Известно, что в Москве при длительности отопительного сезона около 5000 ч наиболее долго (более 1000 ч в интервале -5...0°C) держится температура, близкая к среднесуточной отопительного сезона -3,2°C. Расчет же кирпичных (блочных) стен ведется на -28°C. Расчетные зимние температуры были установлены еще старой школой теплофизики, исходившей из времени, необходимого для "предельного охлаждения конструкций" (другими словами, полного выстывания здания при неожиданном отказе отопления) в условиях минимальных температур, выявленных в данном районе не менее чем за 40 предшествующих лет. При этом для массивных стен (кирпич, блоки и т.п.) расчет и сегодня ведется по средней температуре наиболее холодной пятидневки (в нашем случае -28°C), а для легких навесных - наиболее холодных суток. Такая норма выработана без современных вероятностно-экономических подходов и учета регулировочных возможностей новейших автономных отопительных систем и их резервных устройств, она также оправдывает применение в сложившихся условиях стен толщиной в 1 Ѕ модернизированных блока (60 см).
Проблема обеспечения достаточной марочной прочности блоков со столь низкой объемной массой была оригинально решена совместными усилиями ВНИИСтром им. П.П. Будникова и АОЗТ "Строймаштехнология" с использованием известной нелинейной зависимости между прочностью блоков из малоплотных материалов (ячеистый бетон, гипсобетон и т.п.) и способом организации в них часто расположенных пустот, а именно: их количеством, расположением, формой и площадью сечения (рис. 1). Выяснилось, что если в пенобетонных блоках с заданной плотностью 800 кг/см3 с g=0,33 и маркой в пределах 25-50 разместить в три ряда 18 цилиндрических пустот диаметром 4,2 мм, то "кажущаяся" плотность брутто снизится до 600 кг/см3, g составит 0,19, а марка, как выявили испытания, сохранится в тех же значениях, достаточных для строительства домов высотой до 5 этажей.
Блоки изготавливаются в высокоточном исполнении размерами 399х199х199 мм, что упрощает процесс укладки, делая ее доступной не только квалифицированному, но и так называемому "обученному" персоналу. При этом вместо кладочного раствора должен использоваться цемент, затворенный на "клеевой воде". Пластичная смесь с помощью широкого совка с пилообразной кромкой, калибрующей высоту шва, наносится на горизонтальные и торцевые грани блоков. После установки блока заподлицо с нижним и соседним в ряду клеевой слой обжимается до фиксированной толщины 1 мм. Таким образом, разбивочная сетка здания становится кратной ровно 200 мм.
Авторы разработали технологию и комплекс оборудования для производства пенобетонных блоков с "организованными" пустотами. В начале технологической цепочки установлен силос цемента с дозирующим шнеком и бункер песка с ленточным дозатором. Оба компонента направляются в стержневую мельницу грубого помола, затем в перемешанном виде - в расходный бункер, из него с помощью ленточного дозатора сухая смесь попадает в трубчатый пенобетоносмеситель непрерывного действия, состоящий из трех зон с единым рабочим валом. В первой зоне приготовляется раствор, который перемешивается с пеной, подаваемой во вторую зону пеногенератором. Из третьей зоны рабочая смесь направляется в спаренные формочки на замкнутом конвейере, совершающем оборот за 3 ч (время схватывания раствора).
Завершив этот цикл, пара форм подходит к накопительному столу, гидравлические толкатели выжимают подвижное дно формы вместе с изделием, которое скользит по пустотообразователям, как по неподвижным направляющим (в дне предусмотрены соответствующие отверстия). Распалубленные изделия сдвигаются на накопительный стол, откуда по восемь штук захватываются манипулятором и укладываются в пять рядов на европоддоны, из которых штабель-краном формируется внутрицеховой склад, где блоки без подвода тепла созревают за три дня до отправочной прочности.
Производство блоков характеризуется следующими показателями на 1000 шт. условного кирпича, или (что то же самое) на 1 м3 блоков: расход песка - 350 м3, цемента - 350 м3, пенообразователя "морпен" - 1 л, энергии - 40 кВт·ч, топлива не требуется вовсе, персонал - 10 человек, производственная площадь - 600 м2. Налажено производство и комплектация оборудования мощностью 10 тыс. м3 блоков, что соответствует 10 млн. усл. шт. кирпича, достаточных для возведения трех 5-этажных 100-квартирных домов. Технологический комплекс может легко встраиваться без реконструкции в любое предприятие стройиндустрии.
Аналогичная работа была проведена челябинским ЗАО "Афина", которое организовало промышленное производство не имеющего мировых аналогов эффективного кирпича под названием "Термолюкс". Его основным компонентом (90%) является золошлаковая смесь ТЭС (ТЭЦ), распространенная по всем регионам страны в виде постоянно растущих экологически вредных отвалов. Зольная часть кирпича выполняет роль вяжущего. Низкие показатели объемной массы - брутто 900 кг/м3, теплопроводности - g=0,20 Вт/м°C, а также щелевые пустоты, расположенные вразбежку вдоль кирпича, позволяют возводить из него стены обычной толщины, без термовкладыша, с теплосопротивлением, близким к требованиям нового теплотехнического СНиП II-39-79*. Размеры полуторного многощелевого кирпича 250х120х88 мм, объемная масса - брутто 900 кг/м3 (легче воды), вес - 2,5 кг, марка "100", морозостойкость 25 циклов (более 100 лет). Первая очередь производства уже выпускает 35 млн. шт. условного кирпича, достаточных для постройки десяти 5-этажных 100-квартирных домов, или 60 тысяч коттеджей площадью по 200 м2. Одновременно с этим ликвидируются отвалы одной из трех ТЭС (95 тыс. т), отвалы остальных двух возьмет на себя вторая очередь - мощностью 75 млн. усл. шт. кирпича