Качество строительства
Потребность в более широкой палитре средств архитектурно-художественной выразительности и эффективного утепления жилых и административных зданий закономерна, но попытки ее реализации наталкиваются на проблему недостатка соответствующих материалов. В поиске новых путей формообразования при массовом строительстве наиболее доступным остается использование выразительных возможностей уже достаточно известных материалов: бетона, керамики, стекла, металла, мрамора, гранита, возможности которых хорошо изучены и апробированы.
Изготовление бетонных изделий по способу вибропрессования связано не только с малогабаритностью изделий, но и со сложностью создания разнообразных их конфигураций. Даже наиболее совершенное оборудование фирм "Hess" (Германия) и "Besser" (США) не позволяет оперативно и без значительных затрат осуществлять выпуск новых изделий при том, что их форма вписывается в технические характеристики вышеуказанных вибропрессов. В таких условиях архитекторам не остается большого выбора, о чем нетрудно догадаться, знакомясь с новыми проектами.
Обратимся к стеновым панелям, хорошо зарекомендовавшим себя в строительном производстве с точки зрения как рационального расхода материалов, так и эффективного использования техники и трудовых ресурсов при их монтаже. Внутренний слой панели из тяжелого или плотного бетона на пористых заполнителях имеет высокую прочность и воспринимает основную часть нагрузки от вышерасположенных этажей. Утеплитель и отделочный слой не испытывают заметных нагрузок, в результате чего возможен широкий выбор указанных составляющих. При этом влагоемкие утеплители перед формованием панелей могут быть пакетированы - помещены в оболочку из водонепроницаемых материалов (пергамин, рубероид).
Соединение 2 или 3 слоев с использованием гибких металлических связей способствует сохранению теплоизоляционных свойств панелей. Однако сопутствующие этому мокрые процессы с использованием дорогостоящих форм вынуждают отказываться от применения этих стеновых материалов. Необходимость в стальной арматуре для создания вертикального каркаса и сетки в облицовочном слое делает эту технологию узкоспециализированной. В то же время хорошо известны преимущества склеивания. Помимо того, что не ухудшаются механические свойства подобных соединений по отношению к исходным элементам, а также их внешний вид, повышается надежность конструкций, снижается их масса, обеспечивается герметичность швов.
Об эффективности применения клея при изготовлении 3-слойных панелей говорится в описании изобретения "Трехслойная панель" (авторское свидетельство № 1268432, А-1 Е04С 2/22). В частности, наружные слои панелей выполняются из листового конструкционного материала. Прочность панелей обеспечивается с помощью размещения в клеевом слое между наружными слоями и изоляционными прокладками армирующих прокладок, а в слое утеплителя - жестких распорок, выполненных в виде стержней с площадками на одном из концов.
Каково положение, сложившееся сегодня в РБ во всем, что касается применения клеев в строительстве? Вероятно, при необходимости их предложение сможет удовлетворить спрос. Будет ли это экономически целесообразным в каждом случае? Все зависит от применяемой технологии. Автор настоящей статьи имеет патент РБ на изобретение, основанное на применении клеевых процессов при изготовлении строительных конструкций. В этом случае принятие подобного технического решения представляется вполне оправданным.
Суть этой технологии - в том, что заготовки из листового материала соединяются посредством клея с образованием стеновых материалов пазогребневой конструкции типа "сэндвич". В качестве гибких связей выступают пластмассовые детали с герметизирующими шайбами.
Технология позволяет получать комплексную конструкцию, включающую материалы различной функциональной ориентации, в том числе выполняющие тепло-, звуко-, паро- и воздухоизоляционные функции.
Преимущество этих конструкций состоит в возможности широкого их применения в различных климатических зонах и условиях эксплуатации.
Рассмотрим устройство одного из таких элементов. Несущая часть (со стороны помещения) выполнена из высокопрочного бетона, имеющего слой пароизоляции, причем возле отопительных радиаторов - с применением алюминиевой фольги. Этот изолирующий материал отличается высокими показателями не только паро- и воздухоизоляции, но и теплоизоляции.
Большая часть потока лучистой теплоты, падающего на поверхность фольги, отражается, благодаря чему уменьшаются теплопотери через ограждение. Размещение алюминиевой фольги на границе с воздушной прослойкой значительно (в 1,5-2,5 раза) увеличивает ее теплоизолирующие свойства. Поэтому целесообразно располагать в зоне ограждающей конструкции, находящейся за алюминиевой фольгой, сотопласты.
Сотопласты могут быть изготовлены путем склеивания гофрированных листов крафтбумаги, хлопчатобумажной ткани, стеклоткани, асбестбумаги и алюминиевой фольги, пропитанных фенолформальдегидными или полиэфирными полимерами. Размеры сотовых ячеек - от 12 до 25 мм.
Размещение в указанных местах вместо сотопластов пенополистирола или волокнистого утеплителя будет также препятствовать прохождению наружу теплового потока. Тем самым будет повышаться температура как в толще стены, так и на ее поверхности. Во избежание насыщения утеплителя влагой производится его гидрофобизация на поверхности, контактирующей с наружным слоем. Иначе возникает вероятность выпадения конденсата в зимнее время.
Облицовочный слой, следующий за изолирующим, может быть так же, как и несущий, выполнен из нескольких листов, склеенных между собой с образованием пазогребневой конструкции. На рис. 1 представлена конструкция небольшого теплоизоляционного составного блока. Следует учитывать, что слои синтетического клея, перемежающие склеиваемые поверхности, также играют определенную изолирующую роль.
На фоне традиционных описанная технология может показаться громоздкой. Действительно, чего проще выполнить несущий конструктивный слой из плотных однослойных панелей или из штучных материалов, обеспечив ему пароизоляцию со стороны помещения, а за несущим слоем разместить эффективный утеплитель и смонтировать облицовку. С этим можно было бы согласиться, если бы не существование некоторых нюансов, усложняющих эффективное выполнение тех или иных элементов ограждения по традиционной технологии. В частности, бетонная конструктивная часть ограждения может иметь различные размеры и конфигурации. В условиях индивидуального проектирования это потребует значительного запаса дорогостоящих стальных форм, использование которых, естественно, будет носить эпизодический характер. Соответственно удорожание строительства неизбежно.
В проекты чаще всего закладываются утеплители из полистирольного пенопласта и штапельного волокна. Эти изоляционные материалы - либо импортные, либо изготавливаются из импортного сырья. Применение же других теплоизоляционных материалов потребует нового формообразующего оборудования. Следует отметить, что в РБ имеется достаточно сырья для производства теплоизоляционных материалов, например на основе древесноволокнистых плит, изготавливаемых из измельченной и химически обработанной древесины. При плотности 150 кг/м3 они имеют коэффициент теплопроводности 0,055 Вт/(м•°С).
Здания с облицовкой из строительного кирпича можно встретить не только в крупных городах, но и в поселках РБ. Широкое применение этой облицовки связано с ее долговечностью и небольшими эксплуатационными затратами. Несмотря на это от применения данного типа облицовки вследствие ее высокой стоимости воздерживаются даже в относительно богатых странах. Достаточно успешно в странах Запада применяются материалы, имитирующие каменную кладку (см. "СиН" № 5 от 4 февраля 1997 г., с. 5).
Как показывают наблюдения, разрушение облицовки из строительного кирпича происходит из-за проникновения в нее влаги по причине плохого заполнения кладочных швов строительным раствором. Кроме того, при очистке лицевой поверхности кирпича от строительного раствора после расшивки швов не только теряется блеск, но и появляются выколы.
Согласно авторитетным источникам, облицовочные работы (особенно отделка фасадов) по своей трудоемкости составляют 30-40% суммарных трудозатрат при возведении зданий и сооружений. Хорошее выполнение этих работ позволяет сэкономить средства на эксплуатационных расходах и ремонтах. В частности, очень важно не допустить осыпания плитки с фасадов жилых и общественных зданий.
Исследованиями, проведенными в Санкт-Петербурге Г. М. Зайцевым и другими, выявлено, что керамическая плитка размерами 48х48 мм отслаивалась через 5-7 лет, через 16-18 лет площадь отслаивания составляла 16-32% площади панелей (доходя на некоторых панелях до 46-64%). Это объясняется несколькими причинами: низкой прочностью сцепления облицовочных плиток с основанием; малой паропроницаемостью облицовочного слоя, что вызывает накапливание влаги в зоне контакта облицовки и конструкции, при низких температурах ведущее к отслаиванию плитки; разницей коэффициентов линейного расширения бетона и облицовочной плитки, как керамической, так и стеклянной.
В результате исследований было предложено производить облицовку крупноразмерными плитками, защемляя их в конструктивном слое бетона ограждения. Вместе с тем приходится наблюдать, как осыпается и крупноразмерная плитка, оставляя после себя темно-серые пятна. Существует мнение, что применяемый строительный раствор позволяет влаге просачиваться и заполнять поры между стеной и плиткой. При низких температурах это приводит к вспучиванию, а затем и к отслаиванию облицовки. В связи с этим возникла идея применения связующего слоя толщиной 2 мм (вместо 20 мм) из соответствующего материала.
Подытожив вышеизложенное, легко прийти к выводу, что более привлекателен сухой способ облицовки с применением листовых облицовочных материалов. Во-первых, это позволяет производить облицовочные работы круглогодично при высоких и низких температурах. Во-вторых, становятся возможными уменьшение площади стыковочных швов и механизация монтажных работ.
В Германии для облицовки наружных стен без мокрых процессов в районах с повышенной влажностью и низкими температурами изготавливают специальные глазурованные плитки, размеры которых соответствуют определенному модулю. Способ крепления этих плиток состоит в следующем. Кирпичная или бетонная поверхность сначала облицовывается плитным утеплителем, а затем на некотором расстоянии от него к стене с помощью дюбелей крепится металлическая сетка. Далее к сетке при помощи специальных прижимных устройств крепится керамическая плитка. В процессе облицовки между тыльной стороной плиток и утеплителем создается воздушная прослойка, обеспечивающая необходимую вентиляцию. Прижимы выполняют также декоративные функции.
Как правило, облицовочные работы стараются совмещать с теплоизоляционными.
В Дании для облицовки сухим способом используют плоские и волнистые листы или штампованный алюминий. Облицовка производится совместно с утеплением. Кирпичная и бетонная поверхности сначала облицовываются жесткими минераловатными плитами, прикрепляемыми к наружным стенам с помощью анкеров-дюбелей. Эти плиты могут монтироваться и по деревянной обрешетке.
Вышеприведенная информация не претендует на новизну. Нужно полагать, описанные технологии постоянно совершенствуются. Одним из путей движения в данном направлении является применение в качестве утеплителя и облицовки одного материала. Например, в Болгарии известны двухслойные стеновые панели, внутренний несущий слой которых изготавливается из железобетона, а утеплитель и облицовка представлены одним материалом - цветным пеностеклом.
Следует отметить, что в РБ имеются производственные мощности, выпускающие пеностекло (например, стеклозавод в г.п. Костюковка близ Гомеля). Если окажется возможным облицовывать плиты из этого материала декоративной пленкой - аналогом пенодекора, то можно будет ожидать определенного снижения затрат в строительстве.
В странах, где развита стекольная промышленность, выпускаются стеклянно-мозаичные плиты, изготавливаемые методом прессования из стекольной шихты, состоящей из кварцевого песка, стеклянной крошки или боя легкоплавкого стекла. Прессованные плиты обжигают в печах до полного стеклования.
В Германии для отделки фасадов используются керамические плиты (кераион). Наибольшие размеры - 1,6х1,25 м при толщине 8 мм. Удельная масса - 16 кг/м2.
До недавнего времени в европейских странах для облицовки ограждающих конструкций широко использовались цветные асбестоцементные листы. В настоящее время во многих случаях они сняты с производства из-за вредности содержащегося в них асбеста. Когда этот материал не создает экологических проблем, целесообразно использовать его в соответствии с требованиями СНиП. Асбестоцементные листы могут рассматриваться как эффективный отделочный материал в массовом строительстве. В связи с этим следует отметить его положительные и отрицательные свойства.
К положительным свойствам данного материала могут быть отнесены его жесткость, наличие опыта изготовления его в виде крупных плоских и профилированных листов, снабженных ребрами, возможность управления его свойствами, а также возможность его окраски и изготовления с окрашенной массой.
К отрицательным - высокие влагопоглощение, усадка и ползучесть, а также коробление и недостаточно прочная связь между слоями.
До перехода на новые нормы теплосопротивления (СНиП 3-79** и СНБ 2.01.01-93) в РБ достаточной в теплотехническом отношении считалась стена из керамического кирпича толщиной 51 см со сплошной кладкой. При этом штучный материал выполнял роль и несущего, и утепляющего. Для того чтобы сегодня соответствовать этим требованиям, стена должна быть по крайней мере вдвое толще. Это невыгодно во многих отношениях. Поэтому неизбежным становится четкое функциональное разделение различных видов материалов. Опубликованные исследования по данному вопросу свидетельствуют, что в части теплового сопротивления минераловатный утеплитель толщиной 1 см заменяет кирпичную кладку толщиной 10-12 см либо керамзитобетон толщиной 5-7 см.
Расход топлива на производство теплоизоляционных материалов в 10-11 раз ниже, чем на взаимозаменяемый по термосопротивлению керамический кирпич. При этом трудоемкость уменьшается в 20-25 раз, а масса готовой продукции - в 20 раз.
Тем не менее в настоящее время сборная кладка уступает монолитной в герметичности. Увеличение за счет этого звукопроницаемости снижает комфортность жилища. Влагопроницаемость и воздухопроницаемость ведут к увеличению теплопроводности ограждения и, соответственно, к увеличению расхода топлива, поскольку при увлажнении материала его поры заполняются водой, коэффициент теплопроводности которой в 20 раз больше, чем воздуха. Кроме того, проникновение влаги и влажного воздуха вместе с агрессивными газами вызывает активную коррозию материалов ограждения (утеплителя, крепежных деталей и так далее).
На рис. 2 представлен штучный материал - строительный блок, включающий герметичную оболочку, в которой размещен изоляционный материал. Им может быть пенопласт, волокнистый утеплитель, сотопласты и вспенивающиеся жидкости. Наличие у блока пазов и выступов обеспечивает возможность стыковки без образования мостиков холода. Центральные части строительного блока (рис. 3) стыкуются друг с другом, а также с крышками (рис. 4 и 5), которые используются главным образом в угловой кладке либо при изготовлении панелей (рис. 6).
С целью повышения технологичности изготовления ограждения и улучшения его теплоизоляционных свойств постельные поверхности имеют корытообразную форму для размещения теплоизоляционных вкладышей и арматуры в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
По мере изготовления панели из строительных блоков осуществляется обжатие их по периметру с помощью стальной арматуры, натягиваемой на упоры уголков с помощью гаек. Выступающие концы арматуры могут быть использованы в качестве анкеров при омоноличивании стыков.
Данная конструкция строительного блока позволяет обеспечить герметичность, не прибегая к мокрым процессам, как это происходит при изготовлении железобетонных трехслойных панелей.
Известно, что если величина суммарного объема пустот в штучном материале находится в пределах 15-20%, его теплотехнические показатели мало отличаются от показателей сплошного камня. Однако при превышении толщины воздушных прослоек, равной 15-20 мм, их термическое сопротивление почти не увеличивается. В то же время изготовление равномерно распределенных пустот технологически не всегда возможно.
Производство кладочных материалов с максимально возможной пустотностью не исключает появления мостиков холода, создаваемых поперечными стенками (перегородками).
Уменьшению количества поперечных стенок в кладке способствует конструкция строительного блока, показанного на рис. 7. Две его части (рис. 8 и 9) формуются самостоятельно. Соединение в кладке (рис. 10) делает их обычными пустотелыми штучными материалами.
Пазы и выступы на торцах блоков не только увеличивают прочность кладки при воздействии поперечных нагрузок, но и защищают интерьер от проникновения влаги и продувания. Аналогичные пазы и выступы имеются на постельных поверхностях блоков. Для обеспечения герметичности швов кладки используется клей. Пустотность таких блоков составляет около 80%. Заполнение их теплоизоляционным материалом позволяет эффективно использовать как прочностные свойства самого блока, так и изоляционные свойства заполнителей.
Применение указанного блока позволяет успешно решать задачи прокладки коммуникаций (силовые и слаботочные кабели, горячее и холодное водоснабжение). Пример - на рис. 11. Кладка из таких блоков уменьшает стоимость ограждения за счет снижения материалоемкости и трудоемкости, применения недорогих утеплителей и умелого использования воздушных прослоек.
Николай МЕЛЬНИКОВ
Изготовление бетонных изделий по способу вибропрессования связано не только с малогабаритностью изделий, но и со сложностью создания разнообразных их конфигураций. Даже наиболее совершенное оборудование фирм "Hess" (Германия) и "Besser" (США) не позволяет оперативно и без значительных затрат осуществлять выпуск новых изделий при том, что их форма вписывается в технические характеристики вышеуказанных вибропрессов. В таких условиях архитекторам не остается большого выбора, о чем нетрудно догадаться, знакомясь с новыми проектами.
Обратимся к стеновым панелям, хорошо зарекомендовавшим себя в строительном производстве с точки зрения как рационального расхода материалов, так и эффективного использования техники и трудовых ресурсов при их монтаже. Внутренний слой панели из тяжелого или плотного бетона на пористых заполнителях имеет высокую прочность и воспринимает основную часть нагрузки от вышерасположенных этажей. Утеплитель и отделочный слой не испытывают заметных нагрузок, в результате чего возможен широкий выбор указанных составляющих. При этом влагоемкие утеплители перед формованием панелей могут быть пакетированы - помещены в оболочку из водонепроницаемых материалов (пергамин, рубероид).
Соединение 2 или 3 слоев с использованием гибких металлических связей способствует сохранению теплоизоляционных свойств панелей. Однако сопутствующие этому мокрые процессы с использованием дорогостоящих форм вынуждают отказываться от применения этих стеновых материалов. Необходимость в стальной арматуре для создания вертикального каркаса и сетки в облицовочном слое делает эту технологию узкоспециализированной. В то же время хорошо известны преимущества склеивания. Помимо того, что не ухудшаются механические свойства подобных соединений по отношению к исходным элементам, а также их внешний вид, повышается надежность конструкций, снижается их масса, обеспечивается герметичность швов.
Об эффективности применения клея при изготовлении 3-слойных панелей говорится в описании изобретения "Трехслойная панель" (авторское свидетельство № 1268432, А-1 Е04С 2/22). В частности, наружные слои панелей выполняются из листового конструкционного материала. Прочность панелей обеспечивается с помощью размещения в клеевом слое между наружными слоями и изоляционными прокладками армирующих прокладок, а в слое утеплителя - жестких распорок, выполненных в виде стержней с площадками на одном из концов.
Каково положение, сложившееся сегодня в РБ во всем, что касается применения клеев в строительстве? Вероятно, при необходимости их предложение сможет удовлетворить спрос. Будет ли это экономически целесообразным в каждом случае? Все зависит от применяемой технологии. Автор настоящей статьи имеет патент РБ на изобретение, основанное на применении клеевых процессов при изготовлении строительных конструкций. В этом случае принятие подобного технического решения представляется вполне оправданным.
Суть этой технологии - в том, что заготовки из листового материала соединяются посредством клея с образованием стеновых материалов пазогребневой конструкции типа "сэндвич". В качестве гибких связей выступают пластмассовые детали с герметизирующими шайбами.
Технология позволяет получать комплексную конструкцию, включающую материалы различной функциональной ориентации, в том числе выполняющие тепло-, звуко-, паро- и воздухоизоляционные функции.
Преимущество этих конструкций состоит в возможности широкого их применения в различных климатических зонах и условиях эксплуатации.
Рассмотрим устройство одного из таких элементов. Несущая часть (со стороны помещения) выполнена из высокопрочного бетона, имеющего слой пароизоляции, причем возле отопительных радиаторов - с применением алюминиевой фольги. Этот изолирующий материал отличается высокими показателями не только паро- и воздухоизоляции, но и теплоизоляции.
Большая часть потока лучистой теплоты, падающего на поверхность фольги, отражается, благодаря чему уменьшаются теплопотери через ограждение. Размещение алюминиевой фольги на границе с воздушной прослойкой значительно (в 1,5-2,5 раза) увеличивает ее теплоизолирующие свойства. Поэтому целесообразно располагать в зоне ограждающей конструкции, находящейся за алюминиевой фольгой, сотопласты.
Сотопласты могут быть изготовлены путем склеивания гофрированных листов крафтбумаги, хлопчатобумажной ткани, стеклоткани, асбестбумаги и алюминиевой фольги, пропитанных фенолформальдегидными или полиэфирными полимерами. Размеры сотовых ячеек - от 12 до 25 мм.
Размещение в указанных местах вместо сотопластов пенополистирола или волокнистого утеплителя будет также препятствовать прохождению наружу теплового потока. Тем самым будет повышаться температура как в толще стены, так и на ее поверхности. Во избежание насыщения утеплителя влагой производится его гидрофобизация на поверхности, контактирующей с наружным слоем. Иначе возникает вероятность выпадения конденсата в зимнее время.
Облицовочный слой, следующий за изолирующим, может быть так же, как и несущий, выполнен из нескольких листов, склеенных между собой с образованием пазогребневой конструкции. На рис. 1 представлена конструкция небольшого теплоизоляционного составного блока. Следует учитывать, что слои синтетического клея, перемежающие склеиваемые поверхности, также играют определенную изолирующую роль.
На фоне традиционных описанная технология может показаться громоздкой. Действительно, чего проще выполнить несущий конструктивный слой из плотных однослойных панелей или из штучных материалов, обеспечив ему пароизоляцию со стороны помещения, а за несущим слоем разместить эффективный утеплитель и смонтировать облицовку. С этим можно было бы согласиться, если бы не существование некоторых нюансов, усложняющих эффективное выполнение тех или иных элементов ограждения по традиционной технологии. В частности, бетонная конструктивная часть ограждения может иметь различные размеры и конфигурации. В условиях индивидуального проектирования это потребует значительного запаса дорогостоящих стальных форм, использование которых, естественно, будет носить эпизодический характер. Соответственно удорожание строительства неизбежно.
В проекты чаще всего закладываются утеплители из полистирольного пенопласта и штапельного волокна. Эти изоляционные материалы - либо импортные, либо изготавливаются из импортного сырья. Применение же других теплоизоляционных материалов потребует нового формообразующего оборудования. Следует отметить, что в РБ имеется достаточно сырья для производства теплоизоляционных материалов, например на основе древесноволокнистых плит, изготавливаемых из измельченной и химически обработанной древесины. При плотности 150 кг/м3 они имеют коэффициент теплопроводности 0,055 Вт/(м•°С).
Здания с облицовкой из строительного кирпича можно встретить не только в крупных городах, но и в поселках РБ. Широкое применение этой облицовки связано с ее долговечностью и небольшими эксплуатационными затратами. Несмотря на это от применения данного типа облицовки вследствие ее высокой стоимости воздерживаются даже в относительно богатых странах. Достаточно успешно в странах Запада применяются материалы, имитирующие каменную кладку (см. "СиН" № 5 от 4 февраля 1997 г., с. 5).
Как показывают наблюдения, разрушение облицовки из строительного кирпича происходит из-за проникновения в нее влаги по причине плохого заполнения кладочных швов строительным раствором. Кроме того, при очистке лицевой поверхности кирпича от строительного раствора после расшивки швов не только теряется блеск, но и появляются выколы.
Согласно авторитетным источникам, облицовочные работы (особенно отделка фасадов) по своей трудоемкости составляют 30-40% суммарных трудозатрат при возведении зданий и сооружений. Хорошее выполнение этих работ позволяет сэкономить средства на эксплуатационных расходах и ремонтах. В частности, очень важно не допустить осыпания плитки с фасадов жилых и общественных зданий.
Исследованиями, проведенными в Санкт-Петербурге Г. М. Зайцевым и другими, выявлено, что керамическая плитка размерами 48х48 мм отслаивалась через 5-7 лет, через 16-18 лет площадь отслаивания составляла 16-32% площади панелей (доходя на некоторых панелях до 46-64%). Это объясняется несколькими причинами: низкой прочностью сцепления облицовочных плиток с основанием; малой паропроницаемостью облицовочного слоя, что вызывает накапливание влаги в зоне контакта облицовки и конструкции, при низких температурах ведущее к отслаиванию плитки; разницей коэффициентов линейного расширения бетона и облицовочной плитки, как керамической, так и стеклянной.
В результате исследований было предложено производить облицовку крупноразмерными плитками, защемляя их в конструктивном слое бетона ограждения. Вместе с тем приходится наблюдать, как осыпается и крупноразмерная плитка, оставляя после себя темно-серые пятна. Существует мнение, что применяемый строительный раствор позволяет влаге просачиваться и заполнять поры между стеной и плиткой. При низких температурах это приводит к вспучиванию, а затем и к отслаиванию облицовки. В связи с этим возникла идея применения связующего слоя толщиной 2 мм (вместо 20 мм) из соответствующего материала.
Подытожив вышеизложенное, легко прийти к выводу, что более привлекателен сухой способ облицовки с применением листовых облицовочных материалов. Во-первых, это позволяет производить облицовочные работы круглогодично при высоких и низких температурах. Во-вторых, становятся возможными уменьшение площади стыковочных швов и механизация монтажных работ.
В Германии для облицовки наружных стен без мокрых процессов в районах с повышенной влажностью и низкими температурами изготавливают специальные глазурованные плитки, размеры которых соответствуют определенному модулю. Способ крепления этих плиток состоит в следующем. Кирпичная или бетонная поверхность сначала облицовывается плитным утеплителем, а затем на некотором расстоянии от него к стене с помощью дюбелей крепится металлическая сетка. Далее к сетке при помощи специальных прижимных устройств крепится керамическая плитка. В процессе облицовки между тыльной стороной плиток и утеплителем создается воздушная прослойка, обеспечивающая необходимую вентиляцию. Прижимы выполняют также декоративные функции.
Как правило, облицовочные работы стараются совмещать с теплоизоляционными.
В Дании для облицовки сухим способом используют плоские и волнистые листы или штампованный алюминий. Облицовка производится совместно с утеплением. Кирпичная и бетонная поверхности сначала облицовываются жесткими минераловатными плитами, прикрепляемыми к наружным стенам с помощью анкеров-дюбелей. Эти плиты могут монтироваться и по деревянной обрешетке.
Вышеприведенная информация не претендует на новизну. Нужно полагать, описанные технологии постоянно совершенствуются. Одним из путей движения в данном направлении является применение в качестве утеплителя и облицовки одного материала. Например, в Болгарии известны двухслойные стеновые панели, внутренний несущий слой которых изготавливается из железобетона, а утеплитель и облицовка представлены одним материалом - цветным пеностеклом.
Следует отметить, что в РБ имеются производственные мощности, выпускающие пеностекло (например, стеклозавод в г.п. Костюковка близ Гомеля). Если окажется возможным облицовывать плиты из этого материала декоративной пленкой - аналогом пенодекора, то можно будет ожидать определенного снижения затрат в строительстве.
В странах, где развита стекольная промышленность, выпускаются стеклянно-мозаичные плиты, изготавливаемые методом прессования из стекольной шихты, состоящей из кварцевого песка, стеклянной крошки или боя легкоплавкого стекла. Прессованные плиты обжигают в печах до полного стеклования.
В Германии для отделки фасадов используются керамические плиты (кераион). Наибольшие размеры - 1,6х1,25 м при толщине 8 мм. Удельная масса - 16 кг/м2.
До недавнего времени в европейских странах для облицовки ограждающих конструкций широко использовались цветные асбестоцементные листы. В настоящее время во многих случаях они сняты с производства из-за вредности содержащегося в них асбеста. Когда этот материал не создает экологических проблем, целесообразно использовать его в соответствии с требованиями СНиП. Асбестоцементные листы могут рассматриваться как эффективный отделочный материал в массовом строительстве. В связи с этим следует отметить его положительные и отрицательные свойства.
К положительным свойствам данного материала могут быть отнесены его жесткость, наличие опыта изготовления его в виде крупных плоских и профилированных листов, снабженных ребрами, возможность управления его свойствами, а также возможность его окраски и изготовления с окрашенной массой.
К отрицательным - высокие влагопоглощение, усадка и ползучесть, а также коробление и недостаточно прочная связь между слоями.
До перехода на новые нормы теплосопротивления (СНиП 3-79** и СНБ 2.01.01-93) в РБ достаточной в теплотехническом отношении считалась стена из керамического кирпича толщиной 51 см со сплошной кладкой. При этом штучный материал выполнял роль и несущего, и утепляющего. Для того чтобы сегодня соответствовать этим требованиям, стена должна быть по крайней мере вдвое толще. Это невыгодно во многих отношениях. Поэтому неизбежным становится четкое функциональное разделение различных видов материалов. Опубликованные исследования по данному вопросу свидетельствуют, что в части теплового сопротивления минераловатный утеплитель толщиной 1 см заменяет кирпичную кладку толщиной 10-12 см либо керамзитобетон толщиной 5-7 см.
Расход топлива на производство теплоизоляционных материалов в 10-11 раз ниже, чем на взаимозаменяемый по термосопротивлению керамический кирпич. При этом трудоемкость уменьшается в 20-25 раз, а масса готовой продукции - в 20 раз.
Тем не менее в настоящее время сборная кладка уступает монолитной в герметичности. Увеличение за счет этого звукопроницаемости снижает комфортность жилища. Влагопроницаемость и воздухопроницаемость ведут к увеличению теплопроводности ограждения и, соответственно, к увеличению расхода топлива, поскольку при увлажнении материала его поры заполняются водой, коэффициент теплопроводности которой в 20 раз больше, чем воздуха. Кроме того, проникновение влаги и влажного воздуха вместе с агрессивными газами вызывает активную коррозию материалов ограждения (утеплителя, крепежных деталей и так далее).
На рис. 2 представлен штучный материал - строительный блок, включающий герметичную оболочку, в которой размещен изоляционный материал. Им может быть пенопласт, волокнистый утеплитель, сотопласты и вспенивающиеся жидкости. Наличие у блока пазов и выступов обеспечивает возможность стыковки без образования мостиков холода. Центральные части строительного блока (рис. 3) стыкуются друг с другом, а также с крышками (рис. 4 и 5), которые используются главным образом в угловой кладке либо при изготовлении панелей (рис. 6).
С целью повышения технологичности изготовления ограждения и улучшения его теплоизоляционных свойств постельные поверхности имеют корытообразную форму для размещения теплоизоляционных вкладышей и арматуры в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
По мере изготовления панели из строительных блоков осуществляется обжатие их по периметру с помощью стальной арматуры, натягиваемой на упоры уголков с помощью гаек. Выступающие концы арматуры могут быть использованы в качестве анкеров при омоноличивании стыков.
Данная конструкция строительного блока позволяет обеспечить герметичность, не прибегая к мокрым процессам, как это происходит при изготовлении железобетонных трехслойных панелей.
Известно, что если величина суммарного объема пустот в штучном материале находится в пределах 15-20%, его теплотехнические показатели мало отличаются от показателей сплошного камня. Однако при превышении толщины воздушных прослоек, равной 15-20 мм, их термическое сопротивление почти не увеличивается. В то же время изготовление равномерно распределенных пустот технологически не всегда возможно.
Производство кладочных материалов с максимально возможной пустотностью не исключает появления мостиков холода, создаваемых поперечными стенками (перегородками).
Уменьшению количества поперечных стенок в кладке способствует конструкция строительного блока, показанного на рис. 7. Две его части (рис. 8 и 9) формуются самостоятельно. Соединение в кладке (рис. 10) делает их обычными пустотелыми штучными материалами.
Пазы и выступы на торцах блоков не только увеличивают прочность кладки при воздействии поперечных нагрузок, но и защищают интерьер от проникновения влаги и продувания. Аналогичные пазы и выступы имеются на постельных поверхностях блоков. Для обеспечения герметичности швов кладки используется клей. Пустотность таких блоков составляет около 80%. Заполнение их теплоизоляционным материалом позволяет эффективно использовать как прочностные свойства самого блока, так и изоляционные свойства заполнителей.
Применение указанного блока позволяет успешно решать задачи прокладки коммуникаций (силовые и слаботочные кабели, горячее и холодное водоснабжение). Пример - на рис. 11. Кладка из таких блоков уменьшает стоимость ограждения за счет снижения материалоемкости и трудоемкости, применения недорогих утеплителей и умелого использования воздушных прослоек.
Николай МЕЛЬНИКОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 02 за 1998 год в рубрике качество
