исследования показали, что ограждающие конструкции из шун- гизитобетона ло своим теплозащитным качествам в ряде случаев превосходят керамзитобетонные. Они могут широко применяться не только в Карельской АССР, Архангельской и Мурманской областях, но и в других районах страны с расчетной зимней температурой наружного воздуха до —55°С.
За истекшие 5 лет были разработаны и внедрены в производство около 20 нормативных и других документов по технологии получения шунгизитового гравия и бетона на его основе, в том числе два стандарта на шунгитовое сырье и шунгизит, рекомендации по изготовлению и применению в строительстве конструкций из шунгизитобетона с привязкой их к отдельным заводам; кроме того, составлены перспективные типовые проекты зданий с комплексным применением шунгизитобетона. Сотрудники НИИЖБ и других организаций испытали изготовленные в производственных условиях ограждающие и несущие конструкции для зданий и сооружений гражданского, промышленного и сельскохозяйственного назначения. Полученные данные способствовали разработке основной нормативно-технической документации на проектирование и изготовление различных конструкций из шунгизитобетона.
Шунгизитобетон уже нашел широкое применение в ряде районов нашей страны. Так, за 1972—1976 гг. только предприятиями Главсевзапстроя Минпромстроя СССР в Карельской АССР изготовлено более 1 млн. м2 стеновых панелей, что позволило сберечь около 2 млн. р. За это время организации главка соорудили свыше 80 пятиэтажных жилых домов серии 1-335А (на 100 квартир каждый), 7 девятиэтажных крупнопанельных жилых домов серии 111-75 (на 144—216 квартир каждый), свыше 30 объектов производственного назначения, в том числе на Сегежском и Кондопожском бумажных комбинатах, корпус завода «Тяжбуммаш» в Петрозаводске, объекты Сумской птицефабрики, шунгитовый дробильно-сортировочный завод и т. д.
Строители Главархангельскстроя Минпромстроя СССР, которые производят сейчас 100 тыс. м3 шунгизита в год, за прошедшие 5 лет построили крупнопанельные жилые дома серий I-464A и 1-335АК, болыцое число промышленных объектов, в гом числе 3-ю очередь Котласского целлюлозно-бумажного комбината и ТЭС-3 в пос. Коряжма, очистные сооружения городского водопровода в Архангельске, здание института Гипродрев, гаражи, животноводческий комплекс в Ластоле, комплекс зданий Северо-Онежского бокситового рудника и т. д. Применение шунгизита в Архангельской области позволило ликвидировать дефицит в легком пористом заполнителе, сократить нерациональные перевозки и получать ежегодно экономический эффект в сумме 250 тыс. р. Строители Мин- тяжстроя СССР при сооружении объектов комбината «Апатит» с целью увеличения его годовой мощности на 1,2 млн. т концентрата) широко применяли конструкции из шунгизитобетона. По этому же пути пошли организации, застраивающие г. Североморск.
В Главверхневолжскстрое Минстроя СССР, начиная с 1972 г., достигнут наибольший объем производства шунгизита — 900 тыс. м3 и легких бетонов на его основе — 600 тыс. м3. Широка номенклатура выпускаемых изделий: стеновые панели жилых домов, панели типа ПСЛ, серии ИИ-04, комплексные плиты покрытий, плиты пустотного настила, блоки-перемычки и другие железобетонные конструкции из шунгизитобетона марок до М 200.
Следует иметь в виду, что техникоэкономические показатели заводов по производству шунгизита на 25—30% выше, чем предприятий, выпускающих керамзит. Общий ежегодный объем выпуска стеновых конструкций из шунгизитобетона достиг 1,5 млн. м2, что позволило сэкономить более 3 млн. р. в год. Облегчение конструкций привело к снижению массы построенных зданий на 1 млн. т, расхода стали — на 10 тыс. т.
Достигнуты успехи и в применении вспученного перлита. Этот эффективный пористый заполнитель выпускают в нашей стране более 40 предприятий общей годовой мощностью около 2,5 млн. м3. В десятой пятилетке намечается увеличить производство вспученного перлита до 4—6 млн. м3, из них 1,5—2 млн. м3 будет использовано в качестве пористого заполнителя для легкого бетона.
Добыча перлитового сырья сейчас осуществляется в Прикарпатье (Береговское месторождение), Армянской ССР (Арагацкое месторождение), в Бурятской АССР (Мухор-Талинское месторождение) и в меньшем объеме— в Приморском крае (Неждановское месторождение). Перлитовая порода залегает в других районах (в Казахстане, Восточной Сибири, на Камчатке и др.) и может быть использована для получения вспученного заполнителя. Добытая порода указанных четырех месторождений транспортируется к находящимся в различных районах установкам для обжига и вспучивания.
Вспученный перлит объемной насыпной массой до 150 кг/м3 (ГОСТ 10832—74) используется для изготовления штучных теплоизоляционных и звукоизоляционных материалов на различных вяжущих, а также для мастичной теплоизоляции и засыпок. Накоплен опыт применения бетона на вспученном перлите для теплоизоляции трубопроводов при бесканальной прокладке тепловых сетей, для изготовления фосфогелевых плит и др. Сейчас в Мытищах (Московская обл.) работает наиболее мощный в стране завод, выпускающий в год 250 тыс. м3 вспученного перлита, из которого главным образом изготовляются теплоизоляционные изделия.
Вспученный перлит объемной насыпной массой более 150 кг/м3 применяется также для изготовления ограждающих конструкций (главным образом однослойных панелей и крупных блоков наружных стен) жилых, гражданских, промышленных и сельских зданий. За истекшие 5 лет построены дома жилой площадью около 2 млн. м2 из однослойных бетонных панелей с применением вспученного перлита. При этом керамзитоперлитобетон применяется на Украине (в Киеве, Львове, Хмельницке и Одессе), а перлbтобетон — в Восточной Сибири (в Шелехове, Чите, Иркутске, Братске, Улан-Удэ, Красноярске), а также на Камчатке. Только в 1975 г. предприятиями Главвостоксибстроя Минпромстроя СССР было изготовлено 100 тыс. м3 конструкций из перлитобетона и керамзитоперлитобетона.
В отдельных местах внедряются комплексные полносборные конструкции покрытий промышленных зданий (в Шелехове, Николаеве, Броварах и Улан- Удэ) и междуэтажных перекрытий жилых и гражданских зданий. Совмещенные покрытия имеют теплоизоляционный слой из цементного перлитобетона, битумоперлита или засыпку из перлита. Наиболее широко применяется для
утепления покрытий битумоперлит. Этим материалом утеплены покрытия промышленных и общественных зданий площадью свыше 3 млн. м2. В опытном порядке начато строительство зданий со стенами из трехслойных навесных панелей, изготовленных на базе вспученного перлита, с отделкой алюминиевыми (Мытищинское опытное производственное предприятие) или асбестоцементными листами (административное здание в Сетуни).
Как показывает практика, экономически целесообразна перевозка перлитовой породы к месту обжига на расстояние до 2000 км в связи с тем, что при обжиге гранулы перлитовой породы увеличиваются в объеме в 8—15 раз (в зависимости от месторождения). Вспученный перлит имеет небольшую объемную насыпную массу, что позволяет уменьшить объемную массу бетона на 200—300 кг/м3 и соответственно снизить на 4—8 см толщину ограждающих конструкций.
В настоящее время утверждены типовые рабочие чертежи ограждающих конструкций из легкого бетона на базе вспученного перлита. К ним относятся одно- и двухслойные стеновые панели для массового жилищного, гражданского и промышленного строительства (серий I-464M, I-335AK, 1-467, ИИ-04-5 и т. п.), одно- и двухслойные панели совмещенных крыш для опытного жилищного строительства (серия 1-165- 2вм), преднапряженные керамзитобетонные стеновые панели длиной 12 м для отапливаемых промышленных зданий и т. д.
Исследованиями конструкций из легких бетонов на базе вспученного перлита занимается большая группа научно-исследовательских и проектных институтов (ЦНИИЭП жилища, НИИЖБ, ЦНИИПромзданий, Киевский НИИСМИ, Минский НИИСМ, АрмНИСА, НИИСК, ЦНИИЭПсельстрой и др.). Результаты исследований легли в основу «Методических рекомендаций по технологии производства и применения в жилищно-гражданском, промышленном и сельском строительстве ограждающих конструкций из легких бетонов на основе вспученного перлитового песка» (Киев, 1976). Одновременно разрабатываются также новые эффективные конструкции из бетона на базе вспученного перлита.
Пятилетняя практика внедрения конструкций из шунгизитобетона и бетона на вспученном перлите подтвердила высокую эффективность этих легких бетонов. Однако для их дальнейшего внедрения следует решить некоторые организационные вопросы. Так, нужно добиться, чтобы заводы — изготовители пористых заполнителей поставляли сырье, соответствующее требованиям ГОСТа. Шунгит должен иметь коэффициент вспучивания не менее 3, а также быть разделенным по фракциям с более высокой однородностью. Одновременно нужно решить проблемы транспортирования шунгитового щебня потребителям. Необходимо также в кратчайшие сроки произвести разведку новых месторождений шунгитовых сланцев и начать строительство дробильно-сортировочных заводов. Следует изыскивать месторождения глинистых сланцев, диалогичных шунгитовым.
Заводы, поставляющие вспученный перлит для изготовления железобетонных конструкций, должны быть оборудованы вращающимися печами или печами с кипящим слоем с тем, чтобы объемная насыпная масса заполнителя была больше 150 кг/м3. При изготовлении бетона на таком заполнителе следует предусматривать дополнительные меры по борьбе с пылью. Надо шире применять поверхностно-активные добавки для приготовления бетонной смеси и эффективные способы тепловой обработки, понижающие влажность, изделий. Важно провести мероприятия по уменьшению стоимости вспученного перлита и т. д.
Необходимо, чтобы эти вопросы были решены, и тогда план по производству строительных материалов и изделий из шунгитовых и перлитовых пород в десятой пятилетке будет выполнен.