книги / Современные материалы и технологии в строительстве

Одной из важных проблем при использовании товарных растворных смесей является время использования цементного раствора (до момента начала схватывания цемента), а также точное соблюдение поставляемой растворной смеси с объемом, требуемым для укладки.

Поскольку выполнить все это в условиях строительства, особенно в удаленных районах, достаточно сложно, часто готовятся смешанные растворные смеси непосредственно на строительной площадке.

Это лишь некоторые из проблем, возникающих на строительной площадке при использовании растворных смесей.

При выполнении ремонтно-строительных работ проблемы обеспечениякачества растворов стоят еще острее. Как правило, объемы применения растворных смесей при ремонтах значительно меньше, чем при новом строительстве, а неравномерность спроса на растворную смесь во времени очень высока. Кроме того, перевозка небольших по объему порций растворных смесей к месту выполнения работ экономически нецелесообразна. По этой причине при небольших объемах ремонтных работ растворные смеси готовились на месте в растворосмесителях или вручную.

Еще бóльшие проблемы возникали у граждан, которые выполняли ремонтные работы самостоятельно.

Сухие растворные смеси

Применение сухих растворных смесей снимает многие вопросы к их качеству. В настоящее время в России производится огромный ассортимент сухих растворных смесей различного состава и назначения. В отличие от товарных растворных смесей сухие отличаются стабильным составом и свойствами.

В их составе нет воды, и они готовятся из высушенных материалов. Для сохранения заданных свойств смеси в течение их гарантийного срока упакованы в 2- или 3-слойные мешки различной массы. Каждыймешоксодержит инструкциюпо применению смеси.

41

Возможна поставка сухих растворных смесей и в больших мягких контейнерах, так называемых «биг бэгах» (big bag), в том числе без модифицирующих добавок. Масса таких контейнеров составляет, как правило, от 800 до 1500 кг. Такие поставки актуальны при строительстве вудаленной от производственнойбазы местности.

Государственный стандарт ГОСТ 31189–2015 «Смеси сухие строительные. Классификация» предлагает такую классификацию сухих строительных смесей:

–по условиям применения смеси подразделяют на смеси для внутренних и наружных работ. Очевидно, что основным кри-

терием выбора смеси по назначению являются вид вяжущего в смеси и его гидравлические свойства;

–по наибольшей крупности зерен заполнителя смеси делят на растворные (менее 5 мм) и бетонные (более 5 мм). Растворные, в свою очередь, подразделяют на крупнозернистые (менее

5 мм), мелкозернистые (менее 1,25 мм) и тонкодисперсные (ме-

нее 0,2 мм);

–по виду вяжущего смеси могут быть цементными, гипсо-

выми, известковыми, магнезиальными, полимерными или смешанными;

–по функциональному назначению смеси имеют очень широкий спектр:

1)кладочные толстостенные (толщина слоя более 5 мм) и тонкостенные (толщина слоя до 5 мм);

2) штукатурные тяжелые (средней плотностью более 1300 кг/м3), легкие (средней плотностью менее 1300 кг/м3) и особо тяжелые (средней плотностью более 2300 кг/м3);

3)шпаклевочные – выравнивающие и финишные;

4)клеевые для укладки облицовочных материалов (облицовочная плитка) и листовых материалов (ГКЛ, СМЛ и т.п.);

5)затирочные (шовные) для узких швов (до 6 мм включительно) и для широких швов (более 6 мм);

6)напольные по назначению для устройства стяжек, вы-

равнивания слоев (прослоек) и финишных покрытий. Смеси для

42

напольных покрытий могут быть самовыравнивающиеся и вы-

равниваемые;

7)ремонтные – поверхностно-восстановительные, объемновосстановительные конструкционные и инъекционные;

8)изоляционные – гидроизоляционные (поверхностные, про-

никающие, инъекционные); тепло-звукоизоляционные (теплоизо-

ляционные (средней плотностью менее 500 кг/м3)), теплоизоляци-

онно-конструкционные (более 500 кг/м3) и звукоизоляционные;

9)специальные – защитные (огнезащитные, огнеупорные и жаростойкие, ингибирующие, коррозионно-защитные, радиаци- онно-защитные, биоцидные);

10)специальные реставрационные и обеспечивающие: соответствие механическим свойствам реставрируемого объекта, аутентичности состава смеси или соответствие внешнему виду реставрируемого объекта;

11)смеси для фасадных теплоизоляционных композиционных систем с наружными штукатурными слоями для устройства

клеевого слоя, выравнивающего слоя или финишного декоратив- но-защитного слоя;

– по способу нанесения смеси делятся на смеси для механи-

зированного и ручного нанесения [10].

Сухие смеси имеют ряд преимуществ перед традиционными товарными смесями:

стабильность состава и свойств, сохранение свойств в течение долгого времени (гарантийного срока);

научная обоснованность составов смеси;

упрощение доставки смесей на строительный объект и возможность долговременного хранения;

обеспечение увеличения производительности труда строительных рабочих в 2–5 раз, особенно при использовании специальной техники;

уменьшение потерь растворных смесей.

43

Несмотря на очевидные, казалось бы, преимущества сухих смесей перед товарными растворными смесями, они не вытеснили традиционные растворные смеси. Практически полное замещение традиционных растворов произошло только в секторе строительно-ремонтных работ (офисные помещения, индивидуальное жилье, магазины, административные помещенияи т.п.).

На протяжении последних трех лет в России наблюдается подъем производства сухих строительных смесей. В 2019 году в России было произведено 9 882,1 тысяч тонн сухих смесей, что на 3,3 % больше объема производства предыдущего года.

Лидером производства смесей строительных в (тысяч тонн) от общего произведенного объема является Центральный федеральный округ с долей около 37,3 %.

В период 2017–2020 годов средние цены производителей на смеси строительные выросли на 79,7 %, с 4 251,8 до 7 642,4 руб./т. Наибольшее увеличение средних цен производителей произошло в 2019 году, тогда темп роста составил 33,9 % [11].

Несмотря на значительный прогресс в наращивании производства сухих строительных смесей, нужно признать, что объемы их производства и применения остаются небольшими.

Причины низкого спроса на сухие растворные смеси

В качестве добавок, модифицирующих свойства растворов, исторически использовались наиболее распространенные и, следовательно, доступные вещества. В роли таких добавок известны растительные масла, кровь животных, белок куриных яиц, отвары коры деревьев и т.п.

После появления гидравлических вяжущих такие добавки стали неактуальны и были забыты. В 30-х годах XX века модифицирующие добавки для растворов и бетонов были возвращены в строительную практику. Правда,модифицирующие добавки уже производились в основном из продуктов нефтехимии, а не из природных веществ или продуктов.

44

Внастоящее время 90–95 % бетонов и растворов производят

сприменением модифицирующих добавок [12]. Отметим, что большая часть модифицирующих добавок для сухих смесей производится за рубежом.

Технология их применения характерна для использования модифицирующих добавок в строительных сухих смесях. Если с водой для замеса вводятся добавки в виде растворов, дисперсий, эмульсий и суспензий для производства бетонных и растворных смесей, то для сухих строительных материалов используются только порошковые добавки, которые помимо требований к модифицирующим добавкам должны иметь низкую гигроскопичность и равномерное распределение в сухих строительных смесях.

Поэтому, несмотря на наличие опыта производства модифицирующих добавок для традиционных строительных растворов и бетонов, в России до сих пор отсутствует собственный опыт производства добавок для сухих строительных смесей. Кроме того, в России на сегодняшний день нет специальных нормативных документов, регламентирующих использование добавок в рецептуре сухих строительных смесей, а большинство модифицирующих добавок зарубежные. Очевидно, что «импортозамещение», так популярное в высокотехнологичных сферах деятельности, должно проходить и в рассматриваемой нами сфере.

Таким образом, основной причиной низкого спроса на сухие смеси является их высокая цена. При этом необходимо учитывать то, что даже при использовании отечественных модифицирующих добавок, которые, несомненно, будут производиться, сухие смеси будут всегда дороже традиционных растворов. Эффективность их применения будет складываться из двух составляющих:

– повышение качества выполняемых работ;

– снижение расхода материалов (из-за уменьшения потерь). Возможно, существуют и другие причины низкого спроса на сухиерастворные смеси, но, как бы то ни было, состояние дел

остается пока именно таким.

45

4. МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ «СУХОГО» СТРОИТЕЛЬСТВА

Прогресс в строительных технологиях имеет целью снижение трудоемкости и материалоемкости технологических процессов, повышение качестваи безопасности объектов, в том числе экологической, а также снижение эксплуатационных затрат.

Сухое строительство – понятие, уверенно вошедшее в строительную терминологию России с середины 90-х годов. В нашей ремонтной и строительной практике термин появился всего-то двадцать лет назад благодаря немцам.

В 90-х, на подъёме активного роста строительства в России, немецкая компания «КНАУФ» предложила пересмотреть подход к ремонтным и строительным работам, свести к минимуму так называемые «мокрые» процессы. Специалистами компании были предложены система комплектующих, новая технология и стандарты строительства, которые касались качества и размера материалов, произведённых на разных заводах, и которые являются взаимодополняющими и соответствуют всем техническим параметрам. Именно «сухой» способ стал причиной появления модного в те годы термина «евроремонт».

Попытки отказа от «мокрых» строительных процессов, безусловно, предпринимались в нашей стране и раньше, например, так называемая «сухая штукатурка», являющаяся прообразом современного гипсокартона, производилась в СССР с70-х годов прошлоговека.

Почему отказ от мокрых технологических процессов важен и особенно для России?

Причины этого кроются в нашем климате и растянутости, а иногда и отсутствии коммуникаций. Выполнение традиционных «мокрых» работ с растворными или бетонными смесями требует принятия дополнительных мер: введение противоморозных добавок, подогрева смесей, обогрева изготовленных конструкций или устройства «тепляков». Все эти дополнительные меры ведут к увеличению экономических издержек и значительно повышают стоимостьстроительства. Приэтомухудшаетсяикачествостроительства.

46

Рассмотрим преимущества «сухого» строительства на примере системы сухого строительства КНАУФ.

Система включает гипсокартонные листы различной толщины, металлические профили из оцинкованного железа, различные крепежные элементы. Стандартный гипсокартон может быть заменен на альтернативные листовые материалы или звукопоглощающие плиты. Все элементы, входящие в систему, имеют универсальные размеры, неизменные независимо от места производства, т.е. стандартизованы.

Сухое строительство стало популярным в первую очередь благодаря сочетанию материалов и технологий работы с ними, причём акцент был сделан на качество и экологические свойства строительных материалов. Листы ГКЛ с сердечником из затвердевшего гипсового теста не содержат смол, эфирных веществ, вредных синтетических примесей, не выделяют пыль.

Гипс обладает способностью вбирать в себя излишнюю влагу из воздуха и в случае, если воздух слишком сухой, эту влагу выделять обратно, т.е. материал естественным образом помогает регулировать уровень влажности в комнате.

Несомненным преимуществом сухого строительства является скорость строительства: выравнивание стен с помощью традиционных штукатурных растворов требует ожидания, чтобы материал набрал необходимую прочность и высох для продолжения работы с ним. С гипсокартоном таких проблем нет: на выставленный металлический каркас листы фиксируются шурупами, все материалы для таких конструкций поставляются в комплекте.

Важным достоинством системы является меньший, чем у растворного покрытия, вес конструкции. Поэтому при сухом строительстве можно смело монтировать не только перегородки любой сложности, но и подвесные потолки, и фантазийные детали, к примеру, колонны с нишами и выступами. Дизайнеры могут придумывать самые необычные формы для стен, а нагрузка на перекрытие при этом всегда будет в пределах нормы.

По этой же причине всё более популярна «сухая» стяжка, в отличие от цементно-песчаной стяжки или наливного поли-

47

мерного пола она не требует ожидания, растянутого в дни, а то и недели. Пол из гипсоволокнистого листа можно собрать за 24 часа, причём монтировать его возможно даже после завершения отделки стен и потолка в отличие от грязной «мокрой» технологии. Наконец, на наш взгляд, одним из важнейших преимуществ предложенной системы является минимизация зависимости качества работ от субъективного фактора (человека). Технология построена таким образом, что нарушить ее без очевидных последствий достаточно сложно. Квалификация работника, безусловно, важна, но она скорее отражается на скорости выполнения работ, чем на качестве. Освоить технологию достаточно быстро. В таких работах в приоритете соблюдение инструкций.

Для распространения своей технологии фирма «КНАУФ» создала сеть обучающих центров в разных регионах страны, в том числе в высших и средних специальных учебных заведениях. В этих центрах проводится обучение как рабочих, так и инженеров. Для популяризации технологии регулярно проводятся конкурсы профессионального мастерства.

Основной идеей при продвижении технологии на рынке яв-

ляется посыл, что сухое строительство экономит время строителей, повышая их производительность, уменьшает роль «человеческого фактора», повышает качество строительства и позволяет расширить возможности дизайнерских решений.

Поскольку основным «героем» в системе сухого строительства КНАУФ является гипсокартон, рассмотрим, каким образом он производится.

Первый этап изготовления гипсокартона состоит из подготовки гипсовой смеси, которая состоит из воды, порошка полуводного гипса и добавок, смешанных в смесителе.

Готовая гипсовая смесь подается на нижний лист картона, движущийся по транспортеру, распределяется по его ширине, калибруется до необходимой толщины. Сверху приклеивается смазанный клеем картон.

48

Отформованные листы по транспортеру поступают под пресс, а потом разрезаются по заданному размеру. Затем выполняются сушка, подрезка краев и упаковка изделий.

При видимости простоты технология производства достаточно сложна, имеет много так называемых «узких мест».

Например, очень важным является вопрос синхронизации времени схватывания гипсовой массы с временем калибрования и приклеивания картона. Не менее важным является обеспечение требуемой плотности образующегося гипсового камня (сердечник листа). Первая проблема решается путем введения добавок замедлителей схватывания, вторая – порообразующих добавок.

Производство ГКЛ (гипсокартонных листов) и другой аналогичной продукции, как правило, автоматизировано. Подобным способом производятся другие листовые материалы на основе гипса и картона – гипсоволокнистые, огнезащитные и другие.

К материалам для сухого строительства следует отнести и пазогребневые панели из гипса для устройства перегородок, а также очень широкий ассортимент гипсовых изделий специального назначения – акустические, теплозащитные и прочие.

Однако не только гипс является материалом для «сухого» строительства. Большой популярностью пользуются такие материалы, как цементно-стружечные плиты, фиброцементные плиты и аквапанель – она же акваплита. Их монтаж происходит быстро и без использования «мокрых» работ. Это сильно упрощает возведение или отделку стен, атакжепола ипотолков вдоме.

Эти материалы достаточно широко используют при строительстве индивидуальных каркасных жилых зданий.

Аквапанели

В их состав входят: мелкозернистый бетон, минерализированный органический наполнитель и стеклотканевая сетка для армирования, которая придаёт плите прочность. Продольные кромки имеют закруглённые края, а торцы выполнены так, чтобы их можно было подгонять по размеру «встык».

49

С помощью аквапанелей можно осуществлять «сухое» строительство.

Если рассматривать разницу между цементно-стружечными плитами и аквапанелями, то первые потребуют дополнительной обработки специальными гидросоставами, а швы нужно обязательно заделывать водостойким герметиком. Для аквапанелей этого не требуется.

Цементно-стружечные плиты

Это наиболее эффективный и практичный материал для облицовки фасада. Преимущество такого материала в его универсальности. Он применяется для выравнивания пола и установки перегородок в помещении, отделки потолка и изготовления подоконников. Прекрасные технические характеристики позволяют применять его не только внутри, но и снаружи помещения. Це- ментно-стружечные плиты морозостойки, устойчивы к грибкам и плесени. Их сборка занимает немного времени.

Фиброцементные плиты

Это прекрасный облицовочный материал для наружных стен. Состоят они из песка, асбестового волокна, цемента, целлюлозы, а также синтетических волокон, которые придают материалу повышенную прочность. Их можно монтировать независимо от погодных условий.

К разновидности фиброцементных плит можно отнести хри-

зотилцементные плиты (плоский шифер).

Строительныеглиноплиты

Материал Naturbo для «сухого» строительства – глиноплита с основанием из мягких древесных волокон.

Обладает преимуществами экологически чистой глиняной штукатурки благодаря высокой степени предварительной подготовки. Проникновение влаги в строительный элемент уменьшается на 90 %. Стекловолокнистая ткань и второй слой глиняной

50