Несущая способность газобетона сравнительно мала. Это выдвигает определенные требования к нагрузке на стены и ограничивает допустимую высоту постройки. Размеры зависят от марки материала и регулируются действующими нормативами.
Газобетон относится к семейству ячеистых бетонов. У него пористая структура, благодаря которой материал получил способность сохранять тепло. Кроме того, наличие воздушных полостей позволило уменьшить вес газобетона и, соответственно, снизить нагрузку на фундамент. Однако, пористая структура стала причиной недостатков материала. Он обладает низкой несущей способностью, что не позволяет строить высокие сооружения — стены не смогут выдерживать собственный вес. Ограничения касаются определенных марок материала, о которых следует поговорить подробно.
Достоинства и недостатки газобетона
К достоинствам газобетона принято относить:
- малый вес, обеспечивающий экономию на фундаменте (это около 40 % от сметной стоимости постройки);
- низкая теплопроводность, позволяющая уменьшить режим обогрева дома и сэкономить на топливе;
- ровная геометрия блоков, позволяющая выполнять кладку с малой толщиной швов (4-6 мм), что уменьшает количество мостиков холода и участков оседания конденсата;
- газоблоки легко режутся и обрабатываются, что ускоряет и облегчает процесс кладки;
- поверхность кладки ровная и правильная, не требующая нанесения толстых отделочных слоев.
Необходимо отметить, что экономия на фундаменте довольно значительна, но она одноразовая, тогда как экономия на обогреве сравнительно невелика, но она действует в течение всего срока эксплуатации дома.
Однако, имеются серьезные недостатки:
- гигроскопичность. Любой вид бетона склонен впитывать воду, но газобетон способен аккумулировать ее в воздушных пузырьках. В морозы влага замерзает и превращается в лед. Он расширяется и разрушает материал изнутри;
- низкая способность выдерживать нагрузки. Традиционный бетон хорошо выдерживает давление и неустойчив только к растягивающим нагрузкам. Газобетон не выдерживает ни давление, ни растяжение и нуждается в усилении по всем векторам нагрузок;
- неспособность удерживать крепежные элементы. Это чисто эксплуатационный недостаток, однако, для жителей домов из газобетона он весьма значителен — сложность навески мебели или бытовой техники доставляет немало забот.
Из-за этих недостатков отношение к газобетону сложное — одни считают его неспособным выполнять функции строительного материала, другие утверждают, что достоинства материала намного превосходят недостатки.
Необходимо учитывать еще одно обстоятельство. Поскольку вес материала невелик, можно строить облегченный вариант фундамента. Однако, хрупкая структура газобетона требует от опорной конструкции полной неподвижности, иначе на газоблоках появятся трещины. Поэтому, основание необходимо делать достаточно мощным и устойчивым к внешним воздействиям. Если строительство ведется на пучинистых грунтах, лучше отказаться от традиционной бетонной ленты и применить свайно-ростверковый тип фундамента.
Технические характеристики
Строительные работы должны производиться из материалов, способных выдерживать эксплуатационные нагрузки. Газобетон долгое время считался негодным для возведения несущих конструкций и способным лишь к теплоизолирующим функциям. Однако, изучение и разработка материала позволили добиться вполне удовлетворительных результатов. Автоклавный газобетон обладает следующими характеристиками:
- вес блоков определяется их марочной плотностью — 1 кубометр марки D500 весит 500 кг (значение приблизительное и может отличаться в большую сторону). Один блок марки D500 размером 600х300х200 мм весит 24,7 кг;
- теплоизоляционная способность — 0,13 Вт/м0С (для сухого материала марки D500);
- индекс звукоизоляции — 48 дБ (для стен толщиной 36 см, газобетон марки D500);
- пористость — около 85 %;
- морозостойкость — f35 (для газобетона D500). На практике это значение может быть многократно увеличено, если материал сухой;
- огнестойкость — до 7 часов при одностороннем воздействии пламени;
- долговечность — расчетная до 50 лет, но на практике показатель может быть увеличен ка минимум вдвое;
- усадка — 0,5 мм/м. Для неавтоклавного материала нормы увеличены — до 3 мм/м, что для высоких домов недопустимо.
Необходимо иметь в виду, что газобетон производят разные фирмы. Многие изготовители добавляют в состав материала различные наполнители, чтобы увеличить количество продукции на выходе. В результате получаются газоблоки, обладающие собственными показателями, отличающимися от стандартных. Поэтому, рекомендуется приобретать материал только у известных и надежных производителей, проверяя у продавцов наличие сертификатов соответствия. Иначе можно получить постройку, не соответствующую действующим нормативам и опасную для жильцов.
От чего зависит несущая способность газобетона
Газобетон — строительный материал, состоящий из штучных элементов. Газоблоки укладывают по традиционной технологии с некоторыми поправками на специфику материала. Кладка из газобетона обладает специальными показателями, определяющими общую несущую способность стены. В их число входят:
- прочность. Определяется по ГОСТ 10180-2012 путем лабораторных испытаний. Однако, на практике используется класс прочности газобетона, который дает строителям больше полезной информации. Для автоклавного материала класса B2,5 предельно допустимая нагрузка составляет 25 кгс/см2. Если рассматривать стандартный блок размером 62 × 30 см, предельная нагрузка будет составлять 50 т;
- расчетное сопротивление кладки. Это величина нагрузки, приводящей к разрушению участка кладки. Расчетное сопротивление несколько меньше временного, поскольку возникают дополнительные деформирующие воздействия;
- несущая способность участка стены. Это величина максимально возможного усилия, приложенного к единице длины стены. На практике принято учитывать класс материала. Например, для стен толщиной 40 см допустимой нагрузкой считается 20-30 т на каждый метр длины (при использовании газобетона класса В2,5).
Необходимо учитывать, что при расчетах следуют правилу — прочность конструкции определяется состоянием самого слабого звена. Поэтому, рассматривают лишь наиболее нагруженные участки — проемы, широкие окна и двери, арки. Для них рассчитывают максимальное давление от веса перекрытий, собственного веса верхних участков стен, эксплуатационную и снеговую нагрузку, вес крыши.
Расчеты показывают, что, при использовании газобетона класса В2,5 вполне допустимо строительство домов до 5 этажей, а при использовании материала класса В3,5 — до 7 этажей включительно. Если для некоторых участков нагрузка оказывается избыточной, ее предлагается укреплять локально — использовать усиление в виде дополнительной кирпичной кладки, использования опорных конструкций из металла и т.п.
Однако, расчетные данные не всегда коррелируют с реальными условиями. На практике приходится принимать во внимание массу внешних факторов, а также учитывать качество материала от разных производителей. На рынке имеется множество предложение, и далеко не все газобетонные блоки полностью соответствуют требованиям ГОСТ или СП. Поэтому, приняты ограничения по высоте построек, обусловленные необходимостью иметь запас прочности и учитывающие возможные отклонения от норм из-за нарушений технологии производства.
Марки газобетона
На практике большинство строителей руководствуется не классом прочности, а маркой газобетона. Она определяет степень плотности материала, то есть соотношение массива и воздушных полостей. Для строительства этот показатель важнее, так как он более практичный и позволяет определить пригодность того или иного материала к использованию на данном объекте.
Марки газобетона обозначаются буквой D и цифрами, показывающими удельную плотность материала. Например, 1 кубометр наиболее популярного газобетона марки D500 по определению весит 500 кг. Однако, это условные цифры, так называемая марочная величина. На практике газоблоки могут весит гораздо больше из-за повышенной влажности, нарушений технологии производства и других причин.
Существует три категории газобетона, определяемых по плотности материала:
- теплоизоляционный. Сюда входят марки D250- D400;
- конструкционно-теплоизоляционный. Марки D500- D900;
- конструкционный, представленный марками D900- D1200 (и выше).
Теплоизоляционные марки газобетона обладают самой низкой плотностью, что делает их рыхлыми и неспособными выдерживать значительные нагрузки. Они используются только в качестве материала для внутренних перегородок, или как дополнительный утепляющий слой в составе наружных стен.
Конструкционно-теплоизоляционные марки — это «золотая середина», самая популярная категория, которую используют при строительстве частных домов. Этот материал хорошо сохраняет тепло, но может выдерживать немалые эксплуатационные нагрузки.
Конструкционный газобетон предназначен для строительства промышленных сооружений или многоквартирных домов большой этажности. При этом, он мало отличается от традиционных, плотных видов бетона. Стены из газобетона этой категории способны выдерживать значительные нагрузки, но их характеристики резко отличаются от параметров менее плотных марок материала. Особенно это сказывается на теплопроводности — поскольку количество воздушных полостей у конструкционного газобетона невелико, способность сохранять тепло практически отсутствует. Это норматив, определяющий основную способность материала, поэтому, в частном домостроении конструкционные марки практически никогда не участвуют.
Высота стен из газобетона
Необходимо иметь в виду, что понятие «высота стен» в строительстве используется редко. Более употребительным является термин «этажность», определяющий количество ярусов постройки. Поскольку высота любого дома соотносится с количеством этажей, показатель выглядит более практичным.
Для постройки частных домов обычно выбирают газобетон марки D500 или (реже) D600. Этот материал обладает оптимальным сочетанием рабочих качеств, способен выдерживать нагрузки и сохранять тепловую энергию. Кроме того, вес блоков обеспечивает достаточно быструю и не слишком затруднительную укладку без использования подъемной техники. Максимальная высота стен, принятая для газоблоков D500, составляет 3 этажа включительно. Этот норматив включает необходимый запас прочности, но превышать его настоятельно не рекомендуется, так как гарантия полного соответствия материала техническим требованиям имеется не всегда.
Многие источники утверждают, что из газобетона можно уверенно строить дома в 5-7 этажей. Это подтверждают расчеты и лабораторные исследования. Однако, на практике газобетон используют, в основном, частные застройщики, которые крайне редко возводят дома больше 3 этажей. Поэтому, нормативные ограничения вполне сочетаются с практическими соображениями и не причиняют никаких неудобств пользователям.
При этом, владельцам 3-этажных домов необходимо помнить о предельной высоте постройки и не создавать для нее избыточной нагрузки. Не рекомендуется пристраивать дополнительные помещения на общем фундаменте, создавать дополнительную нагрузку на верхних ярусах (например, делать жилой чердак с утепленной кровлей). Рассчитать полную эксплуатационную нагрузку заранее очень сложно, и проектные данные могут оказаться значительно превышены. Поэтому, надо сохранять вес дома в первоначальном состоянии, чтобы не создавать условий для разрушения газобетона и сокращения срока службы постройки.