Строительство из штучных материалов позволяет возводить здания и сооружения любого назначения. если необходимо уменьшить нагрузку на опорную систему и увеличить теплосберегающие качества стен, используют блоки с отверстиями.
Использование штучных материалов в строительстве позволило развить отрасль до современного уровня. Несмотря на появление других методик и технологий, использование строительных блоков не сдает своих позиций. Особенно широко оно представлено в индивидуальном малоэтажном домостроении, так как позволяет уменьшить объем работ и обойтись без использования подъемной техники. Сегодня состав строительных блоков значительно расширен благодаря использованию пустотелых моделей. Они обладают массой дополнительных возможностей и функций, делают постройку легче и теплее. Свойства таких блоков меняются, что требует знания и учета их особенностей при составлении проекта.
Что такое строительные блоки
Строительные блоки — это собирательное название группы штучных строительных материалов. Они изготавливаются из разных исходных составляющих, имеют определенное назначение и сферу применения. Существует две подгруппы — крупногабаритные и малогабаритные строительные блоки. Первые используются для строительства сборных фундаментов или изготовления сложных, ответственных сооружений. Примером таких блоков можно считать ФБС, железобетонные фундаментные блоки. Они используются для сборки оснований и опорных конструкций, но иногда служат материалом для строительства мощных прочных стен.
Малогабаритные блоки строительные — это наиболее обширная группа, состав которой значительно превосходит все остальные материалы. Применение штучных элементов так или иначе касается всех областей строительства:
- малоэтажные постройки для ИЖС, хозяйственные постройки, гаражи;
- монолитное многоэтажное строительство (МКД, офисные, общественные здания или сооружения);
- сфера промышленного строительства;
- сооружения технического и транспортного назначения.
Строительные блоки используются в разных целях:
- материал для постройки стен;
- ограждающие конструкции, перегородки;
- промышленные объекты, сооружения технического назначения;
- материал для сборки фундаментов и опорных систем, подвальных помещений, цокольных этажей;
- материал для сборки подпорных стенок, ограждений, заборов.
Возможно, этот список неполон. Однако, перечислить все варианты использования блоков попросту невозможно — они универсальны и используются подчас для решения весьма необычных задач.
Немного истории
Появление строительных блоков следует отнести к глубокой древности. Самые первые постройки, о которых ученые до сих пор пишут диссертации, были построены с использованием огромных обтесанных камней. Блоки были основным материалом для сборки египетских пирамид.
Однако, обработка камня была весьма трудоемким и длительным занятием, поэтому, был изобретен бетон. Он значительно отличался от современного материала по типу связующего (вулканический пепел) и наполнителей. Однако, общий принцип использования и кристаллизации примерно одинаков. При этом, использование древнего бетона тоже ограничивалось местами его наличия. Доставка материалов в древности была весьма длительным и малоэффективным занятием, поэтому разработки более удобного материала продолжались.
Следующим видом штучного стройматериала стал кирпич, надолго занявший лидирующее положение среди всех разновидностей стройматериалов. Он и поныне является одним из основных видов строительных блоков с универсальными возможностями и высокими техническими характеристиками. Сырьем для изготовления кирпича является обычная красная глина, залежи которой имеются повсеместно и в больших количествах. Единственным недостатком кирпича считается необходимость обжига при высоких температурах — 920-980°. Клинкерный кирпич, самый прочный и твердый среди штучных стройматериалов, обжигается в более жестких условиях — 1100-1200°. Создание таких температур требует большого расхода топлива. Поэтому, единственным вариантом, дающим относительно дешевый материал, явилось использование огромных печей для одновременного обжига больших количеств кирпичей.
Бетон снова появился в арсенале строителей уже в середине XIX века. Тогда же начались поиски возможности изготовления штучных материалов, не требующих при изготовлении большого расхода топлива. Именно тогда и появилось понятие «строительные блоки», ставшее наименованием группы материалов в форме параллелепипеда. Они имели разные размеры и вес, но основным требованием стала возможность поднять блок только с использованием физической силы одного человека. Это был важный момент, обеспечивший высокую скорость строительства. Кроме того, появилась возможность возводить небольшие объекты самостоятельно, что вызвало повышенный спрос на блоки и сделало их ведущим типом материала.
Материал для изготовления
Для изготовления строительных блоков используются разные исходные материалы. В качестве связующего применяют:
- портландцемент;
- гипс;
- известь;
- глина.
В качестве наполнителя используют:
- доменный шлакоотсев;
- керамзит;
- древесная щепа;
- гранулы полистирола;
- речной или карьерный песок и т. д.
Блоки на цементной (точнее, на бетонной основе) обладают высокими механическими показателями — они прочны, способны нести большую нагрузку и работать в сложных условиях. Исключением являются ячеистые бетоны, у которых переносить нагрузки не дает пористая структура. Полости сплющиваются и поверхность блоков проседает, что приводит к разрушениям всей конструкции.
Известь стала основой для производства силикатного кирпича, а также для изготовления различных блоков и панелей. Механическая прочность материалов достаточно велика, но воздействие воды для них крайне опасно, так как приводит к потере рабочих качеств.
Гипсоблоки используются только для сборки внутренних перегородок или внутренних ненесущих стен. Они не переносят воздействия влаги и не обладают достаточной прочностью для использования при строительстве наружных стен. При этом, они довольно легкие и не создают лишней нагрузки на фундамент дома.
Блоки из глины представляют собой высушенные брикеты с наполнителем из щепы, соломы, других видов дешевых и доступных теплоизоляторов. Такие материалы не проходят обжиг в условиях высоких температур, поэтому стоят недорого. При этом, глиняные блоки обладают большим весом и нуждаются в надежной защите от контактов с влагой. Как правило, их производят в кустарных условиях и используют для строительства небольших надворных построек и служебных помещений.
Отдельной группой блочных материалов следует считать ячеистые бетоны, разработанные для уменьшения веса и увеличения теплосберегающих качеств. Они изготавливаются с применением разных технологий, позволяющих получить пористую структуру. Здесь используются разные методы, от смешивания с гранулами пенополистирола или мелким керамзитом, до получения сочетаний бетона с готовой пеной. Однако, наибольшей популярностью пользуются разновидности газобетона — это обычный бетон, которому в процессе изготовления придается пористая структура. Для этого в обычные компоненты для создания бетона добавляют известь и алюминиевую пудру. Они вступают в реакцию с обильным газовыделением, массив вспучивается и приобретает структуру застывшей пены. Механическую прочность такой материал теряет, но становится легким и теплым. Для постройки небольших домов это оптимальный вариант, хотя и недостатков у газобетона немало. Он нуждается в защите от влаги и ограничен в высоте построек — до 3 этажей. При этом, стоимость дома из газоблоков значительно ниже, а скорость возведения — гораздо выше в сравнении с постройками из других блочных материалов.
Пустотелые блоки
Основным недостатком строительных блоков является отсутствие желаемого сочетания теплопроводности и прочности. Если материал обладает высокими механическими показателями, то его теплопроводность так же высока. И наоборот, чем ниже прочность и плотность, тем лучше способности к теплосбережению. Все попытки как-то совместить прочностные и теплоизоляционные качества в одном материале до сих пор не увенчались успехом, так как эффективность теплопередачи создается лишь пористой структурой.
Проблему удалось решить довольно элегантным способом — вместо пористой структуры были созданы блоки с отверстиями внутри. Полученный материал показал великолепные эксплуатационные качества — полости обеспечивают небольшой вес и теплоизоляционные способности, а плотная структура блока обладает высокими механическими качествами. В отличие от ячеистых бетонов, где полости и массив равномерно распределены по всему объему, пустотелые блоки обладают более выраженными участками плотного тела и пустот. Это позволило сохранить прочность и жесткость массива, способность принимать высокие нагрузки и выдерживать внешние воздействия.
Разновидности пустотных блоков
Высокие эксплуатационные качества пустотных блоков вызвали активное производство и разработки новых видов. Оказалось, что такую форму можно придать любым существующим видам блочных стройматериалов. Полезный эффект будет достигнут непременно, хотя и в разной степени.
По назначению пустотные блоки бывают:
- фундаментные;
- стеновые;
- облицовочные (лицевые).
Рассмотрим и внимательнее:
Фундаментные пустотные блоки
Это железобетоные конструкции, которые маркируются аббревиатурой ФБП (Фундаментные Блоки Пустотные). Они используются для быстрого строительства сборных опорных систем и фундаментов для зданий и сооружений. Материалом для изготовления являются разные марки плотного бетона. В основном, применяются наиболее прочные виды материалов, способные переносить высокое давление и перепады температур. Используется бетон категорий Т (тяжелый), П (пористый с керамзитным наполнителем) и С (силикатный). Наибольшим спросом пользуются блоки из тяжелого бетона, поскольку они обладают максимальной жесткостью и несущей способностью.
Стандартные габариты ФБП:
- длина — 2380 мм;
- ширина — 400, 500, 600 мм;
- высота — 580 мм.
Для обеспечения заданное прочности толщина стенок составляет не менее 100 мм, а полости не доходят до верха блока на 30 мм. Кроме того, форма пустот не имеет прямых углов — они закруглены в виде небольших куполов. Это придает блокам повышенную конструкционную прочность. Изготавливаются методом вибропрессования, отчего приобретают высокую плотность и прочность. Особенностью ФБП являются точные размеры, позволяющие исключить появление ступенек или неровностей в сборной фундаментной ленте.
Несмотря на высокие показатели, ФБП не пользуются высоким спросом среди индивидуальных застройщиков. Причиной этого является большой вес (800-1170 кг) — блоки невозможно поднять и уложить вручную.
Стеновые пустотные блоки
Стеновые блоки — это самая обширная группа материалов, в состав которой входят изделия из разных материалов:
- бетонные;
- пескобетонные;
- шлакобетонные;
- керамзитобетонные;
- газобетонные;
- пенобетонные;
- полистиролбетонные;
- керамические;
- арболитовые.
Среди этих материалов намеренно не указан пустотелый кирпич, который также является пустотелым строительным блоком. Это сделано во избежание путаницы — керамические блоки имеют много общего с кирпичом, но отличаются соотношением полостей и массива, размерами и технологией производства. Если кирпич обжигают в печах, то керамические блоки строительные проходят высокотехнологичную обработку в специальных индукционных камерах. Полученные свойства ничем не уступают показателям кирпича, а во многом — превосходят его. Соотношение полостей и массива у керамических блоков составляет 50-72%, тогда как у пустотного кирпича этот показатель не превышает 25-42%. Габариты блоков в 2-19 раз больше размеров кирпича.
Такое преимущество вызвало волну высокого спроса на блоки, хотя на востребованность кирпича это практически не повлияло. В крупных городах (Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург и т. д.) керамические пустотные блоки имеются в продаже в большом количестве, но в небольших населенных пунктах их приобрести сложнее, чем кирпич. Это уравновешивает спрос между двумя видами.
Другие виды пустотных блоков обладают общими показателями, типичными для использованного материала (с поправкой на форму и дополнительные качества). При этом, габариты и геометрия полнотелых и пустотных (их еще называют щелевыми) блоков полностью совпадают. Это позволяет при необходимости использовать те и другие элементы в составе одной кладки.
Отделочные пустотные блоки
Отделочные или наборные блоки используются при строительстве заборов, наружных декоративных элементов, участков стен с архитектурными элементами. Чаще всего они представляют собой несъемную опалубку, внутренние полости которой заливаются бетоном, а наружная поверхность оформлена в том или ином декоративном стиле.
Кроме того, к отделочным пустотным элементам можно отнести лицевой кирпич и некоторые виды керамических блоков. Все они отличаются от обычной облицовки тем, что обладают высокими механическими качествами и не нуждаются в несущей (опорной) системе. Это строительные блоки, которые не нуждаются в последующей отделке и придают постройке завершенный, привлекательный вид.
Необходимо иметь в виду, что отделочные блоки изготавливаются только из материалов, устойчивых к воздействию влаги. Поэтому, среди них нет элементов из газо- и пенобетона, арболитовых или пескобетонных изделий. Помимо стойкости к воде, материал должен обладать собственной привлекательностью, поэтому выбор ограничен.
Достоинства и недостатки пустотных блоков
Преимуществами пустотных блоков перед полнотелыми элементами следует считать:
- малый вес. Это важное преимущество, обеспечивающее удобство погрузо-разгрузочных работ, а также облегчающее подачу материала во время укладки. Кроме этого, снижается нагрузка на фундамент;
- экономичность. Малый вес блоков позволяет уменьшить мощность опорной конструкции. Если учесть, что ее стоимость составляет около 40% от общей сметы строительства, экономия может составить значительную сумму;
- наличие пустот позволяет эффективно сохранять тепловую энергию, что обеспечивает заметную экономию на обогреве дома;
- в полостях удобно размещать каналы для вентиляции, прокладки коммуникаций или элементов армирования.
Однако, есть и недостатки:
- наличие полостей ослабляет механические свойства блока. Это обстоятельство требует предварительного расчета. Нормативами ограничена высота построек из пустотных блоков — не более 8 м (или 3 этажа);
- стеновые блоки не могут быть использованы для изготовления сборных фундаментов. В некоторых случаях из них можно строить цоколь, если он не погружен в грунт, а нагрузка сравнительно невелика;
- стены из пустотных блоков плохо держат крепежные элементы. Необходимо использовать специальные анкера и дюбели, но лучше всего устанавливать мебель и технику на собственные опорные конструкции (рамки или стойки).
Некоторые из недостатков можно обойти, если использовать комбинированную укладку пустотных и полнотелых блоков. Однако, этот вариант необходимо просчитать заранее, чтобы равномерно распределить нагрузку на опорную систему.
Как выбрать
Пустотные блоки строительные — востребованный и перспективный материал. Именно поэтому его изготовлением занимаются не только надежные и известные компании, но и различные фирмы гаражного уровня. В продаже могут оказаться изделия низкого качества, не соответствующие нормативным требованиям и попросту опасные для строительства.
Поэтому, выбирая материал, надо в первую очередь обратить внимание на сопроводительную документацию. В частности, надо попросить продавца предоставить сертификаты качества и соответствия. Если блоки выпущены надежной фирмой, эти документы всегда имеются в наличии, и продавец их предоставит без проблем. Однако, если он не может предоставить сертификаты, затрудняется в изложении технических характеристик или не может указать производителя, лучше отказаться от покупки и поискать в другом магазине.