Механические свойства газоблоков не позволяют строить стены из них без усиления. Армирование — важный и необходимый элемент кладки, обеспечивающий прочность и долговечность постройки.
Газобетон завоевал популярность среди частных застройщиков благодаря удачному сочетанию своих рабочих качеств. Он легкий и теплый, что позволяет сэкономить сначала на строительстве, а затем — на отоплении дома. При этом, многие неопытные строители слишком легкомысленно относятся к отрицательным качествам материала, игнорируя важные требования к методике монтажа. Например, армирование газобетона, предписанное СНиП и необходимое для ячеистых бетонов, выполняется без соблюдения правил монтажа, или вовсе не делается из экономии, или для ускорения процесса строительства. Так часто поступают неофициальные бригады строителей, для которых главная задача — максимально быстро построить дом, получить деньги и исчезнуть, оставляя владельца наедине с его проблемами. Выполнить армирование готовой кладки крайне сложно, а добиться удовлетворительных результатов — еще труднее. Рассмотрим этот вопрос внимательнее.
Свойства газобетона
Газобетон — один из видов ячеистых бетонов, созданный для экономии на обогреве домов и для снижения расхода строительных материалов. Он появился около 90 лет назад (хотя изобретен и запатентован был немногим ранее), но до сих пор не получил однозначного признания и определения. Причиной этого стала пористая структура газобетона — материал по всему объему содержит огромное количество пузырьков газа (2-4 мм), благодаря которым он обладает как положительными, так и отрицательными свойствами. И те, и другие примерно одинаково воздействуют на эксплуатационные свойства строительных конструкций, поэтому и споры о пригодности газобетона никак не завершаются.
Наличие полостей в массиве газобетона создает положительные свойства:
- уменьшается вес материала, снижается нагрузка на опорные конструкции;
- снижается теплопроводность, что позволяет уменьшить расходы на отопление дома;
- повышаются звукоизолирующие свойства стен, снижается уровень шумов всех видов;
- ускоряется процесс монтажа, появляется возможность строить без помощи спецтехники, меньшим числом работников.
Недостатки газобетона также возникают из-за пористой структуры:
- низкая плотность автоматически уменьшает несущую способность газобетона;
- материал становится неспособным выдерживать нагрузки на растяжение и сжатие;
- повышается водопоглощение — влага впитывается в массив и заполняет пузырьки, делая блоки тяжелее и полностью устраняя все положительные качества материала.
Основная проблема газобетона — неспособность сопротивляться нагрузкам на сжатие и растяжение. Необходимо оговориться — разнонаправленные нагрузки плохо держат все виды бетона, как плотные, так и ячеистые. Однако, традиционные виды бетона все-таки прочнее и не настолько отрицательно реагируют на впитывание влаги, как газобетон. Разнонаправленные нагрузки способствуют появлению и раскрытию трещин, в которые проникает влага и начинается процесс постепенного разрушения газобетона изнутри.
Если нагрузки на сжатие можно компенсировать, увеличивая толщину стен из газобетона, то растягивающие усилия таким способом не устранить, приходится применять армирование материала.
При этом, газоблоки не просто плохо держат нагрузки на растяжение, они подвержены усадке. В первые месяцы после укладки (обычно, от 6 до 18 месяцев) материал активно отдает влагу, изменяя линейные размеры. Это связано с производственным процессом — на стадии дозревания газоблоки проходят обработку под давлением в атмосфере перегретого пара, проходящую в специальной камере — автоклаве. Из него газоблоки выходят в повышенным содержанием влаги, которая постепенно выводится в течение нескольких месяцев. Усадка сравнительно невелика, но, для появления трещин достаточно одного-двух миллиметров. Этот процесс невозможно остановить или заранее определить его интенсивность — если газоблоки долго хранились в условиях низкой влажности, усадки может вовсе не быть.
Все эти особенности требуют от строителей определенных познаний и учета свойств материала в процессе монтажа. Все правила и требования к работе с газобетоном подробно изложены в СНиП (или СП, СТО), которые должны стать настольными книгами на время строительства дома.
Что такое армирование
Армирование — это усиление материала путем установки в его массив каркаса из жесткого материала. Как правило, используют металлический рифленый пруток, но в последнее время часто применяют стеклопластиковую арматуру. Процесс армирования может быть выполнен на фабрике при изготовлении готовых железобетонных изделий (плит, фундаментных блоков, перемычек и т.п.), а также выполнен прямо на площадке. Делается опалубка из щитов или досок, внутрь устанавливается армирующая конструкция, заливается бетон. В результате получается железобетонная отливка, степень прочности которой зависит от качества каркаса, марки бетона и условий его кристаллизации.
Принцип действия арматуры прост. Она плотно соединена с окружающим материалом (для этого на прутках наносится рифление, чтобы арматура не проскальзывала внутри отливки). Если в конструкции прикладываются растягивающие нагрузки, усилие передается на каркас, который обладает достаточной прочностью, чтобы их выдержать. Для компенсации изгибающих воздействий (это самый частый случай деформации в строительной практике) арматуру располагают поблизости от поверхности детали (как правило, на глубине 50 мм). При армировании бетонного блока каркас делают в форме пространственной решетки, размер которой на 100 мм меньше самого блока.
Конструкция арматурного каркаса — это отдельная и достаточно сложная тема, так как от формы и конфигурации армирующего пояса зависит прочность и устойчивость бетонной детали. при этом, соединение частей каркаса редко делают жестким. Чаще всего прутки связывают мягкой (отожженной) стальной проволокой толщиной 1-1,2 мм. Сварные соединения не рекомендованы, так как вокруг области сварки возникает участок перекаленного металла, хрупкого и способного переломиться от различных воздействий. В строительной практике такой способ сборки каркасов используют редко, чаще всего сварные каркасы встречаются в буронабивных сваях или других линейных ЖБИ.
Как производится армирование газоблоков
Армирование кладки из газобетонных блоков — процедура, предписанная действующими СНиП и СП. В этих нормативных документах четко определено, как правильно армировать газобетонную кладку, через сколько рядов, как усиливать другие участки строительных конструкций. Это не прихоть застройщиков или профессиональных строителей, не попытка застраховаться «на всякий случай», а нормативный этап технологического процесса. Соответственно, относиться к армированию необходимо так же, как к нанесению клеевого состава, или выравниванию блоков по осям, т.е. как к неотъемлемому элементу строительных работ.
Армирование газоблока арматурой (стандартным металлическим прутком) выполняется в процессе кладки стен. По нормативам, установка элементов армпояса выполняется каждые 3 или 4 ряда. Неточность возникает из-за разного размера газоблоков — по нормам СНиП армирование газобетонных блоков арматурой должно производиться с шагом 1 м по вертикали. Поскольку есть блоки с разной высотой, размещение прутков может оказаться как через 3, так и через 4 ряда. Сначала производится армирование первого ряда кладки, уложенного на гидроизоляцию цоколя, после чего начинают отсчет нормативного шага укладки элементов усиления.
Установка прутков производится в штробы — канавки, пройденные по поверхности ряда кладки. Газобетонные или газосиликатные блоки обладают довольно мягкой структурой и могут легко обрабатываться ручным инструментом. С помощью специального штробореза (ручной простейший инструмент, которым проходят канавки заданной ширины и глубины) по всей длине ряда делают два канала глубиной около 20 мм. Этого вполне достаточно, так как рекомендуемый диаметр прутков составляет 8 мм. Толще прутки использовать нецелесообразно, так как они окажутся избыточными по прочности. Расстояние от канавок до краев блоков составляет 50-60 мм (в зависимости от обей ширины блока).
Канавку заполняют клеевым составом, таким же, как и для укладки блоков. Пруток вдавливают в него так, чтобы он оказался со всех сторон равномерно окружен слоем клея. После этого добавляют клей сверху и тщательно выравнивают плоскость кладки, удаляя излишки и контролируя горизонталь. Чем плотнее пруток вмурован в штробу, тем крепче он сцепляется с конструкцией стены и тем лучше выполняет свои задачи.
В угловых соединениях стен прутки соединять нельзя, их изгибают и соединяют сварным способом (здесь правила меняются). При этом, соединения должны располагаться не ближе чем в 60 см от угла, и выполняться не встык, а внахлест минимум 50 мм.
Часто у неопытных строителей возникает вопрос — какую арматуру использовать для газобетонных блоков, металлическую или стеклопластиковую. Доводы в пользу стеклопластика — отсутствие коррозии, мостиков холода, долговечность и прочность. Однако, такие прутки невозможно согнуть с достаточно малым углом изгиба, что создает ненужные напряжения в угловых участках армирования. Кроме этого, надеяться на прочность стеклопластиковой арматуры не приходится — она способна выдерживать большие нагрузки, но, принимая их, она сначала растягивается на некоторую величину. Металлические прутки такого недостатка не имеют и сразу принимают нагрузку, компенсируя малейшие изменения. Кроме этого, стальные элементы можно изогнуть под любым углом, и они сохраняют приданную им форму, что не может обеспечить армировка газоблока стклопластиковыми элементами.
Армированию подлежат все ограждающие конструкции, как наружные, так и внутренние. Газобетонные перегородки также должны быть укреплены, чтобы обеспечить дополнительную связку с основным каркасом и усилить соединение стен в участках примыкания. Армирование газобетонных перегородок (внутренних самонесущих стен) производится тем же способом, что и усиление несущих (наружных) стен. Кроме этого, необходим армопояс для газобетона под балки перекрытия, оконные или дверные проемы, технологические отверстия большого размера.
Необходимо иметь в виду, что армопояс в доме из газобетона — это отдельный элемент усиления. Он устанавливается между этажами, по линии установки окон (иногда не по всему периметру дома, а частично). Армирование газобетона арматурой каждые 3-4 ряда кладки к армопоясу не имеет отношения, они выполняют разные функции (хоть и смежные). Перед тем, как сделать армопояс по газобетону, необходимо уложить по периметру кладки U-образные блоки, установить в них арматурный каркас в виде пространственной решетки (4 прутка в 2 ряда), залить получившийся лоток с каркасом раствором (можно клеевым, или обычным цементным). Получается железобетонный монолитный пояс обвязки, удерживающий стены сплошной полосой. Крепление армопояса к элементам усиления кладки не используется, хотя, в некоторых конструкциях применяют вертикальные стойки, соединяющие несколько ярусов каркаса.
Сетка или арматура?
В ходе кладки кирпича используют специальные сетки, металлические или стеклопластиковые. У начинающих строителей часто возникает вопрос — нужно ли армировать газобетон исключительно арматурой, или можно использовать сетку. Этот вопрос волнует многих строителей, поскольку в СНиП об этом ничего определенного не сказано. Прямого запрета нет, как и однозначной рекомендации.
Однако, анализируя принцип работы усиливающих элементов, можно утверждать — арматура для газобетонных блоков предпочтительнее. Армирование газобетона сеткой создает массу нежелательных эффектов:
- толщина металлической сетки — около 5-6 мм. Прибавим к этому толщину клеевого слоя и получим не менее 1,2-1,5 см. Такова будет толщина шва, теплопроводность которого гораздо выше, чем у газобетона. Следовательно, в этом месте гарантированно образуется мостик холода;
- иногда неопытные строители, стараясь уменьшить толщину швов, используют тонкую стеклосетку. Однако, она непригодна для подобного армирования — при возникновении нагрузки она сначала немного растягивается, и только после этого принимает усилия на себя (как и в случае со стеклопластиковыми арматурными прутками).
Кроме этого, сетка прижата весом верхнего блока к нижнему, что делает клеевой слой разделенным на части. Это уменьшает прочность соединения, смысл армирования теряется.
Допустимым вариантом для армирования кладки можно считать перфорированную металлическую полосу. Она тонкая (2 мм) и узкая (20 мм), что позволяет сохранить толщину швов и обеспечить достаточное сцепление между рядами.
Насколько армирование необходимо?
Несмотря на прямые указания нормативных документов о армировании кладки из ячеистых бетонов, у многих застройщиков постоянно возникают вопросы — насколько армирование действительно необходимо, нельзя ли без него обойтись. Как правило, нежелание выполнять армирование возникает из-за необходимости проходить канавки (штробить) под укладку арматуры. Газобетонные блоки достаточно мягкие, но сама процедура достаточно трудоемкая и отнимает массу времени.
Необходимо сразу сказать — армирование является обязательной процедурой. В сети часто появляются статьи, в которых авторы рассуждают на темы армирования газоблоков. Приводятся рассуждения о том, при какой толщине блоков армирование нужно, а где — не обязательно, какая длина кладки нуждается в армировании, а где без него можно обойтись. Это вредные и ненужные утверждения, поскольку армирование газобетона утверждено действующими строительными нормативами, что само по себе исключает возможность подобных рассуждений. Неопытные застройщики, начитавшись подобных статей, отказываются от армирования конструкций, получая тем самым мину замедленного действия. Газобетон, скорее всего, не потрескается в первые же недели, но рано или поздно неприятности начнутся. Поэтому, надо больше обращаться к строительным нормативам, чем искать информацию в сомнительных источниках.