автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Технология изготовления теплоэффективных легких наружных ограждений с применением слабогорючего полимеркомпозитного утеплителя

На правах рукописи

НАГРУЗОВА ЛЮБОВЬ ПЕТРОВНА

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОЭФФЕКТИВНЫХ ЛЕГКИХ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ СЛАБОГОРЮЧЕГО ПОЛИМЕРКОМПОЗИТНОГО УТЕПЛИТЕЛЯ

Специальность 05.23.08 Технология и организация строительства. Технические науки.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2004 г.

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском и проектном институте жилых и общественных зданий (ЦНИИЭП жилища) и Хакасском техническом институте-филиале Красноярского государственного технического университета (ХТИ филиал КГТУ).

Научный консультант -

доктор технических наук

С.В.

Николаев

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор А.А. Афанасьев

доктор технических наук, профессор И.Ф. Руденко

доктор технических наук, профессор А.К. Шрейбер

Ведущая организация - ГАСИС

Защита состоится 25 февраля 2004 г., в 11 часов на заседании диссертационного совета Д303.017.01 в Центральном научно-исследовательском и проектном институте жилых и общественных зданий (ЦНИИЭП жилища) по адресу: 127434, Москва, Дмитровское шоссе, дом 9, корп. Б, III этаж, зал заседаний. Телефакс: (095)976-35-53

С диссертацией можно ознакомиться в методическом фонде ЦНИИЭП жилища.

Автореферат разослан " 23 "января 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор архитектуры

2004-4 • 18141

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Характерной особенностью развития материально-технической базы гражданского, жилищного и, частично, промышленного строительства является значительное расширение применения новых типов легких конструкций с эффективными утеплителями. Массовое внедрение этих конструкций приобретает важное народнохозяйственное значение и может дать стране ощутимый экономический эффект. Отечественный и зарубежный опыт строительства убедительно показывают целесообразность применения легких ограждающих конструкций против стен из железобетона на легких заполнителях. Масса кирпичного дома составляет 2 т/м2; панельного — 1,5 т/м2, в то время как за рубежом эта цифра составляет 1 т/м2. Вес утепленных легких стеновых панелей с эффективными утеплителями в отдельных случаях не превышают 10-12 кг/м2 , что в 20-25 раз легче стен из железобетона на легких заполнителях. Применение легких конструкций позволяет уменьшить массу зданий, увеличить размер монтажных элементов, добиться экономии материалов, уменьшить расходы на их транспортирование и трудовые затраты как в производстве материалов, так и при монтаже строительных конструкций, а также сократить сроки возведения зданий.

Совершенствование легких ограждающих конструкций представляет большой интерес для возведения зданий как повышенной этажности, так и малоэтажных. Одним из важнейших путей экономии топливно-энергетических ресурсов является сокращение тепловых потерь через ограждающие конструкции эксплуатируемых и вновь строящихся зданий, а также затрат энергии на получение самой теплоизоляционной конструкции. Применение высокоэффективных теплоизоляционных материалов позволяет создавать легкие ограждающие конструкции, отвечающие современным требованиям архитектуры и строительства, сократить эксплуатационные затраты зданий за счет снижения теплопотерь через наружные ограждения в зимнее время или уменьшить перегрев помещений в летнее время.

В развитии и совершенствовании легких ограждающих конструкций, в исследованиях технологических процессов, разработке технологического оборудования, изучении несущей способности легких ограждений и принципиальных положений огнестойкости и пожарной безопасности приняли участие многие видные отечественные и зарубежные ученые: Г.С. Абашидзе, А.А. Афанасьев, А.А. Артюшин, В.М. Бобряшов, С.В. Бондарь, И.Л. Бихневич, А.Б. Губенко, В.В. Гурьев, А.Ю. Глазунов, Ю.Г. Граник, А.Н. Дмитриев, В.В. Жуков, С.С. Каприелов, JI.M. Ковальчук, В.В. Козлов, Ю.А. Кошмаров, A.M. Лемехов, П.В. Монастырев, Ю.Н. Муравьев, В.И. Мурашов, C.B. Николаев В Ройтман, И.Г.

Романенхов, ВА. Рахманов, Ф.Ф. Тамплон, О.Б. Тюзнева, В.И. Травуш, В.И. Хрулев, А.К. Шрейбер, К.А. Шрейбер, А.И. Яковлев.

Применяемые в настоящее время легкие ограждающие конструкции имеют ряд существенных недостатков, препятствующих их широкому применению: малая огнестойкость, недостаточная отработанность промышленной технологии изготовления и, как следствие этого, повышенная стоимость. Поэтому проблема совершенствования технологии изготовления легких конструкций, снижение стоимости и повышение их качества является актуальной и важной научно-технической проблемой, решение которой внесет значительный вклад в развитие экономики страны, в частности, ее строительной отрасли. Это подтверждается принятыми правительственными программами: Государственной целевой программой «Жилище», Федеральной целевой программой «Свой дом» и другими.

Автором выдвинута гипотеза о том, что дальнейшее совершенствование технологии изготовления легких ограждающих конструкций может быть достигнуто путем более органичного сочетания конструктивных частей ограждений с использованием эффективных по-лимеркомпозитных утеплителей, свойства которых, в том числе горючесть, могут регулироваться в зависимости от назначения и конструктивных решений легких ограждений.

Цель диссертационной работы состоит в решении научно-теоретических и практических основ технологии производства легких ограждающих конструкций с полимеркомпозит-ными утеплителями с регулируемыми свойствами для обеспечения заданных требований к конструкциям, а также отработке рациональных составов полимеркомпозитов и принципов организации технологических линий с их технико-экономической оценкой.

Основные задачи исследования:

- исследовать и выявить комплекс технологических требований к созданию легких ограждающих конструкций и рациональных областей их применения;

- разработать и исследовать принципиальные основы технологии полимеркомпозитного утеплителя с регулируемыми свойствами, обеспечивающими при рациональных составах требуемые качества легких ограждений;

- разработать конструктивно-технологические решения легких ограждающих конструкций с применением полимеркомпозита;

- исследовать и отработать рациональные технологические режимы производства легких ограждающих конструкций с полимеркомпозитом;

- изучить эксплуатационные свойства легких ограждающих конструкций, изготавливаемых по предлагаемой технологии;

- разработать основы промышленного производства легких ограждающих конструкций и принципы организации технологических линий по их производству;

- дать технико-экономическую оценку предлагаемой технологии.

Задачи работы ограничиваются исследованием материалов и конструкций из них исключительно в рамках создания технологии изготовления теплоэффективных легких наружных ограждений с применением слабогорючего полимеркомпозитного утеплителя.

Общая методика работы включала информационно-аналитическую и лабораторную части исследования с применением планирования экспериментов, статистическую обработку результатов технологических расчетов с использованием компьютерных программ. В отдельных разделах работы использовались частные методики, изложение которых приведено в соответствующих местах диссертации.

Проведен анализ многоплановых работ, в той или иной мере относящихся к разработке технологии производства легких ограждающих конструкций, выполненных научно-исследовательскими и учебными институтами страны: НИИЖБ, ВНИИжелезобетон, ЦНИИ-ЭП жилища, Московским, Ленинградским и другими инженерно-строительными университетами и институтами. Изучен опыт передовых предприятий г.г.Москвы, Санкт-Петербурга, Твери. Проанализированы отечественные и зарубежные работы по технологии производства . легкого утеплителя и конструкций из него.

Критический анализ этого материала позволил сформулировать и теоретически обобщить проблему совершенствования технологии производства на основе полимеркомпозит-ных утеплителей. При решении этой проблемы выявлялись технологические требования к утеплителям, создавался композит, удовлетворяющий установленным требованиям, выявлялись области использования созданного материала, вырабатывались технологические приемы производства композитных утеплителей, находились рациональные области использования предложенной технологии и, наконец, создавалась, отрабатывалась, оценивалась и внедрялась заводская технология производства легких ограждающих конструкций.

В качестве основных методов решения поставленных задач использовались методы-математической статистики, различные методы современной строительной науки и, прежде всего, таких дисциплин, как технология, организация строительного производства, материа-ловедческие основы, основы конструирования.

Научная новизна работы:

- сформулированы, обоснованы и теоретически обобщены научные положения по технологии производства полимеркомпозитных утеплителей пониженной прочности;

- выявлена общность, взаимообусловленность и взаимосвязь между технологией изготовления теплоэффективных легких ограждений с применением полимеркомпозитного утеплителя с технологией его производства, технологическими параметрами материала композита, а также связь с областью рационального использования разработанной технологии в строительных конструкциях;

- определены технологические режимы зависимости «состав-свойство» полимерком-позита пониженной горючести, что позволило установить общие закономерности образования пленочно-ячеистых структур разнородных систем (полистирол - цемент - микрокремнезем - вода), обладающие высокой удобоукладываемостью и пониженной горючестью;

- научно обоснован технологический принцип управления структурой и свойствами цементного камня в полимеркомпозитах за счет введения заданного количества микрокремнезема, обеспечивающего требуемые прочность, плотность и долговечность цементного камня;

- научно обоснованы технологические режимы и разработаны технологические регламенты организации заводского производства легких ограждающих конструкций с использованием полимеркомпозитных утеплителей, а также монолитной укладки утеплителя в построечных условиях без использования энергоемких технологических операций и сложного . технологического оборудования;

- определены принципы проектирования легких наружных ограждений с полимер-композитом, обладающих необходимой долговечностью при сохранении первоначальных качеств утеплителя.

Перечисленные научные результаты работ автор выносит на защиту.

Практическая ценность работы. На основе использования известных, доступных и недорогих компонентов (полистирол, цемент, поливинилацетатная эмульсия, карбамидные смолы, сульфатное мыло и др.) создан легкий утеплитель с регулируемой плотностью и пониженной горючестью. Технологические режимы получения этого материала позволили создать производственную технологию выпуска целой гаммы изделий с регулируемыми свойствами, выполняя при этом условия энергосбережения, экологичности, максимального использования стандартного оборудования, преемственности технологии производства изделий с полимеркомпозитным утеплителем и технологии выпуска изделий из легкого бетона.

Автором разработана номенклатура изделий с использованием полимеркомпозитных утеплителей, а также разработан комплекс технической и методической документации, включающий рекомендации, регламенты и инструкции по технологии изготовления легких наружных ограждений и методические разработки, направленные на обеспечение пожарной

безопасности легких конструкций. Дана технико-экономическая оценка производства легких наружных ограждений, как в заводских, так и построечных условиях.

Достоверность результатов исследования, выводов и предложений автора обусловлена:

проведением исследований на фрагментах либо близко соответствующих промышленным образцам, либо непосредственно на изделиях, полученных в заводских или построечных условиях;

применением дублирующих методов экспериментальных исследований, их удовлетворительной сходимостью;

близким совпадением данных лабораторных, полупроизводственных и произведет-венных экспериментов.

Апробация работы. Основные положения и выводы диссертации изложены автором в рекомендательных документах, в докладах, выступлениях и материалах ряда республиканских и международных научно-технических конференций и совещаний: Всесоюзной конференции «Научно-технический прогресс в строительстве» (г.Свердловск, 1998 г.); Международной конференции «Полимерные материалы пониженной горючести. АН СССР» (г.Алма-Ата, 1990 г.); «VII Международном конгрессе по полимербетону» (Москва, 1992 г.); «Международном конгрессе по деревянным конструкциям» (г. Тампер, Финляндия, 1995 г.); Международной конференции «Экологические проблемы переработки вторичного сырья» (г. Римини, Италия, 1996 г.); Международной научно-практической конференции «Строительство 1998 г.» (г.Ростов-на-Дону, 1998 г.); Всесоюзной научно-практической конференции «Достижения науки и техники развитию сибирских регионов» (г. Красноярск, 1999 г.; 2000 г; 2001 г.); IV Международном симпозиуме «Современные строительные конструкции из металла и древесины» (г. Одесса, 1999 г.); Научно-технической юбилейной конференции «Современные строительные конструкции из металла и древесины» (г. Новосибирск, 2000 г.); Международной конференции «Современные проблемы строительного материаловедения» (г. Белгород, 2001 г.); Международной научно-методической конференции «Экология - образование, наука и промышленность», «Современные проблемы строительного материаловедения» (г. Белгород, 2002 г., 2003 г.); Международном конгрессе, г. Белгород 2003 г.; Международной конференции, г. Красноярск 2003 г. Международной научно-практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (г. Улан-Удэ 2003 г.).

Внедрение результатов. Результаты проведённых исследований использованы: при составлении «Рекомендаций по изготовлению и применению пенополистироль-ной композиции в качестве утеплителя лёгких металлических кровельных ограждений» /

ЦНИИСК-М.,1988;

институтом «Абакангражданпроект» при разработке проектов реконструкций здания серии 111-97 в части конструкции утепления наружных стен и зданий серии 114-86, а также . возведения мансардного ограждения из облегчённых панелей;

при создании заводских технологических линий по производству блочного и плитного утеплителя из полимеркомпозита и кровельных панелей с заливочным полимеркомпозитом (средняя производительность технологической линии 5 тыс. м3/год) в тресте «Строймехани-зация» ГПО «БратскГЭССтрой» г. Братск;

при создании технологических линии для монолитной укладки утеплителя из поли-меркомпозиции на кровельные ограждения зданий и сооружений (ООО «Приор», ООО «Вос-токсантехмонтаж», ЗАО «АМПП») г. Абакан;

при создании технологической линии производства полимеркомпозитного утеплителя пониженной горючести способом монолитной укладки на кровельные панели и утепления стен малоэтажных зданий (ООО "Итэра М") г.г. Лабытнаги, Салехард ЯНАО;

в учебном процессе ХТИ и послевузовской переподготовки сотрудников УГПС МВД Хакасии;.

при составлении учебно-методических разработок «Методы огнезащиты строительных конструкций» и «Обеспечение пожарной безопасности и огнестойкости облегченных конструкций утепления наружных стен гражданских зданий».

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 69 печатных работах, включая одну монографию общим объемом 19,1 п.л., 27 работ, которые опубликованы в научных изданиях соответствующих перечню, указанному в положении о порядке присуждения ученых степеней, 3 авторских свидетельства об изобретении.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и практических рекомендаций, приложений и списка использованной литературы. Целостность решения проблемы создания технологии изготовления наружных ограждений с применением слабогорючего полимеркомпозитного утеплителя сведена к последовательному разрешению задач, начиная с разработки технологических и технических требований к материалу утеплителя и создания композитов, удовлетворяющих этим требованиям, и кончая выявлением области эффективного использования предложенного материала и технологии промышленного производства изделий с применением полимеркомпозитного утеплителя.

Глава 1. Опыт изготовления и пути совершенствования технологии изготовления легких ограждающих конструкций с эффективными утеплителями пониженной горючести.

Глава 2. Принципиальные основы технологии теплоэффективного слабогорючего по-лимеркомпозита.

Глава 3. Разработка технологии изготовления теплоэффективных ограждений с применением полимеркомпозитов.

Глава 4. Исследование эксплуатационных свойств легких ограждающих конструкций, изготовляемых по предлагаемой технологии.

Глава 5. Принципы организации линий по производству наружных легких ограждений с полимеркомпозитным утеплителем.

Содержание работы

Во введении проанализирована и обоснована актуальность исследуемой проблемы, • приведена рабочая гипотеза, сформулированы цель и задачи работы, ее научная новизна, практическая значимость и выносимые на защиту положения; апробация и внедрение результатов исследования; приведено количество имеющихся по теме диссертации публикаций автора, структура и объем работы.

Разработкой и изучением несущей способности легких конструкций плит покрытий и панелей стен с применением металла, асбестоцемента, стеклопластиков, древесных пластиков в сочетании с пеносотопластовыми и минераловатными утеплителями занимались А.Ю. Глазунов, А.Б. Губенко, С.Б. Ермолов, Ю.Н. Муравьев, Ф.В. Расс, ИХ. Романенков, Ф.Ф.Тамплон, В.И. Травуш, О.Б. Тюзнева.

Исследование технологических процессов изготовления легких конструкций с применением пластмасс и других эффективных материалов, цельноформованных пенопластовых утеплителей, разработку технологического оборудования и составление нормативно-технической документации по технологии изготовления конструкций проводили В.М. Боб-ряшов, Ю.Г. Граник, А.Б. Губенко, В.В. Гурьев, В.Н. Ермановский, Л.М. Ковальчук, В.В. Козлов, М.И. Лемехов А.М, Ф.В. Расс, В.А. Рахманов, В.В. Патуроев, С.В. Савин, А.М. Чистяков, В.М. Хрулев, Принципиальные положения огнестойкости и пожарной безопасности разрабатывались под руководством В.В. Жукова, Ю.А. Кошмарова, В.И. Мурашова, М.Я. Ротмана, А.И. Яковлева.

Проблема выбора технологических решений при строительстве гражданских зданий рассматривать Ю.Б. Монфредом, С.В. Николаевым; а вопросы повышения технологичности выбора рациональных вариантов технологических процессов возведения различных типов зданий и сооружений изучались А.А. Афанасьевым, П.В. Монастыревым А.К. Шрейбе-ром, К.А. Шрейбером и др.

Поскольку вопросы, относящиеся к актуальности, цели, задачам, методикам исследования, научной и практической новизне и значимости работы, достоверности выводов подробно описаны выше автор переходит к изложению содержательной части работы.

Глава 1 посвящена изучению опыта применения легких ограждающих конструкций у нас в стране и за рубежом, анализу этого опыта и путей совершенствования технологии производства таких конструкций. Рассмотрены технические требования к легким ограждающим конструкциям.

Основная направленность отечественных исследований включала разработку легких кровельных и стеновых панелей с применением в качестве обшивок металла, асбестоцемента, древесных пластиков, стеклопластиков, а в качестве утеплителей - пенопластов, минеральной ваты. Материаловедческие исследования совмещались с конструкторскими и технологическими разработками. Наряду с изучением конструктивных и эксплуатационных свойств асбестоцемента, пластмасс, древесных пластиков, прорабатывались конструктивные решения панелей и методы расчета, решались вопросы создания эффективных- способов изготовления конструкций, при этом недостаточное внимание обращалось на обеспечение пожарной безопасности и огнестойкости легких ограждений, разработке технологических процессов и прогрессивных технологических линий.

Среди ограждающих конструкций из композитных материалов в 80-90х годах наибольшее распространение получили плиты покрытий АКД и стеновые панели АСД на деревянном каркасе с асбестоцементными обшивками, а также плиты АКД и панели АК на экс-трузионном каркасе. Однако в настоящее время по экологическим причинам рекомендуется вместо асбестоцемента в таких ограждениях применять обшивки из других материалов (це-ментностружечных плит, волокнистоцементных плит, гипсовых плит и др.). Номенклатура каркасных конструкций разнообразна, но наиболее распространенными являются стеновые панели и плиты покрытий с асбестоцементными обшивочными листами в сочетании с мине-раловатным утеплителем на деревянном каркасе. Эти конструкции позволили сократить трудоемкость и сроки возведения зданий, уменьшить массу ограждений. Однако имеющиеся статистические данные свидетельствуют о высокой пожарной опасности применяемых легких ограждающих конструкций на основе древесины и синтетических материалов. Предел огнестойкости конструкций на металлическом и деревянном каркасах зависит от материала и конструктивных особенностей каркаса, способа соединения обшивки с каркасом, вида утеплителя, величины действующей нагрузки, изменения физико-механических характеристик конструкционных материалов при тепловом воздействии. Что касается механических и тепло-физических свойств обшивочных материалов каркаса при повышенных температурах, то

имеются лишь разрозненные сведения. Отсутствуют данные о путях повышения огнестойкости каркасных плит и панелей из древесины с обшивочными листами, а также технологические прогрессивные линии по их производству.

В легких ограждениях в качестве эффективных утеплителей применяются теплоизоляционные полимерные и волокнистые материалы. Серьезным ограничением применения пе-нопластов в этих панелях является их горючесть. Поэтому практическое использование получают лишь пенопластовые утеплители, относящиеся к группе трудносгораемых.

Волокнистые теплоизоляционные материалы на основе базальтового и стеклянного волокна - негорючи, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами. Это же относится к пеностеклу и ряду других природных материалов, однако, их самым значительным недостатком является высокая стоимость, что препятствует их широкому использованию в легких конструкциях. Например, стоимость приемлемых сортов минераловатных плит на базальтовом волокне достигает 2450 руб/м3, в то время как стоимость кубометра пенополистирола от 900 до 1200 руб. Следует отметить, что высокой стоимостью отличаются и некоторые пено-пласты, например, пенополиуретан.

Проведенный в работе технико-экономический анализ показа!, что наиболее перспективным по технико-экономическим, технологическим и эксплуатационным характеристикам является пенополистирол, но не в виде прессованных плит, а в виде подвспененных гранул , связанных в единый материал утеплителя цементом с добавками кремнезема и ряда других модифицирующих добавок, обеспечивающих достаточно широкое регулирование свойств этого композита, в том числе его огнестойкость. Такой композит может применяться как в виде плит заводского изготовления, так и в виде монолитно укладываемого утеплителя непосредственно на стройплощадке.

Этот утеплитель может хорошо сочетаться с обшивочными листами и каркасами из различных материалов: металла, дерева, пластмасс. Поэтому на его основе возможно создание широкого спектра легких ограждающих конструкций.

Аналогом предлагаемого композита является применяемый в настоящее время поли-стиролбетон. Однако, в соответствии с выдвинутой автором гипотезой, композит должен отличаться от полистиролбетона рядом преимуществ: меньшей плотностью, более низким коэффициентом теплопроводности, повышенной огнестойкостью, более низким расходом цемента, иметь низкую стоимость по сравнению с другими утеплителями, а также возможностью в достаточно широком диапазоне допускать регулирование основных технологических и эксплуатационных качеств.

Средняя плотность известных утеплителей на цементном вяжущем и растворимом стекле составляет от 250 до 500 кг/м3. Как правило, утеплители такой плотности являются трудносгораемыми независимо от технологии изготовления. Однако высокая плотность исключает эффективность их применения в легких ограждениях.

При плотности полистиролбетона более 220 кг/м3 используемое количество цементной матрицы способно сохранить сравнительно высокие механические характеристики и качество трудновозгораемости композита. При снижении плотности ниже указанной величины (220 кг/м3) происходит качественное изменение характера макроструктуры композита - объемная структура цементной матрицы трансформируется в пленочно-ячеистую структуру. В этом случае полимеркомпозит представляет собой зернистый агломерат из вспененных по-листирольных гранул. Такое изменение макроструктуры отрицательно сказывается на сопротивляемости композита силовым воздействиям, а также на его горючести.

При объемной матрице внешняя силовая нагрузка воспринимается цементной составляющей. При пленочно-ячеистой структуре, характеризующейся низкой прочностью пленочных элементов, возрастает роль ячеистых элементов, представляющих собой полисти-рольные гранулы, в восприятии внешних нагрузок, причем в этом случае в наибольшей мере проявляется отсутствие адгезии между цементом и полистиролом на механические характеристики композита. Пленочно-ячеистая структура композита плотностью менее 220 кг/м3 не обеспечивает локализации процесса горения композита. В переходной области материал конструкционно-теплоизоляционного назначения переходит в теплоизоляционный. Проблема разработки полимеркомпозитного утеплителя плотностью менее 220 кг/м3 возникла в начале 80-х годов в связи с необходимостью создания трудносгораемых утеплителей и других эффективных материалов.

Выполнен анализ и оценка применяемых эффективных утеплителей. Основной акцент сделан на эксплуатационные свойства пенопластовых утеплителей пониженной горючести. Автором рассматривались эксплуатационные характеристики фенолоформальдегидных, по-лиуретановых и полистирольных пенопластов пониженной горючести, а также негорючие утеплители. Отмечены их достоинства и недостатки, обобщены способы снижения горючести различных видов пенопластов, включая введение антилиренов, минеральных наполнителей. Детально проанализированы вопросы стоимости и технологичности производства пе-нопластов.

Основной, до сих пор научно и практически остающейся неразрешенной проблемой является совмещение требований к материалам утеплителей в виде характеристик прочности, теплопроводности и горючести.

В результате выполненного анализа известных отечественных и зарубежных эффективных утеплителей для легких ограждений зданий автор пришел к выводу, что дальнейшее совершенствование создания слабогорючих утеплителей возможно на основе использования особенностей пленочно-ячеистой микроструктуры полимеркомпозитных материалов. Автор сформулировал требования к материалу изделий, конструктивным элементам из него, требования по технологическому регламенту производства материал, а также требования к промышленной технологии и организации производства легких ограждающих конструкций.

Вторая глава посвящена исследованиям, связанным с созданием нового типа эффективного полимеркомпозитного утеплителя на основе пенополистирола, цемента, высокодисперсного кремнезема и комплекса поверхностно-активных веществ. Цель проведенных исследований состояла в подборе рациональных составов полимеркомпозита, которые отвечали требованиям, предъявляемым к легким ограждающим конструкциям, сформулированным в первой главе.

Проведенный комплекс исследований показал, что при введении поверхностно-активных веществ автору удалось создать полимеркомпозит плотностью 190 кг/м3. В качестве поверхностно-активных веществ могут использоваться: поливинил-ацетатная эмульсия, карбамидные смолы, сульфатное мыло и др.

Дальнейшая работа была направлена на изучение возможностей снижения плотности полимеркомпозита. Показано, что введением предварительной обработки антипиренами по-листирольных гранул, за счет создания на поверхности каждой из вспененных гранул оболочки из несгораемого вещества, удается уменьшить количество цементной матрицы и получить полимеркомпозит средней плотностью 160-165 кг/м3. В качестве антипирена применили водный состав жидкого стекла. В результате такой обработки на поверхности гранул образуются несгораемые оболочки (капсулы) толщиной 200-400 мкм, то есть каждая гранула в структуре полимеркомпозита имеет автономную огнезащиту. Капсулирование гранул позволяет повысить сопротивляемость полимеркомпозита тепловым воздействиям, исключить процесс горения или замедлить его распространение за пределы зоны непосредственного действия огня.

Кроме того, заменой части портландцемента на высокодисперсный наполнитель - микрокремнезем, являющийся промышленным отходом ферросплавного производства, и фракционированием вспененных полистирольных гранул (помимо капсулирования гранул) удалось снизить плотность полимеркомпозита до 110 кг/м3. Фракционирование гранул позволяет повысить плотность их упаковки в цементной матрице. Таким образом, при разработке составов полимеркомпозита были использованы специальные физико-химические приемы и

технологические приемы, позволившие получить материал различной плотности (табл. 1, рис.1). Установлены корреляционные зависимости для получения утеплителя с определенными характеристиками по плотности:

Расход цемента - Цдля плотности утеплителя - р определяется эмпирическим уравне-

Таблица 1.

Применяемый в разработанных составах кремнезем характеризуется следующими показателями: средняя плотность частиц 2,1-2,3 г/см3 (цемента 3,1 г/см3), насыпная плотность 0,15-0,20 г/см3, размер зерна - менее 0,1 мкм (в 50 раз меньше размера частиц цемента), удельная поверхность 20000-25000 см2/г (цемента около 3600 см2/г). Содержание оксида кремния в микрокремнеземе достигает 90,7%. Среди других составляющих преобладают оксиды кальция, магния и железа.

В основу подбора состава заложен способ уменьшения плотности растворной части композита за счет снижения расхода вяжущего. Изучение образования цементного камня и его закономерностей становится первостепенной задачей при создании полимеркомпозита пониженной плотности.

Введение различных количеств микрокремнезема сопровождается увеличением нормальной густоты цементного теста, причем тем в большей степени, чем выше его дозировка. Увеличение содержания микрокремнезема приводит также к сокращению сроков начала нарастания его пластической прочности. По мере увеличения дозировки микрокремнезема сокращаются сроки набора пластической прочности цементного теста, следовательно, быстрее появляются центры кристаллизации, способствующие ускорению процесса твердения цементной матрицы. Наряду с ускорением кинетических процессов схватывания и экономии цемента, имеет место существенный прирост прочности цементной матрицы композита. По мере увеличения содержания микрокремнезема наблюдается монотонное понижение плотности композита.

Автором выявлено, что на механизм структурообразования цементного камня оказывает влияние высокодисперсный микрокремнезем: увеличивается вязкость, пластическая прочность, сокращается объем капиллярных пор, при этом увеличивается объем гелевых пор, которые равномерно распределены в структуре цементного камня. Предложена методология оценки эффективности микрокремнезема как минеральной добавки.

Важно учитывать комплекс факторов и показателей, которые отражаются на технологических и технических характеристиках цементного камня: на водопотребности, расходе цемента, микронаполнителе. Определена эффективность активности минеральных добавок (МКЗ) (рис. 2.).

Как видно из данных рис. 2 эффективность кремнеземов разных заводов весьма различна. Например, кремнеземы заводов феррохрома г. Актюбинска и силикомарганец г. Зестафони при дозировках свыше 20-30% от расхода цемента вообще приводят к падению прочности полимеркомпозита, зато кремнеземы заводов г. Новокузнецка, г. Братска и др. обладают существенной активностью при дозировках 30%, повышая прочность цементного камня в 1,71,8 раза. В этой связи предложено определять эффективность кремнезема специальным коэффициентом Кэ, представляющим собой отношение прочности полимеркомпозита с добавкой 'микрокремнезема к его прочности без добавки. В зависимости от значения коэффициента эффективности предложено полимер композиты с Кэ>1,2 классифицировать как эффективные, а при более низких значениях считать эту добавку малоэффективной.

Рис. 2. Коэффициенты эффективности кремнеземов разных заводов в зависимости от их дозировки:

Нфс - ферросицклий г.Новокузнецк Бкр - кристаллический кремний г. Братск Чфс - ферросилиций г. Челябинск Афск - ферросилиций г. Актюбинск . Ефс - ферросилиций г. Ермая Афк - феррохром г. Акпобинск Зсм - силикомаргаиса г. Зесафани

Высокая эффективность свойственна материалам, содержащим диоксид кремния в диапазоне от 60 до 96 %.

При разработке состава полимеркомпозитного утеплителя плотностью 190-110 кг/м3 экспериментально проверено влияние содержания карбамидоформальдегидной смолы на прочность полимеркомпозита. Установлено, что в полимеркомпозитном утеплителе плотностью 190 кг/м3 оптимальное содержание смолы, соответствующее максимальной прочности на сжатие, составляет 23-24%. Смолу вводят в виде водной суспензии. То же самое наблюдается в полимеркомпозите плотностью 160 кг/м3. При увеличении концентрации смолы до 24% прочность увеличивается, а дальнейшее возрастание концентрации до 32% практически не влияет на прочность, но увеличивает плотность материала.

Установлено, что в полимеркомпозите плотностью 110 кг/м3 из-за наличия в нем микрокремнезема имеет место обратная зависимость. Даже при меньших дозировках карбамид-но-формальдегидной смолы прочность полимеркомпозита снижается. Допустимо введение этой смолы в дозировках, не превышающих 11,5%.

Выявлено, что независимо от плотности материала существует оптимальная концентрация смолы в полимеркомпозите. Содержание цемента в этом плане непостоянно, т.е. с уменьшением плотности концентрация цемента снижается и возрастает доля полистироль-ных гранул. Снижение плотности одновременно приводит к уменьшению прочности ввиду уменьшения количества связующего компонента, обволакивающего гранулы полистирола, и увеличения объема пустот.

В результате проделанных экспериментов даны практические рекомендации по технологической рецептуре полимеркомпозита, которые приведены в табл.2.

Таблица 2,

Плот- Компоненты, % по массе

ность, кг/м5 Гранулы полистирола Цемент Микрокремнезем Стабилизаторы МФ смола Вода

190 11,3 69,1 - 1,09 13,5 4,5

160 15Д 58,6 - 1,50 12,5 12,5

110 20,1 35,5 11,4 1,50 11,4 20,1

Примечание: плотность гранул пенополистирола составляет 25 кг/мЗ

Экономия цемента в полимеркомпозите плотностью 110 кг/м3 по сравнению с плотностью 190 кг/м3 в среднем составляет 70%, а по сравнению с плотностью 160 кг/м3 в среднем -55%.

Специфические особенности разработанного утеплителя состоят в следующем: наличии в структуре большеразмерных ячеистых элементов (диаметром 10 мм); существенном развитии упругих характеристик элементов цементной матрицы и вспененных полистироль-ных гранул; повышенной хрупкости и сыпучести; сравнительно низкой прочности.

Наличие этих особенностей вызывает необходимость при разработке методики механических испытаний полимеркомпозита обеспечивать следующие технологические факторы:.

- увеличивать размер испытываемых образцов полимеркомпозита, по крайней мере до 10 кратного, по сравнению с образцами пенопластов, что требует использования специальных шарнирных элементов (шаровых опор, составных тяг и других), а также симметричного расположения приборов для замера деформаций (индикаторов и других приборов):

- создавать в местах приложения внешней нагрузки требовалось опорные жесткие башмаки из бетона;

- увеличивать базовые расстояния при замере деформаций образцов под нагрузкой путем использования специальных приспособлений.

В результате исследования партий образцов полимеркомпозита различного состава и плотности (190-110 кг/м3) получен следующий комплекс физико-механических и технологических характеристик: пределы прочности и модули упругости при сжатии и растяжении; параметры влаго- и водопоглощения при кратковременном и длительном увлажнении; прочностные характеристики образцов, подвергнутых увлажнению и попеременному темпера-турно-влажностному воздействию. На основе анализа корреляционных зависимостей и статистической обработки результатов испытаний при использовании современных компьютер-

ных программ определены характеристики полистирольных утеплителей различной плотности. При плотности 190-110 кг/м3 прочность при сжатии и растяжении утеплителя составляет 1,1-2,8 кгс/см2 и 0,5-0,75 кгс/см2.

В качестве эксплуатационных характеристик полимеркомпозита автором определялась степень влаго- и водопоглощения, а также соотношения прочностей влажного материала к сухому. Изменение водопоглощения во времени носит монотонно-затухающий характер для образцов полимеркомпозитного утеплителя различной плотности. После завершения периода влаго- и водопоглощения образцы во влажном состоянии испытывали на определение прочности на сжатие. Результаты составили: 5,7-6,1 % и 4,2-6,25 %, соответственно. Из полученных результатов следует, что максимальным влаго- и водопоглощением обладает по-лимеркомпозит плотностью 160 кг/м3. Повышенные значения этих показателей у материала плотностью 160 кг/м3 объясняются увеличением объема пустот между гранулами полисти-' рола по сравнению с материалом плотностью ПО и 190 кг/м3. Если в полимеркомпозите плотностью 190 кг/м3 меньший объем пустот связан с наличием большого содержания цемента, то в материале плотностью 110 кг/м3 - с содержанием легковесного кремнезема.

Установление группы горючести полимеркомпозитного утеплителя автор выполнял по методу "Керамическая труба" (ГОСТ 30244-94) и по методу "Шахтная печь" (Стандарт СЭВ 2437-80).

Разработанные составы полимеркомпозита р = 190 кг/м3 и р- ¡60+110 кг/мЗ относятся к группе горючести Г-1 и Г-2 соответственно.

В НИИ гигиены им. Эрисмана проведено санитарно-техническое обследование образцов полимеркомпозитного утеплителя. Утеплитель рекомендован для производства и применения в жилищном и гражданском строительстве без каких либо ограничений.

В результате проведенного автором комплекса исследований установлены величины нормативных и расчетных сопротивлений сжатию - растяжению, кратковременные и длительные модули упругости и деформативности при сжатии и растяжении и коэффициент условий работы полимеркомпозитного утеплителя различной плотности, влаго- и водопогло-щения. По физико-механическим, теплотехническим и эксплуатационным характеристикам разработанные составы полимеркомпозита соответствуют техническим требованиям, предъявляемым к легким ограждающим конструкциям, а также относятся к группе горючести Г1 и Г2 в зависимости от плотности по СНиП 21-01-97 и отвечают требованиям СНиП 11-3-79*.

Таким образом, выполненные автором исследования позволили в соответствии с выдвинутой гипотезой подойти к исследованию и выявлению области использования создан-

ного материала - полимеркомпозитного утеплителя с регулируемыми технологическими свойствами и технологии его производства. Этому посвящена третья глава диссертации.

В третьей главе рассмотрены конструктивно-технологические аспекты разработки и изготовления легких ограждающих конструкций с полимеркомпозитным утеплителем на примерах кровельных панелей с несущей частью в виде профнастила, панелей наружных стен с разными облицовочными материалами, а также использования полимеркомпозита в качестве монолитно укладываемого в построечных условиях материала.

Опыт эксплуатации легких металлических кровельных панелей выявил целый ряд их недостатков. К их числу относятся частичное или полное отслоение утеплителя от профилированного листа. Вследствие этого происходит снижение несущей способности панелей, уменьшение теплозащитных и влагоизоляционных качеств. Вторым важным недостатком панелей является недостаточная огнестойкость из-за наличия горючих утеплителей.

Разработанный полимеркомпозит в отличии от других полимерных утеплителей представляет собой, как показано выше, слабогорючий материал, относящийся к группам Г-1 и Г-2. В тоже время он, как и все другие слабогорючие утеплители обладает хрупкостью.

В этой связи необходима разработка других эффективных решений легких металлических панелей с утеплителями пониженной горючести, характеризующиеся хрупкостью и малой деформативностью. Основная задача при разработке новых конструктивных решений панели заключается в обеспечении рациональной работы утеплителя, снижения напряжений в утеплителе путем создания условий раздельного (автономного) деформирования утеплителя и профлиста при восприятии панелью транспортных, монтажных и эксплуатационных нагрузок и воздействий. Создание таких условий может быть достигнуто при использовании податливых дискретных связей обшивочных листов и утеплителя. В качестве таких связей применяются разного рода механические приспособления и устройства.

При практической реализации создания легких панелей пониженной пожарной опасности и разработке конструктивной формы панелей предъявляются следующие требования к дискретному соединению металлических обшивочных листов и утеплителя: ограниченность длины утеплителя, податливость соединения, исключение повышенных местных нагрузок, концентраторов напряжений, развитость поверхности (в сочетании с некоторой усложненностью формы или конфигурации) крепежных элементов, многоточечность закрепления (по крайней мере, двухточечное).

Ограниченность длины утеплителя достигается путем его разрезки по длине панели на отдельные блоки. Ширина блоков утеплителя принимается равным ширине панели. Дискретное закрепление утеплителя на профнастиле может производиться либо вплотную, либо

на относе. В последнем случае, возможно прокладывать инженерные коммуникации во внутренней полости ограждений (рис.3).

При этом изучали работу утеплителя в условиях раздельного деформирования поли-меркомпозита и несущего металлического листа при восприятии транспортных, монтажных и эксплуатационных нагрузок.

Для проверки надежности закрепления утеплителя к профилированному листу под действием ветровых нагрузок были проведены проверочные испытания предложенных конструктивных решений. Испытания проводили на фрагментах кровельных плит по двум схемам: по балочной схеме на равномерный отрыв и по консольной схеме на отрыв с изгибом. При испытании фрагментов панелей по балочной схеме проверяли полимеркомпозиты плот-ностью110, 160, 190 кг/м3, а при испытания фрагментов панелей кровли по консольной схеме -190 кг/м3.

Рис. 3. схема панели при консольном закреплении блока утеплителя 1-несущая профилированная облицовка; 2- гофр; 3* утеплитель; 4-гндроизоляционный слой; 5- держатель; б- полка гофра: 7- полка держателя; 8- стенка держателя; 9- соединение; ' 10-теплоиэоляцонный слой между блоками утеплителя

Особое внимание обращалось на характер развития разрушения образцов в начальной стадии, появления начальных трещин и сколов. Как правило, независимо от плотности утеплителя разрушение образцов развивалось в зоне материала утеплителя, непосредственно прилегающей к держателю. Максимальные разрушающие нагрузки для утеплителей плотностью 160 кг/м3, 110 кг/м3 незначительно отличаются друг от друга. Для плотности 190 кг/м3 разрушающая нагрузка была примерно в два раза выше. Это значение разрушающей нагрузки было использовано для расчета прочности утеплителя образцов панелей. Продольные растягивающие напряжения в материале утеплителя составляли 0,1 МПа при плотности 190 кг/м3 и 0,06МПа при плотности 110 кг/м3.

Автором были выполнены конструктивно-технологические разработки панелей стен для многоэтажных зданий с использованием несущих армокаркасов и несущих каркасов из дерева в малоэтажном строительстве (рис.4, 5). Для повышения теплоэффективности таких

панелей в диссертации предложено применять по их толщине полимеркомпозит переменной плотности.

В объеме композита замоноличены конструктивные элементы, а также крепежные и закладные летали. Замоноличивание конструктивных элементов в композите повышает монолитность панели, ее сопротивление теплопередаче без увеличения толщины конструкции, снижает вероятность трещинообразования, повышает совместность их работы при восприятии эксплуатационных нагрузок и воздействий, обеспечивает необходимую прочность и жесткость панелей, их долговечность. Поскольку в соединениях элементов под действием эксплуатационных нагрузок возникают сдвигающие и отрывающие усилия или их сочетания, в разработанных конструкциях обеспечена жесткость этих соединений.

Конструктивные элементы несущей части панели могут выполняться в виде рам, стоек, балок-ребер и т.д. В сочетании с листовыми перфорированными мембранами, решетками, сетками, гибкими связями они образуют единое целое. Вид конструктивных элементов предопределяет характер организации стыковых соединений панелей в системе и вид крепежных деталей. Несущая способность такой панели существенно зависит от прочности соединения композита с конструктивными элементами. Наличие композита исключает потерю устойчивости конструктивных элементов.

Эффективность использования легких панелей наружных стен данной конструктивной системы была обследована на примере полимеркомпозита конструктивно-теплоизоляционного назначения в сочетании с конструктивными деревянными и металлическими элементами и защитно-декоративным слоем «Силофора». Несущий рамный каркас (стойки и балки) ограждений изготовляли из металла и древесины.

Была подтверждена надежность разработанной конструкции панели наружной стены при транспортно-монтажных испытаниях, а также в эксплуатационных условиях. На этой основе автором разработана необходимая номенклатура панелей, включающая рядовые панели с оконными и дверными проемами, глухие панели, угловые панели, цокольные и парапетные.

Автором приведен комплекс экспериментов по отработки технологии приготовления полимеркомпозита в заводских и построечных условиях и технологии формования предлагаемых кровельных и стеновых панелей, а также мелкоразмерных блоков и плит утеплителя.

Приготовление полимеркомпозита производилось на установке, состоящей из следующих функциональных узлов: предварительного вспенивания гранульного полистирольного полуфабриката; выдержки вспененных полистирольных гранул; приготовления рабочей смеси жидких компонентов и полимеркомпозита.

Консистенция полимеркомпозитного связующего принимается таковой, чтобы расплав лепешки на приборе Суттара составлял 20-25 см.

По предлагаемой автором технологии приготовление полимеркомпозита включает процесс вспенивания бисера до гранул пенополистирола заданного размера и плотностью 25 кг/м3. Это позволяет сократить транспортные расходы на перевозку сверхлегких, но объемных компонентов, и гарантированно получать гранулы пенополистирола требуемого качества. Вспенивание полистирольного бисера осуществляют в вертикальных двухкамерных аппаратах непрерывного действия, разработанных БратскГЭСстроем. Исходное сырье в виде бисера шнековым питателем загружают в нижнюю камеру вспенивателя, куда подают водяной пар при непрерывном вращении перемешивающих лопастей. Под воздействием пара происходит вспенивание гранул и их подъем кверху вследствие вытеснения более тяжелыми недовспененными гранулами. Из верхней части камеры вспененные гранулы через окно пересыпаются в полость камеры сушки, где они подсушиваются теплым воздухом с температурой 60-70°С и выгружаются через разгрузочный патрубок в бункер выдерживания. Выдержка вспененных гранул полистирола производится в стационарных или передвижных бункерах, где к ним обеспечивается свободный доступ воздуха. Продолжительность выдерживания гранул составляет не менее 4 часов. В бункере свежевспененные гранулы приобретают упругие свойства за счет проникновения воздуха в ячейки гранул.

При плотности полимеркомпозита 160-110 кг/м3 проводят капсулирование вспененных гранул пенополистирола расвором жидкого стекла плотностью 12 г/см3 при температуре 15-20°С в течение 0,5 - 1 мин. Операция осуществляется путем окунания гранул, либо путем

15-20°С в течение 0,5 - 1 мин. Операция осуществляется путем окунания гранул, либо путем их орошения. Подсушивание огнезащищенных вспененных гранул ведется в конвекционных воздушных сушилках.

Приготовление рабочей смеси жидких компонентов ведут в смесителях объемом 1,0 - 1,5 м3 снабженных рамной мешалкой (рис.6). При этом в полимерную композицию, в зависимости от принятой рецептуры, вводят различные смолы, в том числе смолу марки КФ-МТ с отвердителем, поливинилацетатную эмульсию, сульфатное мыло, метилцеллюлозу и другие компоненты. Перемешивание раствора ведется в течение 0,5 - 1 мин при температуре 15-20°С.

Приготовление полимеркомпозита осуществляют в циклическом смесителе принудительного действия. Сначала в него вводят подготовленную смесь из жидких компонентов и цемента, а затем фракцию гранул пенополистирола, заранее отмеренную в дозаторе объемного типа. Из смесителя приготовленный полимеркомпозит выгружают в транспортную бадью и перемещают к месту потребления (рис. 7).

Качество исходной полимерцементной смеси проверяется путем пооперационного контроля всех производственных процессов и приемочного контроля. Пооперационный приемочный контроль качества включает испытание исходных материалов, контроль установленной технологии производства и работы технологического оборудования. В каждую смену определяется плотность рабочей смеси и изготавливается по 9 контрольных образцов размером 10ж10х10ом.

Разработанная автором технология приготовления полимеркомпозита позволяет формовать его как в виде плит.и блоков, а также в кровельных панелях, панелях наружных стен и ряда других изделий.

Плитный утеплитель и блоки изготавливают по заливочной технологии без применения вибрации в многоотсечных горизонтально расположенных формах по стендовой, агрегатно-поточной или конвейерной технологии. Отверждение отформованного полимеркомпозита осуществляется при температуре 15-20°С в течение 1,5 - 2 суток, либо при температуре 65-70°С в течение 2-3 часов.

Разработанные конструкции кровельных панелей на основе профилированного листа изготавливается на технологических линиях с оборудованием, указанным на рис. 7. Отличие заключается в следующем.

Предварительно проводят подготовку основания панели. Очищают и обезжиривают водным раствором моющего средства поверхность металла. Затем подготовленный профилированный лист устанавливают на рабочий стол или на ровную площадку, где на нем закрепляют крепежные элементы с шагом, определенным согласно статического расчета, предложенного автором. На профилированный лист устанавливают бортовые и секционные элементы съемной опалубки, после чего форму заполняют полимеркомпозитом, не требующим вибрационного уплотнения. Поверхность плиты выравнивают рейкой. После тепловой обработки плиты в течении 2-Зх часов при температуре 65-70°С на поверхность плиты наклеивают кровельный рубероид марок РКН-35-Б, РКМ-360В или наплавляемый рубероид марок РМ-500-2 и др. На кровельный рубероид наносят битумную мастику. Готовую кровельную плиту транспортируют и складируют в штабели. Строповка панелей должна проводиться при помощи специальной траверсы, предотвращающей разрушение краев утеплителя.

Предложенная автором конструкция панели наружной стены может быть изготовлена в стендовых формах и на технологических конвейерах. Панели формуют фасадной поверхностью вниз. После чистки и смазки формы закрывают ее борта. Затем бетоноукладчиком на дно формы подают декоративный раствор и производят с помощью

виброрейки бетоноукладчика, опущенной на борта формы, его уплотнение. После этого выполняют укладку полимеркомпозита слоями по 10 см: сначала из бункера с плотностью полимеркомпозита 190 кг/м3, потом из бункера с плотностью 110 кг/м3. При укладке каждого слоя применяют побудительную вибрацию той же виброрейкой в течении 6-9с. По окончании укладки полимеркомпозита осуществляют его прогрев при температуре 65-70°С в течение 2-3 часов. Прогрев может производиться либо с помощью термокрышки, либо через поддон, либо в тепловом агрегате. По завершению тепловой обработки бетоноукладчиком раскладывают штукатурный слой и разравнивают его виброрейкой. После прогрева этого слоя с помощью термокрышки форму подают на пост кантования и производят съем готовой панели.

Для малоэтажного строительства автором, как показано выше, разработаны кровельные плиты и панели наружных стен на деревянном каркасе. Перед изготовлением деревянного каркаса его заготовки тщательно антисептируют. Собранный каркас с внутренней стороны обшивают гипсоволокнистыми или другими водостойкими обшивками. Уложенный горизонтально обшивкой вниз на специальный стол или пол цеха деревянный каркас заполняют полимеркомпозитном и прогревают по указанному выше режиму.

После окончания прогрева плиту или панель обшивают сверху цементно-стружечным листом, а затем производят его обработку. Кровельные плиты на деревянном каркасе покрывают кровельным рубероидом марок РКН-35-Б, РКМ-360В или наплавляемым рубероидом марок РМ-500-2 и др. На кровельный рубероид наносят битумную мастику.

Панели наружных стен отделывают путем окраски, облицовки отделочными плитками или другими способами.

Гибкость технологии приготовления полимеркомпозитного утеплителя позволяет укладывать его в построечных условиях.

Разработана технология применения полимеркомпозита в построечных условиях, где он может укладываться в конструкции покрытий и наружных стен в монолитном виде. В этом случае приготовление полимеркомпозита осуществляется в передвижном агрегате «Монолит-1» по технологической схеме, представленной на рис. 8.

Узел приготовления рабочей смеси располагают в непосредственной близости от места укладки ее на кровельное покрытие. До начала укладки рабочей смеси наносится антикоррозийное покрытие по металлу и герметизируются стыковые элементы ограждения. Толщина теплоизоляционного слоя утеплителя составляет 100-150 мм, согласно теплотехнического расчета в зависимости от района строительства; укладка рабочей смеси производится в два слоя захватами шириной 2,5-3,0 м, ограниченными маячными рейками.

Рис. 8. Технологическая схема агрегата МОНОЛИТ-1:

1 - бункер полистирола; 2 - питатель-дозатор; 3 -вспениватель; 4 - эжектор; 5 - бункер-накопитель полимеркомпозита; 6 - расходный бункер полимеркомпоэкга; 7 - емкость воды; 8-электро-* котел; 9 - нагреватель; 10 - дозатор жидких добавок; 11 - смеситель жидких компонентов; 12 - расходный бункер жидких компонентов; 13 -насос; 14 - компрессор; 15 - цементовоз; 16 -бункер цемента; 17 - элеватор; 13 — смеситель цементного молока; 19 - смеситель полимер-композита

При устройстве кровельного покрытия полимеркомпозит может укладываться как на металлическое, так на бетонное или дощатое основание. Его разравнивание выполняют с помощью рейки, а затем сверху наносят гидроизоляционные слои.

При малоэтажном строительстве полимеркомпозит можно монолитно укладывать в-несъемную опалубку наружных стен, выполненную в виде деревянного каркаса, обшитого с наружной и внутренней сторон листовыми материалами. Поскольку плотность полимерком-позита мала, не требуется дополнительного укрепления обшивочных листов, тем более, что благодаря его высокоподвижной консистенции не требуется применения вибрационных воздействий.

Выполненный комплекс исследований позволил разработать рациональные конструктивные решения кровельных панелей, панелей наружных стен для мало- и многоэтажного строительства, определить технологические режимы и операции по их изготовлению, а также технологию применения полимеркомпозита в построенных условиях. При этом обеспечивается хорошее качество и достаточно разнообразная отделка за счет использования различных наружных обшивок в виде полимерных материалов, стальных листов и декоративных-штукатурок.

Разработанные автором технологии изготовления легких ограждающих конструкций позволяют резюмировать: не требуется использование специальных установок, режимов высоких температур и давлений. Процесс формования можно производить по непрерывной технологии, изготовлять утеплитель в виде отдельных плит или формовать непосредственно по внутренней полости панелей. Возможно использовать также метод монолитной укладки исходного полимеркомпозитного утеплителя.

В четвертой главе автор изложил результаты исследований по поведению разработанных конструкций при транспортировке, монтаже и эксплуатации, исследованию огнестойкости конструкций и прогнозированию их долговечности.

Специфика метода расчета кровельных панелей предложенной конструкции состоит в учете характера работы утеплителя на поперечный изгиб, что обусловленно отсутствием связей сдвига между блоками утеплителя и обшивкой. По сравнению с панелями, в которых утеплитель соединен с обшивкой клеем, воспринимающим сдвигающие усилия, разработанные панели с механическим «Ш крепежом позволяют снизить напряжения в утеплителе при изгибе на 30% за счет разрезки утеплителя на блоки по длине панели и закрепленных в середине каждого блока дискретных связей.

Во избежание разрушения торцов полимеркомпозита в швах из-за давления блоков друг на друга при изгибе, необходимо определить минимальный зазор между блоками утеплителя. При этом надо учитывать наличие в зазоре эластичного уплотнения (например «Гер-нита»), оказывающего сопротивление при сближении торцов плит утеплителя при изгибе панели кровли под нагрузкой. Этот зазор, исходя из вышеизложенного, определяется по формуле:

£р=[2р(а,-а;) + 22ра1/А (2)

где и - максимальные углы наклона изогнутой нейтральной оси обшивки панели в местах крепления к обшивке держателем ; - расстояние от собственной нейтральной оси поперечного сечения утеплителя до крайнего растянутого волокна утеплителя. Значение а определяют по формуле:

а=0,0208(Рв - Рм) I1 /№, (3)

где Рв — расчетное значение погонной ветровой нагрузки при отсосе, Н/см; Рм - погонная нагрузка от веса утеплителя с покровным слоем или кровлей, Н/см; I - длина блока, см; / момент инерции, см4; Е - модуль упругости материала блока, МПа.

Деформации ¿^ и максимальные продольные напряжения Ср в материале паро- и теплоизоляции зазоров должны удовлетворять условиям:

где - .фактическая и допускаемая относительная деформация материала паро- и теп-

лоизоляции; Е" ; К соответственно модуль упругости и расчетное сопротивление материала паро- и теплоизоляции.

Приведены результаты проверочных испытаний кровельных панелей с полимеркомпо-зитным утеплителем на эксплуатационные, транспортные и монтажные нагрузки. Доказана эффективность предложенного нового конструктивного решения на примере работы панели с утеплителем в виде отдельных блоков, скрепленных с обшивкой держателями. Расчетные прогибы удовлетворительно совпали с экспериментальными (расхождение составило 1012%). Полученные в результате эксперимента предельные нагрузки и характер разрушения образцов панелей приведены в табл. 3.

Разрушение панелей 1 и 2 сопровождалось потерей устойчивости обшивки. У панели 3 разрушения утеплителя не происходило. Утеплитель панели 5 разрушался от разрыва только при значительных прогибах панели уже после полной потери ее несущей способности.

Результаты статических испытаний на поперечный изгиб опытных натурных образцов кровельных панелей свидетельствует о том, что разработанные конструктивные решения обеспечивают надежность работы конструкции без разрушения утеплителя. Полученные

Таблица 3

и & « )К 1) ез и О С ю С О Пролет образца панели 1, мм Толщина обшивки д, мм Рт » кН/м2 Разрушающая нагрузка Р,кН Визуальный характер разрушения в середине пролета панели

П1 3000 0,7 5,5 13,2 Разрушение (разрыв) утеплителя. в растянутой зоне и потеря местной устойчивости сжатых (узких) полок гофра обшивки

ГО 3000 0,7 5 12,0 Тоже

го 3000 0,7 4,2 10,1 Потеря местной устойчивости сжатых (узких) полок гофра обшивки

П4 2900 0,8 4,3 10,3 То же

П5 3000 0,8 5,3 12,7 Потеря местной устойчивости сжатых (широких) полок гофра обшивки, с последующим разрушением (разрывом) утеплителя в растянутой зоне при больших прогибов.

в результате эксперимента максимальные прогибы панелей, а также продольные перемещения материала утеплителя и материала, заполняющего зазоры, удовлетворительно совпали с

результатами рекомендуемого метода расчета (рис. 9). При предельных (максимальных) нагрузках разрушение конструкций началось с потери местной устойчивости полок гофра обшивочного листа.

ДкН/м!

/ ✓ П1

'Л ' П2 ; /пз

6

10 20 30 1.0 50 /(мм)

Рнс. 9. Зависимость "нагрузка-прогиб" при поперечном изгибе панели Ш, П2, ПЗ, Ш, П5

Для наружных стен малоэтажного домостроения разработано конструктивное решение, состоящее в использовании утеплителя переменной плотности с нанесением декоративно-защитных слоев.

Наружные ограждения стен разработаны и экспериментально проверены в нескольких вариантах. Для многоэтажных зданий разработано конструктивное решение панели, у которой металлические армокаркасы располагаются в толще полимеркомпозита (см. рис.4,5). Как показано выше, сам полимеркомпозит по толщине имеет переменную плотность. В его массиве закреплены крепежные и закладные детали.

Замоноличивание конструктивных элементов в композите повышает монолитность панели, ее сопротивление теплопередаче без увеличения толщины конструкции, снижает вероятность трещинообразования, повышает совместность их работы при восприятии эксплуатационных нагрузок и воздействий, обеспечивает необходимую прочность и жесткость панелей, их долговечность.

В малоэтажных зданиях применяют панели наружных стен и монолитные стены с деревянным каркасом.

Для проверки предложенных автором конструкций на огнестойкость и пожарную безопасность был проведен комплекс исследований. Были испытаны 8 кровельных и стеновых панелей на деревянном каркасе и кровельная панель на профилированном листе с полимер-композитным утеплителем.

Огневые испытания проводили в режиме стандартного пожара по ГОСТ 30247.0-94 и ГОСТ 30247.1-94. Результаты испытаний свидетельствуют о том, что класс пожарной опасности этих панелей соответственно характеризуется К-2 и К-1. При принятых конструктивных решениях полимеркомпозит защищает деревянный каркас от воспламенения. Предел огнестойкости кровельных металлических панелей 15мин., а предел огнестойкости панелей с деревянным каркасом 15-45мин. в зависимости от использованного способа огнезащиты и типа облицовочных листов, что позволяет применять эти конструкции в зданиях ^Ш категории.

Автором исследован ряд вопросов относящихся к воздействию высоких температур на конструкции с деревянным каркасом. Получены данные о скорости обугливания и времени возгорания деревянного каркаса. Установлены экспериментальные значения распределения температур по характерным сечениям и каркасу кровельных стеновых панелей. Скорость обугливания древесины составила 1,02 мм/мин для вертикально расположенных каркасов и 0,88 мм/мин - расположенных горизонтально. Деревянный каркас, защищенный обшивкой и полимеркомпозитом, возгорался на 13-15 минуте. Возгорание каркаса по его поверхности происходило со скоростью 1,7 мм/мин.

Результаты испытаний ребристых панелей покрытий и стеновых панелей из древесины с цементностружечными обшивными листами и полимеркомпозитным утеплителем положены в основу расчета огнестойкости данных конструкций.

За основу расчета на огнестойкость деревянного каркаса взято предположение, что модуль упругости и предел прочности в некотором достаточно малом и прогретом до температуры горения слое стремится к нулевому значению. Поэтому, разрушение начнется не в крайнем волокне, а в волокне, расположенном на некотором расстоянии от нагреваемой грани (рис 10).

б)

в)

X.

X.

•1

Рис. 10. Изменение предела прочности и действующих напряжений при прогреве деревянного каркаса

В начальный момент прогрева, когда начинают снижаться модуль упругости и прочность древесины, действующие напряжения в наиболее прогретых слоях снижаются (рис. 10а). Когда древесина возгорается, действующие напряжения и прочность равны нулю в слое, прогретом до 300 °С, но несущая способность сечения еще достаточная, чтобы воспринять действующую нагрузку (рис.106). Равенство действующих напряжений и расчетного сопротивления уже наблюдается, но в слоях с разными расстояниями от нейтральной оси. По мере уменьшения сечения и его прогрева значения допускаемых напряжений по высоте уменьшается, а действующих - увеличивается. Такие изменения происходит до тех пор, пока в какой-то момент действующие и допускаемые напряжения не станут равны в слое древесины с одинаковым расстоянием от нейтральной оси (рис.Юв). В этот момент и происходит обрушение. Таким образом, общая точка кривых действующих напряжений и расчетного сопротивления находится на некотором расстоянии от нижней грани оставшегося сечения. Поэтому вычислять действующие напряжения следует в точке, расположенной на некотором расстоянии от нейтральной оси. Для этой же точки вычисляются расчетные сопротивления. Положение этой общей точки зависит в общем случае как от температуры, так и от размера оставшегося поперечного сечения (нагрузка постоянна). Кроме этого на прочность и жесткость конструкций покрытия влияет работа нижней обшивки, т.е. обшивка с одной стороны защищает каркас от воздействия высоких температур (прогревается менее интенсивно). С другой стороны первоначальное расширение обшивки (например, цементностружечных) увеличивает прогиб, а дальнейшая температурная усадка ее уменьшает величину прогиба. Поэтому в расчете необходимо учитывать совместную работу нижней обшивки с каркасом до момента выхода из строя обшивки (или стыка обшивки с каркасом).

Напряжение определяем в любой 1-ой точке в данный момент теплового воздействия, находящегося на расстоянии у- от нейтральной оси при переменном по сечению модуле упругости:

(б)

Г

где Мв — момент от внешней нагрузки; = ±Е-а-{Т—- момент, возникающего

от расширения (усадки) обшивки.

Величину прогиба конструкции при учете неодинаковости модуля упругости по сечению определяем:

нагрузка, возникающая от

где q - внешняя распределенная нагрузка, = ±Е-а-(Т-Тц)-растяжения (усадки) асбестоцементной обшивки.

Положение нейтральной оси определяется с учетом не только деревянного каркаса, но и с учетом разного по сечению модуля упругости:

Зависимости действующих напряжений и предела прочности должны соприкасаться в точке, где температура равна 220°С, т.е. при температуре, с которой происходит резкое снижение прочностных характеристик древесины. Таким образом, предел огнестойкости конструкций с композитными обшивками на деревянном каркасе по прочности может определяться по следующему алгоритму (рис. 11).

Для определения огнестойкости легких ограждений расчетным методом автором разработаны номограммы на основе экспериментальных данных (рис. 12,13).

Предложенный метод расчета апробирован при определении предела огнестойкости цементно-стружечных плит на деревянном каркасе. При этом учитывалось снижение проч-

Рис. 12. Разбивка оставшегося сечения Рис. 13. Распределение температур в деревянного каркаса на элементарные сечении деревянного каркаса

площадки н распределение температур:

ности нагреваемой обшивки и уменьшение ее модуля упругости. Проведено сопоставление расчетных и экспериментальных данных по пределу огнестойкости конструкций. Отклонение между ними составило около 8% для плит на деревянном каркасе и 10% для стеновых панелей.

В главе 5 на основе выполненных лабораторных и производственных исследований и испытаний автором были разработаны рациональные схемы заводских технологических линий разной мощности для кровельных и стеновых легких панелей.

Приведены проектные решения технологических линий по изготовлению легких наружных кровельных и стеновых панелей с армокаркасом и каркасом из древесины.

Оценка технико-экономической эффективности выполнена на примере конвейерных и агрегатно-поточной линии (рис. 14-16).

Технико-экономические показатели сравниваемых линий представлены в табл. 4 (на 1 кв.м обшей площади).

Таблица 4.

Наименование затрат, руб/кв.м. общей площади Технологическая линия по производству каркасных панелей с мине-раловатным утеплителем (базовый вариант) Линия по производству панелей с деревянным каркасом и лолимеркомпозитным утеплителем Линия по производству панелей наружных стен с полимеркомпозитным утеплителем |ехнологическая линия по производству металлических панелей с по-лиуретановым утеплителем ^лчпймИ плпияитЛ Линия по производству кровельных панелей из профлиста и полимер-композитным утеплителем

1 2 3 4 5 6

Затраты на материалы 20,1 ] 4>0С. НАШЯдНЛЛ БИБЛИОТЕК ЬНАМ>,р6 * 14,6

уаузд 1

Продолжение таблицы 4

1 2 3 4 5 6

Заработная плата производственных рабочих 0,6 0,8 0,9 3,8 2,15

Стоимость энергозатрат 0,6 0,7 0,9 1,65 1,5

Содержание и эксплуатация оборудования 0,4 0,5 0,6 1,14 1,76

Цеховые расходы 1.6 1.8 2.0 5,17 6.1

Итого: 23.3 16,1 18.4 42.62 26.1

Капвложения 1.2 1.7 2.3 8.48 4.0

Приведенные затраты: - в ценах 1984 г. 24,5 17,3 20,0 51,1 30,1

- в ценах 2003 г. (к = 45) 1100 780 900 2300 1360

В соответствии с "Руководством по технико-экономической оценке способов формования легких бетонных и железобетонных изделий" (М., 1978 г.) каждый рассчитываемый вариант сопоставлялся с базовым, в качестве которого принималась технологическая линия с наиболее эффективной технологией. Расчет производства осуществляли в соответствии с нормами технологического проектирования ОНТП-07-85. В расчетах использовались также материалы, разработанные в отделе технологического проектирования ЦНИИЭП жилища и ГПО «БратскГЭССтрой».

С целью обеспечения сопоставимости рассматриваемых вариантов в случае, когда мощности сравниваемых производств не совпадали, проводили необходимую корректировку экономических показателей. Кроме того, в тех же целях в расчете учитывали лишь расходы по изменяемым статьям затрат. Исходные данные для всех вариантов расчета принимали в соответствии с ОНТИ-07-85. К изменяемым статьям затрат отнесены стоимость материалов, заработная плата производственных рабочих, стоимость энергозатрат, затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, цеховые расходы.

Данные таблицы показывают, что предлагаемые линии характеризуются более низкими приведенными затратами по сравнению с базовыми технологическими линиями. Это объясняется, в первую очередь, значительно более низкой стоимостью применяемого поли-меркомпозита по сравнению со стоимостью минераловатных плит и пенополиуретана.

Таким образом, разработанная автором технология изготовления теплоэффективных легких наружных ограждений с применением слабогорючего полимеркомпозитного утепли-

теля не только решает техническую задачу повышения эксплуатационных качеств таких конструкций, в том числе их огнестойкости, но и позволяет получить значительный экономический эффект, благодаря чему решается важная технико-экономическая проблема общегосударственного значения.

Общие выводы

В результате выполненного исследования получены следующие выводы и научно-технические результаты.

1. На основе анализа научных работ, систематизации, обобщения и критической оценки современного опыта технологии производства легких ограждающих конструкций научно . обоснована и решена проблема совершенствования этой технологии на основе разработки и использования полимеркомпозитных утеплителей, что обеспечивает значительный экономический эффект в жилищно-гражданском строительстве.

2. Подтверждена правильность гипотезы автора о том, что совершенствование технологии изготовления и качества легких ограждающих конструкций достигается путем более органичного сочетания конструктивных частей ограждений с эффективными полимеркомпо-зитными утеплителями, свойства которых, в том числе горючесть, регулируется в зависимости от назначения и конструктивных решений легких ограждений. Техническая новизна нового утеплителя подтверждена получением авторского свидетельства.

3. На основе анализа особенностей пленочно-ячеистой макроструктуры, использования различных физико-химических методов и технологических приемов впервые создан теплоизоляционный материал - полимеркомпозит пониженной горючести. Разработаны три состава полимеркомпозитного утеплителя различной плотности на основе доступных и нетоксичных исходных компонентов (полистирольного гранульного полуфабриката, портландцемента, отходов металлургических производств и комплекса поверхностно-активных добавок). Плотность утеплителя может регулироваться в пределах 190-110 кг/м3. Установлено, что введение микрокремнезема в качестве высокодисперсного наполнителя положительно влияет на технологические свойства исходной композиции: возрастает густота цементного теста, сокращаются сроки начача нарастания его пластической плотности и прочности, что способствует ускорению процесса твердения полимерцементной матрицы, упрочнению ее структуры и снижению горючести.

4. В результате всестороннего исследования партии образцов полимеркомпозита различного состава и плотности (190-110 кг/м3) определен комплекс физико-механических характеристик: пределы прочности и модули упругости при сжатии и растяжении; влаго- и во-допоглощение при кратковременном и длительном увлажнении; прочностные характеристики образцов, подвергнутых увлажнению и попеременному температурно-влажностному воздействию. На основе анализа корреляционных зависимостей и статистической обработки результатов испытаний определены характеристики полимеркомпозита различной плотности.

При плотности 190-110 кг/м3 прочность при сжатии и растяжении утеплителя составляет 1,12,8 кгс/см2 и 0,5-0,75 кгс/см2 соответственно. Модули упругости изменяются в диапазоне 40200 кгс/см2. По физико-механическим и эксплуатационным характеристикам полимеркомпо-зитный утеплитель соответствует техническим требованиям, предъявляемым к эффективным утеплителям легких ограждений зданий. По горючести полимеркомпозит классифицируется как материал групп Г-1 (р = 190 кг/м3) и групп Г-2 (р = 110-160 кг/м3).

5. Разработана новая технология изготовления кровельных панелей с полимеркомпози-том различной плотности, составлена технологическая пооперационная карта изготовления панелей с указанием необходимого оборудования и технологических режимов. Технология позволяет изготовить панели путем формования рабочего состава утеплителя во внутренней полости панели, путем изготовления отдельных плит и блоков, а также осуществлять монолитную укладку утеплителя. Для каждого типа легких ограждений определены рациональные режимы формования, рецептуры составов, коэффициент уплотнения, фракционирование гранул, варьирование количества цемента и другие факторы. Подготовлены рекомендации по изготовлению и применению легких кровельных панелей покрытия пониженной пожарной опасности.

6. Проведена конструктивно-технологическая разработка ряда легких ограждающих конструкций, в том числе кровельные панели с несущим профилированным листом и дискретно закрепленными на них блоков полимеркомпозита, панели наружных стен с металлическим армокаркасом, заформованным в полимеркомпозите переменной плотности по толщине панели. Для малоэтажного строительства разработаны панели кровли и наружных стен с несущим каркасом из дерева. Выполненными исследованиями по комплексной проверке этих конструкций, в частности, их физико-механических и эксплуатационных характеристик, доказано, что исчерпание несущей способности панелей кровли происходит в результате потери местной устойчивости полок профлиста. Целостность полимеркомпозита обеспечивается за счет дискретно расположенных податливых связей с профлистом в сочетании с разрезкой утеплителя на отдельные блоки по длине панелей. Расчетные прогибы удовлетворительно совпали с экспериментальными (расхождение составило 10-12%).

По результатам огневых испытаний панели кровли характеризуются пределом огнестойкости REi — 15 и классом пожарной опасности К-1, а панели стен - тем же пределом огнестойкости и классом пожарной опасности К-2. Эти конструкции могут быть применены в зданиях ^Ш степени огнестойкости. Новизна предложенных конструктивных решений подтверждена выдачей авторского свидетельства и патента.

7. Выполнен прогнозный расчет долговечности предлагаемых конструкций, в результате которого их срок службы оценивается в 60-70 лет. Проведенное обследование состояния легких конструкций с полимеркомпозитом в зданиях, построенных 20 лет назад, показало хорошее состояние конструкций.

8. Автором разработаны рекомендации и технологические регламенты легких наружных ограждающих конструкций, удовлетворяющие условиям энергосбережения, экологич-ности, максимального использования стандартного оборудования, преемственности существующей технологии производства изделий из легкого бетона. Тем самым предложения автора удачно адаптируются и вписываются в технологические линии для изготовления на заводах легких металлических панелей и на предприятиях крупнопанельного домостроения. Технико-экономические расчеты показали, что предлагаемые технологические линии более эффективны в сопоставлении с существующими аналогами по приведенным затратам благодаря, главным образом, низкой стоимости полимеркомпозита.

9. Внедрение разработок автора включает: технологическую линию по производству блочного утеплителя из полимеркомпозита и панелей производительностью 5 тыс. м3/год (трест «Строймеханизация» ГПО «БратскГЭСстрой»); технологическую линию для монолитной укладки утеплителя из полистиролцементной композиции на кровельные ограждения зданий и сооружений (ООО «Приор», ООО «Востоксантехмонтаж», ЗАО «АМПП» г. Абакан); технологическую линию производства полимеркомпозитного утеплителя пониженной горючести способом монолитной укладки на кровельные панели и утепления стен малоэтажных зданий (ООО "Итера М" г.г. Лабытнаги, Салехард ЯНАО); составление «Рекомендаций по изготовлению и применению пенополистирольной композиции в качестве утеплителя легких металлических кровельных ограждений»/ЦНИИСК - М., 1988; разработку проектов реконструкции здания серии 111-97 институтом «Абакангражданпроект» и зданий серии 114-86 при возведении мансардного ограждения из облегченных панелей, учебный процесс в ХТИ и послевузовскую переподготовку сотрудников УГПС МВД Хакассии 1995-2003 г.

Содержание диссертации опубликовано в следующих основных работах:

1. Нагрузова Л.П., Романенков И.Г., Рыков Р.И. Несущая способность деревянных конструкций при пожаре. - Абакан, 1996. - 305 с.

2. Нагрузова Л.П., Романенков И.Г. Эффективный утеплитель для деревянных домов заводского изготовления. // "Деревообрабатывающая промышленность" - М., 1989, №

9. - С. 28-29.

3. Нагрузова Л.П., Романенков И.Г., Глазунов А.Ю. Двухслойные панели с утеплителем из полистиролцемента пониженной горючести. // "Промышленное строительство" -

М., 1992, №3.- С. 9-11.

4. Nagruzova L.P., Romanenkov I.V., Sadovich M.A., Hempert V.O. Development ofpolysty-rene cement heater for lightweight enclosure structures. // VII international congress on polymers in concrete. - Moscow, 1992. - P. 213-218.

5. Нагрузова Л.П., Романенков И.Г. Дискретное крепление утеплителя в двухслойных панелях. // "Энергетическое строительство" - М., 1994, № 2. - С. 16-17.

6. Нагрузова Л. П. Легкие ограждающие конструкции пониженной пожарной опасности для малоэтажного домостроения. // "Жилищное строительство" -М., 2002, №2. - С. 810.

7. Нагрузова Л.П. Определение эффективности использования кремнезема - отхода ферросплавного производства при подборе состава полистиролцемента плотностью до 110 кг/м3. / Экология - образование, наука и промышленность: Сб. докл. межд. научн.-практич. конф. - Белгород, 2002. - С. 146-152

8. Нагрузова Л.П. Характер разрушения деревянного каркаса панелей при огневом воздействии // "Жилищное строительство" - М., 2002, № З-С.21-22

9. Нагрузова Л.П. Легкие ограждения с утеплителем пониженной горючести// "Жилищное строительство" - М., 2003, № 12-С.19

10. Нагрузова Л.П. Надежные организации строительного комплекса России // "Жилищное строительство" -М., 2004, № 1-С.32

11. Нагрузова Л.П. Изготовление крупноразмерных панелей с утеплителем // "Жилищное строительство" - М., 2004, № 2-С. 26-27

12. Нагрузова Л. П. Ограждающие конструкции зданий модульных системы /Достижения науки и техники: Сб. научн. статей. - Красноярск, 2001. - С. 128-150.

13. Нагрузова Л. П. Методологические особенности огневых каркасных ограждений из композитных материалов. /Современные проблемы строительного материаловедения: Сб. докл. Седьмых Академических чтений РААСН. - Белгород, 2001. - С. 45-48.

14. Нагрузова Л. П. Характер разрушения деревянного каркаса в панели при тепловых воздействиях. /Современные проблемы строительного материаловедения: Сб. докл. Седьмых Академических чтений РААСН. - Белгород, 2001. - С. 49-51.

15. Нагрузова Л. П. Температурные зависимости прочности и деформативности композитов. /Современные строительные конструкции: Сб. научн. статей. - Улан-Удэ, 2001.-С. 111-116.

16. Нагрузова Л. П. Теплофизические характеристики композитов при повышенных температурах. /Современные строительные конструкции: Сб.' научн. статей. -Улан-Удэ, 2001.-С. 117-122.

17. Нагрузова Л. П. Строительная модульная конструктивная схема. /Современные строительные конструкции из металла и древесины: Сборник статей. - Одесса, 1999.-С. 148152.

18. Нагрузова Л. П. Обеспечение огнестойкости деревянных конструкций. / Проблемы научного материаловедения и новых технологий: Сб. науч.тр.-Белгород, 1995.-С. 39-46.

19. Нагрузова Л. П. Несущая способность деревянных конструкций при пожаре / Строительство - 98: Сб. докл. межд. науч. - практ. конф. - Ростов-на-Дону, 1998. -С. 2122.

20. Нагрузова Л. П. Монопанель с пенопластовым утеплителем / Совершенствование строительства в новых хозяйственных условиях: Сб науч. трудов. - Омск, 1991. -С. 6062.

21. Нагрузова Л. П., Романенков И. Г. Конструкционные особенности полимерных утеплителей пониженной горючести. / Полимерные материалы пониженной горючести: Тез. докл. межд. конф., том 2. - Алма-Ата, 1990. - С. 160-161.

22. Нагрузова Л. П. Использование отходов металлургической промышленности при производстве трудносгораемого полистиролцементного утеплителя / Физико-химические и технологические особенности получения строительных материалов: Тез. докл. науч-техн. семинара. - Киев, 1993. - С. 109.

23. Нагрузова Л. П. Двухслойные металлические панели с трудносгораемым поли-стиролцементным утеплителем / Экология в строительстве для условий Сибири и Севера: Тез. докл. респ. конф. с межд. уч. - Горный Алтай, 1993. - С. 79-80.

24. Нагрузова Л. П. Снижение пожарной опасности легких кровельных монопанелей / Эффективные технологии и материалы для ограждающих конструкций: Тез. докл. межд. конф. -Ростов-на-Дону, 1994. - С. 174-175.

25. Nagruzova L. P., Romanenkov I. V. Widening possibilities if calculating iffire resistance of timber tltments / IUFRO XX World Congress. 6-12 August, 1995. - Tampere, Finland. - P. 45-46.

26. Нагрузова Л. П. Ограждающие модули крупнопанельной конструктивной системы / Материалы, технологии, организация строительства: Тез. докл. конф. - Новосибирск,

1996.-С. 45-46.

27. Нагрузова Л. П. Использование отходов ферросплавных заводов при производстве трудносгораемого полистиролциментного утеплителя / Экологические проблемы переработки вторичного сырья: Тез. докл. меж. конф. - Римини, Италия, 1996.-С. 36-38

28. Нагрузова Л. П. Технология легких комбинированных конструкций для строительства в отдаленных районах / Строительные материалы и технологии: Тез. докл. конф. - Новосибирск, 1997. - С. 41 -42.

29. Нагрузова Л. П. Обеспечение огнестойкости деревянных конструкций / Интеллектуальные ресурсы ХТИ КГТУ - Хакасии: Тез. докл. per. науч. - практ. конф. -Абакан,

1997.-С. 66-67.

30. Нагрузова Л. П. Строительная конструктивная система пониженной пожарной опасности / Интеллектуальные ресурсы ХТИ КГТУ - Хакасии: Тез. докл. per. науч. - практ. Конф. - Абакан, 1997. - С. 62.

31. Нагрузова Л. П. Оценка огнестойкости деревянных конструкций при тепловом воздействии / Достижения науки и техники развитию сибирских регионов: Тез. докл. Всесоюзн. науч. - практ. конф.с межд. участ. - Красноярск, 1999.- С. 90-91.

32. Нагрузова Л. П. Органоминеральный композиционный материал пониженной горючести для ограждающих конструкций зданий модульной системы сборки / Современные строительные материалы: Тез. докл. научи. - техн. юбилейн. конф. - Новосибирск,

2000. - С. 24-26.

33. А. С. СССР № 1664988. Панель ограждения Нагрузова Л. П., Романенков И. Г., Сухо-руков Ю. В., Лемперт В. Г. Открыт. Изобретен. - 1988 г.

34. А. С. СССР № 1616876. Теплоизоляционный материал / Нагрузова Л. П., Романенков И. Г., Лемперт В. Г. Открыт. Изобретен.-1988 г.

35. Патент РФ № 20118599. Панель ограждения / Нагрузова Л. П., Романенков И. Г. // Открыт. Изобретен. - 1994 г.

Кроме того издано 13 учебно-методических разработок

Заказ № 8 , тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии ООО «ТЕХНОКОМПЛЕКТ ИНЖИНИРИНГ». Москва, Дмитровское шоссе 9Б.

€' 22 22

РНБ Русский фонд

2004-4 18141

Введение.

Глава 1. Опыт изготовления и пути совершенствования технологии изготовления легких ограждающих конструкций с эффективными утеплителями пониженной горючести.

1.1. Опыт применения легких ограждений для жилищного и гражданского строительства.

1.2. Анализ применяемых эффективных утеплителей.

1.3. Выводы.

Глава 2. Принципиальные основы технологии теплоэффек-тивного слабогорючего полимеркомпозита.

2.1. Исследования влияния микрокремнезема на структуру цементного камня полимеркомпозитов с учетом плотной упаковки.

2.2. Подбор рациональных составов полимеркомпозитов.

2.3 Изучение влияния технологических факторов на прочностные, деформативные и эксплуатационные характеристики полимеркомпозитов.

2.4. Выводы.

Глава 3. Разработка технологии изготовления теплоэффективных ограждений с применением полимеркомпозитов.

3.1. Отработка промышленной технологии приготовления полимеркомпозитов.

3.2. Разработка конструктивно-технологических решений наружных ограждений с утеплителем из полимеркомпозита.

3.3. Технология изготовления кровельных и стеновых панелей в заводских условиях

3.4. Изготовление легких ограждений в построечных условиях с применением монолитного укладываемого полимеркомпозита.

3.5. Выводы.

Глава 4. Исследование эксплуатационных свойств легких ограэодений, изготовляемых по предлагаемой технологии.

4.1. Изучение влияния транспортных и монтажных нагрузок на легкие панели с полимеркомпозитом.

4.2. Испытания кровельных панелей на эксплуатационные нагрузки.

4.3. Изучение пожарной безопасности и огнестойкости легких конструкций с полимеркомпозитом.

4.4. Расчет долговечности легких наружных ограждающих конструкций с полимеркомпозитным утеплителем.

4.5. Выводы.

Глава 5. Принципы организации линий по производству наружных легких ограэодений с полимеркомпозитным утеплителем и их технико-экономическая оценка.

5.1. Конвейерная линия по производству кровельных панелей

5.2. Полуконвейерная линия производства однослойных панелей наружных стен.

5.3. Полуконвейерная линия по производству стеновых панелей на деревянном каркасе.

5.4. Технико-экономическая оценка производства легких ограждений с полимеркомпозитным утеплителем.

5.5. Выводы.

Переход экономики страны к рыночным отношениям привел к резким переменам в структуре и объемах строительства, в том числе и в такой важной сфере, как жилищное строительство. Если в 1990 году в Российской Федерации было построено 78,0 млн.кв.м. общ.пл. [90], то в 2002 г. объем введенного жилья составил всего 30,1 млн.кв.м. общ.пл. При этом существенно изменилась и структура жилищно-гражданского строительства. В 1990г. доля полносборного строительства составляла 54,6% [90], а к 2002г. эта доля снизилась до 12% [49]. Индустриальная домостроительная база в 1990г. насчитывала 409 домостроительных предприятий, установленная мощность которых составляла 47,3 млн. кв.м. общ.пл. в год [90]. В настоящее время число домостроительных предприятий сократилось до 243, а их общая номинальная мощность равна 18,3млн. кв.м общ.пл. в год при фактическом выпуске продукции 4,75 млн.кв.м. общ.пл. в год (коэффициент использования мощностей составляет всего 25,9%) [90]. Эта ситуация обусловлена не только общим состоянием экономики страны, но также переориентацией жилищно-гражданского строительства на возведение более легких, менее материалоемких, энергоэффективных зданий [80,89].

Снижение массы и стоимости зданий можно добиться за счет применения в наружных ограждениях эффективных утеплителей, более легких и прочных конструкционных материалов, применения передовых технологических процессов при производстве легких наружных ограждений [80].

Характерной особенностью развития материально-технической базы гражданского, жилищного и частично промышленного строительства является значительное расширение применения новых типов легких конструкций с эффективными утеплителями. Массовое внедрение этих конструкций приобретает важное народнохозяйственное значение и может дать стране ощутимый экономический эффект. Отечественный и зарубежный опыт строительства убедительно показывает целесообразность применения легких ограждающих конструкций вместо стен из железобетона на легких пористых заполнителях.

Масса кирпичного дома, отнесенная к площади плана, составляет 2,0 т/м ;

О О панельного - в нашей стране составляет 1,5 т/м , а за рубежом - 1,0 т/м . Масса легких стеновых панелей с эффективными утеплителями в отдельных случаях не превышает 10-12 кг/м , что в 20-25 раз легче стен из железобетона на легких заполнителях [27]. Применение легких конструкций позволяет уменьшить массу строительных конструкций, увеличить размер монтажных элементов, добиться экономии материалов, уменьшить расходы на их транспортирование и трудовые затраты как в производстве материалов, так и при монтаже строительных конструкций, сократить сроки возведения зданий.

Совершенствование легких ограждающих конструкций представляет большой интерес для возведения зданий как повышенной этажности, так и малоэтажных. Одним из важнейших путей экономии топливно-энергетических ресурсов является сокращение тепловых потерь через ограждающие конструкции как эксплуатируемых, так и вновь строящихся зданий и сооружений. Решая проблему экономии энергоресурсов посредством улучшения теплозащиты зданий и сооружений, в развитых странах учитываются затраты энергии на получение самой теплоизоляционной конструкции [38]. Применение высокоэффективных теплоизоляционных материалов не только позволяет создавать легкие ограждающие конструкции, отвечающие современным требованиям архитектуры и строительства, но и сократить эксплуатационные затраты зданий за счет снижения теплопотерь через наружные ограждения в зимнее время или уменьшить перегрев помещений в летнее время [38, 81].

Основная направленность проводимых ранее исследований включала разработку легких кровельных и стеновых панелей с применением в качестве обшивок металла, асбестоцемента, древесных пластиков, стеклопластиков, в качестве утеплителей - пенопластов, минеральной ваты. Характерной особенностью этих исследований является их комплексность. Материаловедческие работы совмещались с конструкторскими и технологическими разработками. Наряду с изучением конструкторских и эксплуатационных свойств пластмасс, асбестоцемента, древесных пластиков, клеевых составов прорабатывались конструктивные решения панелей, методы расчета; решались вопросы создания эффективных способов изготовления конструкций.

Многочисленные обследования построенных зданий [22, 33, 53, 83, 106] свидетельствуют о низкой долговечности применяемых легких ограждающих конструкций, наличии дефектов, в частности, расслаивания панелей. Пенопластовые полимеркомпозитные и полиуретановые утеплители относятся к группе горючих материалов. Фенолформальдегидные и мочевиноформальдегидные утеплители обладают низкой долговечностью и эксплуатационной токсичностью. Разработкой и изучением несущей способности легких конструкций плит покрытий и панелей стен с применением металла, асбестоцемента, стеклопластиков, древесных пластиков в сочетании с пеносотопластовыми и минерало-ватными утеплителями занимались А.Ю. Глазунов, А.Б. Губенко, С.Б. Ермолов, Ю. Н. Муравьев, Ф. В. Расс, И.Г. Романенков, Ф.Ф.Тамплон, В.И. Травуш, О.Б. Тюзнева, Ю.В. Чиненков, В.Н. Ярмаковский. Все перечисленные авторы занимались трехслойными панелями, в которых утеплитель был включен в работу панели и воспринимал сдвиговые усилия.

Исследование технологических процессов изготовления легких конструкций с применением пластмасс и других эффективных материалов, цельно-формованных пенопластовых утеплителей, разработку технологического оборудования и составление нормативно-технической документации по технологии изготовления конструкций проводили А.А. Афанасьев, В.М. Боб-ряшов, Ю.Г. Граник, А.Б.Губенко, В.В.Гурьев, Л.М. Ковальчук, В.В. Козлов, М.И. Лемехов, В.В: Патуроев, Ф.В. Расс, В.А. Рахманов, С.В. Савин, А.М. Чистяков, В.М. Хрулев.

А.Б. Губенко, Л.М. Ковальчук, А.С. Фрейдин, И.Г. Романенков и др. сформулировали основные положения по склеиванию строительных конструкций с применением пластмасс, алюминия и асбестоцемента. А.С. Фрейдин,

A.Б. Шолохов, А.Е. Гриб разрабатывали рецептуры фенорезорциновых и модифицированных карбамидных клеев для легких панелей. Л.М. Ковальчук,

B.В. Патуроев, A.M. Чистяков, А.С. Фрейдин разработали режимы ускоренного отвердения клеев при склеивании путем контактного и высокочастотного нагрева.

Принципиальные положения огнестойкости и пожарной безопасности разрабатывались под руководством В.В. Жукова, Ю.А. Кошмарова, В.И. Мурашова, М.Я. Ройтмана, А.И. Яковлева [10, 94, 132, 140]. Проблема выбора технологических решений при строительстве гражданских зданий рассматривались Ю.Б. Монфредом, С.В. Николаевым. Вопросами формования изделий поверхностными виброустройствами, технологией импульсного уплотнения, технологией возведения монолитных зданий занимались А.А. Афанасьев, Ю.Г. Гра-ник, И.Ф. Руденко [6, 7, 27, 103, 104]. Вопросы повышения технологичности выбора рациональных вариантов технологических процессов возведения различных типов зданий и сооружений и другие технологические вопросы рассматривались П.В. Монастыревым, А.К. Шрейбером, К.А. Шрейбером [129, 130]. Вопросы теплофизики легких ограждающих конструкций исследовались В.Р. Хлевчуком [56].

Применяемые в настоящее время легкие ограждающие конструкции имеют ряд существенных недостатков, препятствующих их широкому применению: малая огнестойкость, недостаточная отработанность промышленной технологии изготовления и, как следствие этого, повышенная стоимость. Поэтому проблема совершенствования технологии изготовления легких конструкций, снижение стоимости и повышение их качества является актуальной и важной научно-технической проблемой, решение которой внесет значительный вклад в развитие экономики страны, в частности, ее строительной отрасли. Это подтверждается принятыми правительственными программами: Государственной целевой программой «Жилище», Федеральной целевой программой «Свой дом» и другими [48, 49, 80, 84, 89].

Автором выдвинута гипотеза о том, что дальнейшее совершенствование технологии изготовления легких ограждающих конструкций может быть достигнуто путем более органичного сочетания конструктивных частей ограждений с использованием эффективных полимеркомпозитных утеплителей, свойства которых, в том числе горючесть, могут регулироваться в зависимости от назначения и конструктивных решений легких ограждений.

Цель диссертационной работы состоит в решении научно-теоретических и практических основ технологии производства легких ограждающих конструкций с полимеркомпозитными утеплителями с регулируемыми свойствами для обеспечения заданных требований к конструкциям, а также в отработке рациональных составов полимеркомпозитов и принципов организации технологических линий с их технико-экономической оценкой.

Основные задачи исследования:

- исследовать и выявить комплекс технологических требований к созданию легких ограждающих конструкций и рациональных областей их применения;

- разработать и исследовать принципиальные основы технологии полимер-композитного утеплителя с регулируемыми свойствами, обеспечивающими при рациональных составах требуемые качества легких ограждений;

- разработать конструктивно-технологические решения легких ограждающих конструкций с применением полимеркомпозита;

- исследовать и отработать рациональные технологические режимы производства легких ограждающих конструкций с полимеркомпозитом;

- изучить эксплуатационные свойства легких ограждающих конструкций, изготавливаемых по предлагаемой технологии;

- разработать основы промышленного производства легких ограждающих конструкций и принципы организации технологических линий по их производству;

- дать технико-экономическую оценку предлагаемой технологии.

Задачи работы ограничиваются исследованием материалов и конструкций из них исключительно в рамках создания технологии изготовления тепло-эффективных легких наружных ограждений с применением слабогорючего по-лимеркомпозитного утеплителя.

Общая методика работы включала информационно-аналитическую и лабораторную части исследования с применением планирования экспериментов, статистическую обработку результатов технологических экспериментов с использованием компьютерных программ. В отдельных разделах работы использовались частные методики, изложение которых приведено в соответствующих местах диссертации.

Методикой предусматривался анализ многоплановых работ, в той или иной мере относящихся к разработке технологии производства легких ограждающих конструкций, выполненных научно-исследовательскими и учебными институтами страны: НИИЖБ, ВНИИжелезобетон, ЦНИИЭП жилища, Московским, Ленинградским и другими инженерно-строительными университетами и институтами, а также опыт передовых предприятий г.г. Москвы, Санкт-Петербурга, Твери и зарубежных работ по технологии производства легких конструкций.

Критический анализ этого материала позволил сформулировать и теоретически обобщить проблему совершенствования технологии производства на основе полимеркомпозитных утеплителей. При решении этой проблемы выявлялись технологические требования к утеплителям, создавался композит, удовлетворяющий установленным требованиям, выявлялись области использования созданного материала, вырабатывались технологические приемы производства композитных утеплителей, находились рациональные области использования предложенной технологии и, наконец, создавалась, отрабатывалась, оценивалась и внедрялась заводская технология производства легких ограждающих конструкций.

В качестве основных методов решения поставленных задач использовались методы математической статистики, различные методы современной строительной науки и, прежде всего, таких дисциплин, как технология и организация строительного производства.

Научная новизна работы:

- сформулированы, обоснованы и теоретически обобщены научные положения по технологии производства полимеркомпозитных утеплителей пониженной плотности за счет оптимизации подбора гранулометрии полистироль-ных гранул;

- выявлена общность, взаимообусловленность и взаимосвязь между технологией изготовления теплоэффективных легких ограждений с применением по-лимеркомпозитного утеплителя с технологией его производства, технологическими параметрами материала композита, а также связь с областью рационального использования разработанной технологии в строительных конструкциях;

- определены технологические режимы зависимости «состав-свойство» по-лимеркомпозита пониженной горючести, что позволило установить общие закономерности образования пленочно-ячеистых компактных структур разнородных систем (полистирол-цемент-микрокремнезем-вода), обладающие высокой удобоукладываемостью и пониженной горючестью;

- научно обоснован технологический принцип управления структурой и свойствами цементного камня в полимеркомпозитах за счет введения заданного количества микрокремнезема, обеспечивающего требуемые прочность, плотность и долговечность цементного камня;

- научно обоснованы технологические режимы и разработаны технологические регламенты организации заводского производства легких ограждающих конструкций с использованием полимеркомпозитных утеплителей, а также монолитной укладки утеплителя в построечных условиях без использования энергоемких технологических операций и сложного технологического оборудования;

- определены принципы проектирования легких наружных ограждений с полимеркомпозитом, обладающих необходимой долговечностью при сохранении первоначальных качеств утеплителя.

Перечисленные научные результаты работ автор выносит на защиту.

Практическая ценность работы:

- на основе использования известных, доступных и недорогих компонентов (полистирол, цемент, поливинилацетатная эмульсия, карбамидные смолы, сульфатное мыло и др.) создан легкий утеплитель с регулируемой плотностью и пониженной горючестью;

- технологические режимы получения этого материала позволили создать производственную технологию выпуска изделий с регулируемыми свойствами, выполняя при этом условия энергосбережения, экологичности, максимального использования стандартного оборудования, преемственности технологии производства изделий с полимеркомпозитным утеплителем и технологии выпуска изделий из легкого бетона;

- разработана номенклатура изделий с использованием полимеркомпозит-ных утеплителей;

- разработан комплекс технической и методической документации, включающий рекомендации, регламенты и инструкции по технологии изготовления легких наружных ограждений и методические разработки, направленные на обеспечение пожарной безопасности легких конструкций;

- дана технико-экономическая оценка производства легких наружных ограждений как в заводских, так и построечных условиях.

Достоверность результатов исследования, выводов и предложений автора обусловлена:

- проведением исследований на фрагментах либо близко соответствующих промышленным образцам, либо непосредственно на изделиях, полученных в заводских или построечных условиях;

- применением дублирующих методов экспериментальных исследований, их удовлетворительной сходимостью;

- близким совпадением данных лабораторных, полупроизводственных и производственных экспериментов.

Апробация работы. Основные положения и выводы диссертации изложены автором в рекомендательных документах, в докладах, выступлениях и материалах ряда республиканских и международных научно-технических конференций и совещаний: Всесоюзной конференции «Научно-технический прогресс в строительстве» (г.Свердловск, 1998 г.); Международной конференции «Полимерные материалы пониженной горючести. АН СССР» (г.Алма-Ата, 1990 г.); «VII Международном конгрессе по полимербетону» (Москва, 1992 г.); «Международном конгрессе по деревянным конструкциям» (г. Тампер, Финляндия, 1995 г.); Международной конференции «Экологические проблемы переработки вторичного сырья» (г. Римини, Италия, 1996 г.); Международной научно-практической конференции «Строительство 1998 г.» (г.Ростов-на-Дону, 1998 г.); Всесоюзной научно-практической конференции «Достижения науки и техники развитию сибирских регионов» (г. Красноярск, 1999 г.; 2000 г; 2001 г.); IV Международном симпозиуме «Современные строительные конструкции из металла и древесины» (г. Одесса, 1999 г.); Научно-технической юбилейной конференции «Современные строительные конструкции из металла и древесины» (г. Новосибирск, 2000 г.); Международной конференции «Современные проблемы строительного материаловедения» (г. Белгород, 2001 г.); Международной научно-методической конференции «Экология - образование, наука и промышленность», «Современные проблемы строительного материаловедения» (г. Белгород, 2002 г., 2003 г.); Международном конгрессе, г.Белгород 2003 г.; Международной конференции, г.Красноярск 2003 г. Международной научно-практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (г. Улан-Удэ 2003 г.).

Внедрение результатов. Результаты проведённых исследований использованы: при составлении «Рекомендаций по изготовлению и применению пенопо-листирольной композиции в качестве утеплителя лёгких металлических кровельных ограждений» / ЦНИИСК - М.,1988; институтом «Абакангражданпроект» при разработке проектов реконструкции здания серии 111-97 в части конструкции утепления наружных стен и зданий серии 114-86, а также возведения мансардного ограждения из облегчённых панелей; при создании заводских технологических линий по производству блочного и плитного утеплителя из полимеркомпозита и кровельных панелей с заливочным полимеркомпозитом (средняя производительность технологической линии 5 тыс. м3/год) в тресте «Строймеханизация» ГПО «БратскГЭССтрой» г. Братск; при создании технологических линии для монолитной укладки утеплителя из полимеркомпозиции на кровельные ограждения зданий и сооружений (ООО «Приор», ООО «Востоксантехмонтаж», ЗАО «AMI 111») г. Абакан; при создании технологической линии производства полимеркомпозитного утеплителя пониженной горючести способом монолитной укладки на кровельные панели и утепления стен малоэтажных зданий (ООО "Итера М") г.г. Лабытнаги, Салехард ЯНАО; в учебном процессе ХТИ и послевузовской переподготовки сотрудников УГПС МВД Хакасии; при составлении учебно-методических разработок «Методы огнезащиты строительных конструкций» и «Обеспечение пожарной безопасности и огнестойкости облегченных конструкций утепления наружных стен гражданских зданий».

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 69 печатных работах, включая одну монографию общим объемом 19,1 п.л., 27 работ, которые опубликованы в научных изданиях соответствующих перечню, указанному в положении о порядке присуждения ученых степеней, 3 авторских свидетельствах об изобретении.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. В общий объем диссертации входит 278 страниц машинописного текста, в том числе 73 рисунка, 44 таблицы, список литературы из 158 наименований.

5.5. Выводы

1. На основе выполненных научно-исследовательских, конструкторских и проектно-технологических работ запроектирован ряд технологических линий по производству кровельных двухслойных панелей с применением профилированного листа и полимеркомпозитного утеплителя; кровельных и стеновых панелей на деревянном каркасе с утеплителем из полимеркомпозита и однослойных стеновых панелей наружных стен на этаж с полимеркомпозитным утеплителем переменной плотности. Эти линии основаны на конвейерных и полуконвейерных схемах организации производства.

2. Технологическая линия по производству кровельных двухслойных панелей с применением профилированного листа с полимеркомпозитным утеплителем на основе выполненных разработок внедрена и действует с 1989 года в ГПО «БратскГЭСстрой» (г. Братск). За прошедшие годы изготовлено несколько тысяч кубов полимеркомпозитного утеплителя.

3. Выполненные разработки показали, что предлагаемые технологические линии могут применяться для выпуска разнообразной продукции без установки дополнительного дорогостоящего оборудования. Технологические линии позволяют наращивать мощности без остановки производства или сокращения объемов выпуска продукции.

4. Выполненный анализ технико-экономической оценки трех основных технологических линий в сопоставлении с существующими аналогами по основным технико-экономическим показателям, в том числе по приведенным затратам более эффективны. В частности, стоимость продукции на линии по выпуску кровельных панелей на основе профилированного листа с полимеркомпозитным утеплителем на 40% меньше в сравнении с базовым вариантом; стоимость каркасных кровельных и стеновых панелей из древесины и однослойных стеновых панелей наружных стен с полимеркомпозитным утеплителем по предлагаемой технологии также ниже, чем в базовом варианте на 30% и 18% соответственно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного исследования получены следующие выводы и научно-технические результаты.

1. На основе анализа научных работ, систематизации, обобщения и критической оценки современного опыта технологии производства легких ограждающих конструкций, проведения комплекса теоретических и экспериментальных исследований научно обоснована и решена важная технологическая проблема, позволяющая совершенствовать технологию легких ограждающих конструкций на основе разработки и использования полимеркомпозитных утеплителей, что обеспечивает значительный экономический эффект в жилищно-гражданском строительстве, экономию энергоресурсов, снижение приведенных затрат на производство, решение экологической проблемы.

2. Подтверждена правильность гипотезы автора о том, что совершенствование технологии изготовления и качества легких ограждающих конструкций достигается путем более органичного сочетания конструктивных частей ограждений с эффективными полимеркомпозитными утеплителями компактной структуры, свойства которых, в том числе горючесть, регулируются в зависимости от назначения и конструктивных решений легких ограждений. Техническая новизна нового утеплителя подтверждена получением авторского свидетельства.

3. На основе анализа особенностей пленочно-ячеистой макроструктуры, использования различных физико-химических методов и технологических приемов впервые создан теплоизоляционный материал — полимеркомпозит пониженной горючести. Разработаны три состава полимеркомпозитного утеплителя различной плотности за счет оптимизации подбора гранулометрии по-листирольных гранул и компактной структуры на основе доступных и нетоксичных исходных компонентов (полистирольного гранульного полуфабриката, портландцемента, отходов металлургических производств и комплекса модифицирующих добавок).

Плотность утеплителя может регулироваться в пределах 190-110 кг/м3. Установлено, что введение микрокремнезема в качестве высокодисперсного наполнителя положительно влияет на технологические свойства исходной композиции: возрастает густота цементного теста, сокращаются сроки начала нарастания его пластической прочности, что способствует ускорению процесса твердения полимерцементной матрицы, упрочнению ее структуры и снижению горючести.

4. В результате всестороннего исследования партии образцов полимеркомпозита различного состава и плотности (190-110 кг/м3) определен комплекс их физико-технических характеристик:: пределы прочности и модули упругости при сжатии и растяжении; влаго- и водопоглощение при кратковременном и длительном увлажнении; прочностные характеристики образцов, подвергнутых увлажнению и попеременному температурно-влажностному воздействию. На основе анализа корреляционных зависимостей и статистической обработки результатов испытаний определены характеристики полимеркомпозита различной плотности. При плотности 190-110 кг/м3 прочность при сжатии и растяжении утеплителя составляет соответственно 1,1-2,8 кгс/см и 0,5-0,75 кгс/см . Модули упругости изменяются в диапазоне 40-200 кгс/см . По физико-механическим и эксплуатационным характеристикам полимеркомпозитный утеплитель соответствует техническим требованиям, предъявляемым к эффективным утеплителям легких ограждений зданий. По горючести полимеркомпозит классифицируется

I л как материал групп Г1 (р = 190 кг/м ) и групп Г2 (р= 110-160 кг/м ). Морозостойкость , полимеркомпозита составляет F 35.

5. Разработана новая технология изготовления кровельных панелей с по-лимеркомпозитом различной плотности, составлена технологическая пооперационная карта изготовления панелей с указанием необходимого оборудования и технологических режимов. Технология позволяет изготовлять панели либо формованием рабочего состава утеплителя во внутренней полости панели, либо путем изготовления отдельных плит и блоков, либо осуществлять монолитную укладку утеплителя. Для каждого типа легких ограждений определены рациональные режимы формования, рецептуры составов, коэффициент уплотнения, фракционирование гранул, варьирование количеством цемента и другие факторы. Подготовлены рекомендации по изготовлению и применению легких кровельных панелей покрытия пониженной пожарной опасности.

6. Проведена конструктивно-технологическая разработка ряда легких ограждающих конструкций, в том числе кровельных панелей с несущим профилированным листом и дискретно закрепленными на нем блоками полимеркомпозита, панелей наружных стен с металлическим армокаркасом, заформо-ванным в полимеркомпозите переменной плотности по толщине панели. Для малоэтажного строительства разработаны панели кровли и наружных стен с несущим каркасом из дерева. Выполненными исследованиями по комплексной проверке этих конструкций, в частности, от эксплуатационных нагрузок, доказано, что исчерпание несущей способности панелей кровли происходит вследствие потери местной устойчивости полок профлиста. Целостность полимеркомпозита обеспечивается за счет дискретно расположенных податливых связей с профлистом в сочетании с разрезкой утеплителя на отдельные блоки по длине панелей. Расчетные прогибы удовлетворительно совпали с экспериментальными (расхождение составило 10-12%).

По результатам огневых испытаний панели кровли характеризуются пределом огнестойкости REJ - 15 и классом пожарной опасности К1, а панели стен - тем же пределом огнестойкости и классом пожарной опасности К2. Эти конструкции могут быть применены в зданиях V-III степени огнестойкости. Новизна предложенных конструктивных решений подтверждена выдачей авторского свидетельства и патента.

7. Выполнен прогнозный расчет долговечности предлагаемых конструкций, в результате которого их срок службы оценивается в 60-70 лет. Проведенное обследование легких конструкций с полимеркомпозитом в зданиях, построенных 17-20 лет назад, показало их удовлетворительное состояние.

8. Автором разработаны рекомендации и технологические регламенты на изготовление легких наружных ограждающих конструкций, удовлетворяющие условиям энергосбережения, экологичности, максимального использования стандартного оборудования, преемственности существующей технологии производства изделий из легкого бетона. Тем самым предложения автора удачно адаптируются и вписываются в технологические линии для изготовления на заводах легких металлических панелей и на предприятиях крупнопанельного домостроения. Технико-экономические расчеты показали, что предлагаемые технологические линии более эффективны в сопоставлении с существующими аналогами по приведенным затратам благодаря главным образом низкой стоимости полимеркомпозита.

9. Внедрение разработок автора включает: технологическую линию по производству блочного утеплителя из полимеркомпозита и панелей производительностью 5 тыс. м3/год (трест «Строймеханизация» ГПО «БратскГЭСстрой»); технологическую линию для монолитной укладки утеплителя из полистирол-цементной композиции на кровельные ограждения зданий и сооружений (ООО «Приор», ООО «Востоксантехмонтаж», ЗАО «AMI 111» г. Абакан); технологическую линию производства полимеркомпозитного утеплителя пониженной горючести способом монолитной укладки на кровельные панели и утепления стен малоэтажных зданий (ООО "Итера М" г.г. Лабытнаги, Салехард ЯНАО); составление «Рекомендаций по изготовлению и применению пенополистироль-ной композиции в качестве утеплителя легких металлических кровельных ог-раждений»/ЦНИИСК - М., 1988; разработку проектов реконструкции здания серии 111-97 институтом «Абакангражданпроект» и зданий серии 114-86 при возведении мансардного ограждения из облегченных панелей, учебный процесс в ХТИ и послевузовскую переподготовку сотрудников Vl 11С МВД Хакассии 1995-2003 г.г.

1. Алексеев A.M., Саакян М.О., Шапыто Н.З. Вопросы производства трехслойных стеновых панелей с гибкими связями // Бетон и железобетон, М., 1976, №9.

2. Альбом технических решений на основе термоструктурных панелей из пенополистирола «Радослав» в сочетании с различными материалами, обеспечивающими их огнезащиту / Альбом ОАО «СП Радослав», шифр 964209/3,1996.

3. Альбом чертежей. Плиты покрытий на деревянном каркасе для сельскохозяйственных зданий. 1.865 3, вып.З. М.1972.

4. Альбом чертежей. Плиты покрытий на деревянном каркасе для сельскохозяйственных зданий. КС 30, вып 1. М. 1974.-С.

5. Афанасьев А.А. Возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона. Стройиздат, 1990, С. 50-54.

6. Афанасьев А.А. Технология импульсного уплотнения бетонных смесей. Стройиздат. М., 1987, С. 166.

7. Афанасьев А.А. Уплотнение бетона. поверхностным вибрированием / Труды НИИЖБа, вып.21., М., Госстройиздат, 1961.

8. Батраков В.Г., Каприелов С.С., Шейнфельд А.В. Эффективность применения ультрадисперсных отходов ферросплавного производства // Бетон и железобетон, 1989, №8, С. 24-25.

9. Башкирцев М.П., Бутырь Н.Ф., Минаев Н.А., Ончуков Д.Н. Основы пожарной теплофизики // Стройиздат. М., 1978.-С.45.

10. Бережной А.Г. Влияние огнезащитных облицовок на прогрев металлических конструкций в условиях пожара. Автореферат диссертации М., 1980.-С.14.

11. Берлин А.А., Шутов Ф.А. Химия и технология газонаполненных высо-полимеров. М. "Наука", 1980.-С.503.

12. Бобряшов В.М., Ермолов С.Б. Ограждающие конструкции с применением пенопластов. Обзорная информация /М.: ВНИИНТПИ, 1989.-С.14.

13. Брагина Л.В. Взаимосвязь между параметрами металлических сэндвич панелей и требуемыми свойствами пенопластов. М., 1983.-С.48.

14. Бужевич Г.А. Методы испытаний пористых заполнителей, легкобетонных смесей и легких бетонов на пористых заполнителях. М. Стройиздат. 1977.-С.250.

15. Валгин В.Д., Василенко С.В. Непрерывный процесс производства заливочной мочевиноформальдегидной пены, ее свойства и применение // Пластические массы. 9, 1968.-С.12.

16. Валгин В.Д., Новак В.А. Фенолформальдегидные пластмассы "Вила-рес" // Пластические массы. М., 1984, № 10.

17. Васильева Н.Ф. "Лесная промышленность", 1975, № 5.

18. Векслер В.Л. Наружные стены из слоистых железобетонных панелей с гибкими связями (обзор) / Госгражданстрой ЦНТИ по гражданскому строительству и архитектуре. М., 1975.-С.44-48.

19. Винокурова Л.И., Блохина Н.Д., Марталин А.Г. Новые теплоизоляционные материалы на основе заливочных пенопластов и гранулированного пенопласта / Труды ВНИИстройполимер, 1983.-С.41.

20. Временная инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости несущих железобетонных стен / ВНИИПО, М., 1971.-С 12-14.

21. Гликин С.М.Прогрессивные ограждающие конструкции промышленных зданий. Стройиздат, М.Д990.-С.132-135.

22. Гликин С.М., Андреева Р.А. Совершенствование ограждающих конструкций быстромонтируемых зданий с учетом температурно-влажностного режима ограждений // Промышленное строительство, № 3, 1985.-С.26.

23. Гликин С.М., Гутникова Ю.В. Асбестоцементные ограждающие конструкции промышленных зданий М. Стройиздат., 1986.-С.84-85; С.134.

24. Годило Н.В. Исследование работы конструктивного среднего слоя из пенополистирола в трехслойных панелях и их формование теплоимпульсным методом. Дис. 1974.-С. 174-180.

25. Годило П.В. Патуроев В.В., Романенков И.Г. Беспрессовые пенопласты в строительных конструкциях/. М., 1969. С 33-36.

26. Гохберг Ю.Ц. Исследование напряженно-деформированного состояния трехслойных панелей из асбестоцемента и пенопласта при влажностных и температурных воздействиях /Кандидатская диссертация. М., 1979.-С.102.

27. Граник Ю.Г. Технология виброударного формования бетонных и железобетонных изделий. Дисс. на соискание д.т.н./М., 2001 г., С. 280.

28. Граник Ю.Г., Бердичевский В.Г. и др. Технические решения утепления наружных ограждений домов первых массовых серий / ОАО ЦНИИЭП жилища, М., 1998.

29. Губенко А.Б., Артемов Д.П., Боровикова Н.П. Трехслойные панели с металлическими обшивками и средним слоем из фенольного пенопласта в отечественном строительстве / Обзор ЦНИИСК, М., 1978.

30. Гуль Б.П., Васильева Н.Ф., Тихонов Б.И. Защита древесных материалов от огня. Лесная промышленность // М., 1975. № 6.

31. Гурьев В.В., Глазунов А.Ю., Дмитриев А.Н. Особенности расчета четырухслойных ребристых стеновых панелей с фенольным пенопластом / Сб.: "Внедрение достижений в практику московского строительства". М., МДНТН, 1988.-С. 18-20.

32. Данин М.И., Серкова Г.Н. Промышленность полимерных материалов. Стройиздат, М., 1981 г., С. 147, 151-152.

33. Дементьев А.Г., Таракнев О.Г., Валчин В.Д. Долговечность фенолфор-мальдегидных пенопластов при эксплуатации в стеновых железобетонных панелях//М., Строительные материалы, 1984, № 5.

34. Дересевич Г.Д. Механика зернистых сред //Проблемы механики. М., вып.З. С.367.

35. Дерягин Б.В., Чураев Н.В. Смачивающие пленки /М.: Наука, 1984, С. 160.

36. Дехтяр А.Ш. Облегченные конструкции металлических стен промышленных зданий. Стройиздат, М., 1979.-С.39-44.

37. Дмитриев А.Н. Повышение долговечности конструкций с применением фенольных пластмасс. Канд. дисс., М., 1988.-С.86-90.

38. Дмитриев А.Н. Энергосберегающие ограждающие конструкции гражданских зданий с эффективными утеплителями // Автореферат докт. диссертации, М., 1999.-С.З.

39. Ермолов С.Б. Устойчивость пластинок на упругом основании и элементов гофрированных обшивок трехслойных панелей. Расчет конструкций с применением пластмасс. Стройиздат. М., 1974.

40. Завадский В.Ф., Косач А.Ф. Производство стеновых материалов и изделий. Новосибирский ГУ АСУ. Новосибирск. 2000.-С. 16-17.

41. Заполь М.Ю. Огнестойкость панелей покрытий с применением древесины // Сб. "Строительные конструкции"./Строительная физика. Серия 8 вып. 2, М., 1979.-С.48.

42. Ильин Н.А. Исследование конструкций из керамзитобетона // Куйбышев, 1974.-С.42.

43. Ильин Н.А. Последствия огневого воздействия на железобетонные конструкции. Стройиздат, М., 1979.-С.71-74.

44. Каприелов С.С. Научные основы модифицирования бетонов ультрадисперсными материалами. Автореф. док. тех. наук. М., 1995, С. 12

45. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В. / Микрокремнезем в бетоне / ВНИИ НТПИ, Сер.: Строительные материалы. Вып. 1., 1993, С. 55.

46. Квасной М.С. Легкие индустриальные конструкции покрытий зданий повышенной огнестойкости монтажные и специальные работы в строительстве / 1996. № 5-6. С. 16-17.

47. Киселев И.Я. Влияние теплопроводности и сорбционных характеристик материалов в ограждающих конструкциях зданий на повышение их теплозащитных свойств. Автореф. дисс. д.т.н. М., 2003 г., с.с. 77, 81, 83, 84, 93.

48. Концепция структурной перестройки предприятий домостроения при реализации нового этапа Государственной целевой программы "Жилище" и Федеральной целевой программы "Свой дом". М., Минстрой России, 1997, 7с.

49. Концепция федеральной целевой программы "Жилой дом 21 века" в составе Государственной целевой программы "Жилище" (проект) /М., Госстрой России, 1999, 13 с.

50. Кротов А.П. Исследование совместной статической работы профилированного металлического листа с пенопластом / Реферативный сборник "Общие вопросы строительства", вып. 214, ЦИНИС Госстроя СССР, 1973.

51. Кротов А.П. Экспериментальное исследование работы на поперечный изгиб клееных 2-х и 3-х слойных плит-панелей с облицовками из алюминиевого гофрированного листа и сердцевиной из пластмасс В кн.: "Алюминий в строительстве". Л., БИРС, 1965.-C.58.

52. Максименко В.А. Легкометаллические сплошные панели наружных ограждений жилых и общественных зданий. Промышленное и гражданское строительство // 1998., № 8. С.42.

53. Мохова М.Р., Медилевич Н.П., Базальтовое волокно-наполнитель для полимерных систем. Наполнители полимерных материалов /Материалы семинара. М., 1983.-С.67.

54. Нагрузова Л. П. Использование отходов ферросплавных заводов при производстве трудносгораемого полистиролцементного утеплителя / Экологические проблемы переработки вторичного сырья: Тез. докл. меж. конф. Рими-ни, Италия, 1996.-С. 36-38.

55. Нагрузова Л.П. Легкие ограждающие конструкции пониженной пожарной опасности для малоэтажного домостроения. // "Жилищное строительство" -М.,2002,№2. -С. 8-10.

56. Нагрузова Л.П. Легкие ограждения с утеплителем пониженной горючести // Жилищное строительство. М., 2003, № 12, С. 19.

57. Нагрузова Л.П. Ограждающие модули крупнопанельной конструктивной системы / Тез. докл. конф. Новосибирск, 1996.-С.45-46.

58. Нагрузова Л. П. Органоминеральный композиционный материал пониженной горючести для ограждающих конструкций зданий модульной системы сборки / Современные строительные материалы: Сб. докл. научи. техн. юбилейн. конф. - Новосибирск, 2000. - С. 24-26.

59. Нагрузова Л.П. Строительная конструктивная система пониженной пожарной опасности / Тез. докл. конф. Абакан, 1997.-С.62.

60. Нагрузова Л.П. Характер разрушения деревянного каркаса панелей покрытия при огневом воздействии // Жилищное строительство. М., 2002 г. №3. С. 21-22.

61. Нагрузова Л.П., Романенков И.Г., Рыков Р.И. Несущая способность деревянных конструкций при пожаре. Стройиздат. А. 96 г., С. 250-251.

62. Научно-технический отчет. Исследование горючести и огнестойкости новых видов облегченных ограждающих конструкций, изготовленных с применением эффективных материалов. ВНИИПО. М., 1975.-С.

63. Научно-технический отчет. Исследование горючести и огнестойкости новых видов облегченных ограждающих конструкций покрытий, изготовленных с применением эффективных материалов. ВНИИПО, М., 1977.-С.

64. Научно-технический отчет. Исследовать огнестойкость деревянных конструкций, в том числе клееных. ЦНИИСК, М., 1979.-С.

65. Научно-технический отчет. Расчет пределов огнестойкости несущих деревянных, металлических и легких ограждающих конструкций. ЦНИИСК, т. 1 М., 1979.-С.

66. Научно-технический отчет. Установить пределы огнестойкости различных видов легких навесных панелей, стен перегородок и плит покрытия. ЦНИИСК, М., 1976.-С.

67. Научно-технический отчет. Установить пределы огнестойкости различных видов легких навесных панелей стен, перегородок и плит покрытий. ЦНИИСК, М.,1977.-С.

68. Нетудыхата Ю.Я., Гринчик О.А. Об огнестойкости легких покрытий промышленных зданий // Промышленное строительство № 4. М., 1971.-С.26-27.

69. Новожилов JI.A. Повреждение и разрушение железобетонных конструкций при пожаре Кн.: Анализ работы железобетонных конструкций в условиях эксплуатации. Вып.1, НИИЖБ, М., 1970.-С.18-19.

70. Обзорная информация. Развитие противопожарных норм проектирования зданий и сооружений / Строительные конструкции серия 8, выпуск 2 М., 1985.- С.3-4.

71. Огнестойкость строительных конструкций. Сб. трудов ВНИИПО. М., 1973, № 1. С.7.

72. Огнестойкость строительных конструкций. / Сб. трудов ВНИИПО. М., 1973. № 3, -С.5.

73. Огнестойкость строительных конструкций. Сб. трудов ВНИИПО, М., 1976. № 4. С.4.

74. Огнестойкость строительных конструкций. Сб. трудов ВНИИПО, М., 1978. №3-С.7.77 .Огнестойкость строительных конструкций. Сб. трудов ВНИИПО. М., 1978, №4. С.6

75. Огнестойкость строительных конструкций. Сб. трудов ВНИИПО, М., 1978. №6, -С.12.

76. Окландер A.M., Бердичевский В.Г. и др. Унифицированные архитектурно-строительные системы мансардных этажей для надстройки реконструируемых домов / Альбом ГОСИНКОР № 8, Госстрой России, М., 1998.

77. Основные направления нового этапа реализации Государственной целевой программы "Жилище" /М., Минстрой России, 1996 г., 37 с.

78. Отчет ЦНИИЭП жилища от 1991. №2.-62/7.

79. Отчеты об испытаниях на пожарную опасность РНИЦПБ ВНИИПО, от 20.10.93.

80. Поваляев М.И. Кровли промышленных зданий. Основы повышения надежности. Автореферат дис.докт.техн.наук. М., 1989.-С. 12.

81. Подпрограмма "Архитектурно-строительные системы жилищного строительства" Государственной целевой программы "Жилище". М. Госстрой России. 1996, 31 с.

82. Попов К.Н. Материалы для теплоизоляционных и гидроизоляционных работ. М. Высшая школа. 1988.-С.

83. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП 11-2-80) М., Стройиздат, 1985. С.7-11.

84. Пожарная безопасность СНиП 21-01-97*/ Стройиздат., М., 1997. С. 3-6.

85. Прайс-лист на теплоизоляционную продукцию ROCK WOLL Russia. ЗАО "Минеральная вата" от 17.02.2003 г.

86. Приоритетные направления и новые технологии научно-технического развития строительства, архитектуры, градостроительства и жилищно-коммунального хозяйства на 1998-2000 годы /М., Госстрой России, 1998 г., .10 с.

87. Развитие государственного жилищного строительства и жилищного фонда СССР в 1986-1990 г.г. М., ЦНИИЭП жилища, 1992, 389 с.

88. Расчет и проектирование ограждающих конструкций зданий. Справочное пособие к СНиП II-3-79*/ М., Стройиздат, 1990., С89-110.

89. Рекомендации по повышению теплозащитных свойств эксплуатируемых полносборных жилых зданий ЦНИИЭП жилища. Госгражданстрой. М., 1987.-С.49-51.

90. Рекомендации по проектированию и изготовлению асбестоцементных панелей покрытий с деревянным каркасом (для экспериментального строительства). М., 1968.-С.31-45.

91. Романенков И.Г., Развитие противопожарных норм проектирования зданий и сооружений // Обзорная информация серия 8, Выпуск 2 / Госстрой СССР,М., 1985, С. 4-6.

92. Романенков И.Г., Разработка теплоизоляционного материала из поли-стиролцемента пониженной горючести //Энергетическое строительство. М., 1993 № 8.

93. Романенков И.Г. Физико-механические свойства пенистых пластмасс. М., Стандарт ГИС, 1970.-С.122.

94. Романенков И.Г., Глазунов А.Ю., Нагрузова Л.И. Двухслойные панели покрытия с утеплителем из полистиролцемента пониженной горючести // журнал "Промышленное строительство", 1992. № 3.

95. Романенков И.Г., Кирпиченков Г.М., Овчаренко Е.П. Пожарная безопасность зданий и сооружений // М., 1976.-С.24.

96. Романенков И.Г., Левитес Ф.А. Огнезащита строительных конструкций. М. Стройиздат, 1991.-С.269-270.

97. Романенков И.Г., Нагрузова Л.П. Эффективные утеплители для деревянных домов заводского изготовления // Деревообрабатывающая промышленность. М., 1989 № 9.

98. Романенков И.Г., Нагрузова Л.П. Трудносгораемый полистиролце-мент низкой плотности — эффективный утеплитель для легких ограждений // Энергетическое строительство №8, М.:, 1993г.

99. Руденко И.Ф. и др. Оптимизация параметров системы "Вибратор — бетонная смесь" // Вибротехника, 1973, № 3.

100. Руденко И.Ф. Формование изделий поверхностными виброустройствами. М., Госстройиздат, 1972, -С. 104.

101. Руководство по физико-механическим испытаниям строительных пенопластов. М. 1973.-С.

102. Румянцева Н.Н. Теплотехнические свойства и стойкость к климатическим воздействиям теплоизоляции из пенопласта в ограждающих конструкциях зданий . Канд. дисс., М., 1978.-С.99.

103. Сборник научных трудов. Юбилейный выпуск. 70 лет./Госстрой России ГИС ГНЦ Строительство, ЦНИИСК им. Кучеренко, НИИЖБ, НИИ-ОСП им. Герсеванова, ЗОКИО. М.:1997.-С.5-7.

104. Серебрянников С., Соболев Н. Вентилируемые фасады / Облицовка и утепление зданий любой этажности / Альбом ООО ПРОФИС. Кр. 2002.

105. Серых Р.Л. Исследование по созданию новой техники и технологии в области бетона и железобетона // Промышленное строительство, М., 1992 № 4.

106. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Химмлер Н.Г. Полимерные композиционные материалы в строительстве // М. Стройиздат, 1988.-С.310.

107. Сопоставление отечественных и зарубежных норм расчета теплозащиты зданий серия Инженерно-теоретические основы строительства. Обзорная информация. О мировом уровне развития строительной науки и техники. М., 1989.

108. Степанов В.В. Строительные свойства фенолформальдегидного пенопласта ФРП-1, вспенивающегося в полости трехслойных панелей. Канд. дисс., М., 1972.-С.80-85.

109. Стефанович П.А. Прочность и деформативность асбестоцемента строительных конструкций. Диссертация. М., 1967. -С.80.

110. Стронгин Н.С., Баулин Д.К. Легкобетонные конструкции крупнопанельных жилых домов. Стройиздат. М., 1984.- С.65-68.

111. Тамплон Ф.Ф. Металлические ограждающие конструкции. Свердловск, изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1976.-С.101.

112. Тамплон Ф.Ф. Металлические ограждающие конструкции //Ленинград, 1988.-С.120.

113. Тамплон Ф.Ф., Никлашин Г.А. Исследование металлических кровельных и стеновых панелей с применением утеплителей и гофрированных настилов. Указания по расчету панелей / Свердловск, УПСНП,1970.-С.18.

114. Тамплон Ф.Ф. Тезисы докладов науч. технич. конф. Металлические ограждающие конструкции для промышленного строительства / Свердловск, 1983.-С.42.

115. Технологические качества трехслойных панелей с гибкими связями с эффективным утеплителем. / Обзор. Конструкции жилых и общественных зданий. Госгражданстрой. ЦНТИ по гражданскому строительству и архитектуре. М. 1975.

116. Тимашев В.В. Влияние физической структуры цемента на его прочность //Цемент, 1978, №2, С.6-8э.

117. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы. М.: Химия, 1980, С. 320

118. Федоров В.В., Михайлов А.И. Здания из легких металлических конструкций в условиях пожаров // Промышленное и гражданское строительство. 1992.-№09.

119. Хрулев В.М., Шибаева Г.Н., Ткаченко М.В., Донин Р.В. Отделочные композиции для выравнивания поверхности бетона / ХТИ., Абакан, 1997.-С.30-31.

120. Хрулев В.М., Рыков Р.И. Огнестойкость конструкций из дерева и пластмасс. Иркутск, 1974.-С.104.

121. Чиненков Ю.В., Ярмаковский В.Н. Легкие бетоны и конструкции из них // Бетон и железобетон. М., 1997, № 5,-С.5,8-10.

122. Чиненков Ю.В., Ярмаковский В.Н. Низкотеплопроводные легкие бетоны и трехслойные стены из мелких блоков // Проблемы строительной физики и энергосбережения в зданиях. Сб. докл. 3 науч. прак. конф. М., 1998. С. 162168.

123. Шалиев И.В. и др. Модифицирование свойств ППЦ введением наполнителей / Пластические массы. № 9. 1982.-С.24.

124. Шалыгина Е.Ю., Розенберг М.Я. Экономичная конструкция наружных стен крупнопанельных зданий поэтажно несущая // Жилищное строительство М., 1994. № 2.

125. Шрейбер А.К. Повышение качества жилых домов постоянная работа строителей столицы - Экономика строительства, 1981, № 4, -С.43-47.

126. Шрейбер А.К. Лисичкин В.А., Симчера В.М. Опыт эффективной организации строительства в России. // Экономика строительства. 1995, № 12. — С.3-7.

127. Юзов А.Б. Исследование и разработка технологии теплоизоляции легких большепролетных покрытий. Автореф. дисс. к.т.н.

128. Ячменев М.Р. Жароупорный асбестоцемент М., 1961.-С.62.

129. А.с. СССР 1664988 Панель ограждения Л.П. Нагрузова / Открытие. Изобретение. 1988.

130. А.с. СССР 1616876 Теплоизоляционный материал. Л.П. Нагрузова, И.Г. Романенков, В.Г. Лемперт / Открытие. Изобретение.-1988.135. А.с. СССР 662678, 1982

131. Патент РФ № 20118599. Панель ограждения / Нагрузова Л. П., Романенков И. Г. // Открыт. Изобретен. 1994 г.

132. Banduing В., Mouzndu J., Taha М., Matheu D., Mise au point diirn nouvean beton leger de rolystyrene expance. II. Etudes des addities. Eur Polym. I. 1987 Vol. 23, №6.

133. Cumo S. Resitenza al Fuoko delle stutture esua determinazione. Sistenei di protezione contzo ilfuoco, Roma, 1968.-P.48.

134. Choi K.K., Taylor W. Combustibility of insulation in cavity walls, "Journal of Fire Sciences", vol.2, № 3, May/June, 1984.

135. Comerford J.O. Sema structural aspeetsof fire resistnce Fire Protectien, 1945, № 55.

136. Europeon Plastics News 1985 № 2. C. 6

137. Fracis C.W. Fung, A. Computer Program for the Termal Analysis of the Fire Endurance of Construction Walls. NBSJR 77 1260. May 1977.-P.28.

138. Hans-Gert Kessler, Munche. Kuqelmodeell fur Ausfallkornungen dichter Betone Spheres Model for Gab Gradinqs of Dense Concretes. Beton-werk+FERTIGTEL-TECHNIK / 1994. № 11 p.63-75.

139. Herman P.R Fire performance of lightweigkt versas tradional dnildings construktion. "Int. Symp Kire Safetey Com dustible Matex, Edinbargk, 1975.-P.22.

140. Industrial processes Building and Civil engeneering Eurocod № 4: common unified rules for composit steel and concrete structures. Commission of the European Communitiesm, 1985.-P.

141. Glanvill A., Morbitzer Z. British Plastics, may 1963/

142. Kloker W., Niesel H., Prager F., Brandschutz technische Prufung und Bewertung von Fassaden aus UP - Hastschaumleicht - beton, Kuuststoffe 67 (1977), 8.148. Kunststoffe-1987. №2.149. Kunststoffe 1986 № 11.

143. Le betonsturene: un weton multi performant, Batirama, 1989, № 228.

144. Macclintok RSP1, November, 1958.

145. Miller S.W.C. Rubber and Plastics Wekly/ August, 31. 1963.

146. Ondrus J., Fire Hazards of Fasades with externally applied, additional Thermal insulation. Full Scale experiments. Buiding Fire Safety and Technology. Lund Iustitute of Technology. Lund. June 1985.-P.24.

147. Plastics Technology, 1986, №5.

148. Puurakeneiden palonkestavyys Saomalaisten ja neuvosliittolaisten asian-tuntijoiden esitelmat Tbilisissa 29.9-4.10. 1980 pudetyssa symposiossa Espoo.1980.-P.12.

149. Romanenkow Y.O., Sadovich M.A., Lempert U.U., Nagruzova L.P., Development of polustyrene cement heater for lightweight englosure structures, polymers in conccete, 7 International Congress on polymers in conccete Moscow, 1992.-P.213-218.

150. Structural in Sulated panels being evaluated by CCMC, Construction, vol.2, № 1, 1996.

151. Wygndt A. Berechnung Sqrundlagen fur die Anwendung von Poliyretan -Marts chaumstff als werk stoff fur tragende Dauelemente J/L - Mitteilungen, 1971.-P7.