Производство и строительство по технологии Экопан

Ячеистые бетоны и их производные

Ячеистые бетоны и их производные (газосиликат, пенобетон)

Преимущество ячеистого бетона как однородного материала – наличие пор, дающих ему преимущество перед обычным бетоном. В соответствии с ГОСТ 25485-89 «Бетоны Ячеистые», бетоны классифицируются по способу поризации:

  • газообразованные (газобетоны, газосиликаты)
  • пенообразованные (пенобетоны, пеносиликаты)
  • аэрированные (аэрированный ячеистый бетон, аэрированный ячеистый силикат)

Классифицируются и по способу твердения (автоклавные, которые твердеют при повышенном давлении и температуре или неавтоклавные, предусматривающие пропаривание, электропрогрев или другие виды прогрева), виду вяжущего вещества (в основном, это цемент, известь, редко — гипс), виду кремнезёмистого компонента (кварцевый песок, кислые металлургические шлаки, зола-унос от сжигания угля и др.).

И конечно их разделяют и по функциональному предназначению (теплоизоляционный; конструкционно-теплоизоляционный; конструкционный). Основные составляющие ячеистых бетонов, а именно пенобетона и газобетона или газосиликата, почти одинаковые. Разница лишь в технологии производства (вспенивателе, способе твердения). Преимущество газобетона в том, что а) автоклавный управляемый процесс дает возможность получать материал с заранее заданными необходимыми физико-механическими характеристиками, б) газобетон более прочен, чем пенобетон (при одинаковой плотности материалов), в) на него легче ложится штукатурка. Пенобетон обладает более высокими теплозащитными и морозостойкими характеристиками, меньше впитывает влагу (ниже паропроницаемость).

Из всех видов ячеистых бетонов наиболее популярным является автоклавный газобетон марки D500 с плотностью 400-500 кг/м³. Согласно классификации ГОСТ 25485-89 (Бетоны Ячеистые), на основании физико-механических свойств бетонов приведенных в табл. 1. (1.3.4.), по плотности газобетон подразделяется на:

  • теплоизоляционный (марки D300; D350; D400; D500)
  • конструкционно-теплоизоляционный (марки D500; D600; D700; D800; D900)
  • конструкционный (марки D1000; D1100; D1200)

Как мы видим, популярная марка D500 соответствует конструкционно-теплоизоляционному назначению. Другими словами, чтобы построить дом с учетом несущей способности блоков и одновременно с теплоизоляционными характеристиками, нужно выбрать марку D500. Именно его свойства мы и будем рассматривать в первую очередь в этой статье.

ДОСТОИНСТВА ГАЗОБЕТОНА

  1. Стоимость стен из газобетона (ячеистого бетона) примерно на 30% ниже, чем стен из кирпича. Дом из газобетона в 2-4 раза легче кирпичного (его вес 400-700 кг/м3, у кирпича — 1800 кг/м3).
  2. Газобетон очень прост и доступен в обработке

НЕДОСТАТКИ ГАЗОБЕТОНА D500

1. Ограниченная несущая способность газобетона

Большое количество пустых пор ослабляет любой материал и газобетон содержащий 85-95% пор — не исключение. Из-за своей структуры газобетон имеет относительно низкую механическую прочность (совершенно не сравнимую с железобетоном), из-за чего максимальная этажность марки D500 составляет 3 этажа.

Несущей способности блоков достаточно, чтобы выдержать нагрузку всей конструкции дома и монолитных плит перекрытия. Но здесь есть один важный момент. Чтобы плиты перекрытия не срезали непрочные блоки, в местах опирания плит перекрытия и иных нагружаемых элементов здания, необходимо выполнить специальный железобетонный армопояс (в крайнем случае, применить ж/б опорные подушки или выполнить обычную кирпичную кладку). При этом эти нагружаемые элементы станут мостиками холода.

Ячеистые бетоны — материалы, у которых отсутствует эластичность. Бетон славится своей высокой несущей способностью (особенно хорошо он работает на сжатие), поэтому его давно и с успехом используют в строительстве. Но газобетон и пенобетон, благодаря наличию пор, очень хрупки и имеют невысокую стойкость на изгиб. Малейшая деформация фундамента может привести к массивным трещинам всей конструкции. Отсюда следует, что здание из газобетона требует возведения монолитного ленточного фундамента или цокольного этажа из обычного тяжелого бетона, с мощным армированием и высокой маркой бетона. Но строительство мощного, дорогостоящего фундамента для маленького дома, как правило, невыгодно. А экономить на фундаменте при строительстве дома из газобетона категорически нельзя (без прочного фундамента нет никакого смысла связываться с ячеистыми бетонами).

Любое сооружение подвержено процессу усадки. Кирпич, проходит через это без каких-либо серьезных последствий, в то время, как газобетонные блоки начинают активно трескаться. Через 2 года после возведения стены из газобетона, такие трещины обычно появляются на 15-20% блоков. Это не смертельно, но неприятно. Более мелкие трещины также появляются не сразу, а спустя некоторое время (от 1 до 4 лет). Сегодня уже накоплен достаточный опыт использования газобетона, на основании которого можно утверждать, что трещины появляются У ВСЕХ — у кого-то в большей степени, у кого-то — в меньшей.

2. Стены с аппетитом «съедают» полезную площадь

Если выдерживать нормы современных СНиПов и ГОСТов, газобетонные стены значительно снижают стоимость недвижимости на 10-20%, за счёт снижения количества полезных квадратных метров внутренней площади здания. Другими словами, проект из марки D500 имеет высокий процент площади стен в плане.

Для того, чтобы уложить блоки идеально (+- 2 мм), нужно привлекать высококвалифицированную рабочую силу. Но газобетонные блоки и так стоят, почти как кирпич. Если к этому добавить еще и стоимость работы высококвалифицированных специалистов, то имеет ли смысл вообще связываться с газобетоном?

В случае применения тонкослойного клеевого раствора (отдельный вопрос - экологичность его состава) размеры блоков также должны быть с допуском +-2 мм. Разные производители декларируют разные допуски (от 2 до 20 мм). Варианты «при покупке на заводе самостоятельно сортировать блоки» или «равнять их уже на стройплощадке» — нежизнеспособны.

Блоки ячеистого бетона, уложенные на обычный цементно-песчаный раствор слоем 5-12 мм (позволяет сгладить проблемы с неточной геометрией блоков), ухудшают теплосопротивление кладки на 25%.

Таким образом:

  • с учетом кладочных швов при использовании клея, необходимая толщина стены составляет 558 мм
  • или с классическим цементно-песчаным раствором — 635 мм

И наконец, в окончательный расчет необходимой толщины стены осталось добавить расчеты по мостикам холода. В сумме, по разным оценкам, мостики холода в виде перемычек, армирующих поясов из тяжелого бетона, подушек - дают 10-30% ухудшения теплосопротивления кладки. Не будем впадать в крайности, и возьмем среднюю цифру в 15%, держа в уме, что окончательная цифра может быть немного увеличена. Мы получаем необходимую толщину стен из автоклавного газобетона D500 для Чувашии:

  • c использованием тонкослойного клеевого раствора — 641 мм
  • или с кладкой на цементно-песчаном растворе — 730 мм

недобросовестная реклама продавцов газобетона утверждает, что для того, чтобы выдержать все современные СНиПы и ГОСТы, достаточно толщины 375 мм (любой сайт продавца газобетона). Как мы видим из расчета, это не соответствует реальности. Если нормы по теплотехнике еще повысятся (а они повысятся, новый Федеральный Закон "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" от 29 ноября 2009 г. непременно поправит существующие нормы в сторону увеличения), абсурдность применения ячеистых бетонов станет ясна даже частникам.

Хотя уже и сегодня, в подавляющем большинстве случаев кладка выполняется блоком 300-350 мм и впоследствии утепляется пенополистиролом под штукатурку. Трудно найти здравый смысл в использовании дорогостоящих «теплых» блоков, чтобы их потом дополнительно утеплять эффективными утеплителями. Кроме того, при толщине утеплителя 100 мм (особенно это касается паропроницаемой минеральной базальтовой ваты) точка росы будет очень часто попадать на границу между утеплителем и блоками. А это означает, что на этой границе и будет выпадать конденсат, что не очень хорошо как для минплиты, так и для газоблока.

Безусловно, если вы индивидуальный застройщик, из газобетона вы можете построить и более тонкие стены, но в этом случае вам придётся дополнительно отапливать и атмосферу, внося свой вклад в парниковый эффект, нести дополнительный расход средств. Но в профессиональном строительстве, строительстве с государственной приёмкой объектов проектировщики, заказчики и подрядчики используют газобетонные блоки исключительно для выполнения ограждающих конструкций. Причем с гораздо меньшей толщиной, поскольку применяют технологию «мокрый трехслойный фасад», т.е. конструкцию «газобетон + утеплитель + защита утеплителя» /

3. Нет теплоаккумулятивности стен

Отчасти, проблему могут компенсировать применение внутренних перегородок (которые настоятельно рекомендуется выполнять из каменных материалов, без дополнительной обшивки гипсокартоном и др.), использование бетонных (сборных) панельных или монолитных перекрытий. Но благодаря большой площади стен, разница по сравнению с кирпичным или бетонным домом (с эффективным утеплителем) все равно будет давать о себе знать. Каждую минуту.

Теплоаккумулятивность крайне важна для целей энергосбережения, создания оптимального климата в помещении. Высокая теплопроводность тонкой неутепленной каменной (кирпичной, бетонной) стеновой конструкции, означает в зиму ледяные стены, перерасход топлива и неудовлетворительный микроклимат. В этом случае придется выбирать:

добирать по теплопроводности путем увеличения толщины слоя бетонной стены до 3-4 метров, что экономически сегодня уже неэффективно. В нулевые, имея суперэффективные современные утеплители (например, 10 см пенополистирола равны 320 сантиметрам бетона), это напрасный перерасход средств.

Дом из газобетона (пенобетона) обладает малой тепловой инерцией. Вымерзший в морозы дом прогревается почти мгновенно — за 1,5-2 часа температура воздуха от 0 понимается до 20 °С. С одной стороны, вроде как хорошо, но проблема заключается в том, что так же быстро этот дом и остывает! В дом, построенный из ячеистых бетонов, невозможно инжектировать тепло, его в нем просто нечем принять. Для специалиста это очевидная вещь, о которой написано в любом строительном справочнике (например В. Блази «Строительная физика», стр.14).

Тепло передается адресно. Вспомните русскую печь, которая, будучи с вечера натопленной (полезная аккумуляция тепла), всю ночь отдает запасенное тепло. В случае с газобетоном или пенобетоном этого не происходит, поскольку его плотность мала.

4. Недолговечность

Морозостойкость у конструкционно-теплоизоляционного газобетона марки D500 составляет всего 25 циклов (F25). Этот показатель указывает на то, сколько данный материал может выдержать циклов замерзания-оттаивания без каких-либо повреждений-разрушений. Мороз (от -8 до -18 0С) — оттепель, мороз — оттепель.. Свыше этих показателей прочность и другие характеристики автоклавного газобетона марки D500 начинают неуклонно снижаться. Высокая морозостойкость достигается снова-таки только в плотных газобетонах (D1000-D1200), которые являются не теплоизоляционными, а конструкционными (что естественно влечет за собой увеличение толщины стены до нужной величины теплосопротивления).

Еще один неприятный момент, связанный с автоклавным газобетоном — это остаточная свободная известь в кладке. Она способствует ускоренной коррозии любых металлических включений (арматура, перемычки, трубопровод, каркас и др.).

5. Всасывающие воду стены

Ячеистые бетоны гигроскопичны и впитывают влагу (6-8%). Это требует как жесткого выполнения условий хранения материала (обязательна полиэтиленовая упаковка от атмосферных осадков при хранении, для защиты от пыли и грязи при транспортировке до объекта, размещении на объекте, при строительстве). И конечно обязательна профессиональная защита стен от влаги.

Являясь интенсивным абсорбентом влаги, автоклавный газобетон интенсивно всасывает атмосферные осадки из окружающего пространства. Если незащищённый газобетон впитывает в себя влагу, его влажность по массе может достигать 35%, что, в свою очередь, резко снижает теплосопротивление стены, и дом становится сырым холодным. Например, если стены наберут осенью влагу, то зимой они запросто могут потрескаться. Поэтому газо- пенобетонный дом необходимо регулярно прогревать (что стесняет пользователя, в случае его затянувшейся командировки).

Чтобы газобетонные блоки не впитывали в себя влагу, изнутри приходится делать паровой барьер (грунтовка глубокого проникновения + шпатлевка внутренних поверхностей стен). Традиционная штукатурка без грунтовки с последующей поклейкой обоев при использовании ячеистых бетонов недопустима. Это приводит к отсыреванию газобетонных блоков (из-за влаги, идущей изнутри помещений), что порождает разбухание остаточной извести и отслаивает отделку за короткое время.

Внешняя часть стен также должна иметь эффективную защиту от влаги. Если фасад не предусматривает применение декоративных отделочных материалов (на основе камня и т.п.), для защиты от атмосферной влаги необходимо выполнить гидрофобизацию стен (причем не раз, а желательно каждые 2-3 года). Производители блоков утверждают, что в связи с высокой паропроницаемостью ячеистых бетонов штукатурить блоки желательно гипсовыми штукатурками, так как цементно-песчаная штукатурка может просто отслоиться.

Если предполагается обкладка стен кирпичом, то, учитывая, что кирпичная кладка на цементно-песчаном растворе хорошо пропускает пар, между кирпичной стенкой (обычно в полкирпича) и кладкой из блоков необходимо делать вентилируемый зазор, попадание влаги в который исключено. Однако в этом случае появляются известные проблемы с креплением облицовочного кирпича к несущей основе (не позволяющей кирпичному слою элементарно обвалиться). Для этих целей через каждые 4-5 рядов кирпича следует ставить специальные анкера из появившихся на рынке совсем недавно полимерных стеклопластиковых связей или из нержавеющей стали (обычная арматура может быстро проржаветь). Небольшая плотность газобетонных блоков не позволяет при этом использовать обычный недорогой крепёж. Необходим специальный крепёж, рассчитанный на хрупкую и пористую структуру ячеистого блока. В-основном, это химические капсулы и специальные вкручиваемые дюбели специальной конструкции, которые, естественно, стоят дороже (в 5-6 раз).

Если не сделать вентилируемый зазор, то появляется риск переувлажнения конструкции со всеми вытекающими последствиями (холодные стены, грибок и далее — разрушение стен). Но выполнить его надо: колодцевая кладка в связи с ее известными проблемами, уже повсеместно запрещается (см. распоряжение Минмособлстроя от 23.05.2008 № 18 «О применении трехслойных стеновых ограждающих конструкций с внутренним слоем из плитного эффективного утеплителя и лицевым слоем из кирпичной кладки при строительстве гражданских зданий на территории Московской области»). Осталось добавить, что выполнить нормальный вентилируемый зазор без мостиков холода, без участия высококвалифицированных специалистов достаточно трудно. И еще одна проблема которая возникает в связи с этой конструкцией: 730 мм + зазор + кирпич — это же какой толщины должен быть фундамент ? Удорожание фундамента, стены, дополнительные проблемы со специалистами... Вариант с вентилируемым фасадом на основе сайдинга, на наш взгляд, еще хуже, чем с кирпичом. Велика вероятность множества скрытых проблем из-за неквалифицированных специалистов. По цене точно дешевле не будет, но выглядит намного хуже, беднее.

Морозостойкость современных фасадных отделочных материалов должна составлять минимум F50. Марка D500 не дотягивает до этого параметра, поскольку ее морозостойкость составляет всего 25 циклов. Из «Справочного пособия к СН и П» от НИИСФ Госстроя СССР, (п. 1.7) мы знаем что ячеистые бетоны обозначены как невлагостойкие и небиостойкие. На фоне вышеописанного несколько нелепыми выглядят рекламные буклеты продавцов газобетона о том, что фасад, мол, ничем не надо защищать. Как было сказано выше, из-за высокой паропроницаемости без дополнительной фасадной отделки газобетону D500 нельзя, что бы не писали в рекламе его продавцы.

СУММИРУЕМ

Описанные выше проблемы касаются практически любой марки газо- и пенобетонов малой и средней плотности.

Зная эти материалы не понаслышке, опытные строители все-таки рекомендуют к теплоизоляционно-конструкционным маркам газобетона (включая и D500), установить дополнительный внешний слой утеплителя. Увы, на профессиональных стройках, то есть там, где есть технадзор, проекты и сдача объекта госкомиссии, фактически нигде вы не встретите чистого газобетона, он везде используется вместе с каким-либо эффективным теплоизолятором. Отсюда возникает логичный вопрос, — а зачем вообще тогда вообще использовать этот полуизоляционный-полунесущий материал, когда он и не теплоаккумулятор, и не теплоизолятор, т.к. сам нуждается в дополнительном утеплении и защите??? Ни с финансовой, ни с эксплуатационной точки зрения это не выгодно. Может быть, лучше сразу обратить внимание на высокоэффективные многослойные конструкции? Однослойные стеновые конструкции в нулевые, это путь в никуда, но как известно, героически штурмовать и преодолевать трудности наши люди умеют и даже любят.

Продавцы ячеистых бетонов, зная о некомпетентности частных застройщиков, весьма далёких от такого фундаментального подхода к выбору строительного материала, зачастую пользуются этим, впоследствии оставляя заказчика со всеми перечисленными проблемами.

Увы, качество никогда не было сильной чертой российских строителей. Сегодня эта проблема усугубилась еще и нехваткой профессионалов — строительные ПТУ закрыли еще в начале 1990-х. Как правило, на стройках работают гастарбайтеры за копейки, не знающие что хорошо а что плохо. «Моя все умеет делать!» — знакомо? Низкий профессионализм и несоблюдение технологий часто сопровождаются обыкновенным воровством прорабов и строителей. Сэкономить можно везде — на материалах, рабочей силе, сроках. И при этом пустить пыль в глаза красивым навесным фасадом.

Продавцам главное продать, а строителям – сдать. Утеплением «коробки», обваленной штукатуркой, трещинами и другими проблемами пусть потом занимается будущий владелец, строителя это не интересует.

Когда выяснится, что на доведение дома до ума потребуются пару лет жизни плюс вложения десятков, а то и тысяч долларов (дополнительная изоляция + работы по ее установке + ее эффективная защита и материалы, с этим связанные), вашему строителю вы уже ничего не докажете, и предъявить на тот момент ничего не сможете. Действительно, не обращая внимания на основные «мины» строительной сферы, покупателя, как правило, интересуют другие моменты – место, участок, дизайн и планировка дома.

ОТЗЫВЫ ЗАСТРОЙЩИКОВ:

http://www.ab-log.ru/build

газобетон (или газосиликат) - разновидность вспененных бетонов

кладка из газобетона продувается!

После монтажа газобетонных блоков на клей, все стыки, швы нужно промазывать и заделывать как с одной, так и с другой стороны кладки. При отделке помещения обязательно! нужно штукатурить стены, иначе и правда вентиляция не нужна. По этой причине делать отделку стены из пеноблоков или газоблоков гипсокартоном по каркасу без предварительной расшивки кладки недопустимо.

Вообще по субъективным впечатлениям, (не подкрепленным, естественно, расчетами и замерами, однако есть опыт проживания как в газобетоне, так и в кирпиче) стена из газобетонных блоков толщиной 300мм по теплотехническим характеристикам примерно соответствует стене из пустотелого кирпича толщиной 510мм и уступает кирпичной стене толщиной 640мм (в 2,5 кирпича). Что касается затрат, то учитывать нужно не только стоимость основного материала - кирпича или блоков. Нужно учитывать также стоимость других используемых в процессе возведения материалов. Кирпич может стоить даже дешевле, чем хорошие блоки, но для кирпичной кладки нужны в большом количестве песок и цемент, а цена последнего в последнее сильно выросла.

Любое сооружение подвержено процессу усадки. Кирпичная кладка переносит этот процесс, если он, конечно, не в тяжелой форме, без каких-либо серьезных последствий, в то время как газобетонные блоки активно начинают трескаться. Через два года после возведения стены из газобетонных блоков, такие трещины появляются на 15-20% блоков. В целом это не страшно, но неприятно. Микротрещины появляются не сразу, а спустя какое-то время: от 1 до 3-4 лет. На текущий момент накоплен достаточно большой опыт использования газосиликатных блоков в строительстве, который позволяет констатировать - трещины появляются у всех. У кого-то в большей степени, у кого-то в меньшей.

Еще одной интересной особенностью штукатурки стен из газобетонных блоков является их высокая впитывающая способность. Не об этом ли говорили в рекламе? Грунтовать такие стены следует за два раза. Первый раз грунтовку нужно обильно разбавлять водой. Но если в теплое время года штукатурные работы проходят без особенностей, то при температуре ниже +10 гипсовая штукатурка сразу начинает активную усадку (что для Ротбанда вообще не характерно), и вся сплошь покрывается трещинами (уже не термическими). Стена, видимо, начинает резко поглащать влагу и нарушает процесс схватывания гипса. Этот эффект был экспериментально неоднократно подтвержден. Газосиликатные блоки нельзя штукатурить гипсовой шткатуркой Ротбанд при температуре ниже +10. Но стоит отметить, что, несмотря на характерные и некрасивые трещины, гипсовая штукатурка держится на газобетонных блоках очень хорошо. Оторвать ее от газобетона невозможно.

ДВА СЛОВА О ПЕНОБЕТОНЕ

Пенобетон - не более чем ухудшенная марка газобетона (при одинаковой плотности, автоклавный газобетон прочнее пенобетона). При производстве пенобетона материал не проходит обработку паром в автоклавах (как в автоклавном газобетоне), что ведёт к определённым недостаткам.

Он твердеет при естественных условиях без повышенных температур и давления (согласно регламенту, первые две недели пеноблок не должен выходить со склада готовой продукции). Эти мягкие блоки (при нажатии палец продавливается на примерно 3-4 мм, а отколотый кусочек легко сминается в пыль рукой) будут дозревать до своей подлинной прочности еще 12-18 месяцев. Так что же, ставить стену из этого мягкого материала и замораживать строительство на 1 год? А не рухнет ли перекрытие или кровля, если мы сегодня обопрем их на эти блоки? Одно дело когда сам производитель блоков строит, другое — когда этим занимаются совсем другие люди...

Интересный момент возникает и с отделкой уже завершенной кладки стен из пенобетона. До начала их отделки должен пройти теплый сезон (полгода), так как стены перед началом отделки должны «осесть» и полностью просохнуть.

Если Вы решили строить из пенобетона, знайте, что, скорее всего, вам попадется материал невысокого качества, изготовленный в кустарных условиях с нестабильными характеристиками.

Стоимость оборудования для производства пенобетона несравнимо меньше стоимости организации производства газобетона и газосиликата, который изготавливается исключительно в заводских условиях. Кроме того, себестоимость сырья для производства пенобетона примерно на 20-25 % ниже, чем у газобетона (пенообразователи гораздо дешевле газообразующих добавок, необходимых для получения газобетона). Такая ситуация привлекает «охотников за дешевизной», которые купив такое оборудование небольшой производительности, продолжают искать возможность максимально снизить себестоимость производства пенобетона, при этом теряя в плотности и прочности блоков (кстати, заявленные характеристики нетрудно проверить, просто взвесив блок, измерив его объем).

Например, не упускают возможность сэкономить на использовании пенообразователей из отходов (дубильные экстракты кожевенного производства, подмыльный щелок, соапсток, сульфитный щелок и др.) Все это продукты с ограниченным сроком хранения, свойства которых значительно колеблются. Непостоянство состава сырья и сложность получения (химический состав и содержание основного продукта у полученных пенообразователей отличаются непостоянством), естественно, влияют на конечные технические характеристики пенобетонного блока. Экономят и на цементе, даже смазке для форм, используя не предназначенные для этого материалы, из-за чего на блок впоследствии невозможно нанести штукатурку (а это значит дополнительные затраты на сетку, работы и др.).

Если сравнивать D500 и пенобетонный аналог этой газобетонной марки (плотностью 500 кг/м3), отметим, что на рынке он встречается довольно редко. Но, даже отыскав нужный блок (например, армированный фиброволокном), строитель вынужден от него отказаться. Его цена оказывается сравнительно высокой, другие варианты строительства с лихвой обыгрывают этот вариант.