article4

Технология производства поризованных керамических камней. Все новое — это хорошо забытое старое. Еще почти 50 лет назад на 4-м кирпичном заводе была предпринята попытка выпускать поризованные кирпичи с использованием опилок. Несовершенство оборудования не обеспечивало ровного распределения пустот, поэтому эта технология не нашла своего применения. Лишь сейчас, спустя почти полвека, технологам совместного российско-немецкого предприятия ЗАО «Победа-Knauf» удалось полностью восстановить и усовершенствовать забытую технологию.
В 1994 г. на базе Колпинского кирпичного завода было создано это совместное российско-немецкое предприятие, что позволило оборудовать предприятие «по последнему слову техники», — качество продукции достигло уровня западных фирм. Новый строительный материал, выпускаемый заводом, — сверхэффективный поризованный керамический камень, не имеющий пока аналогов в России.
Вопрос энергосбережения был и остается едва ли не самым актуальным при строительстве и эксплуатации зданий. Из общего количества тепловой энергии, потребляемой строителями и эксплуатационниками, 90% расходуется на отопление. Минстрой России ввел новые нормативы по теплозащите зданий, которыми предусматривается увеличение в 1,5-3,5 раза сопротивления теплопередаче конструкций стен и сокращение теплопотерь. При использовании обычного кирпича для достижения требуемого результата пришлось бы возводить стены толщиной более 1 м, поэтому строители были вынуждены пойти на усложнение их конструкции вследствие применения различных утеплителей.
Поризованный керамический камень позволяет возводить стены традиционной толщины в два с половиной кирпича, при этом полностью соблюдаются новые жесткие требования по теплозащите. Поризованный камень изготавливается путем введения в шихту опилок, выгорающих при обжиге и оставляющих в камне поры. С помощью автоматизации специалистам удалось достичь высокой точности дозирования компонентов и равномерного распределения пустот в изделиях. Высокая степень физической однородности камня. Результатом этого процесса является резкое уменьшение объемного веса. Для обыкновенных полнотелых кирпичей этот показатель равен 1350-1600 кг/м3, для поризованного камня — 900 кг/м3. Нетрудно заметить, что объемный вес поризованного камня ниже объемного веса воды, составляющего 1000 кг/м3. Именно поэтому, согласно законам физики, во время испытаний уложенный на бумажную подкладку и помещенный в воду камень не пошел ко дну, а остался на плаву. Согласитесь, плавающий кирпич — факт все-таки неординарный.
По размерам камень в два раза больше обычного кирпича за счет увеличения высоты до 142 мм. Керамический камень, выпускавшийся ранее, имел высоту 138 мм. Это создавало трудности при перевязке его с кирпичом, высота которого 65 мм. Ведь вертикальный размер двух рядов кирпичной кладки с двенадцатимиллиметровым швом между ними составляет: 65+12+65=142 (мм). Что касается веса, то он, наоборот, стал меньше — 3,9 кг (кирпич весит 4,1 кг). Применение поризованного керамического камня упрощает технологический процесс: сокращается расход раствора, уменьшается время возведения стен, снижаются трудозатраты. Данные факторы ведут к удешевлению строительства в целом. Еще одним преимуществом поризованного камня является его невысокий расчетный коэффициент теплопроводности, равный 0,29 Вт/м °С (у обыкновенного кирпича — 0,39-0,42 Вт/м °С). Это позволяет выполнять стены толщиной 64 см, внутренняя часть которых состоит из поризованного камня, а снаружи — слой облицовочного кирпича. Такое резкое уменьшение значения коэффициента теплопроводности поризованного камня обусловливается следующими факторами:
изменяется химическая природа черепка и вследствие этого уменьшаются связи между атомными группами кристаллов;
происходят скачкообразные изменения плотности теплового потока вследствие изменения площади поперечных сечений перпендикулярно направлению его сечения и большого сопротивления движению тепловых потоков в местах их высокой концентрации;
поры, образующиеся в результате выгорания добавок, имеют в основном оплавленную поверхность и замкнутый объем, что резко уменьшает лучистую и конвективную составляющие теплообмена.
Испытания поризованных керамических камней по ГОСТ 530-95 подтвердили их высокую механическую прочность и морозостойкость. По прочности новый материал соответствует марке М150, а по морозостойкости — F75. Согласно стандартам, морозостойкость камней и кирпичей должна быть не менее F15. Таким образом, испытания показали, что поризованные камни могут применяться как в малоэтажном, так и в многоэтажном строительстве, а стены из этого материала долговечнее стен из обычных камней и кирпичей.
С целью уменьшения теплопотерь через стены из поризованных камней необходимо грамотно выполнять перевязку наружного облицовочного кирпича с внутренними поризованными камнями. Кроме того, при кладке желательно использовать теплые растворы, т.е. растворы на пористых заполнителях. Для изготовления теплых растворов рекомендуется применять сухие смеси «запрет ЛМ36» и «запрет ЛМ21». Числа 36 и 21 обозначают коэффициенты теплопроводности затвердевших растворов из этих смесей (соответственно 0,36 и 0,21 Вт/м°С). Затвердевшие растворы имеют прочность на сжатие 50 кг/см2. В настоящее время теплые растворы можно использовать при температуре не ниже +5°С, но уже ведутся исследования по подбору противоморозных добавок с тем, чтобы каменные работы могли выполняться и в зимнее время.
Керамическим материалам, выпускаемым ЗАО «Победа-Knauf», по ДИН-105 присвоен высший знак качества Германии. Госстрой России наградил предприятие специальным дипломом «За освоение новых эффективных форм организации строительства и управление инвестиционными проектами». Стены из поризованного камня в сочетании с облицовочным кирпичом с успехом возводятся строителями Санкт-Петербурга, Москвы, всего Северо-Западного региона. В настоящее время на предприятии выпускается полтора десятка разновидностей керамических изделий. В частности, освоен новый вид керамических перемычек для окон, дверей, ниш отопления.

Борис ПЕТРАКОВ, д.т.н., профессор ВИСИ,
Александр ФРЕНКЕЛЬ