Содержание к диссертации
Введение 6
Глава 1. Обзор современных конструктивно-технологических
решений ограждающих конструкций 11
1.1.Основные требования, предъявляемые к наружным стенам 11
1 ^.Классификация основных конструктивных решений
наружных стен 17
1.3.Энергоэффективные виды кладки 19
1 АКонструкции с вентилируемой воздушной прослойкой 24
1.5.Системы «мокрого» типа 28
1.6.Стены, возводимые по технологии несъемной опалубки 33
1.7.Наружные стены из трехслойных блоков 38
1.8.Сравнительный анализ технологических решений 41
Выводы по главе 44
Глава 2. Численные исследования влияния физико-механических
характеристик материалов и геометрических параметров
трехслойных блоков на теплотехнические показатели
СТЕН 45
2.1 .Разработка программы расчета теплотехнических параметров... 45
2.2.Конструкция наружной стены из трехслойных блоков 46
2.3.Методика проведения расчетов с помощью программы 47
2.4.0пределение эксплуатационных параметров кладки из
трехслойных блоков и анализ результатов расчетов 51
2.4.1 Использование программы для расчета термического
сопротивления конструкции. Методика расчета и
анализ численных результатов 51
2.4.2 Расчет массы блока. Методика расчета и анализ
численных результатов 68
2.4.3 Определение сопротивления конструкции
паропроницанию с использованием программы.
Максимальная относительная влажность в толще
конструкции. Анализ численных результатов 74
2.5.Анализ результатов численных исследований 89
2.6.Разработка методики подбора материалов для производства
трехслойных блоков 96
Выводы по главе 98
Глава 3. Экспериментальные исследования основных
конструктивно-технологических параметров
трехслойных блоков 99
3.1.Постановка задачи 99
3.2.Проведение эксперимента 104
Изготовление образцов. Хранение и подготовка к испытаниям 105
Испытания трехслойных образцов на осевое растяжение 107
Испытания трехслойных образцов на срез по контактной зоне 116
З.З.Анализ результатов испытаний 134
Результаты испытаний 134
Пример расчета возможности расслоения и трещинообразования с использованием полученных результатов 135
Выводы по главе ; 137
Глава 4. Технология производства ограждающих конструкций из
трехслойных блоков 138
4.1.Назначение и задачи производственного процесса 138
4.2.0бщая характеристика изделий 139
4.3.Применяемые материалы 140
Вяжущие 140
Заполнители 141
Пигменты 143
Химические добавки 144
Вода 145
4.4.0пределение технологических режимов формования и
виброуплотнения слоев блока 146
Взаимодействие частиц заполнителя в вибрационном поле среды 152
Исследование волновых полей бетонной смеси 154
Технологические режимы формования блоков 157
Укладка и уплотнение теплоизоляционного слоя из бетона низкой теплопроводности 161
Укладка и уплотнение архитектурного и конструкционного слоев из керамзитобетона 162
Технология изготовления трехслойных блоков 164
4.5.Основы технологического процесса изготовления
трехслойных блоков 164
Характеристика основного технологического оборудования 165
Прием и хранение сырьевых материалов 170
Приготовление бетонной смеси 171
Укладка бетонной смеси и формование изделий 172
Выдерживание и распалубливание изделий 174
Упаковка и складирование готовой продукции 175
4.5.7 Маркировка изделий 176
Выводы по главе 177
^ Глава 5. Расчет параметров экономической эффективности
производства трехслойных блоков 178
5.1.Параметры технико-экономической эффективности 178
5.2.Расчет экономических параметров стоимости трехслойных
блоков 179
5.2.1 Себестоимость производства керамзитобетона и
полистиролбетона 179
5.2.2 Себестоимость производства трехслойных блоков 179
5.2.3 Основные показатели экономической эффективности
производства трехслойных блоков 182
5.3.Сравнительный анализ экономических показателей
возведения современных ограждающих конструкций из
штучных материалов 183
5.3.1 Расчет стоимости возведения наружной стены при
различных конструктивно-технологических решениях.. 185
5.3.2 Стоимость и трудоемкость возведения стены из
трехслойных блоков в сравнении с другими
конструктивно-технологическими решениями 201
Выводы по главе 204
Основные выводы 205
Библиографический список 207
Приложения 218
Приложение 1 218
Приложение 2 229
Приложение 3 236
Введение к работе
Динамичное развитие строительной индустрии является одной из составляющих в решении приоритетной задачи, поставленной Президентом РФ В. В. Путиным по обеспечению граждан России доступным и комфортным жильем. Вопросы формирования рынка доступного жилья, развитие и совершенствование индустриального домостроения во многом решаются на основе внедрения малозатратных, наукоемких технологий. Это позволяет обеспечить снижение затрат как на стадии изготовления строительных материалов, изделий и конструкций, так и на стадии возведения зданий.
В последние годы в практике современного строительства применяются различные варианты конкурентоспособных энергоэффективных ограждающих конструкций. Их совершенствование направлено на повышение качества и долговечности как в техническом, так и в экономическом аспекте.
С целью повышения технологической эффективности возведения многослойных стен предложено применение индустриальных изделий — трехслойных блоков с теплоизоляционным слоем из бетона низкой теплопроводности, мононолитно связанным с наружными слоями из конструкционного или конструкционно-теплоизоляционного бетона. Отличительной особенностью изготовления данной конструкции является последовательная укладка в форму всех слоев в едином технологическом цикле, что обеспечивает их надежное сцепление и устраняет необходимость установки стальных или дискретных связей между слоями. Трехслойные блоки могут быть самонесущими в пределах этажа - в высотном домостроении и несущими - в малоэтажном, коттеджном строительстве.
При равной толщине с керамической кладкой, кладкой из легких или ячеистых бетонов трехслойные стеновые блоки с теплоизоляционным слоем из бетона низкой теплопроводности обладают повышенным сопротив-
я лением теплопередаче, обеспечивая при этом высокую долговечность кон-
струкции, значительно большую, чем при использовании слоистой кладки с утеплением эффективными теплоизоляционными материалами. Еще одним преимуществом предлагаемых изделий перед современными конструкциями на основе эффективного утеплителя является повышенная пожа-ростойкость.
Наиболее значимым преимуществом трехслойного блока перед другими видами кладки является небольшая стоимость готовой продукции (стены) и низкая трудоемкость возведения, т. к. вся конструкция, включая наружную отделку, возводится за один технологический цикл, при этом существенно сокращаются сроки возведения. Таким образом, можно говорить о перспективности применения данной технологии при строительстве «социального» жилья.
Для дальнейшего совершенствования данного вида конструкций,
& помимо поиска путей снижения средней плотности и теплопроводности
слоев блока и повышения долговечности, необходимо совершенствование методов математического расчета и моделирования поведения конструкций в различных условиях эксплуатации.
Цели и задачи исследования
Целью диссертационной работы является повышение технологической эффективности возведения многослойных стен из трехслойных блоков индустриального изготовления с теплоизоляционным слоем из бетона низкой теплопроводности, монолитно связанным с наружными слоями из конструкционного бетона.
Для реализации поставленной цели решены следующие задачи:
выполнен сравнительный анализ эффективности конструктивно-технологических решений ограждающих конструкций, используемых в практике современного строительства;
проведены в широком диапазоне численные исследования влияния геометрических параметров и физико-механических характеристик материалов трехслойных блоков на теплофизи-ческие показатели стен;
экспериментально исследовано влияние технологических перерывов между укладкой слоев из бетонов различной прочности на образование монолитной связи в многослойном сечении трехслойного блока;
разработана технология изготовления многослойных блоков из бетонных смесей различной плотности;
выполнен анализ технико-экономической эффективности изготовления трехслойных блоков с теплоизоляционным слоем из бетона низкой теплопроводности.
Научная новизна работы состоит в том, что:
- разработана эффективная технология производства много
слойных стеновых блоков с теплоизоляционным слоем из бе
тона низкой теплопроводности и наружными слоями из конст
рукционного и архитектурного бетона;
— - разработаны и экспериментально проверены технологические
режимы изготовления, определяющие надежность монолитной связи слоев трехслойных блоков;
разработаны физические и математические расчетные модели для комплексной оценки эффективности использования многослойных ограждающих конструкций;
получены количественные значения основных технологиче-ских и теплофизических параметров при изготовлении и эксплуатации многослойных стен из трехслойных блоков;
установлены по результатам численных исследований рациональные геометрические и физико-механические параметры трехслойных стеновых блоков;
установлены границы эффективного применения стеновых блоков.
^ Практическое значение работы заключается в следующем:
разработана технология изготовления трехслойных блоков с теплоизоляционным слоем из бетона низкой теплопроводности, обеспечивающая снижение трудоемкости и стоимости 1 м2 стены за счет сокращения числа технологических операций как при производстве блоков, так и в процессе возведения стен;
разработана инженерная методика оценки удовлетворения требованиям норм строительной физики конструкции стены из трехслойных блоков;
разработаны технологические режимы производства многослойных блоков из бетонов различной плотности;
разработана производственная линия для изготовления трехслойных блоков и оценены ее основные технико-экономические параметры.
Достоверность полученных результатов обеспечивается комплексным характером работы, использованием научно обоснованной методоло-
гии (теории планирования эксперимента, математического моделирования) и результатами экспериментальных исследований.
На защиту выносятся следующие положения диссертации:
аналитические исследования в области разработки энергоэффективные ограждающих конструкций;
результаты численных исследований влияния физико-механических и геометрических параметров трехслойных блоков на теплотехнические показатели стен;
методика подбора материалов и конструктивного решения трехслойных блоков, предназначенных для возведения ограждающих конструкций стен;
результаты экспериментальных исследований монолитной связи слоев трехслойных блоков из бетонов различной прочности.
технология производства ограждающих конструкций из трехслойных блоков.
Похожие диссертации на Технология изготовления трехслойных блоков для возведения энергоэффективных ограждающих конструкций
