Перемычки над оконными и дверными проемами, используемыми при строительстве домов из газобетона, должны иметь особую конструкцию. Стандартные строительные детали для использования в таких условиях не годятся.
Для изготовления строительных деталей используются разные нормативы. Они учитывают особенности материалов, их характеристики, условия эксплуатации. Если строительство ведется из легких бетонов, требования ужесточаются. В индивидуальном малоэтажном строительстве сегодня широко используется газобетон, удобный и практичный стройматериал. В отличие от традиционных видов бетона, этот материал представлен в форме готовых блоков. Заливка газобетонных изделий прямо на площадке невозможна. В номенклатуре основными элементами являются стеновые блоки, которые используются для возведения основных частей постройки. Они выпускаются в промышленных условиях, со строгим соблюдением правил и технологических требований. Газобетонные перемычки ГОСТ разрешает заменять обычными брусковыми деталями, но это решение может иметь крайне серьезные последствия. Для рассмотрения этого вопроса придется изучить свойства материалов и некоторые физические явления.
Газобетон и его свойства
Газобетон — это представитель семейства ячеистых бетонов. Он обладает пористой структурой и используется для строительства невысоких построек (до 5 этажей). Газобетон изначально создавался под решение проблем с избыточным расходом стройматериалов при постройке зданий. Тяжелые традиционные виды — кирпич, бетон, натуральный камень — имели большой вес и высокую теплопроводность, вынуждающую увеличивать толщину стен. Для таких построек требовался мощный и дорогой фундамент (стоимость опорных конструкций даже в современном строительстве достигает 40 %). Строительство жилых домов было весьма дорогим мероприятиям. Срочно требовались более дешевые и легкие материалы, способные решить вопрос нехватки жилья.
Разработка ячеистых бетонов велась по нескольким направлениям. Наиболее удачным видом оказался газобетон, для изготовления которого требуются обычные компоненты:
- портландцемент;
- песок;
- вода;
- известь;
- алюминиевая пудра.
Два последних компонента представляют собой группу добавок для образования пористой структуры. В процессе изготовления материала происходит химическая реакция алюминиевой пудры с известью в присутствии воды. Она сопровождается обильным газовыделением. Массив газобетона вспучивается, набирает размеры, подобно дрожжевому тесту. Когда процесс завершается, массив разрезают на блоки и подвергают их обработке перегретым паром под высоким давлением (автоклавированию). После этого получается готовый газобетон с заданными параметрами.
Изменяя количество извести и алюминиевой пудры, можно менять соотношение полостей и массива. Существует несколько марок газобетона с разной плотностью, предназначенных для выполнения разных задач:
- теплоизоляционные (D200-450) — для постройки внутренних перегородок или для укладки внешнего утепляющего слоя;
- конструкционно-теплоизоляционные (D500-700) — для постройки частных домов высотой до 5 этажей;
- конструкционные (от D700 и выше) — для строительства высоких и ответственных сооружений, используемых в определенных условиях.
Наибольшей популярностью пользуются марки газобетона второй группы — D500-700. Они оптимальны для строительства частных домов, обладают достаточной несущей способностью и хорошо сохраняют тепловую энергию.
Достоинства и недостатки
Достоинствами газобетона являются:
- материал легкий, не нагружающий опорные системы и позволяющий обходиться без подъемных механизмов в процессе укладки;
- пористая структура делает газобетон теплым — газовые полости представляют собой естественные теплоизолирующие элементы, снижающие теплопроводность материала;
- легкость обработки и резки, простота изготовления доборных деталей;
- форма блоков ровная, с точными размерами граней;
- высокая скорость строительства;
- сравнительная дешевизна газобетона делает его доступным для всех застройщиков.
Недостатками газобетона являются:
- низкая прочность и несущая способность, ограничивающие область применения материала;
- необходимость применения усиливающих элементов (армирование, установка армпоясов);
- нет возможности заливать монолитные детали прямо на площадке;
- высокая гигроскопичность, склонность к накоплению влаги в порах и активный вывод воды из строительных растворов в процессе нанесения.
Плюсы и минусы материала обусловлены пористой структурой, необходимой для снижения веса и увеличения теплоизолирующих качеств. Неспособность выдерживать большие нагрузки ограничивает сферу применения газобетона — его используют только для строительства частных домов. Специфические качества материала требуют строгого соблюдения правил укладки газоблоков и усиления конструкций с помощью дополнительных элементов.
Кладка газоблоков
Методика кладки базируется на традиционной технологии работы со штучными строительными материалами. Применяется стандартная укладка блоков с перевязкой вертикальных швов (смещение соединений минимум на 10 см, оптимально — на половину длины блока). Укладку делают на специальный клеевой состав, обеспечивающий минимальную толщину шва (по требованиям СНиП 2±1 мм). Если использовать обычный песчано-цементный раствор, получить такую тонкошовную кладку не удастся — вода из раствора будет впитываться в газобетон, и кристаллизация цемента не будет выполняться в штатном режиме.
Для того, чтобы толщина швов соответствовала нормативным требованиям, каждый Ряд приходится шлифовать. Для этого используют ручные инструменты (например, рубанок для газобетона). Такой обработке подвергают каждый ряд перед укладкой следующего.
При достижении высоты кладки 1 м выполняют порядовое армирование — на поверхности блоков изготавливают две канавки (5-7 см от краев, глубина — 2,5 см). Их заполняют клеевым составом и вдавливают в него рифленые арматурные прутки диаметром 8-10 мм. Таким образом усиливают каждый 3 или 4 ряд.
Перед укладкой перекрытий изготавливают армпояс. Это ряд U-образных блоков, образующих по всему периметру коробки желоб. В него устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Когда он застынет, появится прочный усиленный ряд кладки, готовый принять вес перекрытия. Игнорировать этот момент нельзя — под весом плит обычные газоблоки просядут и могут обрушиться, что угрожает жизни людей.
Толщина стен принимается исходя из нагрузок и условий эксплуатации. Как правило, кладка выполняется в один слой при толщине блоков 30-40 см. Однако, в некоторых случаях применяют двухслойную укладку, сплошную или с утеплением зазора.
Совместимость с другими материалами
Специфика газобетона такова, что наличие других стройматериалов в составе кладки плохо влияет на ее рабочие свойства. Проблемы не в механических свойствах материалов, а в разной плотности и теплопроводности. Эти два показателя тесно связаны друг с другом — при возрастании плотности увеличивается и теплопроводность. Поэтому, при наличии в составе кладки элементов из обычного бетона становится причиной нежелательных физических явлений.
Поверхность газобетона внутри дома всегда теплее, чем поверхность плотного бетона, кирпича или металлических элементов. Поэтому, в холодное время года такие участки стен становятся центрами оседания конденсата. Материал намокает сам и увлажняет смежные конструкции из газобетона. Возникает опасность накопления и замерзания влаги в порах газоблоков. Если это происходит, морозное расширение льда становится причиной разрушения блоков изнутри. Стены теряют прочность и начинают частично крошиться, осыпаться. Это крайне опасное явление, так как все процессы проходят в толще материала и совершенно незаметны снаружи. Процесс разрушения дает о себе знать уже на таких стадиях, когда находиться в доме становится опасно. Поэтому, при укладке газоблоков либо вовсе не используются конструкции из разнородных материалов, либо предусматривается качественное утепление плотных элементов.
Конструкции из газобетона
Строительство из газобетона выполняется вручную, методом классической блочной кладки. Поэтому, базовыми элементами являются стеновые блоки. Они используются для сборки подавляющего большинства строительных конструкций. Однако, в процессе строительства возникает необходимость использования дополнительных строительных деталей:
- плиты перекрытия;
- оконные перемычки;
- лестничные пролеты и т. д.
Как правило, готовые лестничные пролеты в частных домах не используются — они дорогие и неудобные в монтаже. Для них нужна подъемная техника, специальные узлы армирования и прочие сложности. Поэтому, в частных домах предпочтение отдается легким и удобным деревянным лестницам.
Перекрытия могут представлять собой готовые плиты-пустотки, или являться сборными конструкциями. Первый вариант позволяет ускорить строительство, хотя нагрузка на стены заметно возрастает. Сборные легкие перекрытия изготавливают из деревянных деталей — брусовых несущих элементов с дощатым настилом. Такие перекрытия легче и не перегружают фундамент, но могут прогибаться при ходьбе и скрипеть.
Сущеставуют готовые детали из газобетона — это плиты перекрытия и перемычки. Они не пользуются особой популярностью, так как отличаются высокой стоимостью и не всегда обладают нужными размерами.
Оконные перемычки
Для построек из газобетона имеет большую важность материал и свойства дополнительных элементов. Особое значение придается качеству и особенностям оконных перемычек. Это вызвано условиями их эксплуатации — в отличие от лестниц и перекрытий, перемычки расположены на границе с наружным холодным воздухом. Такое расположение выдвигает особые требования к теплопроводности материала. Если она выше, чем у стандартных газоблоков, возникают крупные мостики холода — участки с низкой температурой. На них начинает оседать конденсат, стены понемногу намокают и теряют свои механические свойства. Поэтому, использование стандартных железобетонных перемычек (брусковых) либо вовсе исключается, либо требует качественного утепления. Для этого надо выполнять предварительные расчеты — учитывать толщину и несущую способность детали, сравнивать ее размеры с толщиной стен, вычислять толщину утепляющего слоя.
Поэтому, используются либо перемычки газобетонные, полностью соответствующие по своим показателям остальным штучным элементам постройки. Это те же брусковые детали с армирующим каркасом внутри, только вместо плотного бетона использован газобетон. Производство таких деталей технологически довольно сложное, что делает перемычки дорогими и мало востребованными. На строительных площадках предпочитают сборные или монолитно-лотковые перемычки, изготовленные прямо на месте и полностью соответствующие по своим параметрам материалу стен. Для их изготовления используют те же газоблоки, которые либо устанавливают на металлическую утепленную опору, либо изготавливают лоток и заливают в него бетон.
Параметры перемычек определяются действующими нормативами (ГОСТ Р 57346-2016, «Перемычки для каменной кладки»). Это стандарт, определяющий параметры и технические условия применения перемычек разного типа в строительных работах. Примечательно, что о перемычках из газобетона сказано весьма коротко и не дано никаких специальных определений. Это делает возможным наличие разных вариантов и технологий в производстве таких деталей. Большинство из них изготавливают по ТУ (техническим условиям), которые разрабатываются самими производителями и имеет, скорее, рекомендательный характер. Поэтому, приобретение готовых перемычек из газобетона не дает гарантии качества и соответствия реальных параметров заявленным характеристикам.
Наличие сомнений в свойствах готовых деталей вынуждает застройщиков использовать более надежные и дешевые конструкции перемычек. Действующий ГОСТ допускает применение различных конструкций, стальных или сборных. Чаще всего встречаются перемычки из стального уголка, поддерживающие ряд обычной кладки из газоблоков. Стальные детали тщательно утепляют и получают простые, дешевые и надежные перемычки. Они не требуют длительной выдержки для кристаллизации бетона, что свойственно монолитно-сборным конструкциям. Кроме того, нет привязки к размерам проема, ширине стен и прочим конструкционным особенностям постройки.