Рис. 11. Стеновые блоки: а – газобетонный; б – пенобетонный; в – керамзитобетонный

Еще одной разновидностью стеновых блоков являются так называемые теплоэффективные блоки с трехслойной структурой (рис. 12): внутренний образуется из поризованного керамзитобетона (класс В10–12, плотность 900–1100 кг/м3), наружный (защитно-декоративный) – из керамзитобетона (класс В15–20, плотность 1600–1700 кг/м3) и промежуточный – из пенополистирола (толщина 120 мм).

Пенополистиролбетон (теплолит) отличается ячеистой структурой и низкой плотностью: до 250–600 кг/м3 (весит в два раза меньше, чем блок из газобетона). Он представляет собой строительный материал из легкого бетона на основе минерального вяжущего с порами, заполненными частицами вспененного пенополистирола, который выступает в качестве заполнителя. На нашем строительном рынке этот материал появился 25 лет назад (на Западе он известен более 40 лет). Теплолит производится в виде блоков (600 x 375 x 300 мм) и плит (900 x 300 x 100 и 900 x 600 x 100 мм).

Рис. 12. Блоки из пенополистиролбетона: 1 – вставка из пенополистирола; 2 – слой из легкого бетона

Можно выделить следующие достоинства этого материала:

1) высокие теплосберегающие свойства, поэтому затраты на отопление существенно снижаются. В таком доме летом прохладно, а зимой тепло;

2) хорошие звуко– и гидроизоляционные качества. Материал хорошо поглощает шумы, поэтому из него строятся отличные межкомнатные перегородки;

3) прочность;

4) легкость обработки и удобство в работе;

5) экологичность;

6) негорючесть;

7) морозостойкость;

8) долговечность (более 50 лет);

9) биоинертность (на нем не размножаются вредные микроорганизмы и грибы);

10) устойчивость к УФ-излучению.

Основные технические параметры пенополистиролбетона представлены в табл. 2.

К сказанному следует добавить, что стены из пенополистиролбетонных блоков обходятся примерно в 1,5–2 раза дешевле, чем ограждающие конструкции из ячеистых бетонов и кирпича. Поскольку они более тонкие, то увеличивается полезная площадь помещения.

По сравнению с кирпичными стенами пенополистиролбетонные возводятся в 10 раз быстрее (например, на один этаж коттеджа у трех-четырех рабочих уходит 3–4 дня, т. е. трудозатраты снижаются, а производительность труда возрастает). Это объясняется тем, что один блок, который весит 22 кг, кладется вместо 17 кирпичей, при этом стена толщиной 300 мм по своим характеристикам соответствует двухметровой кирпичной стене. Кроме того, легкие стены не нуждаются в усилении фундамента, вследствие чего его материалоемкость уменьшается на 20–25 %.

Блоки отличаются высокой технологичностью, так как они без труда пилятся, в них прокладывается скрытая проводка, легко забиваются гвозди, вкручиваются шурупы, им можно придать любую геометрическую форму, что сделает здание архитектурно более выразительным.

Поскольку кладка ведется не на растворе, а на клеевой основе, то межблочный шов не превышает 3–4 мм, что препятствует образованию мостиков холода (это дополнительно улучшает теплоизоляционные свойства материала).

Так как блоки имеют малый вес, то при возведении стен не требуется применения тяжелой техники, т. е. снижаются трудозатраты (примерно в 3 раза).

Таблица 2

Основные технические показатели блоковиз пенополистиролбетона

Стены из пенополистиролбетона «дышат», т. е. внутри помещения поддерживается оптимальный воздухообмен, высокая паропроницаемость создает нормальный влажностный режим.

Итак, мы представили те строительные материалы для стен, которым застройщики отдают предпочтение чаще всего. Разумеется, на этом перечень не ограничивается, потому что нередко применяются различные местные материалы. Например, при строительстве одно– или двухэтажного дома используются грунтобетонные камни (320 x 155 x 140 мм), которые являются смесью природного грунта, в частности лесса, лессовых супесей или суглинков (он может быть улучшен за счет введения песка, извести, глины), и вяжущего. Это материал характерен для тех территорий, в которых другие стеновые материалы либо очень дороги, либо отсутствуют. Встречаются блоки на основе торфа, арболита и др.

Следует подчеркнуть, что практически все описанные выше материалы пригодны для возведения межкомнатных перегородок. Добавим только еще гипсовые плиты (76,2 x 305 x 10,2; 76,2 x 305 x 7,6; 76,2 x 305 x 15,2 мм), которые хорошо показали себя в сухих помещениях (влажность не более 70 %). Исходным сырьем для них является гипсовое тесто, в которое вводятся пористые заполнители (шлак, кирпичный бой, опилки и др.).

Прямоугольные плиты имеют гладкие кромки и рифленые поверхности, что улучшает их адгезию со штукатурными материалами.

В заключение предлагаем сводную табл. 3, которая дополнительно поможет вам определиться с выбором того или иного стенового материала.

Таблица 3

Сравнительная характеристика материаловдля возведения стен

Помимо материалов, из которых возводятся стены, застройщику обязательно понадобятся и другие, в частности вяжущие и заполнители.

Задача вяжущих веществ состоит в том, чтобы разрозненные частицы различных материалов соединить в одно целое. По способу твердения (на воздухе или на воздухе и в воде) вяжущие делятся на:

1) воздушные:

а) глина;

б) воздушная известь;

в) гипс;

2) гидравлические:

а) гидравлическая известь;

б) цементы.

Глина – это мягкие землистые вещества, которые образовались в процессе выветривания горных пород. Благодаря различным примесям в своем составе они различаются цветом, например каолин – глина белого цвета.

Будучи затворенной водой, глина становится пластичной массой, которая легко формуется, а в процессе обжига превращается в камнеподобное тело. Эта способность и лежит в основе производства кирпича, для которого используются тяжелые и средние глины и суглинки.

Известь – результат обжига известняков при температуре 1100–1200 °C. В соответствии с составом известь бывает кальциевой, магнезиальной, доломитовой. Кроме того, она различается по сортам.

По окончании обжига, в процессе которого углекислый кальций разлагается до окиси кальция, что сопровождается выделением углекислого газа, образуется комовая (воздушная) известь, которая называется кипелкой. В зависимости от времени, требующегося для гашения, комовая известь бывает:

1) быстрогасящаяся (не более 8 мин);

2) среднегасящаяся (не более 25 мин);

3) медленногасящаяся (более 25 мин).

Чтобы из извести получить важную составляющую строительных растворов, кипелку гасят. При нарушении правил хранения комовой извести (при повышенной влажности, на земле) она впитывает влагу из воздуха и рассыпается в тонкий порошок, который называется известью-пушонкой. И кипелка, и пушонка при разведении большим количеством воды образуют известковое тесто (но качественным считается то, что получено на основе кипелки).

При незначительных объемах строительных работ известь гасят непосредственно на стройплощадках в специальных творильных ямах, которые обшиты досками. Она постепенно заливается водой, перемешивается и выдерживается в таком состоянии, как минимум, две недели. За это время непогасившиеся частицы до конца проходят этот процесс, который сопровождается выделением большого количества тепла и кипением (отсюда и название «известь-кипелка»). Правильно приготовленное известковое тесто наполовину состоит из гашеной извести и такого же количества воды. В яме оно может содержаться длительное время, не изменяя своих свойств, так как в воде воздушная известь не твердеет. Известковое тесто, разбавленное водой, превращается в известковое молоко.

Гипс, который применяется в строительстве, производится посредством обжига и измельчения природного гипса – сернокислого известняка. При этом он теряет 50 % химически связанной воды. Отличительной особенностью гипса является то, что при схватывании он выделяет тепло и увеличивается в объеме примерно на 1 %.

Гидравлическая известь получается в результате обжига мергелистых известняков при температуре 900– 1100 °C. В ее состав входят свободные оксиды кальция и магния, низкоосновные силикаты, алюминаты кальция, благодаря которым гидравлическая известь может твердеть не только на воздухе, но и в воде. Гидравлическая известь, затворенная водой, постепенно превращается в известковое тесто. Примерно две недели она должна содержаться в воздушно-влажных условиях, в течение которых твердеет, а потом переносится в воду. Гидравлическая известь находит применение в низкомарочных растворах и бетонах, которые используются в условиях повышенной влажности.

Цементы относятся к гидравлическим вяжущим. Их получают из мергелей или из смесей известняка и глины. В процессе производства сырье до полного спекания обжигается в специальных условиях. В результате получается клинкер, который вместе с необожженным гипсовым камнем и гидравлическими добавками измельчается до порошкообразного состояния. Он должен быть настолько тонким, чтобы мог пройти сквозь сито с ячейками размером 0,085 мм. Цементы входят в состав растворов и бетонов, применяющихся в строительстве.

Существует несколько видов цементов, которые представлены различными марками. Для строительных целей чаще всего применяются портландцементы:

1) портландцемент (М300, 400, 500, 600);

2) пластифицированный портландцемент (М300, 400, 500);

3) шлакопортландцемент (М300, 400, 500); 4) пуццолановый портландцемент (М300, 400, 500);

5) магнезиальный портландцемент (М300, 400, 500);

6) шлаковый магнезиальный портландцемент (М300, 400, 500).

Марка цемента устанавливается по пределу прочности на сжатие образцов, изготовленных из жесткого трамбованного раствора при соотношении 1: 3. Портландцемент начинает схватываться примерно через 45 мин, а полностью процесс заканчивается не позднее 12 ч с момента затворения, прочность же цемент набирает в течение 28 дней.

Поскольку цементы отличаются способностью активно впитывать влагу, их необходимо хранить в сухом помещении, в противном случае качество значительно снижается.

В строительстве для кладки стен используются специальные растворы. Помимо цемента и воды, в них добавляются заполнители, в частности пески – либо природные обычные (например, речные), либо природные легкие (из ракушечника и пр.).

Качество раствора зависит и от чистоты заполнителей. Поэтому пески тщательным образом освобождаются от всех примесей. В их составе соли не должны превышать 1 %. Пески специально тестируются на содержание гумуса (торфа, грунта, глины) с помощью 3 %-ного раствора едкого натра.

Образцы в течение 10 мин три раза взбалтывают, после чего через сутки по степени окрашивания судят о наличии или отсутствии гумуса. При повышенном его содержании раствор имеет цвет от коричневого до коричнево-желтого, при незначительном – от желтого до коричнево-желтого, при отсутствии – от бесцветного до светло-желтого.

Также имеет важное значение размер песчаных частиц. По этому признаку можно выделить пески:

1) мелкие (размер зерен до 1 мм);

2) средние (1–2 мм);

3) крупные (2–5 мм).

Для получения песка нужной зернистости его пропускают сквозь сито с ячейками необходимого размера (5; 2,5; 1,2; 0,6; 0,3; 0,15 мм).

При возведении кирпичных и каменных стен более 20 % объема кладки приходится на раствор, поэтому необходимо иметь представление и о нем. Строительный раствор заполняет пространство между кирпичами, камнями и блоками, образуя вместе с ними стеновую конструкцию. Прочность, долговечность и монолитность ее определяются также качеством раствора.

В состав растворов входят вяжущие, заполнители и вода, взятые в том или ином соотношении. По виду вяжущего различают растворы воздушного или гидравлического твердения. В зависимости от количества компонентов в растворах они бывают:

1) простыми;

2) сложными.

В первых представлен только один вяжущий компонент: цемент или известь, поэтому и растворы называются известковыми или цементными.

Во вторых имеется комбинация вяжущих, например цемент и известь (цементно-известковый раствор), цемент, известь и глина (цементно-известково-глиняный раствор).

В соответствии с тем, какую нагрузку на сжатие может выдержать раствор, ему присваивается та или иная марка. Для кладочных растворов это 0, 2, 4, 10, 25, 50, 75, 100.

Представляем растворы, которые применяются в строительстве.

1. Простые:

1) при затворении песка известковым молоком получается известковый раствор (соотношение извести и заполнителя может быть различным: 1: 1; 1: 1,5; 1: 2;

1: 2,5; 1: 3; 1: 3,5; 1: 4), который характеризуется удобоукладываемостью и хорошей адгезией с кладочным материалом. Как правило, такие растворы имеют низкие марки и применяются для оштукатуривания внутренних поверхностей и при кладке стен малоэтажных построек;

2) вяжущим в гипсовых растворах является строительный гипс. Такие растворы находят применение для кладки стен и простенков, возводимых из гипсовых камней и плит;

3) цементные растворы используются при закладывании фундамента, стен толщиной не более 250 мм и стен, выполненных способом облегченной кладки. Кроме того, они применяются для кладки стен зимой методом замораживания, а также в помещениях с повышенной влажностью. В частном домостроении для стеновой кладки цементные растворы не рекомендуются. Исключение составляет кладка облицовки, которая в большей степени подвержена воздействию природноклиматических факторов, а сами стены возводятся на сложных или известковых растворах.

2. Сложные:

1) чтобы повысить прочность известкового раствора, в него вводится цемент. Основное их предназначение – кладка внутренних стен, оштукатуривание стен подвальных помещений (для кладки, осуществляющейся ниже уровня грунтовых вод, эти растворы не используются). Для получения цементно-известкового раствора в известковое тесто добавляется такое количество воды, чтобы получилось известковое молоко, которым затворяется смесь песка и цемента (их соединяют в сухом виде и тщательно перемешивают). В зависимости от степени влажности строящегося помещения пропорции цемента, известкового теста и песка изменяются, некоторые из возможных комбинаций представлены в табл. 4 и 5.