ВСЕ О ПЕНОБЕТОНЕ

Энергоэффективное жилье

Время существования человека как вида оценивается примерно в 900 ты­сяч лет.

Если воспользоваться аналогией и принять эту величину за «сутки», то в та­ком исчислении реальные 10 лет будут соответствовать одной «секунде». В по­добном исчислении возраст пирамиды Хеопса - всего лишь 8 «минут»; Христа распяли 3 «минуты» и 20 «секунд» тому назад; книгопечатание существует всего 55 «секунд» а персональные компьютеры - 2 «секунды».

Если соразмерить время существования технической цивилизации на пла­нете (20 «секунд» от появления первого паровоза) со временем, понадобившим­ся на возникновение нефти (примерно 200 «суток») и угля (более 300 «суток»), то станет очевидным, что мы живем в момент гигантской вспышки топлива, не­мыслимо долго накапливаемого природой. Эта вспышка, безрассудно иницииро­ванная человеком, продлится, в соответствии с последними исследованиями, еще приблизительно 30 лет или 3 «секунды». Затем должен наступить крах цивили­зации базирующейся на углеводородных энергоресурсах. Страшно? - Жутко!

Может впереди маячит светлое термоядерное энергетически неисчерпае­мое будущее? Так хочется себя хоть чем то утешить, но чего не успели сделать за предшествующие 50 лет, вряд ли успеют за оставшиеся 30, которые уйдут на эвакуацию технической цивилизации. Похоже, что успехи в области ядерной энергетики засекречены настолько, что они неведомы не только нам, но даже творцам этих достижений. Вероятнее всего, настоящая озабоченность ситуаци­ей возникнет только в последний момент, как это не раз уже бывало, и тогда вообще будет не до исследований. Повторится история с «Титанником», но уже в мировом масштабе - не было бы паники, шлюпок хватило бы на всех.

Какое все это имеет отношение к строительной индустрии, спросите Вы.

- Самое прямое. Если сейчас начнем грамотно строить энергоэффективное жилье, через 20-30 лет, когда о дефиците энергоресурсов станут не говорить, а кричать, наши дети с благодарностью будут вспоминать своих дальновидных родителей.

* * *

Каменный век закончился не потому, что закончились камни. Надвигаю­щийся энергетический кризис не финиш, не конец, - а всего лишь веха в раз­витии человеческой цивилизации в ее технологической разновидности.

Ожидаемый дефицит энергоресурсов стимулирует развитие новых отрас­лей знаний, которые выведут цивилизацию на следующий этап развития. Но на все это потребуется значительное время. Пока же, в переходный период следу­ет ожидать значительного повышения ценности и стоимости энергоресурсов, а следовательно - научиться ими рачительно распоряжаться.

Западные страны более подготовлены в плане экономии энергоресурсов - с их дефицитом они столкнулись еще в 70-хх годах и с тех пор неуклонно про­водят линию на уровне государственных политик отдельно взятых стран по экономному отношению к невосполнимым углеводородным ресурсам.

На постсоветском пространстве донедавна в этом плане существовала совер­шенно обратная ситуация, корни которой в том, что у нас энергоресурсы очень дешевы. Так было в бытность СССР - и это можно было тогда понять. Но такое положение дел сохранилось и поныне! (Хотя я сам и украинец, но мне, например, очень сложно понять почему в той-же Украине цена на газ для населения ниже чем в России. Особенно если учесть, что три четверти этого газа экспортируется.)

Так как в бывшем СССР были очень дешевыми энергоресурсы то их осо­бенно то и не экономили. Разумеется такой подход распространялся и на все сферы промышленности, в т. ч. и на жилищное строительство. Это только сей­час, абсолютно безграмотные апологеты всего западного, могут попенять, что, мол, в СССР не умели и не знали как строить. Еще как умели и еще как знали! Смею Вас заверить. И очень грамотно умели считать каждую копейку. И такие, действительно грамотные и профессионально сделанные расчеты показывали что при таком существовавшем на тот момент в СССР уровне цен на энергоно­сители, строить теплосберегающее, энергоэффективное жилье - экономически нецелесообразно! - Ведь производство эффективных строительных теплоизо - ляторов тоже весьма затратно. При очень дешевых энергоресурсах экономиче­ски более выгодным оказывалось именно греть улицу, чем замуровывать деньги в стену. - Очень глубокий смысл в девизе «Экономика должна быть эконом­ной», согласно которому развивалась тогда страна.

Скажете Госплан СССР был настолько недальновиден, что не смог пред­усмотреть общемировой подъем цен на энергоресурсы?

Да полно Вам. Тогда в правительстве сидели профессионалы и аналитики - не чета нынешним. Все было предусмотрено до мельчайших деталей. Причем за­думано все было очень и очень грамотно, с действительной государственной вы­годой в форме поэтапного ужесточения теплотехнического нормативного зако­нодательства. Именно на законодательном уровне ставились очередные рубежи, к которым потом последовательно подтягивалось промышленное производство.

Каждый нормативный этап «шел вслед» за прогнозируемыми общемировы­ми энергетическими тенденциями и был приурочен к плановой замене выбыва­ющего из строя по причине износа жилья. Каждый этап был достаточно длитель­ным - чтобы строительная индустрия в масштабах всей страны имела возмож­ность перейти на новые, более энергоэкономные строительные материалы.

Перестройка и последовавший за ней полный развал страны все эти планы разрушили. «Открыли границы» - и внутренние цены на энергоносители очень быстро (не так как планировали) стали догонять общемировые. Экономить на отоплении теперь уже стало выгодно, но строительная индустрия лишилась временной форы - рынок требовал эффективных строительных теплоизолято - ров сейчас и сразу, а промышленность попросту не могла их дать.

Мало того, «временное ужатие» поэтапного ужесточения теплотехническо­го нормативного законодательства (вместо нескольких десятков лет - по сути 4 года) поставило проектировщиков перед фактом - строить стало возможно только из высокоэффективных теплоизоляторов, выпуск которых отечествен­ная промышленность еще просто не успела наладить.

Разумеется нынешняя государственная политика направлена на устране­ние такого несоответствия желаемого и действительного - форсированно раз­виваются соответствующие направления строительной индустрии и в первую очередь по производству ячеистых и легких бетонов. Но на это требуется время, а рынок требует - «дай сейчас».

Рыночный дефицит восполнили зарубежные производители - ведь из-за дороговизны энергоресурсов с проблемой энергоэффективности они столкну­лись гораздо раньше, и соответственно производство таких материалов у них было развито гораздо лучше нашего. На постсоветский рынок хлынули эффек­тивные теплоизоляторы произведенные за рубежом или по зарубежным тех­нологиям - в первую очередь пенополистирольные и минералловатные тепло - изоляторы.

Одновременно с этим отечественная строительная наука забила тревогу. Общий мотив выступлений множества ответственных отечественных ученых не растерявших профессиональной ответственности заключается в том, что из - за особенностей отечественных погодно-климатических условий множество прекрасных и эффективных западных материалов и технологий у нас просто неприменимы. - У нас климат иной, соответственно и условия эксплуатации строительных материалов другие. Если бы Египетские пирамиды были бы по­строены на Среднерусской равнине, то к сегодняшнему дню от них вряд ли чего осталось - вода, ветер и, главное, - мороз за очень короткий промежуток време­ни способны превратить в гору щебня даже гранит.

* * *

Очень многие люди считают, что российский климат хоть и суровый, но сопоставим с погодой в Скандинавских странах, или в Канаде, или на Аляске. Сообразно этому, мысль использовать строительные технологии из этих мест не кажется им абсурдной. Но знаете ли Вы, что:

- ... в Лондоне растет бамбук...

- ... в Норвегии уже в мае собирают клубнику...

- ... США географически находится южнее Кубани, а Нью-Йорк - на широте

Сочи.

- ... на широте Москвы в Канаде расположены только поселки с «говорящи­

Ми» названиями, вроде Ураниум-Сити или Радий-Порт.

- ... в Норвегии везде в домах стоят одинарные рамы, а если двойные - это

Уже роскошь.

- ... в Лондоне никогда в истории не было мороза крепче -10 градусов.

- ... в столице Аляске - г. Джуно, зимой теплее чем в Москве.

На такие «мелочи» обычно не обращают внимание, пока специально не укажешь. Но европейский мягкий климат, обусловленный теплым Гольфстри­мом, накладывает самое непосредственное влияние не только на экономику за­падных стран, но и на методы строительства, а также на выбор строительных материалов.

Весьма занимательны передачи по «Дискавери» - есть там постоянная, посвященная коттеджному домостроению, - показывают весь цикл строитель­ства, начиная с рытья котлована и до заселения. Строят, например, в Англии. Голос за кадром вещает, что сегодня, на момент съемки, - середина января, по­этому очень холодно. Но на экране я вижу рабочих в пластмассовых касках без подшлемников, в каких-то легкомысленных легких курточках, при разговоре у них не идет пар изо рта, экскаватор легко и просто копает траншею, а проезжа­ющие машины разбрызгивают воду из луж. Да что там Дискавери, посмотрите просто любую новостийную телепрограмму зимой. Вы когда нибудь видели, жителя западного города в шапке?

Из всего этого можно сделать вывод, что в понятие «очень холодно» у нас и на Западе вкладывается совершенно разный смысл. С учетом этого следует весьма критично и взвешенно оценивать и все западные строительные рекомен­дации - «что немцу во благо, то русскому - смерть». А поэтому строительство в России следует обязательно вести с оглядкой на действительную суровость нашего климата, но в первую очередь осознавать, что в отечественных погодно - климатических условиях принципиально невозможно достичь уровня энерго­эффективности наших жилищ, достижимых на Западе. Такова расплата за то,

Что мы не родились на Лазурном Берегу.

* * *

В последнее время благодаря средствам массовой информации в обществе все больше укореняется уверенность, что энергоемкость экономик постсоветских стран катастрофично отстает от западных. Утверждается, например, что Украи­на, как типичнейший образчик постсоветской организации экономики, на один доллар ВВП тратит в 5 раз больше электроэнергии, чем Польша, и в 22 раза боль­ше - чем Германия. Однако для верной и корректно сравнимой оценки результа­тов следует не только перевести цифры национального ВВП в доллары, но и от­корректировать полученные цифры с учетом покупательной способности - как это делается во всех солидных экономических исследованиях на Западе. В таком случае получается, что у Украины на 1 кВт/час потребляемой энергии приходит­ся 1,7-2,3 доллара ВВП, а в Польше - 3,9 и в Германии - 4,5. Таким образом раз­рыв, да есть, но не такой гигантский, как показывают СМИ.

А в сравнении же с Канадой и скандинавскими странами та же Украина не проигрывает, так как у Канады - 2,1 доллара ВВП на 1 кВт/час, Финляндии - 1,9, Швеции - 1,8, Норвегии - 1,7. Эти цифры показывают, что энергоемкость экономики в большой мере зависит от климата. Именно по этим же причинам страны 3-го мира являются менее энергоемкими, чем Германия (Индия - 6,5 долларов ВВП на кВт/час, Филиппины - 9,3 и т. д.).

Поскольку в Украине зимы более холодные, даже чем в Норвегии и Шве­ции, (не говоря уже о Центральной и Южной Европе), то логично, что и энер­гоемкость экономики будет больше - так зимой среднемесячное производство

Электроэнергии в Украине на 15% больше, чем в среднем по остальным месяцам.

* * *

Большинство постсоветских стран в последнее время всерьез озабочены вопросами повышения энергоэффективности своих экономик - углеводород­ные топливные ресурсы дорожают. И если Западные страны уже давно и очень плодотворно работают в этом направлении, то на постсоветском пространстве, до недавна, политические мотивы в диалоге между потребителями и произво­дителями энергоресурсов довлели над прагматическими. Долго так продол­жаться, разумеется, не могло, т. к. в связи с развалом СССР очень быстро ис­чезли и барьеры на пути экспорта энергоресурсов, и в первую очередь нефти и газа. Внутренние цены на энергоресурсы стали стремительно догонять общеми­ровые, хотя национальные экономики и не способны пока еще «принять» такое подорожание.

Перевод национальных экономик постсоветских стран на «энергоэффек­тивные рельсы» осуществляется в настоящий момент в условиях хронального, экономического, и очень часто - политического цейтнота. Поэтому нам не сле­дует слепо и бездумно копировать западный опыт в этом вопросе - они свои энергосберегающие мероприятия реализовывали несколько десятков лет. У нас просто нет столько времени.

Одним из примеров такого рода ошибки, которая по мнению большого ко­личества ученых способна существенно подорвать отечественный потенциал индустрии строительных материалов являются мероприятия по принятию но­вого теплотехнического законодательства для жилищного строительства.

Уже скоро 10 лет не утихают дискуссии о целесообразности столь карди­нального ужесточения теплотехнических норм и увеличения приведенного со­противления теплопередаче ограждающих конструкций, к примеру, в среднем в три раза. Затянувшаяся дискуссия без соответствующей на то реакции со сто­роны властных структур несет в себе определенный негатив, поскольку в та­кой ситуации специалисты в области строительных материалов и конструкций абсолютно не заинтересованы в разработке и внедрении новых эффективных, долговечных теплоизоляционных материалов и самих конструкций с учетом накопленнного отечественного и зарубежного опыта. Если руководствовать­ся этими новыми нормами, то при любом раскладе в отечественных погодно - климатических условиях все равно никак не обойтись без минералловатных и пенополистирольных утеплителей, эксплуатационная долговечность, и со­хранность теплофизических характеристик которых остаются под большим во­просом. Особенно, опять же, в наших погодно-климатических условиях.

Помимо удорожания строительства и большой спорности в вопросах дей­ствительной экономии и эксплуатационной долговечности, чрезмерное утепле­ние наших жилищ, заложенное в новом отечественном теплотехническом за­конодательстве, эффективно не поддерживается экономическими и правовыми механизмами, которые бы стимулировали энергосбережение как потребителя­ми, так и производителями тепловой энергии. Т. е. экономить энергию уже за­ставляют, но кому от этого будет польза - еще не объяснили.

Если с математической точки зрения описывать теплотехническую модель здания, то ее можно разбить на 3 основных и взаимосвязанных более мелких моделей, а именно:

- модель теплоэнергетического воздействия наружного климата на здание;

- модель теплоаккумуляционных характеристик оболочки здания;

- модель теплоэнергетического баланса здания.

И если задаться целью оптимизации теплотехнической модели всего зда­ния, как объекта энергоэффективной оптимизации, то не сложно прийти к за­ключению, что три указанные выше подмодели должны быть так оптимизиро­ваны друг под друга, чтобы общая целевая функция отражала минимум расхода энергии на обеспечение микроклимата в помещении.

Математически это обеспечивается поиском минимума системы уравне­ний описывающих вот те три модели, что в расчетном механизме достигается методом последовательных итераций. Такую мат. модель, собственно и отра­жает Свод Правил по теплотехнической защите - базовая расчетная методика теплотехнического проектирования.

Тема энергоэффективного жилья стала очень модной в последнее время. Стремительное удорожание энергоресурсов инициирует и экономное отноше­ние к ним. На волне всеобщего интереса к проблемам энергоэффективности, множатся публикации, в которых проблемам энергоэффективного строитель­ства уделяется повышенное внимание.

Иногда по незнанию, чаще - спекулятивно, с учетом коммерческого инте­реса тех или иных производителей, в массы непрофессиональных в теплофизи­ке людей внедряется мысль, что для ограждающих конструкций наилучшими являются эффективные теплоизоляторы типа минеральной ваты и пенополи - стирола. И действительно, если оперировать исключительно понятиями тер­мического сопротивления, то сравнивать материалы между собой имеет смысл только исходя из их плотности - чем менее плотный материал, тем он лучше сохраняет тепло. Но совершенно ошибочно из этой теплофизической аксиомы делать вывод, что хорошо теплоизолированная стена автоматически обеспечит энергоэффективность и всего здания.

Энергию нужно экономить экономно. И в этом плане следует обязательно учитывать суммарную структуру теплопотерь здания, согласно которой через стены уходит всего лишь, примерно, от 15 до 30 процентов тепла. Остальное тепло теряется через окна, пол, потолок, и самая большая часть - с вентилиру­емым воздухом.

Недобросовестная реклама внедряет в умы потребителей, и в первую оче­редь индивидуальных застройщиков, не располагающих профессиональными знаниями по строительной теплофизике, что затратив, скажем, вдвое больше денег и построив стены с вдвое улучшенными теплоизолирующими характе­ристики, тем самым, априори, и теплопотери здания уменьшатся вдвое. Соот­ветственно и затраты на его отопление также уменьшатся вдвое, что позволит очень быстро окупить вложения на дополнительную теплоизоляцию.

Между тем это совершенно не так. - Вдвое уменьшив теплопотери через стены, мы вдвое уменьшим лишь только долю приходящихся на них теплопо - терь, т. е. в суммарном исчислении, в пересчете на суммарные теплопотери всего здания, экономия составит 7-15 % - именно на такую величину экономии за­трат на отопление и следует рассчитывать.

Разумеется, для каждого конкретного случая приведенные выше прикидоч - ные цифры будут свои. Но общие тенденции, которые обозначены в результате математического моделирования энергобаланса всего здания, убедительно по­казывают, что минимум энергии на обеспечение микроклимата в помещениях для районов с жарким климатом обеспечивают конструкции с меньшими зна­чениями теплопроводности материалов (т. е. менее плотные), а для районов с холодным климатом - с большими значениями коэффициентов теплоусвоения материалов (т. е. более плотных).

А в вопросах энергоэффективности нам бессмысленно гнаться за Запад­ными достижениями, уже по одной причине - у нас гораздо холодней. За все

Нужно платить, за холодный климат - тоже.

* * *

Российская строительная наука очень и очень внимательно наблюдает за решением проблем энергоэффективного строительства в Прибалтийских стра­нах - в силу ряда обстоятельств они идут первыми. И им же уготована участь «первыми наступить на грабли» - хочется им того или нет.

Так с 2006 г. Латвии, например, придется полностью выполнять Директиву Европейского союза 2002/91/EK, в которой оговорены чрезвычайно жесткие требования по энергосбережению, в то время как существующая в настоящий момент эффективность ее отопительных систем в три раза ниже, чем это пред­усмотрено в странах ЕС. Если учесть, что общая отапливаемая площадь на одного жителя в Латвии в 2-3 раза меньше, чем в Европе, реальный технологи­ческий разрыв становится еще значительней.

С другой стороны Латвия, еще в 1998 г. присоединилась к Киотскому про­токолу тем самым взяв на себя обязательства в период до 2012 гг. уменьшить вредные выбросы в атмосферу на 8 % по отношению к 1990 г. Такое требова­ние равносильно закрытию части имеющихся устаревших теплогенерирующих мощностей, т. к. модернизировать их они попросту не успевают.

Латвийский строительный норматив LBN-002-01 «Теплотехника огражда­ющих конструкций зданий», введенный в действие с 01.01.03 года практически полностью копирует соответствующие нормы скандинавских стран, которые шли к этому очень жесткому теплотехническому законодательству десятиле­тия. До внедрения этого норматива латвийские проектировщики имели сво­боду маневра между желаемым и достаточным. Сейчас же они «перепрыгнув» через года поставлены в очень жесткие условия - в угоду Директиве Евросою­за 2002/91/EK нужно срочно утеплять уже существующий жилищный фонд, доставшийся в наследие от СССР. Подобные мероприятия просто физически невозможно выполнить без использования наружных теплоизолирующих на­кладных слоев - пенополистирольных или минералловатных. И именно этот факт формирует временный перекос рынка в пользу именно этих материалов в Латвии и других прибалтийских странах. А это, в свою очередь, обуславлива­ет и степень популярности и распространенности данных материалов во вновь возводимом жилье.

Между тем прибалтийский опыт убедительно свидетельствует, что утепле­ние стен зданий при помощи эффективных теплоизоляторов типа пенополи - стирола или минеральной ваты, позволяя экономить только незначительную часть тепловой энергии, привносит с собой и ряд очень серьезных проблем. И в первую очередь связанных с обеспечением долговечности зданий.

Исследования проведенные в последнее время в ряде стран, и в первую очередь в России и Беларуси, весьма убедительно свидетельствуют, что реаль­но подтвержденная долговечность пенополистирольных и минералловатных утеплителей в отечественных погодно-климатических условиях существенно ниже, чем декларируется их производителями. Так для беспрессового пено - полистирола типа ПСБ-С реальная долговечность оказалась от 13 до 47 лет (в зависимости от производителя) а не «...более 150 лет...» как пишут в реклам­ных буклетах.

* * *

Прекрасно понимая, что альтернативы энергоэффективному жилью нет, но осознавая всю глубину проблем связанных с применением в составе ограждаю­щих конструкций материалов со столь низкой долговечностью как у минераль­ной ваты и пенополистирола, отечественные строители по новому взглянули на прошлый советский опыт - на легкие и ячеистые бетоны. Их теплоизолирую­щие характеристики таковы, что в свете новых теплотехнических нормативом стены нужно делать толще. Но по совокупности остальных характеристик, и в первую очередь в плане экономической эффективности - им нет равных.

В свое время СССР был действительно «впереди планеты всей» в произ­водстве легких и ячеистых бетонов. Значительная часть жилого фонда страны была как раз из этих материалов и построена. Из керамзитобетона и газобетона выстроены целые города.

Длительный, более чем полувековой опыт натурной эксплуатации этих материалов в самых суровых условиях эксплуатации от Камчатки и до Кали­нинграда, от Ташкента и до Архангельска показал, что это недорогие в произ­водстве и долговечные материалы. Мало того, - строительная наука не стоит на месте. За последние годы были разработаны новые модификации легких и ячеистых бетонов, со значительно улучшенными теплофизическими характе­ристиками. И в первую очередь это касается одной из разновидностей ячеистых бетонов - газосиликатов.

По совокупности потребительских и эксплуатационных характеристик автоклавные газосиликаты - действительно самое лучшее решение стратегиче­ского плана для строительства энергоэффективного жилья, но. - если есть не­сколько «лишних» миллионов долларов - уж слишком дорогое оборудование требуется - огромные автоклавы, мельницы, мощные паросиловые котельные. И хотя после запуска такого газосиликатного завода он будет выпускать про­дукцию на 60-80 % состоящую из песка, первоначальные вложения очень вели­ки - комплектный завод стоит от 5 млн. долларов.

Такие огромные первоначальные затраты и высокую капиталоемкость обо­рудования производственных мощностей по выпуску автоклавных газосили­катов сможет окупить только стабильный, большой и круглогодичный сбыт готовой продукции. По этой причине заводы по выпуску автоклавных газоси­ликатов тяготеют к крупным промышленным центрам и мегаполисам. Из-за того, что это легкий, но объемный материал, доставка газосиликатов в глубинку существенно поднимает их стоимость.

Российские условия существенно отличны от общемировых. С одной сто­роны суровость климата вынуждает применять в строительстве эффективные теплоизоляторы. С другой стороны в таком климате могут длительно эксплу­атироваться не все из них. Оптимальное решение в этом плане - автоклавные газосиликаты, - тоже становятся не всегда выгодно использовать - уж слиш­ком протяженны расстояния в России, - транспортные расходы нивелируют большинство преимуществ газосиликатов.

Решение было предложено еще в начале прошлого века - изготавливать ячеистые бетоны по безавтоклавной технологии. Действительно, цемент до­роже сырья для изготовления газосиликатов - известково-песчаной смеси. Но твердение цемента не требует обязательной дорогой и ресурсоемкой автоклав­ной обработки. Поэтому производство ячеистых бетонов из цемента можно раз­местить в любом месте, хоть в сарае, лишь бы поближе к потребителю.

* * *

Нормативное ужесточение требований к термическому сопротивлению ограждающих конструкций породило ренесанс ячеистых бетонов. И пока не­поворотливая государственная машина реанимировала старые, еще советские газосиликатные заводы и строила новые - на местах развернулась бурная де­ятельность. Действительно - чего проще приготовить пену и смешать ее с це­ментным раствором - так получают пенобетон.

Как грибы стали плодиться заводы, заводики, цеха и просто шарашки-од­нодневки по выпуску пенобетона. Всеобщий ажиотаж подогревала еще и срав­нительно низкая цена на оборудование, которое к тому же возможно было из­готовить в каждой колхозной мастерской.

И уж верхом маркетинговых достижений отечественного кроя стали все­возможные рекомендации как быстро разбогатеть на пенобетоне - падок наш человек на дармовщинку (по себе знаю).

Как устоять перед красивым буклетом, в котором предлагается за очень не­дорого купить комплект оборудования по производству пенобетона и самому, в собственном сарае наладить производство столь нужного материала. Вчераш­ние врачи, инженеры, учителя, продавцы в очередь выстроились за оборудова­нием, - всем не терпелось быстро и без особых хлопот «подняться». Складыва­ется впечатление. что пенобетон сейчас не делает только ленивый.

Прозрение наступало быстро. Пару месяцев достаточно, чтобы начинаю­щий пенобетонщик познал не только азы бизнеса и строительного материало­ведения, но и осознал, что ДА - производство пенобетона достаточно выгодный и стабильный бизнес, но не дармовщина, - «легких денег» здесь нет.

Вот история одного такого начинающего пенобетонщика (с Форума Www.Allbeton.Ru - стилистика и орфография - оригинала)

1. Денег нет. Жена пилит. Торговать на базаре - в лом. От знакомого услышал - пенобе­тон это Клондайк.

2. Загорелся. Занял под проценты - все равно мизер. Не хватает.

3. Узнал, что оборудование можно сделать самому. Копейки выходит. Жизнь прекрас­на.

4. Все «академики» - [лакуна - С. Р.] - сами с усами.

5. Потратил все деньги, но сколампацал комплект оборудования. Как все просто!!!

6. Пена валит - хоть брейся. Перемешал с цементом. Получилась какая-то ноздреватая [лакуна - С. Р.]. Ура!!!! - я научился делать пенобетон.

7. «Академики» дураки по определению - горшки не боги обжигают. Похвастался жене. Пообещал новые сапоги.

8. Продал первую машину пенобетона какому-то колхознику. Отметили. Славно было.

9. Продал энную партию пенобетона. Посчитал прибыль. Не густо.

10. Занялся маркетингом. - Блин. Да этого пенобетона на рынке, как [лакуна - С. Р.]

11. Начал искать крупного заказчика. Дал взятку. Выиграл тендер.

12. Муниципальное жилье. Первый раз узнал про архитектурный контроль. Понес свой пенобетон в лабораторию.

13. Получил заключение лаборатории. С горя напился. Жизнь - дерьмо.

14. «Сдал» тендер. Получил по ушам. Прорвемся.

15. Нужно что то делать!!! Денег нет - все в сырье и оборудовании.

16. Решил не лезть на «крупняк». Буду работать на колхозников.

17. Приходили кредиторы. Показал цех. Поверили. Отсрочили.

18. Впервые услышал про рентабельность. Посчитал свою. Пил три дня.

19. Взял у знакомого книжку про бетон. Ни черта не понял. - Как жаль, что я прогуливал уроки.

20. Налил в смеситель соляной кислоты и еще какой то фигни. Сальники потекли, пено­бетон получился - [лакуна - С. Р.]. Академики - [лакуна - С. Р.].

21. Похолодало. Частник зашнырился. Сбыта нет. Работяги куксятся без зарплаты. Жена плачет. Теща - ну мы и так с ней на ножах.

22. Опять приходили кредиторы. Кричали. Смотрели мою Ниву. Нужно что-то делать.

23. Смотрел как строят многоэтажку. - Из шкуры вылезу, но зацеплюсь за «крупняк» - это сбыт круглый год.

24. Нанялся рабочим к конкуренту. Оборудование все фабричное. В замес сыпят много всякой фигни. Пробовал разузнать поподробней - еле ноги унес...

25. Поехал в один институт, посоветоваться. Заломили немерянно. Сказали если денег нет - пошел на... Короче послали в библиотеку.

26. Сунулся в библиотеку - облом. Одна фантастика и детективы.

27. Вспомнил, что директор у конкурентов все время по Интернету шарился. Полез, на­шел кучу инфы.

28. Два месяца читал. По отдельности понятно, - все вместе - поубивал бы этих умни­ков.

29. Из того что понял начал экспериментировать. Точно мочалка в пеногенераторе это фигня, - нужно туда еще одну фичу воткнуть.

30. Внимательно пересчитал еще раз свой бизнес-план, уже с пониманием и опытом. От [лакуна - С. Р.]!!!! - ну почему никто мне сразу не сказал, что самое узкое место в этом самом вставании, в кинетике, блин, этой долбанной, набора, от [лакуна - С. Р.]!!!, прочности. Я тут мочала в пеногенераторе меняю, [лакуна - С. Р.] весь, а нужно, было, оказывается, совсем другое.

* * *

В ходе освоения технологического регламента производства пенобетона возникает очень много вопросов как технико-технологического плана, так и чи­сто организационного. На многие из них уже давно были даны ответы, но все они распылены в множестве литературных источников. Возникла идея собрать всю необходимую информацию в одном месте - так родилась идея этой книги.

Кроме того анализ накопленной технической информации и отечествен­ного опыта производства пенобетона высветил и ряд его негативных сторон. А именно - капризность технологии, очень сильную ее зависимость от качества исходных ингридиентов, и в первую очередь - цемента.

Совсем недавно цемент резко подорожал. С одной стороны для строительной индустрии это было давно ожидаемое событие - во всем мире цемент донедавна был дороже чем в России. Но с другой стороны подорожание вызвало шок.

Между тем, следует признать, что подорожание цемента инициирует и более бережное и рачительное отношение к нему. В связи с этим на строительном рын­ке грядут серьезные структурные, технические и технологические изменения.

Возникнут экономически обоснованные мотивации к совершенствованию всех технологических переделов связанных с производством всех видов бето­нов. И в первую очередь, бетонщики обратятся к проблематикам: заполните­лей, химических модификаторов и местных вяжущих.

Цемент подорожал в связи с подорожанием газа. По всем оценкам цемент - ников «газовая составляющая» в себестоимости цемента - до 40%. Соответ­ственно подорожание газа вдвое должно, теоретически, «поднять» себестои­мость цемента примерно вполовину, или даже более того, если учитывать и всю остальную цепочку которую потянет такое подорожание. Но в зависимости от вида выпускаемого цемента, Цем. комбинаты тратят на его производство раз­ное количество газа. Для производства 1 т бездобавочного ПЦ500 требуется примерно 270 м3 газа. В то же время на шлакопортландцемент ШПЦ300 - всего 150 м3 газа

Структура потребностей строительной индустрии в строительных бетонах и растворах примерно следующая:

Строительные растворы М25-М75 а также бетоны до В10 включитель­но - 24 %

Бетоны В15-В20 - 43 %

Бетоны В25-В30 - 22 %

Бетоны В40, F200 и выше-2 %

Дорожные бетоны В30-В40, F150-F300 - 9 %

Из-за сравнительной дешевизны цемента строительная индустрия в насто­ящий момент допускает использование высококачественных и высокомароч­ных цементов даже для производства строительных растворов.

С технической точки зрения применять ПЦ400 (а то и ПЦ500) для строи­тельного раствора марки М25 - верх глупости. Но с экономической точки зре­ния - это вполне допустимо. Было.

Подорожание цемента должно все расставить по своим местам и низкома­рочные цементы, а также шлакопортландцементы и местные низкомарочные вяжущие будут востребованы экономическими рычагами примерно для 50% а то и больше строительно-технических приложений.

Из всего вышесказанного можно предположить, что помимо подорожания цемента произойдет и очень серьезная структурная перестройка номенклату­ры выпускаемых цементов - основную долю составят низкомарочные вяжу­щие (как и во всем мире, кстати!). А вот высокомарочных цементов будет вы­пускаться гораздо меньше чем сейчас, что обусловит его дефицит и еще более сильное подорожание, которое будет уже обуславливаться не только ценой на энергоносители, но и коньюктурой рынка.

И первый удар такой структурной перестройки примут на себя потребители высококачественных цементов, в т. ч. и пенобетонщики, т. к. качественный пено­бетон можно делать только из высокомарочного быстротвердеющего цемента.

Можно предположить, что те из пенобетонщиков кто в самое ближайшее время не предпримет определенных упреждающих мер, в связи с намечающим­ся дефицитом высококачественных цементов вынуждены будут покинуть ры­нок ячеистых бетонов.

* * *

Одним из возможных решений может стать смена технологического ре­гламента производства неавтоклавного ячеистого бетона - переход от пенного способа поризации к газовому.

Не следует упрощенно понимать, что переход на газовый способ поризации позволит существенно сократить капитализацию производственного процесса. Если оценивать с точки зрения оборудования, то да действительно упрощение (и удешевление) одного передела неизменно повлечет усложнение (и удорожа­ние) другого.

В данном случае отказ от пенного способа поризации в пользу газового или газопенного, помимо избавления от капризной пены и столь же капризного пе - ногенерирующего и узкоспециализированного смесительного оборудования, вынудит, например, уделить больше внимания формоснастке и вибропобуди­телям (если вибровспучивание).

И если оценивать ситуацию исключительно с такой точки зрения, то у не­автоклавного газобетона нет кардинальных и революционных преимуществ по отношению к пенобетонам кроме того, что в технологическом регламенте за­действовано серийное оборудование взамен специализированного. (Хотя уже один это факт побуждает нынешних производителей пенобетонного оборудо­вания уходить в глухую оппозицию).

Подход именно с таких технократических позиций, считаю, ошибочен, т. к. изготовление ячеистых бетонов не есть самоцель. Пенобетон - это объ­ект продаж, это товар, механизм получения прибыли, если хотите. А раз так, то и его потребительские качества как товара должны строго соответствовать нормативно регламентируемым. И чем больше получаемые характеристики товара отличаются от нормативных, тем менее конкурентоспособным полу­чается такой товар, соответственно минимизируется рентабельность его про­изводства.

И обратите внимание - при таком взгляде на пенобетон, как товар, рента­бельность его производства уменьшается как в случае недостижения, так и в слу­чае превышения!!! нормативных показателей - вот что записано в ГОСТе - вот такие характеристики и нужно обеспечить. Не хуже, но и не лучше.

Можно сделать (и делают!) очень прекрасный ПЕНОбетон с большим за­пасом перекрывающий нормативы. И аргументация, что, дескать, у толкового производителя нет особых проблем с его производством - трижды верна. Но с другой стороны существует множество примеров, когда параметры выпускае­мой продукции даже близко не приближаются к требованиям ГОСТа.

И если такие проблемы обеспечения нормативных требований для неква­лифицированных пользователей технологии - явление хроническое (во вся­ком случае на начальном этапе освоения технологии), то и достаточно квали­фицированные и просвещенные в бетоноведении и в производстве пенобето­на, в частности, пользователи перманентно тоже с ними сталкиваются. И чем больше объемы производства (что, напрямую коррелирует с уровнем квалифи­кации производителя) тем сильнее коммерческие мотивы в принятии тех или иных технологических решений.

Подобная коммерциализация подходов к выбору технологического регла­мента производства диктует потребность его высокой устойчивости в отноше­нии целого набора случайных факторов. Но технология производства пено­бетона как раз и не отвечает этим критериям устойчивости (в отечественных реалиях иногда еще и дуракоустойчивости). И корни этого сокрыты в самом технологическом регламенте, который не разделяет отдельные составляющие тех. процесса, а допускает их взаимное и плохо контролируемое влияние друг на друга, вплоть до образования симбиотов, воздействующих друг на друга че­рез самоорганизующиеся обратные связи.

С одной стороны мы заинтересованы в интенсификации гидратационных процессов в цементе на их ранней стадии для ускорения оборачиваемости фор - моснастки. С другой стороны, специально, привносим в цементную систему вы­сокоэффективный замедлитель схватывания и твердения - пенообразователь.

С одной стороны мы пытаемся унаследовать от пены организацию поро - вого пространства и геометрические параметры единичных пор. С другой - умышленно разрушаем и дезорганизуем пеноцементную смесь в процессе ее вымешивания.

Применяя тонкодисперсные минеральные добавки с ярко выраженными гидравлическими свойствами с одной стороны экономим вяжущее, с другой же - в такой способ провоцируем его перерасход из-за потери устойчивости пе - ноцементной смеси.

Пластификаторы-водопонизители, способные уменьшить отпускную влажность и существенно повысить прочность низкоплотных пенобетонов, в контакте с пеномассой выступают в качестве пеногасителей, что равносильно повышению плотности пенобетона, т. е можно получить обратный эффект.

Большинство электролитов (ускорители схватывания и твердения) тоже весьма неблагоприятно влияют на стабильность пеноцементной смеси. Для ее нормализации требуются повышенные дозировки пенообразователя - замед­лителя. Для нейтрализации которого, в свою очередь, требуются повышенные дозировки ускорителя. - Замкнутый круг.

Снижение В/Ц - основополагающий постулат бетоноведения в плане по­лучения прочного цементного камня, начиная с определенного этапа имеет в пенобетонах прямо противоположный эффект, опять же во многом обуслов­ленный именно наличием пены.

Из всего вышеперечисленного следует, что гидратационные процессы в це­ментном камне во многом антагонистичны процессам его поризации при помо­щи пены. А соответственно поризацию и формирование прочности нужно по­пытаться или разнести во времени (и тогда мы получаем т. н. «легкий бетон»), или разнести в пространстве (ячеистые бетоны с выгорающими добавками) или исключить влияние акта поризации на процессы твердения вообще. Последний случай легче всего исполнить в форме не пенной, а газовой поризации.

Если оба этих процесса (поризация и твердение) не влияют друг на друга, то становится возможным их модифицирование не совместно, а по отдельно­сти. В этом случае нам становятся доступны практически все способы химиче­ского и механохимического модифицирования цементного камня накопленные прикладным бетоноведением. Кроме того становится возможным более гибкое и простое в управлении формирование ячеистой структуры при помощи меро­приятий не антагонистичных гидратационным процессам - шелочность, тем­пература, вибрация, дисперсность газообразователя и т. д.

По способу газовой поризации уже давно производят ячеистый бетон - га­зосиликат. В нем вяжущим выступает смесь извести и кремнеземистого ком­понента (песок) которые в условиях автоклавной обработки способны к об­разованию силикатного бетона. Поры формируются в результате химической реакции, по которой из алюминиевой пудры в щелочной среде выделяется во­дород - поризатор.

На определенном этапе (начало 70-х годов) производители газосиликата столкнулись с теми же проблемами, что и производители нынешнего пенобе­тона - низкая устойчивость технологического регламента к выдерживанию нормативных требований. В целом, при усредняющем подсчете, продукция от­вечала ГОСТ-ам, но вот качество каждой партии (иногда в течении даже одной смены) могло сильно отличаться, как в лучшую сторону, так и в худшую. В то время проблему решили директивным образом - если производители не спо­собны обеспечить стабильность характеристик выпускаемой продукции, то нормативные документы, отражающие порядок ее применения, пусть опира­ются на наихудшие, но стопроцентно выполнимые показатели. А то, что часть выпускаемых газосиликатов с лихвой перекрывает требования ГОСТ-ов, что равносильно снижению рентабельности их производства - уже никого не вол­новало. - Ну богатые мы тогда были.

«Волновать начало» когда выяснилось, что «экономика должна быть эко­номной». Еще больше «заволновало» в связи с общемировыми тенденциями к строительству энергоэффективного жилья. После ряда модернизаций тех­нологического регламента (и в первую очередь в связи с внедрением вибров­спучивания) производители настолько повысили его устойчивость, что стали способны выпускать продукцию, которая настолько хороша, что даже не про­писана в соответствующих ГОСТ-ах.

На данном этапе уже несовершенство нормативных документов, и в пер­вую очередь отражающих теплотехническое проектирование, являются тормо­зом в развитии ячеистых бетонов.

Можно с уверенностью предположить, что за почти столетнюю историю своего существования производство пенобетона также достигло уже такого этапа в своем развитии, когда модификация технологического регламента его изготовления обуславливается уже не субъективными, но объективными фак­торами. А раз так, то она будет осуществляться вне зависимости от наших же­ланий, предпочтений, симпатий или возможностей.

Но прежде чем изобретать новое, нужно досконально разобраться в старом. И об этом - далее.