Dezure - проектирование и строительство деревянных домов из профилированного или оцилиндрованного бревна, тел.: +375 (17) 207-07-74, E-mail: dezure@mail.ru

СтатьиДеревянные домаПроекты деревянных домовГалерея объектовНаши контакты
Новейшие технологии обогреваИскусственный камень
Статьи
 
   
         
     

Газобетон — «за» и «против»

Ячеистые бетоны не есть нечто ультрановое, они известны с середины прошлого века. Однако за последнее десятилетие спрос на них вырос во много раз. Это обусловлено как усовершенствованием производственных методов, так и повышением требований к допустимым теплопотерям зданий и сооружений. В этом отношении ячеистым бетонам в строительстве практически нет равных.

На волне энергосберегающего бума начинает казаться, что суперматериал наконец-то пришел в массы и этому нужно только радоваться. Тем не менее любому здравомыслящему человеку понятно, что не бывает плюсов без минусов. Так что же остается за кадром?

Ячеистый (он же пористый) бетон получают затворением водой цементно-песочной смеси с искусственным порообразованием. В зависимости от принципов образования воздушных пор различают пенобетон и газобетон.

Основными компонентами газобетона являются цемент, негашеная известь, кварцевый песок и алюминиевая пудра. Все эти компоненты смешиваются и в результате химической реакции алюминиевой пудры с известью происходит газовыделение, которое и образует необходимую пористость материала. Пористость сохраняется до схватывания цемента и в итоге получается ячеистый газобетон.

Пенобетон получается в результате смешения цементного раствора с уже готовой пеной либо с пенообразованием непосредственно в процессе смешения компонентов. Мелкие пузырьки пены удерживают замкнутую пористую структуру пенобетона до схватывания цемента.

Базовые компоненты в обоих видах бетоны одинаковые — это цемент, песок, вода. Также возможно введение различных добавок, улучшающих характеристики изделий (полипропиленовая фибра, асбест и так далее). Основное отличие состоит в методе порообразования и режимах набора прочности конечными изделиями. Газобетоны бывают автоклавного твердения (с пропариванием) и неавтоклавного (с твердением в естественных условиях).

История начала производства ячеистых бетонов начинается с 20-х годов прошлого века в Швеции. В СССР широкий интерес эти материалы вызвали позднее, в 50-е годы, когда для проведения разработок в этой области был создан ряд научных учреждений.

Предметом рассмотрения в этой статье будут именно газобетонные блоки автоклавного твердения, как наиболее массово продвигаемый продукт на рынке. Его популярность обусловлена, в частности, хорошей воспроизводимостью заданных параметров от партии к партии. Помимо обычных блоков, иногда применяются изделия с армировкой — разного рода перемычки, лестничные пролеты, перекрытия и прочее.

Дилеры газобетонных блоков не стесняются превозносить в хвалебных речах качества своего продукта, но так ли дело обстоит в реальности? Давайте попробуем разобрать все по порядку. Вот основные рекламные тезисы продавцов:

— газобетон является экологически чистым строительным энергосберегающим материалом, лишь немного уступающим дереву, так как при его производстве применяются только натуральные природные компоненты;
— не горюч, не пожаро- и не взрывоопасен;
— высокий уровень теплоизоляции, соответствующий нормативам теплопроводности однослойных строительных конструкций;
— удобство монтажа и простота обработки газобетонных блоков любым видом механических воздействий;
— сниженный вес по сравнению с монолитными конструкциями;
— высокая конструкционная прочность, позволяющая использовать блоки в качестве несущих элементов конструкции;
— хороший уровень паропроницаемости, обеспечивающий возможность стены «дышать»;
— отличная морозостойкость (обычно заявляется стойкость до 200 циклов);
— газобетонные блоки самодостаточны и могут обходиться как без внутренней, так и без наружной отделки и обработки;
— линейка марок газобетона представлена широким спектром: от легких теплоизоляторов до тяжелых конструкционных элементов;
— низшая стоимость среди строительных материалов для возведения конструкций.

Для человека, не имеющего возможности глубоко вникнуть в эту тему и изучить все нюансы, все это выглядит более чем привлекательно. Останавливает лишь пара вопросов: почему при всех этих преимуществах газобетон не стал главным и единственным конструкционным материалом на современных стройках и почему у строительных компаний нет единогласного положительного мнения об этом материале?

Объясняется все достаточно просто: профессиональные строители знакомы не только с рекламными заявлениями продавцов и производителей, но и с исследовательской работой профильных институтов относительно данного строительного материала. А результаты этих исследований добавляют немалую долю скептицизма к первоначальному восхищению свойствами газобетона. Обратимся к нормативам.

ГОСТом 25485–89 регламентируются параметры ячеистых бетонов. Они подразделяются на конструкционные (с невысокой теплоизолирующей способностью, но высокими прочностными характеристиками, марки D1000–D1200), теплоизоляционные (с хорошей теплоизоляцией, но низкой прочностью, марки D300–D500) и конструкционно-теплоизоляционные (компромиссный вариант, марки D500–D900).

В данном ГОСТе прописано, что марка D500 является пограничной и все, что ниже ее, может применяться только как теплоизоляторы, а параметры самой 500-й марки определяются результатами испытаний у производителя.

В частном строительстве наибольшей популярностью пользуются марки D400–D500 (что соответствует их плотности 400–500 кг/м3), так как они позволяют строить дома небольшой этажности и при этом обладают более высокими энергосберегающими характеристиками. нежели кирпич или монолитные бетоны.

Проведем детальное изучение заявляемых преимуществ.

1. Высокая конструкционная прочность, позволяющая использовать блоки в качестве несущих элементов конструкции.

Из марки D500 разрешено строительство зданий высотой не более 3-х этажей. Как таковой нормативной несущей способности этих блоков достаточно для того, чтобы выдерживать нагрузку всего дома. Есть лишь один маленький, но очень важный нюанс: если не сделать специальный железобетонный армированный пояс (или как минимум кирпичную подушку) по всему периметру укладки плит перекрытий, то они могут частично разрушать газобетонные блоки из-за неравномерности распределения нагрузки по всей площади блока. А если же все-таки сделать этот армированный пояс, то он существенно ухудшает теплоизоляционные свойства всей конструкции в целом, выступая «мостиком холода».

Для постройки домов выше 3-х этажей газобетон применять нецелесообразно, так как для таких построек необходим более плотный газобетон, а это существенно снижает его  теплоизоляционные функции и увеличивает стоимость самого строительства.

Есть еще одна существенная деталь газобетона — он достаточно хрупок, несмотря на все свои характеристики. То есть при изгибе газобетон легко ломается, так как попросту лишен эластичности. Из этого следует, что при малейшей деформации фундамента все строение может дать массивные трещины.

Именно по этой причине постройки из пористого бетона нуждаются в монолитном ленточном фундаменте или цокольном этаже из обычного бетона, а это требует дополнительных немалых расходов, которые не могут порой себе позволить даже многие строительные фирмы, не то что частные застройщики. Это вполне объяснимо тем, что строительство мощной и дорогостоящей основы для маленького дома абсолютно невыгодно, в то время как экономия на фундаменте коттеджа, возводящегося из газобетона, может привести к скорым разрушительным процессам.

Проблемы могут возникнуть и при закреплении на стенах из ячеистого бетона массивных конструкций, так как обычные крепежи не подходят для газобетона, нужны специальные  крепления в виде химических капсул или вкручиваемых дюбелей особой конструкции, рассчитанные на хрупкий и пористый материал. А, как правило, такие крепежи стоят значительно дороже обычных. В качестве примера можно привести тот факт, что при креплении теплоизоляционного материала на 1 м2 обычной кирпичной или бетонной стены понадобится пять тарельчатых дюбелей по цене не выше 10 рублей за штуку. Для крепления же в газосиликатную основу потребуются особые вкручиваемые дюбеля уже по 60 рублей за штуку. Разницу несложно подсчитать: при одинаковых условиях стоимость утепления газобетонной стены обходится дороже на 250 рублей. Что в совокупности для среднего коттеджа с фасадом примерно в 500 м2 выльется в 125 тысяч рублей лишних затрат (почти половина стоимости газобетона для постройки этого же коттеджа)!

2. Высокая теплоизоляция газобетона.

По уверениям производителей газосиликата, для средней полосы (например, Москва и область, Rreq=3,15) при современных нормах теплосопротивления толщина газобетонных блоков может составлять всего 380 мм, что вполне приемлемо для хорошего жилого дома. Однако в этих убеждениях скрыт подвох, ибо подсчет делался путем умножения теплосопротивления сухого (что нигде не обозначено!) газосиликата на коэффициент необходимого сопротивления для конструкции, в результате чего и получили привлекательные 380 мм. Однако такая арифметика, мягко говоря, не вписывается в существующие методики расчета теплосопротивления, разработанные Госстроем РФ. Следовательно, потребителя явно в чем-то обманывают.

Попробуем разобраться, опираясь на действующие Строительные нормы и правила, какая же толщина стен оптимальна на самом деле. Рассчитаем необходимую минимальную и максимальную толщину стен из газобетона, исходя из соблюдения всех технологий.

Для таких расчетов существуют определенные нормы и методики. В СНиП от 23.01.1999 «Строительная климатология» и СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» указан расчет для Москвы и области (R req = 3,15), учитывающий «предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги до 12% (условия В)», в результате чего снижается теплопроводность газосиликата (при усредненном показателе марки D500) до 0,21.

Многими источниками утверждается, что действительная влажность газосиликатной кладки в процессе эксплуатации не превышает 4–5%, а значит, коэффициент теплопроводности составляет 0,17 Вт/(м * град.С).

Если исходить только из данных по влажности, то при вычислении получим толщину стен в минимальном варианте — 535 мм, а в варианте, соответствующем строительным нормам, — 662 мм. Как видим, эти показатели отличаются от заявленных 380 мм.

Но при расчете требуемой толщины стен, кроме влажности, следует учитывать и теплопотери, образующиеся при кладке. Ведь теплосопротивление при кладке блоков с классическим цементно-песчаным раствором, ухудшается на 25%, в то время как при использовании в кладке рекомендуемого специального тонкослойного (3–5 мм) клеевого раствора теплопотери примерно составляют всего 10%.

Учитывая вышеуказанные кладочные швы, толщина стен в первом варианте составит 588 мм, а во втором — 827 мм.

Помня о том, что при кладке из газобетонных блоков вероятно присутствие еще и «мостиков холода», вроде перемычек, подушек и армопоясов, стоит учесть, что они могут ухудшить на 10–30% теплосопротивление кладки.

Следовательно, окончательная толщина стен при минимальном первом варианте составит 647 мм, при максимальном втором варианте — 1075 мм (то есть больше метра!).

Таким образом, в соответствии с действующим СНиПам и ГОСТам толщина стен вашего дома может колебаться от 64 см до 1,07 м.

Конечно, в индивидуальном порядке можно построить и тонкие стены, но тогда вопрос о дополнительном отоплении атмосферы (что вносит весомый вклад в создание парникового эффекта) встанет достаточно остро.

Однако при массовом или профессиональном строительстве тонкие стены не будут востребованы ни при проектировании, ни при строительстве и уж тем более не пройдут ни одну госприемку объектов.  Вот почему газобетонные блоки используются в большом строительстве только для ограждающих конструкций, оставляя их «замечательные» теплоизоляционные свойства и «высокую» несущую способность не у дел, что вполне обоснованно и объективно. Подводя итог вышеизложенному, можно смело утверждать, что высокая теплоизоляция газобетонных блоков сильно преувеличена и не соответствует действительности.

3. Проницаемость пара и морозоустойчивость.

Такой параметр, как морозостойкость, говорит о количестве циклов «замораживание-размораживание» для изделий без критичной потери конструкционной прочности, ведь при каждом замерзании микрочастиц влаги внутри изделия они превращаются в лед, расширяются и могут привести к тому, что изделие потрескается. Для газобетона марки D500 реальная морозостойкость составляет 25 циклов.

Основным врагом морозостойкости газобетона является влагопоглощение, которое, в свою очередь, еще и увеличивает теплопроводность блоков, а это дополнительные теплопотери. Сам по себе газобетон является гидрофильным материалом — он впитывает влагу из окружающего воздуха до 35% от своей массы. Таким образом, если газобетонный фасад не подвергнуть специальной обработке или не изолировать, стены будут быстро промерзать и все преимущества газобетона исчезнут. Также необходима обработка и внутри помещения.

Для нейтрализации этого эффекта во внутренней части дома используют так называемый паровой барьер. Стена из газобетона покрывается специальным грунтом, глубоко проникающим внутрь блоков и ограничивающим их «дышащую» способность, после чего она классическим образом шпатлюется и тогда уже наносится конечное покрытие (обои, покраска и так далее).  Пренебрежение грунтовкой приведет к тому, что пары влаги внутри помещения будут проникать к поверхности газобетона, напитывать его водой, что обязательно закончится отслоением шпатлевки со всей внутренней отделкой.

Фасадную часть также необходимо подвергать влагозащитной обработке, при этом пропитка должна быть паропроницаемой, чтобы пары воды могли уходить из стены, улучшая ее теплоизоляционные свойства. В зависимости от интенсивности внешних воздействий (температура, осадки) процедуру гидрофобизации наружного фасада нужно периодически, раз в несколько лет, повторять.

Часто здания, построенные из газобетонных блоков, снаружи облицовывают кирпичом. При таком подходе необходимо учитывать, что кирпичный фасад должен быть вентилируемым. Это значит, что между кирпичной кладкой, защищающей блоки от внешних воздействий, и газобетонной стеной должна быть небольшая воздушная прослойка, которая служит для пароотвода от газоблоков. Пренебрежение эти вентиляционным зазором грозит перенасыщением газобетона влагой со всеми вышеописанными последствиями.

Организовав же такой вентилируемый фасад, возникает следующая сложность: его необходимо закрепить к стенке из газоблоков, чтобы тонкая кирпичная стена не рухнула. Для этого применяются анкерные крепления, причем придется использовать специальные пластиковые анкера либо сделанные из нержавеющей стали, так как анкера из углеродистой стали не выдерживают паров воды в этой воздушной подушке более 7–8 лет и разрушаются от коррозии. Осложняющим фактором для самого надежного закрепления анкеров является низкая плотность и относительная хрупкость газобетонных блоков.

Для того чтобы использовать наружную стену без отделки, она должна иметь морозостойкость не менее 50 циклов. При этом разрыв между 25 реальными циклами у газобетона марки D500 и заявляемыми продавцами 200 циклами является ни чем иным, как «передергиванием карт», — морозостойкость в 200 циклов только у более плотных газоблоков (D1000–D1200), но там совсем другие показатели теплопроводности, резко ухудшающие энергосберегающие характеристики дома.

Еще в СНиПах Советского Союза указывались следующие рекомендации по применению энергосберегающих конструкций, в том числе и ячеистых бетонов:

— при проектировании зданий и сооружений следует отдавать предпочтение тем вариантам конструкции, которые при прочих равных условиях обеспечивают пониженные требования к эксплуатационным ресурсам (топливо, электроэнергия и тому подобное);
— во избежание перенасыщения влагой наружных материалов рекомендовано размещение наиболее паронепроницаемых слоев внутри конструкции.
— для помещений с повышенной влажностью рекомендуется использовать влагостойкие и биостойкие материалы, таким образом, применение в этих условиях силикатных материалов, ячеистых бетонов, дерева и им подобных нежелательно.

Из этого следует, что советские проектные институты не рекомендовали использовать газобетон даже во внутренней части ванных комнат. Что же тогда говорить о рекламных заявлениях, соласоно которым наружные фасады из газобетона можно использовать без какой-либо дополнительной обработки. Становится ясно, что это всего лишь рекламный ход, не имеющий под собой научной основы.

4. Длительный срок службы изделий.

В настоящий момент еще не накоплено достаточно практического опыта для того, чтобы уверенно утверждать о долговечности газобетона, поскольку его широкое промышленное применение началось только в середине прошлого века, а комплексные исследования изменения характеристик изделий через 10, 20, 30 и более лет никто не проводил. Поэтому все заявления о длительном сроке безупречной эксплуатации газобетонных изделий основываются лишь на расчетных данных.

5. Дешевизна газобетона.

Строительство с применением газобетонных блоков имеет свою специфику, обусловленную физическими свойствами материала. Это касается как особенностей анкерного крепления вентилируемых фасадов, так и типоразмеров самих блоков, отражающихся на площадях здания и внутренних помещений, а в итоге — на общей стоимости дома.

Представим сравнительный расчет для двух видов конструкций, приведенных к общему коэффициенту энергосбережения: стена из газобетонных блоков толщиной 0,86 м и стена из силикатного кирпича, утепленного пенополистирольным навесом толщиной 100 мм.

Цены взяты среднерыночные на дату написания статьи, так что могут варьироваться. Доставка стройматериалов на объект включена в цену.

(В расчете взяты только сравниваемые элементы конструкции и утепления, дающие эквивалентный эффект.)

Силикатный кирпич — 7 руб./шт. (стоимость укладки — 600 руб./м3).
Пенополистирольный утеплитель — 1,3 тыс. руб./кв2 (с учетом крепежа).
Цементный раствор — 2,3 тыс. руб./м3.
Газобетонные блоки — 1,6 тыс. руб./м3. (стоимость укладки — 400 руб./м3.)
Силикатная грунтовка — 75 руб./л.
Краска — 200 руб./л.

Несложные расчеты показывают, что при использовании газобетона 1 м2 стены, отгрунтованной и покрашенной, будет стоить около 2,05 тыс. рублей, при том что толщина стены составит 0,86 м. А в случае использования силикатного кирпича с пенополистирольным утеплителем за тот же 1 м2 стены мы заплатим 2,10 тыс. рублей. Цифры практически идентичные, так что говорить о безусловном ценовом преимуществе газобетона не приходится.

Следует также учесть, что во втором случае (при использовании кирпича с утеплителем) общая толщина стены составит всего 0,38 м и разница толщины в сравнении с газобетоном будет почти 0,5 м. Материальный смысл эти полметра приобретают, когда начинаешь производить расчет полезной площади дома: для двухэтажного дома длиной 10 и шириной 14 метров (не принимая в расчет внутренние перегородки) полезная площадь дома из газобетона составит 203 м2., а из кирпича с утеплением — 244 м2.

В рыночной стоимости недвижимости играет роль только полезная (внутренняя) площадь дома. Возьмем для простоты расчета рыночную стоимость 1 м2 такого дома — 30 тыс. рублей. Таким образом, построив примерно за одни и те же деньги дом из газобетонных блоков и кирпично-утепленный вариант, рыночная стоимость первого (из-за внутренней площади) будет на 1,23 млн рублей меньше.

Подводя итоги, отметим те моменты, о которых умалчивают продавцы и производители газобетона.

1. Если при строительстве из газобетона не нарушаются нормативы укладки и четко выполняются требования ГОСТов, то полученное здание будет иметь меньшую полезную площадь в сравнении даже с кирпично-утепленным вариантом, а следовательно, и меньшую рыночную цену (до 20%).
2. Вопрос насчет длительного срока службы газобетонных блоков остается открытым и в настоящий момент не имеет ответа. А заявления о низкой стоимости этого строительного материала при внимательном изучении всех связанных с его применением нюансов оказались мифом.
3. Не до конца погашенная известь в блоках приводит к усиленной коррозии металлических элементов конструкции (трубы, сваи, арматура и тому подобное). Следует также отметить, что до того момента, пока в газобетоне полностью прекратится реакция газообразования, пройдет 15 лет. Все это время он в небольших количествах, но все же продолжает «газить».
4. Для обеспечения надежного монтажа газобетонных блоков и предотвращения деформаций и растрескивания необходимо использование монолитного ленточного фундамента.
5. Относительная хрупкость наиболее широко применяемых ячеистых бетонов (марки D500) накладывает некоторые ограничения на массу навесных конструкций и создает сложности с самими элементами крепежа, вынуждая использовать дорогостоящие специализированные решения.
6. Заявляемая продавцами газобетона морозостойкость изделий на уровне 200 циклов и возможность использования их в фасадах без дополнительной отделки является хитрой уловкой, отражающей характеристики конструкционных ячеистых бетонов и не имеющей отношения к реальной морозостойкости среднестатистической компромиссной марки D500. Для нее этот показатель составляет всего 25 при необходимых 50 для наружных фасадов.
7. Заявляемая «достаточная» толщина стены из газобетона в 0,38 м не обеспечивает выполнения нормативов по энергосбережению, установленных Госстроем. Это означает, что при такой толщине эксплуатационные затраты на поддержание необходимой температуры внутри помещения будут выше расчетных. Для вхождения в норматив энергосбережения толщина газобетонной стены должна быть более 0,64 м (при том, что стандартные газоблоки идут не толще 0,5 м).
8. Гидрофильность газобетона влечет за собой целый ряд проблем: заметное увеличение теплопроводности во влажном состоянии, ограничение использования в открытых необработанных фасадах и применения во влажных помещениях, пропитавшийся влагой блок подвержен деформациям и разрушениям при воздействии низких температур. Все эти проблемы решаемы, но за счет дополнительного удорожания строительства — путем применения глубоко проникающих пропиток и грунтовок, а также комплекса технических мероприятий.

Все вышеперечисленные факты говорят сами за себя: широко разрекламированные суперхарактеристики газобетона могут произвести неизгладимое впечатление лишь на человека, имеющего очень поверхностное представление о нем и об особенностях его применения. Если сложить все «за» и «против», то однозначного вывода в пользу газобетона точно не получится.

Dezure - проектирование и строительство деревянных домов из профилированного или оцилиндрованного бревна
 
     

 

СтатьиДеревянные домаПроекты деревянных домовГалерея объектовНаши контакты
Новейшие технологии обогреваИскусственный камень
 
       
© Дезурэ 2004-2010