В России началась разработка нового строительного материала – аэрокерамики.
В ней участвует группа компаний «Глобал ЭМ». Аэрокерамика — фактически новый вид кирпича, который должен стать альтернативой газобетона на рынке строительных материалов. Руководитель Испытательного центра ГК «Глобал ЭМ» Екатерина Медведева рассказала, в чем принципиальное отличие нового материала от обычного кирпича и когда планируется запуск массового производства.
Екатерина Медведева отмечает, что изобретатели постоянно совершенствуют имеющиеся технологии в соответствии с возникающими потребностями людей. Кирпич остается популярным материалом для строительства зданий, его функции тоже со временем улучшаются. Сегодня на рынке можно приобрести множество видов кирпича для различных целей. Эксперт считает, что появление аэрокерамики стало закономерным этапом совершенствования материала.
Аэрокерамика (воздушная керамика) представляет собой экологически безопасный, поддающийся обработке, легкий и прочный , созданный из обожженной глины и имеющий высокопористую структуру. Он стал результатом научно-исследовательских экспериментов на базе Испытательного центра ГК «Глобал ЭМ» в 2016 году в Санкт-Петербурге. Идея разработки кирпича с новыми свойствами возникла во время проведения испытаний современных материалов в лаборатории компании. Специалисты центра задумались о том, можно ли создать технологию производства облегченного керамического материала, который бы сохранил свойства кирпича и при этом был бы экономичным и эффективным как в производстве, так и в строительстве. Для этих целей в компании создали научную группу, ученые изучали структуру веществ, чтобы выяснить, есть ли возможность изменить их технические параметры, управляя поведением внутренних воздушных частиц.
Подобный замысел ранее уже был у петербургских ученых. Тогда группа ученых внимательно анализировала теоретические работы советских химиков 20-х годов прошлого века, где было описано создание керамического материала, обладающего высокопористой структурой. Также было изучено большое количество исследований, посвященных разработке легкой пористой керамики, пенокерамики, ее свойствам, преимуществам и недостаткам. Разработчики также обратили внимание на современные опыты коллег из Беларуси, которые уже произвели небольшую экспериментальную партию материала. Были учтены и разработки ученых из Москвы, которые использовали карбид кремния в качестве газообразователя.
Но главная трудность изобретения материала заключалась в поиске баланса. С одной стороны, прочные материалы теплопроводны, то есть плохо сохраняют тепло. А с другой стороны, легкие материалы гигроскопичны, не имеют достаточной прочности и впитывают влагу. Эту проблему можно решить, если добиться равномерного распределения воздуха в структуре материала. Прочность материала и его сопротивляемость проникновению влаги зависит от размера и формы воздушных пор, а еще от распределения их по изделию. Найденный баланс будет способствовать сохранению целостности, способности удерживать тепло и придаст изделию легкость.
Через несколько лет, после проведения множества экспериментов, были созданы первые опытные образцы. Причем одновременно были разработаны две технологии: открытых и закрытых пор. Аэрокерамику можно производить для внутренних строительных работ и для строительства фасада. Патент на использование технологии был получен в 2017 году, в настоящее время она не имеет мировых аналогов.
Воздушная керамика обладает следующими преимуществами:
1. Она такая же экологически безопасная, как кирпич, но при этом имеет низкие плотность теплопроводность;
2. Материал не задерживает влагу, как газобетон, поэтому сооружения станут более долговечными;
3. За счет низкого приведенного сопротивления теплопередаче блоков появляется возможность уменьшить толщину теплоизоляционного слоя здания на 30%. Тогда можно будет увеличить полезную площадь на 0,03 квадратных метра на один погонный метр стены фасада.
Технология производства включает некоторые этапы традиционных технологических процессов производства:
1. керамического кирпича — приготовление сырьевого шликера, сушка, обжиг;
2. пенобетона — создание ячеистой структуры с помощью пенообразующих или газообразующих компонентов.
Аэрокерамические блоки изготавливают следующим образом. В глинистый компонент добавляют воду и необходимые добавки, затем смесь перемешивается в скоростном смесителе, пока все компоненты не распределятся равномерно, после чего в смеситель подается сжатый воздух. Эта смесь превращается в аэрированную глиняную массу под избыточным давлением, которую остается только разложить в формы и высушить. В некоторых случаях еще наносят декоративное, защитное покрытие или глазурь. Полученную массу разрезают на готовые изделия и обжигают, а полученные от этого процесса отходы используют повторно. Готовые блоки обеспыливают и упаковывают.
Производство аэрокерамических блоков занимает достаточно много времени, поскольку глина долго высыхает. Выпуск одной партии изделий длится от трех до семи дней, в зависимости от необходимых размеров готовых блоков. А стоимость производства сопоставима со стоимостью изготовления газобетона. Изделиям из аэрокерамики можно придать различную форму, поскольку сейчас нет определенной номенклатуры. Екатерина Медведева отмечает, что на рынке наибольшей популярностью пользуется керамический блок, имеющий размеры 60*60*40 см, поэтому строительная компания и придерживается данных параметров.
Воздушная керамика не является аналогом или заменой традиционного керамического кирпича и пенобетона. Она создана, чтобы расширять возможности современного строительного рынка. Материал не предусмотрен для возведения несущих перегородок и ограждающих конструкций, но если строители все-таки решили использовать аэрокерамику для этих целей, им необходимо предусмотреть ее защиту от атмосферного воздействия, таких как осадки, ветер и солнце.
Руководитель Испытательного центра рассказала, что сейчас для застройщиков определяющее значение имеют скорость монтажа, качество и экологичность материала, в также сокращение затрат как на этапе строительных работ, так и во время эксплуатации зданий. Она советует выбирать подходящий материал, исходя из того, какие цели и задачи поставлены перед проектом. Использование аэрокерамики обеспечивает более быстрый и экономичный выпуск облегченного кирпича, теплоизоляционных плит, конструкционных блоков, декоративных перегородок, мельчайших элементов внутреннего декора. За счет нового материала можно значительно сократить расходы на фасадный утеплитель и штукатурные смеси. Аэрокерамическими блоками можно заменить фрагменты зданий из кирпича, восстановить утраченные элементы декора. Аэрокерамика подойдет и для использования ее как материала для строительства с применением 3D-принтеров.
Екатерина Медведева отметила, что для начала массового производства аэрокерамики сейчас практически все готово: завершаются необходимые исследования на базе лаборатории, создано опытное производство. Партнеры из Беларуси подготовили технико-экономическое обоснование строительства завода по производству аэрокерамической продукции, который будет работать с использованием отечественного оборудования и частично задействовать оборудование из Китая. Чтобы обеспечить производство сырьем, потребуется только глиняный карьер. Если не учитывать приобретение земельного участка и карьера, а также стоимость подведения инженерных сетей, то строительство завода будет стоить не более 700 миллионов рублей. Чтобы запустить производство и поставлять до 20 тысяч кубометров изделий на рынок ежемесячно, понадобится около двух с половиной лет.
РЕФ