Технико-экономическая эффективность применения конструкций из легких бетонов

При решении вопроса о целесообразности замены тяжелого бетона легким в тех или иных конструкциях исходят не только из сопоставления их себестоимости.

Необходимо также учитывать снижение затрат на транспорт и монтаж конструкций, а также экономию материалов при возведении оснований и фундаментов зданий за счет уменьшения массы конструкций. По данным Института строительной физики, замена в несущих внутренних стенах тяжелого бетона керамзитобетоном уменьшает массу 1 м2 стены в 1,5 раза. Применение легких бетонов в междуэтажных перекрытиях жилых зданий дает возможность значительно снизить конструктивную высоту перекрытия и его массу.

Весьма эффективно применение совмещенных плит покрытии из легких бетонов в промышленном строительстве. В дорожном мостовом строительстве применение высокопрочных легких бетонов позволяет уменьшить массу конструкций на 25% и более.

При снижении массы конструкции на 30—35% за счет применения легких бетонов транспортные расходы сокращаются в среднем на 25%.

Большое влияние на эффективность производства и применения легких бетонов оказывают технико-экономические показатели производства пористых заполнителей.

В табл. 7.5 приведены затраты основных ресурсов на 1 м3 пористых заполнителей.

Таким образом, по удельным затратам топлива и электроэнергии наиболее эффективно производство шлаковой пемзы. Большая экономия топлива и электроэнергии обусловлена использованием расплава доменного шлака. Однако эти экономические преимущества в значительной степени снижаются вследствие большой объемной массы шлаковой пемзы и изготовляемого на ее основе шлакопемзобетона.

Расчеты, проведенные в НИИЭС Госстроя России, показывают, что в ряде случаев экономически оправдано транспортирование сырья к месту производства пористых заполнителей, Для изготовления особо легкого керамзита экономически целесообразно завозить высоковспучивающиеся глины на расстояние до 300—400 км и смешивать их на заводе с местным глинистым сырьем.

Если заполнитель предназначается для конструктивно-теплоизоляционных бетонов, высоковспучивающиеся перлитовые породы экономически оправдано транспортировать на расстояние до 1000—1100 км и на расстояние до 250—300 км для конструктивных легких бетонов.

Использование в строительстве особо легких заполнителей экономически целесообразно при производстве теплоизоляционных легких бетонов (табл. 7.6).

К числу мероприятий, обеспечивающих снижение себестоимости и повышение качества изделий из легкого бетона, относится применение фракционированных заполнителей. Так, на Бескудниковском комбинате при производстве керамзитобетонных панелей с использованием вместо рядового керамзита 10—20 мм фракций 5—10 и 10—20 достигнута экономия расхода цемента до 50 ка/м3. По данным Госстроя России, применение фракционированного керамзита дает экономию на каждом кубометре изделия в среднем 0,53 руб.

Эффективность применения легких бетонов в ограждающих конструкциях оценивается по величине приведенных затрат, отнесенных к 1 м2 стенового ограждения. Считается рациональным использовать в стеновых панелях конструктивно-теплоизоляционные бетоны минимально возможной прочности (для 5-этажных зданий она соответствует марке 50).

В табл. 7.7 приведены, по данным Я.А. Рекитара, технико-экономические показатели 1 м2 наружной стеновой панели жилых домов серии 1-424А (панели изготовлены из бетона марки 50 на различных пористых заполнителях) и для сопоставления — показатели трехслойной железобетонной панели. Данные приведены для двух экономических районов, имеющих различные источники сырья и климатические условия. Таким образом, оценка эффективности того или иного вида легкого бетона непосредственно связана с условиями их производства и применения в данном экономическом районе. Так, для Восточно-Сибирского района характерны суровые климатические условия и наличие крупных запасов перлита, поэтому, несмотря на относительно высокую стоимость вспученного перлита (до 15 руб/м3), стены из перлитобетона являются наиболее эффективными. Экономия приведенных затрат по сравнению с другими взаимозаменяемыми конструкциями составляет от 2 до 4,1 руб/м2. По Донецко-Приднепровскому району разница в приведенных затратах для керамзитобетонных панелей, по сравнению с перлитобетонными, составляет лишь 0,1 руб/м2.

Большое развитие должно получить производство пористых заполнителей из зол электростанций и применение таких заполнителей в различных легко бетонных конструкциях. Технико-экономические показатели пористых заполнителей из природного сырья и зол электростанций при объемной насыпной массе 450—800 кг/м3 равноценны (себестоимость от 4 до 6 ру6/м3, удельные капиталовложения от 9 до 17 руб/м3). По экономической эффективности из различных зольных пористых заполнителей на первое место следует поставить аглопоритовый гравий.

Тенико-экономические показатели керамзитобетонных стеновых панелей определяются стоимостью исходных материалов, конструкцией панелей и технологией их изготовления. По данным И.Г. Сарапина (табл. 7.8), при изготовлении керамзитобетонных панелей с немедленной распалубкой достигается наименьшая металлоемкость производства — 2,9 кг/м2. Одновременно при этом за счет механизации процессов формования значительно снижена трудоемкость производства.

Себестоимость стеновых панелей зависит от вида наружной отделки. Применение облицовки из керамической (стеклянной) плитки удорожает керамзитобетонные панели на 2—3 руб/м2. Однако эти дополнительные затраты компенсируются экономней расходов материалов и затрат труда при последующих ремонтах фасадов.

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что наибольший эффект от применения легких бетонов достигается при их комплексном использовании для большинства конструкций возводимого сооружения, а также при строительстве высотных зданий. Так, по имеющимся данным, при возведении в г. Новокуйбышевске 5- и 9-этажных жилых домов, все конструкции которых, кроме фундамента, выполнены из керамзитобетона, себестоимость строительно-монтажных работ снизилась на 3—6%, масса здания уменьшилась на 40%, затраты труда на 1 м2 жилой площади — на 0,5 чел.-дня.

Согласно расчетам, проведенным НИИЭС Госстроя России, экономия приведенных затрат в зависимости от вида заполнителя, местных условии и области применения легкого бетона может колебаться от 2 до 20 руб/м3 и в среднем составляет 6,8 руб/м3 легкого бетона. При этом обеспечивается экономия стали 5—8 кг/м3 бетона (в сейсмических районах 15—18 кг/м3) и снижение комплексных трудовых затрат на 0,3—5 чел-дня/м3 бетона.