Шунгизитобетон — новый эффективный строительный материал
Трест Апатитстрой возводит промышленные объекты в условиях Заполярья. Благодаря развитию собственной промышленной базы организован выпуск широкой номенклатуры железобетонных изделий. Однако длительное время де был решен вопрос о замене кирпичных стен панельными из-за отсутствия необходимых материалов. После того, как в Карелии были найдены значительные запасы шунгитовых сланцев, трест организовал производство легкого заполнителя — шунгизитового гравия. Для этого в 1972 г. по проекту треста Оргтехстрой Главмурманскстроя смонтировали промышленную установку (рис. 1), состоящую из противоточной, непрерывного действия вращающейся печи длиной 22 и диаметром 1,6 м, пластинчатого холодильника и подъемнотранспортного оборудования. В процессе эксплуатации установка претерпела ряд конструктивных и технологических изменений, что позволило стабилизировать ее работу и ежегодно выпускать 22 — 24 тыс. м3 шунгизита. Производство пористого заполнителя позволило тресту возводить производственные здания практически полностью из крупнопанельных сборных конструкций. В 1971 г. их выпуск увеличился на 10,7%; в 1972 г. на 22, а в 1976 г. на 40%. Производительность труда выросла за те же годы соответственно на 7,1; 8,3 и 2,2%. Себестоимость строительства снизилась на 8,22; 9,14 и 2,4%. Эффективность всего строительного производства повысилась, конечно, пе только благодаря применению шунгизитобетона и конструкций на его основе, но это внедрение явилось определяющим фактором при строительстве общественных и промышленных зданий. Большую помощь тресту оказали ВНИИстром, НИИКерамзит, НИИСФ и НИИЖБ. Исследователи совместно с работниками треста подобрали оптимальные составы и определили технологические параметры его приготовления.
В результате начат выпуск стеновых наружных панелей промзданий серий СТ-02-31 и 1-432-5. Техническая характеристика шунгизитобетона, применяемого для этих панелей, следующая: объемная масса 1200 кг/м9, прочность при сжатии 50 кгс/см, коэффициент теплопроводности 0,26 кка,ч/(ч-м-°С). Состав 1 м шунгизитобетона: шунгизит фракции 5—20 мм — 950 л, шунгизитовый песок (дробленый) —610 л, цемент марки М 400 — 220 кг,.вода — 260 л.
Применяемый шунгизит представляет собой гравий объемной массой 550— 600 кг/м3, прочностью в цилиндре 10— 12 кгс/см, что соответствует требованиям ГОСТ 19375—73 «Гравий шунгизитовый». Однако эти показатели недостаточны для эффективного использования его в несущих конструкциях. С целью расширения области применения шунгизитобетона в ограждающих конструкциях НИИЖБ разработал применительно к условиям Заполярья состав с введением клеекаиифольного пенообразователя (рис. 2). Для выпуска такого бетона в 1974 г. была оборудована секция бетоносмесительного узла. Характеристика шунгизитобетона следующая: объемная масса 1000—1100 кг/м; прочность при сжатии 50 кгс/см. Состав на 1 м бетона: шунгизитовый гравий фракции 5—20 мм—1100 л, портландцемент марки М 400—300 кг, вода—130 л, клееканифольный раствор пенообразователя — 45 л.
Если объемная масса бетона 1200 и 1100 кг/м получается стабильно, то шунгизитобетон с у«=1000 кг/м и ниже требует дополнительного изучения. Объем производства в тресте шунгизитобетонных строительных конструкций с каждым годом увеличивается. За 4 последних года девятой пятилетки было изготовлено и смонтировано 25,6 тыс. м3 стеновых панелей промзданий, а за 1976 г. — уже 14,5 тыс. м. Наиболее ярким примером эффективного применения шунгизитобетона является замена кирпичных стен панельными при строительстве объектов пускового комплекса апатитонефелиновой фабрики производственного объединения «Апатит». Это мероприятие в сочетании с передовыми методами организации труда и производства строительно-монтажных работ в суровых климатических условиях позволило за 2 года (по плану 2,5 года) ввести в эксплуатацию мощности по выпуску 1,2 млн. т апатитового концентрата без остановки действующей фабрики. Применение новых прогрессивных материалов значительно снизило массу ограждающих и несущих конструкций, объемы земляных работ (за счет уменьшения сечения фундаментов) и повысило долговечность зданий.
В тресте постоянно расширяют номенклатуру деталей из шунгизитобетона и его разновидности — шунгизитопенобето- на. Освоена серия ИИ-04, в текущем году начато изготовление легкобетонных перегородок серии 1-4Э1.5. С ростом выпуска шунгизитового гравия предполагается освоить изготовление легкобетонных плит покрытий и перекрытий крупнопанельных домов. Строителям треста предстоит освоить новые площадки, так как геологи идут все дальше в Хибины. И, естественно, одной из эффективнейших мер в этом направлении является снижение массы строительных конструкций, что уменьшит объемы перевозок, позволит увеличить размеры деталей и повысить сборность сооружений.
Исследования, проводимые в НИИЖБ и НИИСФ, показали, что шунгизитобетон по сравнению с тяжелым бетоном при одинаковых марках обладает меньшей объемной массой, повышенной морозостойкостью, высоким звуко- и теплоизолирующими свойствами, поэтому применение его также в несущих строительных конструкциях повысит эксплуатационные характеристики зданий и сооружений.
Мероприятия по увеличению выпуска шунгизитового гравия будут осуществлены при проводимой сейчас реконструкции завода Его годовая мощность составит 100 тыс. м3 за счет установки двух печей ббльшего диаметра, холодильников, а также путем расширения складов сырья и готовой продукции. Ввод в 1978 г. цеха однослойных панелей мощностью 20 тыс. м3 позволит специализировать это производство, а также выпускать несущие шунгизитобетонные конструкции. Шунгизитобетон и тяжелый бетон готовят на одном и том же технологическом оборудовании, что вызывает дополнительные трудности и снижает технические характеристики. Хотя весь шунгизитовый гравий практически идет на изготовление стеновых панелей, его, однако, не хватает для полной замены кирпичной кладки. Выпуск сдерживается малой мощностью установки и отсутствием местного шунгизитового сырья. Мурманская геологоразведочная экспедиция ведет поиск новых месторождений на Кольском полуострове. Исследования первых технологических проб дали положительные результаты. В связи с этим есть все основания для увеличения объема производства шунгизита и изделий из него.
Еще одним сдерживающим фактором в расширении области применения шунгизитобетонных конструкций является слишком осторожное к ним отношение местных и центральных проектных институтов. Так, разработанные в 1975 г. НИИЖБ «Рекомендации по изготовлению и применению в строительстве конструкций из шунгизитобетона» предусматривают целый ряд конструкций. Однако в каждом случае при освоении нового их вида или серии необходимы дополнительные исследования, натурные испытания. По нашему мнению, следует разработать такой нормативный документ, который позволил бы использовать шунгизитобетон в более широких пределах. Для производства несущих конструкций из шунгизитобетона необходимо стабилизировать однородность шунгитового щебня, идущего на обжиг.