Оценена экономическая эффективность использования алюмосиликатных зольных микросфер в качестве наполнителя в рецептуре теплоизоляционной сухой строительной смеси для отделки газобетона. Установлено, что разработанная сухая строительная смесь является экономически эффективной и может быть конкурентоспособной на российском рынке теплоизоляционных отделочных составов.

УДК 699.86

В.И. ЛОГАНИНА, доктор техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Управление качеством и технологии строительного производства», М.В. ФРОЛОВ, аспирант, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Ключевые слова: теплоизоляционные сухие строительные смеси, энергоэффективность, зольные микросферы алюмосиликатные, газобетон
Keywords: heat-insulating dry building mixes, energy efficiency, ash microspheres aluminosilicate, thermal conductivity, aerated concrete

В результате ужесточения требований к тепловой защите зданий появилась необходимость повышения теплозащитных свойств ограждающих конструкций. Эту задачу можно решить за счет более широкого использования в качестве строительного материала газобетонных блоков, характеризующихся высокими теплоизоляционными качествами [1]. Из-за роста спроса на газобетонные блоки увеличивается потребность в специализированных теплоизоляционных сухих строительных смесях (ССС) для их отделки [2-4].

Предварительно проведенные нами исследования позволяют рекомендовать использовать для наружной отделки газобетона ССС следующего состава: известь-пушонка, белый цемент, модифицирующая добавка на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов кальция, молотый газобетон, редиспергируемый порошок Vinnapas 8031H, пластифицирующая добавка Melflux 2651F, гидрофобизатор алеат натрия, зольные микросферы алюмосиликатные [5-7].

В работе была оценена экономическая эффективность использования разработанной ССС для внутренней и наружной отделки стен из газобетона. В качестве аналогов выбраны три ССС разных производителей теплоизоляционных отделочных составов, представленных на российском рынке:

– цементно-известковая штукатурка с перлитом MPL wa/nwa торговой марки quick-mix, выпускаемая компанией «Квик-микс»;

– теплоизоляционная штукатурка для газобетона UMKA UF-2 от производителя «Экотермогруп»;

– известково-цементная штукатурка для отделки газобетона фирмы «Боларс».

Технологические и эксплуатационные свойства разработанной ССС и ее аналогов представлены в табл. 1.

Анализ данных, приведенных в табл. 1, показал, что разработанные составы теплоизоляционных ССС для отделки газобетона обладают рядом преимуществ по сравнению с аналогами: высокая прочность сцепления с поверхностью газобетона и высокая прочность при сжатии.

Таблица 1. Технологические и эксплуатационные свойства ССС

Параметр	Величина показателя для состава
Параметр	Разработанная ССС	MPL wa/nwa (quick-mix)	UMKA UF-2 («Экотермогруп»)	Известково-цементная («Боларс»)
Средняя плотность покрытия, кг/м³	650	1300	550	1550
Прочность при сжатии, МПа	4,1	2,5	3,0	4,0
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)	0,137	0,330	0,130	0,400
Коэффициент паропроницаемости, мг/м∙ч∙Па	0,150	0,190	0,110	0,100
Прочность сцепления с основанием, МПа	0,71	—	0,30	0,40
Морозостойкость, марка	F35	F50	F50	F50
Удобоукладываемость	хорошая	хорошая	хорошая	хорошая

Анализ экономической эффективности проводили путем сравнения возможной рыночной стоимости разработанной рецептуры теплоизоляционной ССС с аналогами. Результаты анализа представлены в табл. 2.

Таблица 2. Рыночная стоимость ССС и покрытий на их основе

Наименование ССС	Стоимость ССС за кг, руб.	Расход ССС при нанесении слоя толщиной в 10 мм, кг/м²	Стоимость 1 м² при толщине слоя в 10 мм, руб.
Разработанная ССС	30,43	6,6	200,84
MPL wa/nwa (quick-mix)	14,67	12,0	176.04
UMKA UF-2 («Экотермогруп»)	103,5	5,5	569,25
Известково-цементная («Боларс»)	14,60	14,0	204,40

Стоимость за 1 кг разработанной ССС значительно выше стоимости за 1 кг смеси MPL wa/nwa от quick-mix и известково-цементной смеси «Боларс», но за счет меньшего расхода при ее нанесении стоимость получаемых отделочных покрытий отличается незначительно.

Также было проведено сравнение затрат на тепло, необходимое для компенсации теплопотерь через стены здания, отделанные разработанной ССС и ее аналогами.

Конструкция наружной стены принята следующая:

1-й слой – наружное отделочное покрытие, толщина 0,02 м;

2-й слой – газобетон марки D500, толщина 0,40 м;

3-й слой – внутреннее отделочное покрытие, толщина 0,02 м.

Расчетные параметры наружного воздуха приняты для г. Пензы в соответствии с требованиями «СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99»:

– средняя температура отопительного периода tоп= -4,1°С;

– продолжительность отопительного периода zот= 200 сут.;

– средняя температура наиболее холодного месяца tх.м.=-9,8°С;

Расчетные параметры внутреннего воздуха приняты по «СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» для жилых зданий:

– расчетная температура внутреннего воздуха tв= 20,0°С;

Расчетные значения сопротивления теплопередаче исследуемых наружных стен R0Ф, м²∙°С/Вт вне зависимости от вида отделки удовлетворяют требованиям «СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».

Теплотехнические характеристики исследуемой ограждающей конструкции, отделанной различными ССС, и затраты на тепловую энергию, необходимую для компенсации потерь теплоты через 1 м² стены за отопительный период Т, руб./год, приведены в табл. 3.

Таблица 3. Энергоэффективность ограждающей конструкций

Оцениваемый показатель	Наименование используемой ССС
Оцениваемый показатель	Разработанная ССС	MPL wa/nwa (quick-mix)	UMKA UF-2 («Экотермогруп»)	Известково-цементная («Боларс»)
Термическое сопротивление ограждающей конструкции R, м²∙°/Вт	3,281	3,126	3,145	3,106
Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции k, Вт/м²∙°С	0,3048	0,3199	0,3035	0,3219
Потери теплоты через 1 м² стены за отопительный период Q, Вт	35258	37009	35105	37238
Затраты на тепловую энергию, необходимую для компенсации потерь теплоты через 1 м² стены за отопительный период Т, руб./год*	61,51	64,56	61,24	64,96

*Примечание: Стоимость тепловой энергии принята равной 1500 руб./Гкал, в соответствии с приказом №156 от 18 декабря 2015 г. «Об установлении тарифов на тепловую энергию (мощность) для потребителей теплоснабжающих организаций на территории Пензенской области на 2016-2018 гг.»

За счет использования в качестве отделочного состава разработанной ССС можно снизить затраты на тепловую энергию Т на 4,7% по сравнению с тепловыми затратами Т при использовании MPL wa/nwa (quick-mix), а также снизить затраты на тепловую энергию Т на 5,3% по сравнению с тепловыми затратами Т при использовании известково-цементной смеси «Боларс». Затраты на отопление при использовании смеси UMKA UF-2 ниже на 0,4% по сравнению с затратами при использовании разработанной ССС. При этом стоимость 1 м² отделочного покрытия на основе разработанного состава ССС при толщине слоя в 10 мм ниже в 2,83 раза по сравнению со стоимостью аналогичного по толщине слоя покрытия на основе смеси UMKA UF-2.

Выводы: по итогам проведенных исследований можно сделать вывод, что ССС, разработанная для отделки газобетона, является экономически эффективной и может быть конкурентоспособной на российском рынке теплоизоляционных отделочных составов.

Библиографический список

1. Парута В.А., Брынзин Е.В. Ограждающие конструкции энергоэффективных зданий из автоклавного газобетона // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, №2, 2014, с. 45-47.

2. Парута В.А., Брынзин Е.В., Сиротин О.В. Отделка зданий, возведенных из автоклавного газобетона// Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, №4, 2013, с. 36-43.

3. Козлов С.Д., Коридзе В.Г., Бондарь А.В., Чайковский А.О. Теплая штукатурка. Утеплитель для стен дома // Бюллетень науки и практики, №5, 2017, с. 112-115.

4. Нациевский С.Ю., Алексеева Л.В. Производство сухих строительных смесей с применением вспученного перлита // Сухие строительные смеси, №6, 2012, с. 26-27.

5. Логанина В.И., Фролов М.В. Тонкодисперсный наполнитель на основе силикатов кальция для известковых смесей// Вестник гражданских инженеров, №5, 2015, с. 144-147.

6. Логанина В.И., Кислицына С.Н., Фролов М.В. Известковое композиционное вяжущее с применением добавки на основе алюмосиликатного наполнителя // Вестник Белгородского государственного университета им В.Г. Шухова, №6, 2015, с. 70-73.

7. Логанина В.И., Фролов М.В. Оценка трещиностойкости покрытий на основе теплоизоляционного состава для отделки газобетона // Региональная архитектура и строительство, №1, 2017, с. 30-35.