Научная статья на тему 'Повышение технологической эффективности производства элементов покрытия повышенной степени заводской готовности'

Повышение технологической эффективности производства элементов покрытия повышенной степени заводской готовности Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
219
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник МГСУ
ВАК
RSCI
Ключевые слова
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ / TECHNOLOGY EFFICIENCY / ТРЕХСЛОЙНЫЕ / ПОЛИСТИРОЛБЕТОН / POLYSTYRENE AGGREGATE CONCRETE / МОНОЛИТНОСЛОИСТЫЕ / ПАНЕЛИ / ТЕХНОЛОГИЯ / ЭФФЕКТИВНОСТЬ / ПРОИЗВОДСТВО ПАНЕЛЕЙ / SEMI-LAYER PANELS / LIGHTWEIGHT CONCRETE PANELS / PRECAST CONCRETE

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Быков Е. Н.

В статье приводится описание способа повышения технологической эффективности производства многослойных панелей повышенной степени заводской готовности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Быков Е. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

This article describe the way of increasing technological efficiency production of semilayer panels raised degree to factory readiness.

Текст научной работы на тему «Повышение технологической эффективности производства элементов покрытия повышенной степени заводской готовности»

ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕМЕНТОВ ПОКРЫТИЯ ПОВЫШЕННОЙ СТЕПЕНИ ЗАВОДСКОЙ ГОТОВНОСТИ

E.H. Быков

МГСУ

В статье приводится описание способа повышения технологической эффективности производства многослойных панелей повышенной степени заводской готовности.

This article describe the way of increasing technological efficiency production of semi-layer panels raised degree to factory readiness.

Ha современном этапе экономика России характеризуется высокой энергоемкостью, в 2,3 раза превышающей среднемировой уровень, ив 3,1 раза превышающей средний уровень энергоемкости по странам ЕС. Не смотря на то, что Российская Федерация является одним из основных обладателей и поставщиков на мировой рынок энергетических ресурсов стратегия развития энергетической безопасности страны заключается не в наращивание добычи нефти и газа, и строительстве новых энергетических мощностей, а в эффективном использовании полученной энергии[10].

Здания и сооружения потребляют около 45 % всей вырабатываемой в стране тепловой энергии и относятся к числу ее основных потребителей. Согласно данным Министерства экономического развития РФ промышленность и строительство могут обеспечить одну третью часть (31 %) энергосбережения за счет технических средств

Уже сегодня результаты внедрения энергосберегающих норм и технологий в практику строительства очевидны. Благодаря нововведениям энергопотребление на отопление вновь построенных и реконструируемых зданий за последние 15 лет снизилось на 35-45 % в зависимости от типов зданий [6].

Несмотря на то, что основная доля теплопотерь в зданиях происходит через стены, комплексное решение проблемы теплосбережения зданий и сооружений связано с необходимостью повышения сопротивления теплопередаче чердачных перекрытий и покрытий, тем более, что нормативные требования к ним значительно выше чем для стен.

На сегодняшний день существует достаточное количество разнообразных технологий и конструктивных решений панелей покрытия. Разница заключается в функциональных свойствах, технологичности их применения, объемах прямых и сопутствующих работ на устройство готовой конструкции и как следствие затрат трудовых и материальных ресурсов.

Использование плитных и насыпных теплоизоляционных материалов позволяет решить вопросы повышения энергоэффективности конструкций покрытия, но существенно повышает трудоемкость и стоимость работ (теплоизоляционный материал нуждается в дополнительной защите, требуется подготовка под гидроизоляционное покрытие). Поэтому для зданий со сборными элементами конструкций покрытий и перекрытий перспективным представляется использование трехслойных панелей повышенной заводской готовности, обладающих улучшенными тепло- и звукоизоляцион-

2/2010 ВЕСТНИК

ными свойствами, а также внедрение новых технологических решений, обеспечивающих надлежащее качество при существенном уменьшении трудозатрат.

Начиная со второй 1990-х годов, в связи с известными изменениями требований к энергоэффективности ограждающих конструкций на предприятиях индустриального домостроения произошел массовый переход на производство многослойных ограждающих конструкций. Типовая конструкция представляет собой трехслойную сборную железобетоную панель, с наружными слоями из тяжелого бетона и теплоизолирующим слоем из плитного пенополистирола.

Данная конструкция кровельной панели сегодня широко используется в сборных сериях жилых домов ГСМ-2001, разрабатываемых ЦНИИЭП жилища для строительства в г. Москве и внедряется в жилых блок-секциях П3М, производства ОАО «ДСК-3», разрабатываемых МНИИТЭП. Отличительной особенностью данных панелей является трехслойная конструкция с дискретной связью слоев продольными железобетонными ребрами, армированными каркасами.

К достоинствам данных панелей относятся: высокая степень заводской готовности; низкая трудоемкость работ по возведению конструкции покрытия. К недостаткам стоит отнести: низкую ремонтопригодность; теплотехническую неоднородность конструкции; горючесть и ухудшение эксплуатационных качеств из-за старения полимерного утеплителя. Значительным недостатком конструкций многослойных плит с дискретной связью слоев является присутствие трудоемких операций в процессе заводского производства панелей по раскрою и укладке плит, снижающих технологичность работ и индустриальность изделия целом.

С целью повышения технологичности изготовления, энергетической эффективности и эксплутационных характеристик ограждающих конструкций покрытий, предлагается применение индустриальных изделий [5, 9] представляющих собой трехслойный элемент с теплоизоляционным слоем из бетона низкой теплопроводности, монолитно связанного с наружными слоями из конструкционного или конструкционно-теплоизоляционного бетона (рис. 1). Трехслойные панели с теплоизоляционным слоем из низкотеплопроводных бетонов являются экспериментальными в гражданском и промышленном строительстве, представляя конкурентноспособный, перспективный вариант существующим конструкциям массового применения.

Наружный слой конструкционно - теплоизоляционного бетона Внутренний слой из теплоизоляционного структурно-устойчивого бетона Наружный слой конструкционно - теплоизоляционного бетона

каркасами

Рисунок 1. Схема трехслойной монолитнослоистой панели, армированной объемными каркасами

Отличительная особенность данных изделий заключается в том, что заводское производство элемента многослойной конструкции - последовательная укладка в форму слоев, выполняется в едином технологическом цикле. Благодаря этому достигается:

- значительное снижение трудоемкости изготовления элемента строительной многослойной конструкции [1];

- повышение степени теплотехнической однородности конструкции, за счет отсутствия дискретных связей (позволяет исключить влияние теплопроводных включений) и близких значений плотности материалов составляющих многослойную конструкцию;

- повышение конструкционной прочности и эксплутационной надежности за счет монолитной связи слоев элемента многослойной конструкции [1, 5].

Исследования в области создания многослойных панелей с монолитной связью слоев проводились научно-исследовательскими коллективами НИИЖБ, Московского Государственного Строительного Университета, НИПТИ «Стройиндустрия», Кубанского Государственного Технологического Университета, Братского Индустриального Института, Мордовского Государственного Университета и др. Различный аспекты данной темы разрабатываются, начиная с первой половины 70-х годов минувшего столетия.

Основными требованиями предъявляемыми к бетонам монолитнослоистой конструкции панели, являются: однородность структуры; достаточная прочность в свеже-уложенном состоянии для выдерживания нагрузки от вышележащего слоя; гидравлическая активность вяжущих; безавтоклавное твердение; низкая степень начальной эксплуатационной влажности. По этим показателям невозможно применение полимербе-тонов на легких пористых заполнителях, твердение, которых происходит в течении нескольких часов и ячеистых бетонов скорость снижения влажности которых равняется 2,5% весовой влажности в год [1].

К основным видам бетонов пригодных для использования в качестве теплоизоляционного слоя относятся: крупнопористый керамзитобетон (керамзитопенобетон) [8], перлитобетон, арболит [8], бетоны на стекловидных заполнителях [2], полистиролбе-тон [5, 7, 9, 10] и их модификации.

По совокупности эксплуатационных качеств и изученных свойств совместной работы весьма перспективными для индустриального изготовления многослойных конструкций панелей с монолитной связью слоев представляются поризованный керамзитобетон средней плотностью 800 - 1400 кг/м3 и полистиролбетон средней плотностью 200 - 400 кг/м3 [5, 8, 9]. Данным видам бетонов присущи стабильность заданных свойств, низкая степень начальной эксплуатационной влажности, положительные показатели совместной работы [1, 5, 8].

На сегодня практика изготовления трехслойных монолитнослоистых панелей с теплоизоляционным слоем из легких бетонов не значительна. Большинство конструкций изготовлено ограниченными опытными партиями с использованием имеющейся на заводах оснастки. Между тем, отмечаются положительные примеры использования слоистых конструкций покрытий с использованием в теплоизоляционного слоя из по-листиролбетона [7].

В настоящее время научно-исследовательским коллективом на базе МГСУ проводятся комплексные исследования в области индустриально изготавливаемых энергоэффективных элементов ограждающих конструкций здания, повышенной степени заводской готовности. Исследования направлены на разработку и совершенствование

2/2010

ВЕСТНИК _МГСУ

решений, позволяющих повысить технологическую эффективность индустриального изготовления ограждающих конструкций, и их возведения на строительной площадке.

Проведенный сравнительный анализ трудоемкости заводского изготовления трехслойных панелей покрытия с дискретной связью слоев и трехслойных монолит-нослоистых панелей покрытия позволяет говорить о технологическом преимуществе последних (рис. 2) [3]. Значительное снижение трудоемкости работ (на 35%) при производстве монолитнослоистых панелей, в соответствии с представленной организационной схемой (рис. 3), достигается за счет исключения трудоемких операций по раскрою и укладке плит полистирольного пенопласта, а также за счет сокращения трудозатрат на устройство пространственного арматурного каркаса панели, устанавливаемого за один технологический цикл сразу на всю высоту панели [4].

Стоит отметить, что изменение номенклатуры выпускаемых монолитнослоистых изделий, даже при организации поточной схемы производства, не повлечет за собой значительных изменений ритма и состава технологических операций. Вместе с тем, использование крупноразмерных модульных арматурных каркасов позволяет выпускать широкую номенклатуру монолитнослоистых плит покрытий различной несущей способности.

Список литературы:

1. Аль Зуби Мазен Сайд. Полистиролбетон для монолитнослоистых конструкций: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук./М.:МГСУ, 1994 г.

2. Давидюк А. Н. Прочностные свойства легких бетонов на стекловидных заполнителях для многослойных ограждающих конструкций// Бетон и железобетон - 2008. - № 6.]

3. Единые ведомственные временные нормы и расценки на изготовление сборных бетонных и железобетонных конструкций и деталей для жилищного строительства (конвейерная и кассетная технология). Управление организации труда и заработной платы министерства.-1986 г. Центральная нормировочно-исследовательская станция ; Единые нормы времени и расценки на изготовление железобетонных и бетонных изделий и конструкций. Выпуск 1. Формовка изделий. М.1985. Министерство энергетики и электрофикации.

4. Кац Г. Л. Заводское производство конструкций общественных зданий / Г. Л. Кац. - М. : Стройиздат, 1988. - 194 с.

5. Король Е. А.. Трехслойные ограждающие конструкции из легких бетонов и особенности их расчета: Монография./М.: Издательство АСВ, 2001. - 256 с.

6. Матросов Ю. A.//Academia 5, 2009, стр. 283-290.

7. Садович М. А. Пенополистиролцементные композиции в строительных материалах: результаты исследования и внедрения в строительство. - Братск: БрГТУ, 2000. - 147 с.

8. Совершенствование легких бетонов и конструкций из них / ред. Путляев И.Е. - М. : 1988. - 123 с. : ил., табл. - Б. ц.

9. Чиненков Ю. В., Король Е. А. Особенности расчета изгибаемых трехслойных ограждающих конструкций с теплоизоляционным слоем из полистиролбетона // Изв. вузов. Стр-во. — 1997. — №9. — с. 80-86: ил. Рекомендации по расчету трехслойных изгибаемых железобетонных ограждающих конструкций с теплоизоляционным слоем из полистиролбетона.

10. «Энергетическая стратегия России на период до 2020 года». Утв. распоряжением Правительства Российской Федерации № 1234-р от 28 августа 2003 года.

Ключевые слова: энергоэффективность, трехслойные, полистиролбетон, монолитнослои-стые, панели, технология, эффективность, производство панелей

Key words: semi-layer panels, polystyrene aggregate concrete, technology efficiency, lightweight concrete panels, precast concrete.

Рецензент: д.т.н., проф. EA. Король

e-mail автора: [email protected].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.