Наружные стены выдерживают максимальные нагрузки и обеспечивают защиту от всех внешних воздействий. Газоблоки, используемые для постройки наружных стен, должны обладать необходимыми свойствами и запасом прочности.
Наружные стены дома —это не просто ограждающие конструкции, обеспечивающие механическую преграду для предотвращения несанкционированного проникновения посторонних. Наружные стены выполняют функцию сохранения тепла, важность которой гораздо выше, чем механическая прочность. Кроме этого, через них выделяются излишки водяного пара, присутствующие во внутреннем воздухе жилых помещений. Если стены не способны пропускать пар наружу, в доме становится сыро и неуютно, микроклимат ухудшается, а расходы на обогрев резко увеличиваются. Функции наружных стен многочисленны, и все свои задачи им приходится выполнять одновременно. Поэтому, определяющим показателем становится материал и его рабочие качества.
Газобетон и его особенности
Газобетон — это строительный материал, разработанный около 90 лет назад. Его создавали для решения двух задач:
- уменьшение веса построек с целью экономии на фундаменте;
- увеличение теплосберегающих качеств для снижения затрат на обогрев жилья.
Обе задачи были успешно решены с помощью изменения структуры материала — его массив сделали пористым, наполненным мелкими воздушными пузырьками размером 2-4 мм. Решение оказалось весьма удачным, но, вместе с положительными изменениями появились и отрицательные качества:
- низкая прочность, неспособность выдерживать не только растяжение, но и сжатие;
- сравнительно малая несущая способность;
- гигроскопичность.
Основной проблемой газобетона считают низкую прочность на сжатие, из-за которой материал не способен выдерживать давление. Это объясняется наличием полостей, которые под нагрузкой схлопываются, и материал проседает, деформируется или вовсе разрушается. Из-за этой особенности многими строителями газобетон был отвергнут, его считали вспомогательным, утепляющим материалом для внутренних перегородок.
Марки газобетона
Для устранения проблем с прочностью конструкций были предприняты попытки изменить соотношение массива и полостей. Введены марки газобетона, которые сегодня являются основными классификационными показателями материала. Обозначаются латинской буквой D и цифрой, определяющей удельный вес данной марки (кг/м3). Например, газобетонные блоки D500 обладают удельным весом (или плотностью) 500 кг/м3. Есть марки от D250 до D1200 (и больше), которые относятся к трем категориям газобетона:
- конструкционный (D700 и выше);
- конструкционно-теплоизоляционный (D400- D600);
- теплоизоляционный (ниже D400).
Первая категория обладает большой прочностью, марки с и может использоваться для строительства ответственных сооружений. Однако, вес и теплосбережение такого материала практически не отличаются от показателей обычного, плотного бетона, что делает само производство материала бессмысленным. Вторая категория представляет собой «золотую середину» с довольно высокой прочностью, но сравнительно небольшим весом и хорошим теплосбережением. Газобетонные и газосиликатные блоки из этой группы повсеместно используются для строительства частных домов. Третья категория является материалом для создания теплоизолирующих слоев и для сборки внутренних перегородок.
Производство газобетона разных марок — это попытка предоставить пользователям некий ассортимент, выбор материала с подходящими свойствами. Однако, с увеличением плотности (и, соответственно, повышением прочности, несущей способности) увеличивается теплопроводность и вес газобетона, т.е. теряется весь смысл и специфика материала. Поэтому, наибольшей популярностью и спросом пользуются только газоблоки со средними показателями. На втором месте — блоки малой плотности, способные сохранять тепловую энергию. Плотные марки применяются реже и только для строительства сооружений специализированного назначения.
Требования к материалу для наружных стен
Наружные стены находятся на границе двух температурных и микроклиматических областей. Они выполняют роль отсечки холодного наружного воздуха от теплого внутреннего, а также способствуют выводу водяного пара из внутреннего воздуха. Кроме этого, наружные стены выполняют механические задачи, являясь несущими конструкциями и удерживающими верхние ярусы дома, кровельную систему и т.п. Все эти задачи необходимо выполнять одновременно, что под силу далеко не всем строительным материалам. Газосиликатные блоки для внешних стен соответствуют следующим требованиям:
- достаточная прочность и несущая способность;
- паропроницаемость, позволяющая организовать вывод избытка влажности из внутреннего воздуха;
- теплосберегающая способность, обеспечивающая удержание тепловой энергии внутри дома.
Наружные стены из газосиликатного блока обладают этими способностями в определенных пределах. Основной проблемой является механическая прочность. Для блоков D400-D600 введено ограничение по высоте построек (не более 3 этажей). В индивидуальном домостроении этого вполне достаточно, но, для постройки многоквартирных домов с большим количеством этажей, такие блоки не годятся.
Кроме этого, блоки для наружных стен должны обладать достаточной паропроницаемостью. Газобетон и газосиликат в этом отношении вполне работоспособные материалы, хотя вопрос требует отдельного рассмотрения.
Паропроницаемость газоблоков
Избыточное количество пара в воздухе жилых помещений является одной из насущных проблем, требующих решения еще на стадии проектирования и первичной отделки. В помещениях, где присутствуют люди, постоянно проходит процесс впитывания пара в стены, проход сквозь их толщу наружу и испарение с внешней поверхности. Если этот процесс остановить — нанести на внутреннюю поверхность стен непроницаемую отделку (например, наклеить виниловые обои или другое покрытие), влага останется в воздухе и начнет накапливаться. Микроклимат помещений резко ухудшится, появится сырость, находиться в доме будет некомфортно.
Еще хуже ситуация, если изнутри пар впитывается в стены, но вывод снаружи невозможен. Такие проблемы часто возникают из-за неправильно выбранного теплоизолятора (например, установлен пенопласт или пеноплекс, непроницаемые для пара). Кроме этого, иногда наносят непроницаемые краски, запирающие влагу внутри стен. Результатами такой отделки становятся появление водяных пузырей на отслоившейся краске, или накопление влаги внутри стен. Газобетон начинает аккумулировать воду, стремительно теряя свои положительные качества — поскольку воздушные полости начинают заполняться водой, теплопроводность материала резко возрастает, в доме становится сыро и холодно.
Проблема сложная, поскольку отрицательные последствия становятся заметны не сразу. В теплое время года они не столь заметны, так как постоянно открытые окна способствуют выведению влажного воздуха изнутри. Однако, с наступлением холодов процесс начинает проходить в полную силу. Рано или поздно вода застывает внутри стен и начинает расширяться, разрывая их изнутри. В сети немало роликов о некачественных домах из газобетона, хотя причиной там часто бывает не материал, а неграмотно организованный вывод пара.
Если проблема уже обнаружена, наиболее эффективный способ ее решения — срочный монтаж вентиляции с отдельной вытяжкой и приточкой. Механизированный вывод влажного воздуха изнутри поможет замедлить или вовсе прекратить впитывание влаги в стены. Если воздухообмен правильно организован, влага начнет испаряться со стен внутри дома, позволяя им понемногу просохнуть. Другой способ решения вопроса — удаление непроницаемой теплоизоляции снаружи, но этот вариант годится только в теплое время года — зимой влажные стены тут же замерзнут и начнут крошиться.
Нельзя забывать также о правилах построения стенового пирога — слоев отделки. Паропроницаемость у них должна постепенно увеличиваться по направлению изнутри-наружу. Это норма, установленная СНиП и известная всем строителям. Однако, на практике она часто оказывается нарушенной. Результатом становится остановка влаги внутри стены, намокание и появление плесени, мокрых пятен, разрушение строительных конструкций.
Относиться к паропроницаемости наружных стен следует вполне серьезно, поскольку процесс вывода влаги протекает постоянно и незаметно для человеческого глаза. Пренебрежение действующими правилами неминуемо приводит к разрушениям газобетонных стен и сокращению срока службы дома.
Толщина наружных стен
Толщина наружных стен — один из основных показателей, определяющих несущую способность, степень прочности и теплосберегающей способности ограждающих конструкций дома. При составлении проекта одним из основных вопросов становится определение, какая толщина стен обеспечит должную прочность, позволит выдержать предстоящие нагрузки и сохранить тепло, но, при этом, не перегрузить фундамент.
Расчет толщины — один из самых сложных и ответственных. Для самостоятельного выполнения он слишком сложен, даже опытные проектировщики считают его весьма сложной задачей со многими неизвестными. От того, какая толщина наружных стен закладывается в проект, зависит мощность фундамента, объем земляных работ, расход материалов на опорную конструкцию и на сами стены.
Кроме механических показателей, требуется теплотехнический расчет, не менее (если не более) сложный по методике и обилию необходимых данных. Полноценный расчет стоит дорого, поэтому, индивидуальные застройщики используют упрощенные методики подсчета толщины стен. Поскольку строитель так или иначе привязан к толщине газоблоков, чаще всего учитывается количество рядов (кладка в полблока, в блок, в полтора блока и т.п.). Кроме этого, решая, какая толщина стен будет достаточной, используют следующие правила:
- минимальная толщина — 20 см (для дач или частных домов). Это предельное значение, рекомендованная толщина — 30 см;
- для подвала или цокольного этажа — 40 см;
- несущие стены — 37,5 см;
- перегородки между квартирами — 30 см;
- межкомнатные перегородки — 10-15 см.
Эти правила условны, ни в одном из справочников их не найти. Однако, на практике они неплохо работают, если в регионе не наблюдаются особые условия. Например, количество снега в зимний период очень велико, возникает избыточная нагрузка на кровлю. Или сильные морозы требуют увеличения толщины стен, укладки дополнительных рядов теплоизоляционных газоблоков. Эти нюансы требуют участия строителей-практиков, так как одними теоретическими расчетами здесь не обойтись.
Усиление наружных стен
Газобетон плохо переносит механические нагрузки. Если давление можно уравновесить, увеличивая толщину конструкций и тем самым повышая ее несущую способность, то разнонаправленные усилия (растяжение) можно компенсировать только армированием. Для наружных стен это обычная практика, входящая в технологический процесс укладки газоблоков. Каждый 3 или 4 ряд армируют, проходя 2 штробы (канавы) и укладывая в них арматурные прутки. Они опоясывают весь периметр постройки, образуя пояс усиления. Глубина канавок соответствует диаметру арматуры (или немногим больше, на 2-4 мм). Укладку прутков производят на клеевой состав, которым соединяют газоблоки при кладке.
Помимо прутков используют кладочные сетки, хотя этот вариант не дает достаточного усиления для стен из газоблоков. Металлические сетки слишком толстые и чрезмерно увеличивают толщину шва между рядами. Стеклосетка тонкая, но она легко растягивается и не может обеспечить защиту кладки от растягивающих нагрузок. Поэтому, для компенсации разнонаправленных усилий рекомендуется укладка прутков. Они особенно необходимы в регионах с глинистыми грунтами, склонными к морозному пучению. Любые подвижки грунта вызывают деформации фундамента, которые, в свою очередь, воздействуют на стены из газобетона. Появление вертикальных трещин — следствие некачественного (или отсутствующего) армирования стен.