Армирование газобетона

Строительство из бетона – древняя практика, проверенная тысячелетиями. Бетон — материал универсальный, прочный, долговечный.

Современным строителям доступны бетоны, имеющие различные характеристики и свойства. Одним из таких видов является ячеистый бетон.

Что такое ячеистый бетон

Согласно ГОСТ 25192-2012 «Межгосударственный стандарт. Бетоны. Классификация и общие технические требования», бетоны классифицируются по различным признакам. В данном случае, интерес представляет классификация по типу структуры и по средней плотности.

Средней плотностью бетона (D) называется масса его кубического метра в кг. По этому признаку бетоны подразделяются на следующие виды:

1. особо легкие (менее 800 кг/м³);
2. легкие (800– 2000 кг/м³);
3. тяжелые (2000– 2500 кг/м³);
4. особо тяжелые (свыше 2500 кг/м³).

По типу структуры бетоны подразделяются на:

1. бетоны плотной структуры;
2. бетоны поризованной структуры;
3. бетоны крупнопористой структуры;
4. бетоны ячеистой структуры.

Ячеистые бетоны относятся к легким бетонам, требования к которым регулируются ГОСТ 25820-2014 «Межгосударственный стандарт. Бетоны легкие. Технические условия».

Документ определяет легкие бетоны как материалы на цементном вяжущем с пористыми крупными неорганическими заполнителями и пористыми либо плотными природными или искусственными неорганическими заполнителями, с применением добавок, регулирующих свойства раствора и бетона.

В зависимости от структуры, легкие бетоны могут быть плотными, поризованными и крупнопористыми.

Поризованные и крупнопористые бетоны, в зависимости от способа порообразования, подразделяются на:

1. поризуемые газом (газобетоны);
2. поризуемые пеной (пенобетоны);
3. поризуемые воздухововлекающими добавками (аэрированные ячеистые бетоны).

Изначально ячеистые бетоны применялись в качестве теплоизоляционного материала. Но со временем они стали использоваться и как конструкционный стеновой материал.

В СССР производство ячеистых бетонов началось в 1930-х годах. Материал активно исследовался, наращивались темпы его производства.

ГОСТ 25820-2014 выделяет три вида ячеистых бетонов в зависимости от основного функционального назначения:

1. теплоизоляционные (средняя плотность не выше 500 кг/м³, прочность на сжатие не менее 0,3 МПа, теплопроводность в сухом состоянии не более 0,14 Вт/(м·°С));
2. конструкционные (средняя плотность 1000–1200 кг/м³, прочность на сжатие не менее 12,5 МПа);
3. конструкционно-теплоизоляционные (средняя плотность 500–900 кг/м³, прочность на сжатие не менее 1,0 МПа, теплопроводность в сухом состоянии определяется проектом, марка по морозостойкости не ниже F25).

Важно!

СП 339.1325800.2017 «Конструкции из ячеистых бетонов. Правила проектирования» определяет конструкционные ячеистые бетоны как бетоны, к которым предъявляются требования по долговечности, прочностным и деформативным характеристикам.

Достоинства конструкционных ячеистых бетонов

Технология производства ячеистых бетонов подразумевает введение в бетонный раствор специальных добавок, которые позволяют получить материал, имеющий ячеистую структуру. Поскольку ячейки заполнены воздухом, расход дорогостоящих материалов значительно уменьшается, что напрямую сказывается на плотности материала и, соответственно, на его массе. Как видим, кубометр ячеистого бетона имеет массу в 2–8 раз меньшую, чем кубометр тяжелого бетона.

Ячеистые бетоны, которые применяют в малоэтажном строительстве, имеют среднюю плотность не намного выше, чем у древесины, чья плотность составляет 500–750 кг/м³. Это означает низкий расход материалов, меньшую нагрузку на фундамент (а значит, на его обустройстве тоже можно сэкономить).

К тому же, ячеистый бетон — один из наиболее недорогих строительных материалов, дешевле него, пожалуй, только древесина.

Таким образом, ячеистый бетон — выгодный в экономическом плане материал.

Второе важное достоинство ячеистых бетонов — низкая теплопроводность, обусловливающая его отличные теплоизоляционные характеристики. При толщине стен 65 см можно построить теплый дом, подходящий для российского климата.

Достоинством ячеистого бетона является и удобство в работе. Блоки производятся заводским методом, имеют правильную геометрию, за счет чего выполнять из них кладку легко.

При выполнении кладки из блоков применяют специальные растворы и клеи. Толщина шва может составлять 3 мм, что исключает появление мостиков холода.

Блоки легко поддаются механической обработке, а поскольку они уже готовы к использованию, темпы строительства из ячеистых бетонов очень высоки.

В процессе эксплуатации зданий из ячеистых бетонов обнаруживаются и другие достоинства:

1. Долговечность и морозостойкость. Изделия выдерживают от 50 циклов замораживания/размораживания.
2. Стойкость к биологическим поражениям (не подвержены поражению грызунами, насекомыми, микроорганизмами).
3. Сниженный радиационный фон благодаря отсутствию в составе крупных заполнителей, экологическая безопасность.
4. Благоприятный климат во внутренних помещениях.

Недостатки ячеистого бетона

Пористая структура блоков является причиной того, что они впитывают влагу. Это приводит к деформации элементов и снижению теплоизоляционных свойств. Чтобы избавиться от этого недостатка, блоки обрабатывают гидрофобизирующими пропитками и закрывают отделкой (например, штукатуркой, применяемой со специальными сетками).

Также нужно отметить, что прочность ячеистых бетонов, в целом, ниже, чем у бетонов тяжелых. По прочности на сжатие они подразделяются на классы. Согласно СП 339.1325800.2017, конструкционные ячеистые бетоны могут иметь прочность на сжатие В3,5, В5, В7,5, В10, В12,5 или В15 (для каменной кладки применяются только изделия из бетонов класса В15).

Также ячеистые бетоны имеют не очень высокую способность сопротивляться растягивающим и изгибающим нагрузкам.

Какие изделия из ячеистого бетона применяются в строительстве

СТО НОСТРОЙ 121-2013 «Строительные конструкции зданий и сооружений. Устройство конструкций с применением изделий и армированных элементов из ячеистых бетонов автоклавного твердения. Правила, контроль выполнения и требования к результатам работ, рекомендации по применению» содержит следующий список изделий, применяемых в строительстве:

1. стеновые и перегородочные блоки и панели;
2. крупные неармированные и армированные блоки;
3. несущие и навесные панели наружных стен;
4. несущие панели внутренних стен;
5. панели покрытий и перекрытий;
6. несущие и ненесущие перемычки.

Для их изготовления применяется ячеистый бетон — искусственный каменный материал, имеющий пористую структуру, изготовленный из вяжущего, тонкомолотого кремнеземистого компонента, порообразователя и воды, прошедший тепловлажностную обработку при повышенном давлении.

Изделия могут быть неармированными и армированными.

Неармированные изделия из ячеистого бетона

К неармированным изделиям относятся стеновые блоки и перегородочные плиты для ручного возведения каменной кладки, крупные блоки для кладки с применением грузоподъемных механизмов (ГОСТ 31360-2007). Они могут иметь гладкую поверхность либо пазогребневые элементы и карманы для захвата, либо изготавливаются в форме лотковых блоков (U-образные блоки).

Также блоки и плиты из неармированного ячеистого бетона могут иметь пустоты (сквозные или несквозные), отверстия, выемки.

В зависимости от предельных отклонений размеров, формы и показателей внешнего вида, блоки и плиты подразделяются на две категории:

1. изделия I категории используют в кладке с тонким швом;
2. изделия II категории применяют в кладке со швом стандартной толщины.

Армированные изделия из ячеистого бетона

К армированным изделиям из ячеистого бетона относятся:

1. армированные блоки;
2. несущие и навесные панели наружных стен;
3. несущие панели внутренних стен, перегородок и перекрытий;
4. панели покрытий и перекрытий;
5. брусковые и арочные перемычки.

Изделия классифицируются в зависимости от их площади и наличия рабочей арматуры.

Так, к панелям относятся изделия, имеющие площадь по наружному обмеру не менее 1,8 м² с армированием рабочей и конструктивной арматурой (панели перекрытий длиной меньше 3 м могут иметь меньшую площадь). Блоки — это изделия, армированные только конструктивной арматурой.

Панели могут иметь следующие конструктивные элементы:

1. вырезы, выступы, ниши, штробы, стальные закладные и накладные изделия для опирания на каркас или подвески к нему панелей;
2. вырезы и углубления в торцевых зонах и других местах примыканий к панелям смежных конструкций для образования шпоночного соединения после замоноличивания стыков;
3. арматурные выпуски, металлические или послеавтоклавные пластмассовые закладные изделия для соединения панелей между собой и со смежными конструкциями здания;
4. выступы, пазы, подбетонки и прочие конструктивные детали в торцевых зонах панелей, по периметру проемов для образования противодождевого барьера, упора уплотняющих прокладок и герметиков и других целей;
5. гнезда для подъемных петель и других монтажных и крепежных деталей;
6. установленные окна и балконные двери;
7. закладные и накладные изделия и другие конструктивные элементы для крепления подоконных досок, карнизов, жалюзи и других элементов оборудования.

Панели междуэтажных перекрытий и панели покрытий имеют вид однопролетных балочных плит.

Перемычки имеют вид однопролетных балок. Они предназначены для перекрытия проемов в кладке из неармированных изделий и крупных блоков. Могут быть несущими и ненесущими. Несущие перемычки армируются расчетной рабочей арматурой в растянутой зоне. Ненесущие перемычки армируются конструктивно.

Раствор для кладки блоков из газобетона

Для выполнения кладки из газобетонных блоков применяют:

1. растворы строительные по ГОСТ 28013;
2. растворы из сухих строительных смесей по ГОСТ 31357;
3. полимерные клеевые составы.

Растворы для кладочных и монтажных швов стандартной толщины (горизонтальные — толщиной 12 –2/+3 мм, вертикальные — толщиной 10 +/–2 мм) должны иметь:

1. среднюю плотность до 1500 кг/м³;
2. класс по прочности на сжатие М50 для монтажа изделий класса по прочности не выше В2,5 или М100 — для изделий класса по прочности от В3,5 и выше;
3. водоудерживающую способность — от 98 % и выше;
4. прочность сцепления с основанием — от 0,3 МПа;
5. растворы для кладки наружных стен должны иметь марку по морозостойкости от F25 и выше.

Растворы для тонкого кладочного шва (толщина 2 +/­­– 1 мм) должны иметь класс по прочности М50, водоудерживающую способность — от 98 %, прочность сцепления с основанием — от 0,3 МПа, максимальную крупность заполнителя — до 0,63 мм включительно. Марка по морозостойкости (для наружных стен) — от F25 и выше.

Технология возведения зданий из ячеистого бетона

В соответствии с СП 339.1325800.2017, возведение конструкций из ячеистых бетонов включает кладочные, бетонные, арматурные и опалубочные работы.

Перед началом укладки первого ряда блоков выполняют гидроизоляцию из битумных рулонных и обмазочных материалов, полимерцементную гидроизоляцию или другие виды.

Слой кладочного раствора для первого ряда кладки размещают на слое гидроизоляции. Первый ряд кладки укладывают на стандартный кладочный раствор. Толщина шва не должна превышать 20 мм.

Сначала устанавливают блоки в углах здания. При замыкании ряда, путем подрезания стандартного блока, изготавливают доборный блок длиной, равной зазору в кладке минус две толщины вертикального шва (но не менее 50 мм).

Кладка выполняется законченными горизонтальными рядами; каждый ряд проверяется на ровность постельной поверхности. Правильность укладки каждого изделия контролируется по уровню в двух плоскостях. Перепады между блоками шлифуются и обеспыливаются. Вертикальность граней и углов и горизонтальность рядов кладки контролируются не реже, чем через 1 м по высоте кладки. Все отклонения устраняются сразу.

Выступающий из швов раствор после схватывания подрезают. Затирать его не следует, поскольку это осложнит контроль толщины швов и впоследствии снизит качество штукатурного покрытия.

Перевязку кладки осуществляют в углах и в пересечениях Т-образных и крестовых стен. Сопряжение разнонагруженных стен и несущих стен с перегородками осуществляется встык без перевязки с использованием металлических полосовых анкеров.

После окончания кладки каждого этажа проводят проверку вертикальности граней и углов кладки, горизонтальности и отметок ее верха.

Для чего выполняют армирование стен из газобетона

Газобетон имеет прочность ниже, чем тяжелый бетон, и он достаточно хрупок, плохо сопротивляется изгибающим и растягивающим напряжениям.

Поскольку из-за усадки самих блоков, а также фундамента здания и просадки грунта возникают именно такие нагрузки, стены здания могут растрескиваться. Во избежание такого развития ситуации, для домов из газобетона применяется армирование.

Материалы для армирования газобетона

Рекомендации о том, как армировать кладку из газобетона, можно найти в СП 339.1325800.2017.

Норматив рекомендует для армирования изделий и конструкций из ячеистого бетона применять металлическую арматурную сталь:

1. по ГОСТ 5781 — для стержневой арматуры классов А240 (А-I), А300 (А-II), А400, А500 (А-III);
2. по ГОСТ 10884 — для стержневой арматуры классов Ат500 (А-IIIс), Ат600 (А-IV), Ат600с (Ат-IVс);
3. по ГОСТ 6727 — для арматурной проволоки периодического профиля класса В500 (Вр-I).

Форма и размеры арматурных изделий и закладных деталей определяются проектом. Арматура должна иметь антикоррозионное покрытие.

Защитный слой бетона должен обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном и защиту арматуры от внешних воздействий. Его толщина принимается не менее диаметра рабочей арматуры и не менее:

1. 25 мм — для продольной рабочей арматуры;
2. 15 мм — для поперечных стержней косвенной арматуры.

Как армировать газобетон

Армирование изделий из газобетона бывает продольным и поперечным.

При продольном армировании предусматривается только сварная арматура (плоские сетки либо объемные каркасы). Минимальный процент армирования — 0, 05 % для класса бетона В5 и ниже или 0,1 для классов бетона В7,5–В10.

На 1 м ширины плиты применяется не менее 3 стержней рабочей арматуры.

Диаметр продольных стержней арматуры принимается 16 мм для бетона класса по прочности В10 и ниже или 20 мм — для бетона класса по прочности В12,5–В15.

При поперечном армировании хомуты устанавливаются на расстоянии не более 500 мм и не более 40 наименьших диаметров продольных стержней. Конструкция поперечной арматуры должна обеспечивать закрепление стержней и предотвращать боковое выпучивание в любом направлении. Поперечной арматурой должны быть охвачены все крайние продольные стержни. Расстояние между поперечными стержнями принимается не более 500 мм и не более двух ширин грани элемента.

Стыки арматуры соединяются сваркой и замоноличиваются. В некоторых случаях допускаются другие виды стыкования.

Где располагаются арматурные каркасы

Армирование конструкций из газобетона подразделяется на горизонтальное и вертикальное. Вертикальное армирование применяется при строительстве в местности, где на конструкцию здания будут воздействовать дополнительные нагрузки (например, в сейсмоопасных регионах или на крутом склоне), а также оно необходимо для усиления крупных проемов.

Горизонтальное армирование является обязательным. Армируются следующие участки:

1. первый ряд кладки;
2. каждый 4-й ряд кладки;
3. перемычки над дверными и оконными проемами;
4. места под оконными проемами;
5. перекрытия;
6. места резкого изменения высоты стен (на участке длиной не менее 1 м).

Также между элементами сборных перекрытий устраивают швы, заполненные бетоном, шириной не менее 20 мм для элементов с высотой сечения от 250 мм или 30 мм — для элементов большей высоты.

Рассмотрим варианты армирования стен, перемычек и перегородок из газобетона

Армирование стен и перегородок

Арматурные стержни размещают в швах кладки. Поскольку швы имеют небольшую толщину, в блоках при помощи штробореза вырезают пазы 25 х 25 мм. Их располагают на расстоянии не меньше 60 мм от края блока. На углах штробы закругляют, и арматуру тоже нужно будет изогнуть под этот радиус.

Пазы очищают жесткой щеткой, укладывают в них стержни арматуры, выполняют их соединение. Затем каркас вынимают, пазы на 2/3 глубины заполняют раствором или клеем, снова помещают в них каркас и утапливают в растворе. Сверху наносят раствор (клей) и укладывают следующий ряд блоков.

Армирование дверных и оконных перемычек

Выполняется из четырех стержней, соединенных в пространственный каркас. Каркас устанавливают в перемычки, выполненные из U-образных блоков и заливают бетоном. Чтобы усилить газобетон на время застывания бетона, изготавливают временную деревянную опорную конструкцию на стойках. После того как бетон наберет прочность, ее демонтируют.

Изготовление армопояса

Армопояс — это железобетонная конструкция, которая устраивается по всему периметру здания, обычно на уровне межэтажного перекрытия или под мауэрлат.

При использовании U-образных блоков, армопояс изготавливается из них. Затем внутрь устанавливают каркас из металлических стержней и заливают бетон так же, как при усилении перемычек.

Если армопояс изготавливается без использования U-образных блоков, порядок работ следующий:

1. собирают опалубку из досок по периметру стен (высота опалубки 15–20 см);
2. устанавливают каркас из металлических стержней и проверяют ровность расположения по уровню;
3. каркас фиксируют для обеспечения защитного слоя бетона;
4. заливают бетон и оставляют до застывания.

Фибра для бетона

Современные строительные материалы позволяют существенно повышать качество выполнения работ.

При строительстве из газобетона рекомендуется применять фибру.

Фибра или фиброволокно — это отрезки волокна, которые добавляют в растворы для повышения прочности, долговечности, устойчивости к нагрузкам на растяжение и изгиб.

Фибра изготавливается из различных материалов — стекла, металла, пластика. Наиболее удобны в работе и при этом эффективны базальтовая и полипропиленовая фибра. Это очень легкие материалы с большой удельной площадью поверхности, которые не подвержены коррозии и химически инертны.

Фибру применяют в качестве замены традиционному армированию, хотя в России пока к такому ее использованию относятся с осторожностью. Обычно рекомендуют фиброй дополнять традиционное армирование.

Продукция Компании CEMMIX — фибра базальтовая CemFibra R в пакетах по 200 г и 1 кг и полипропиленовая фибра CemFibra в пакетах по 150 г и 600 г.

Добавление фибры в кладочные растворы и сухие смеси устраняет появление трещин, вызываемых усадочными деформациями раствора. Фибру вносят в состав раствора, предварительно смешав с половиной воды затворения.

Также можно рекомендовать добавление фибры в бетонные растворы для изготовления армопояса. В этом случае получается более прочный и долговечный бетон, устраняются усадка и образование трещин, повышается ударная вязкость бетона.

Советуем изучить: Расход фибры для бетона

Компания CEMMIX производит широкий ассортимент добавок и фибры для бетона. Продукцию CEMMIX можно купить в розницу, в строительных магазинах и на маркетплейсах или оптом, по сниженным ценам. Приглашаем региональных дистрибьюторов зарабатывать на продаже высокотехнологичных материалов для строительства и ремонта вместе с нами!