Желание совместить в одном материале совершенно разные свойства является движущей силой современной строительной науки.
Холодный и тяжелый, но прочный бетон она сделала легким и теплым, внедрив в его структуру полимер, вспененный в виде шариков-гранул.
Новый материал получил название полистиролбетон. Первые упоминания о нем относятся к середине прошлого века, когда немецкий химический концерн BASF разработал технологию его производства.
Позже в СССР также велись исследования физико-механических свойств цементного камня с пенополистирольным наполнителем.
Однако, широкого распространения в жилищном строительстве этот материал не получил, хотя в 1973 году для него был разработан специальный ГОСТ Р 51263–99.
Сегодня производство полистиролбетона организовано в промышленных масштабах и многие застройщики останавливают на нем свой выбор. Для того, чтобы понять, насколько выгодно применение полистиролбетона в индивидуальном жилищном строительстве необходимо подробнее изучить его свойства.
Основные характеристики
Для начала рассмотрим физико-механические свойства полистиролбетона, нормируемые ГОСТ:
- Плотность материала находится в диапазоне от 150 до 800 кг/м3;
- Морозостойкость составляет от F35 до F300 (от 30 до 150 циклов «замораживание-оттаивание»);
- Прочность на сжатие находится в диапазоне от В0,35 — B2,5 (марка М5 – М35);
- Коэффициент теплопроводности минимум 0,055 Вт/мC, максимум 0,145 Вт/мC;
- Паропроницаемость составляет 0,05 мг/(м·ч·Па);
- Группа горючести Г1 (трудногорючий материал).
На первый взгляд кажется, что «строительный паспорт» у пенополистирола в норме, и он оптимально подходит для возведения стен. Однако, некоторые физические параметры вызывают сомнения. Прочность на сжатие у данного материала не высокая (максимум М35), поэтому строить из него здания, высотой более 2 этажей не следует.
Низкая паропроницаемость полистиролбетона имеет свои плюсы и минусы. Блоки из него практически не впитывают воду, поэтому хорошо сопротивляются переходу температуры через 0 градусов. Именно по этой причини морозостойкость у данного материала очень высокая. А вот дышать стена из пенополистирола не будет, потому что водяному пару пройти через него очень трудно.
Экологичность – еще один камень преткновения, который смущает тех, кто хотел бы использовать пенополистиролбетон. Мы не будем повторять доводы сторонников и оппонентов этого материала, а отметим для себя, что истину можно установить лишь после многолетних исследований. Только используя чувствительный прибор-газоанализатор для контроля уровня стирола в воздухе можно сделать аргументированный вывод о токсичности или безопасности пенополистирольных блоков. Подобные наблюдения, к сожалению, никто не проводил.
Гигиенические сертификаты, выданные лабораториями на блоки из пенополистирола, подтверждают его экологическую безопасность. Без серьезной доказательной базы у нас нет причин спорить с ними.
Плотность – главный фактор, определяющий область применения данного материала. По принятой градации объемного веса бетон с добавлением пенополистирола ничем не отличается от других видов строительных блоков.
К первой группе относятся полистиролбетонные блоки объемным весом от 150 до 300 кг/м3. Они используются исключительно для внешней облицовки зданий и для кладки внутренних ненесущих перегородок.
Вторая группа – конструкционно-теплоизоляционные блоки плотностью от 350 до 500 кг/м3. Применяются для кладки внутренних несущих стен.
Третья группа представлена полистиролбетоном плотностью более 500 кг/м3. Этот материал называется конструкционным. Он подходит для возведения наружных стен малоэтажных зданий (до 2-х этажей).
Преимущества пенопластовых блоков
Пенопластовые блоки обуславливают возможность простого и недорогого возведения домов на различное количество этажей. Весовая легкость пеноматериалов обеспечивает быструю и незатратную транспортировку заготовок на объекты строительства.
Пенопластовые строительные блоки имеют множество плюсов:
- отсутствие гигроскопичности;
- изоляция от холода и шума;
- способность медленно пропускать воздух;
- устойчивость к гниению, грибковому налету;
- простота обработки и монтажа.
Современные блоки из пенополистирола, цена которых невысокая, дают возможность в силу перечисленных преимуществ, увеличить сроки службы несущих конструкций здания.
Кратко о технологии производства
Полистиролбетон – композитный материал, состоящий из шариков-гранул вспененного полимера и цементного камня, образующего прочную структурную решетку. Для улучшения однородности материала используют воздухововлекающие и поверхностно-активные химические добавки.
Регулируя соотношение цемента и воды в исходной смеси (таблица 1), можно производить бетон различной плотности.
Табл.1 Примечание* ПВГ – гранулы полистирола
Кроме воды и цемента некоторые изготовители используют песок, добавляя его в исходное сырье.
Таблица 2 (процентный состав полистиролбетона с добавлением песка)
Достоинства и недостатки
Чем же выгоден полистиролбетон как строительный материал, и чем он отличается от своих конкурентов – арболита, газо и пенобетона?
Первый плюс – высокие энергосберегающие характеристики (отсутствует необходимость в добавочном утеплении). Второе преимущество — материал не нуждается в гидроизоляции.
Третье достоинство – пластичность (газосиликатные и пенобетонные блоки, напротив, очень хрупкие). Положительно характеризует данный материал его высокая биологическая стойкость (не плесневеет и не гниет). Немаловажен и тот факт, что блоки из полистиролбетона имеют точную геометрию размеров. Это упрощает кладку и позволяет существенно экономить раствор (толщина шва 3-5 мм).
К минусам следует отнести достаточно высокую стоимость и небольшую долговечность (хотя производители утверждают, что дом из полистиролбетона имеет срок эксплуатации до 100 лет). Такие выводы они делают лишь на основании результатов испытаний морозостойкости данного материала, не углубляясь в специфику химических свойств полимерного наполнителя.
Им можно возразить следующим аргументом: любой полимерный материал подвержен процессу старения и разрушения. У вспененного стирола этот процесс идет намного быстрее, чем у сплошного (монолитного) полимера. Защита цементного камня не может служить гарантией его долговечности. Действительно, раствор неплохо защищает пенополистирол от солнечного ультрафиолета, но не может обезопасить его от нагрева. Поэтому процесс старения гранул утеплителя в блоке не останавливается. Не через 100 лет, а гораздо раньше полимер полностью разрушится и превратится в газ.
Отзывы о данном материале делятся на две примерно равные группы: одни застройщики хвалят полистиролбетон за отличные теплосберегающие свойства. Другие жалуются на большую усадку кладки (1-2 мм на 1 метр высоты) и проблемы при оштукатуривании (плохое сцепление с раствором).
Часто встречаются нарекания на расшатывание оконных и дверных коробок, невозможность их надежной фиксации в проемах. Еще один негативный момент — неспособность полистиролбетонных стен держать крепеж для полок и шкафчиков.
Всесторонне оценив плюсы и минусы полистиролбетонных блоков можно сделать следующий вывод: оптимальная область применения для них – не капитальные жилые дома, а хозяйственно-бытовые и технические постройки.
Теплые блоки для стен (теплоблок) — в чем проблема применения
Трехслойные блоки для стен, состоящие из двух слоев бетона и утеплителя между ними, — относительно новый строительный материал. По задумке они должны упростить, ускорить и удешевить строительство трехслойных стен. Но все ли получилось?
Для этих блоков отсутствуют какие-либо нормы и правила строительства. Есть лишь рекомендации по их применению разработанные одним из институтов. Проектировщики, которые не зависят от фирм выпускающих эти блоки, стараются их в проекты домов не включать.
Такие блоки не сложны в производстве. Их выпускают многие мелкие производители. (… у которых не редко невыполнение заявленных характеристик). Но также и ряд крупных. Известны торговые марки Теплоблок, Полиблок, Кремнегранит, Телостен….. Но суть одна — трехслойный теплоэффективный стеновой блок, характеризующийся повышенным теплосбережением.
Почему специалисты стараются обходиться без теплых блоков?
Конструкция теплоблоков
Обычные размеры теплых блоков (теплоэффективных стеновых блоков) приведены на рисунке. При общей ширине 300 — 400 мм, толщина слоев может быть различной. Внутренний бетонный слой самый широкий 120 — 200 мм, он оказывает наибольшее влияние на прочность стены.
Наружный слой более узкий, отделочный, может быть окрашен, снабжен рельефной, фактурной поверхностью.
Утеплителем чаще всего является пенополистирол вспененный (пенопласт) EPS, также реже встречается более дорогой пенополистирол экструдированный XPS. Толщина утеплителя варьируется в пределах 100 — 160 мм.
Для соединения слоев чаще всего дополнительно к клею применяться пластиковые анкера. Или прочность соединения слоев увеличивают за счет гребенчатой формы соединения, препятствующей разрывным усилиям.
Что выпускают
Блоки от мелких производителей с металлическим внутренним армированием скорее относятся к категории «брак» ввиду увеличенной теплопроводности и уменьшенной долговечности.
Выпускаются все необходимые для строительства стен конфигурации блоков.
При покупке необходимо приобрести все нужные для кладки конфигурации, пользоваться порядовкой проекта, прочный бетон изделий резать не просто.
Состав бетона может весьма варьироваться, используются как различные тяжелые прочные наполнители, так и керамзит. А в качестве утеплителя отдельные производители используют и минеральную вату и пеностекло.
Технические характеристики теплых блоков
Погрешность размеров при изготовлении блоков чаще не больше 2 мм. Это позволяет делать кладку блоков на тонкий слой клея — 3 — 5 мм. Если точность размеров блоков больше 2 мм, то кладку делают на обычный цементно-песчаный раствор с толщиной шва 10 мм.
Важная характеристика теплоблоков — сопротивление теплопередаче готовой стены. В первую очередь она будет зависеть от толщины слоя утеплителя. А также от его вида.
Пенопласт более «холодный» чем экструдированный пенополистирол. К тому же пенопласт способен увлажняться. При этом он существенно увеличивает свою теплопроводность. В то время как экструдированный пенополистирол воду не впитывает и теплопроводность при насыщении стены влагой не меняет.
Сопротивление теплопередаче
В таблице приведены сведения о сопротивлении теплопередаче теплоблоков в зависимости от материала утепления, толщины слоя, и влажности.
Для блоков в стене следует принимать максимальное значение влажности.
Теплоблоки, даже с небольшой толщиной экструдированного пенополистирола (XPS) имеет удовлетворительное сопротивление теплопередаче для многих регионов согласно СНиП.
Перед выбором теплоблока необходимо узнать точнее какое сопротивление теплопередаче должно быть у стен дома в конкретной климатической зоне согласно нормативам.
Сама конструкция стены практически не влечет повышения теплопроводности. Коэффициент тепловой неоднородности стены из этого материала при кладке на клею с терморазрывом швов по пенопласту — 0,92. Теплоизолирующие характеристики стены будут зависеть в основном от правильности кладки, необходимо не допускать мостиков холода.
Прочность теплоблоков и стены из них
Прочностные характеристики теплых блоков наиболее важные. В обычной трехслойной стене несущим слоем является только внутренний слой. А наружный создает отделку фасада и защиту утеплителя, нагрузку от вышележащих конструкций не воспринимает. Как утепляются и отделываются трехслойные стены
В стене из трехслойных теплых блоков (теплоблок, полиблок, керамогранит, теплостен….) несущим является как внутренний, так и наружный слой.
Толщина слоев в блоках
Какая толщина слоев бетона должна быть в теплом блоке для обеспечения прочности стены весь срок службы? Известно, что специалисты рекомендуют для двух и трех-этажного дома применять теплоблоки с толщиной внутреннего слоя не меньше чем 180 мм.
Для одноэтажного здания с нежилой мансардой допустимо применение блоков с толщиной внутреннего бетонного слоя и 130 мм, но при условии армировки сеткой кладки (каждый четвертый слой), проемов, а также создание армированного бетонного пояса под перекрытиями.
Прочностью на сжатие характеризуется весь блок как цельное изделие, — встречается М35, М50, М75. При определении характеристики учитываются все слои, даже пенопласт.
Следует различать прочность бетона, из которого сделан блок, и прочность самого блока. Предел прочности на сжатие бетона, из которого сделан блок, будет больше чем аналогичная характеристика, принятая для всего блока в целом.
Увеличение ширины утеплителя приводит к утончению внутреннего несущего слоя из бетона. Обеспечение прочности, надежности и долговечности является главным критерием при выборе блоков. Поэтому нельзя уменьшать толщину бетона в погоне за лучшим теплосбережением.
Особенности применения
Применение теплых блоков до сих пор носит экспериментальный характер.
НИИ «Теплостен», которые считаются разработчиками данной технологии» рекомендуют совместно с блоками применять пространственный железобетонный каркас здания. А сами блоки при этом могут быть общей толщиной 300 мм (с пониженными прочностными показателями).
Но сооружение пространственного железобетонного каркаса хоть и не столь дорого, но усложняет процесс строительства, многие строительные организации просто избегают таких проблем, предпочитая классическую кладку.
Большинство производителей рекомендуют использовать блоки пошире. Делая из них наружные и внутренние несущие связанные стены совместно с перекрытием образывывать силовой каркас здания (согласно проекту).
Как выполнить кладку
При кладке рекомендуется заполнять клеем (раствором) вертикальные и горизонтальные швы между бетонными частями. (используется любой кладочный клей, например под плитку). А швы между пенопластовыми частями — обычной монтажной пеной. При использовании раствора на пенопласт можно положить ленточный гибкий утеплитель.
Отдельные производители выпускают блоки с отверстиями в толстом внутреннем слое специально для создания вертикальной армировки стальными прутьями, и пространственного армированного каркаса непосредственно в блоках.
Вопрос со швами
Особенностью применения теплоблоков является отсутствие наружной штукатурки и расшивка сквозных швов кладки. При этом возникает необходимость весьма тщательно и надежно затирать все швы между блоками снаружи. Для чего используется тот же кладочный клей, а поверх него фасадные грунтовки или силиконовый герметик.
Необходимо следить за состоянием этих швов все время эксплуатации здания. При замачивании стены осадками вода может попасть через мелкие щели в швах внутрь стены. Что грозит ее морозным разрушением, потерей теплотехнических и прочностных качеств, проникновением влаги внутрь дома, разрушением монтажной пены в швах.
Стены из этого материала рельефной поверхностью снаружи дополнительно красятся фасадными красками с любой паропроницаемостью, обычно в светлые тона, что создает дополнительную защиту конструкции.
Технология защиты стены снаружи путем затирки сквозных швов между несущими элементами представляется ненадежной.
В отличие от газобетона или поризовнной керамики, которые также кладутся со сквозными швами, но для которых всегда предусматривается наружная защитная отделка стены, — штукатурка для фасада облегченная
Долговечность
Наличие синтетического вещества пенополистриола между минеральными несущими слоями также вызывает вопросы. У пенополистирола срок службы не такой продолжительный, как у минеральных веществ. Предположительно этот утеплитель будет постепенно разлагаться, уплотняться, осыпаться и т.д. А здесь этот слой является связующим и может воспринимать нагрузки….
Ведь прогнозируемый срок службы утеплителя пенопласта и минеральной ваты на стене всего 35 лет, после чего нужно проводить очередной энергетический аудит здания и менять пришедшие в негодность утеплители. Даже облицовку из клинкерного кирпича в трехслойной стене можно будет разобрать по кирпичику для замены утеплителя. Но в данном случае… Долговечность (100 лет и более) стен из теплоблоков под сомнением.
Блоки, сделанные полностью из минеральных веществ, где утеплителем выступает пеностекло, «вечное» и пароизоляционное, являются явно предпочтительным вариантом. Но они гораздо дороже.
Применение в блоках минеральной ваты, которая не только имеет небольшой срок службы, но и впитывает воду как губка, также вызывает много вопросов.
В соответствии с проектом
Использовать теплоблоки (трехслойные бетонные блоки со средним слоем утеплителя) можно только в соответствии с проектом, сделанным специально под этот стеновой материал.
На основе расчетов будет выбрана оптимальная конструкция теплоблока, а также армировка, пространственный каркас образуемый стенами и перекрытиями.
Не стоит пользоваться услугами по составлению спецификаций и порядовок под теплоблоки на основании любого проекта дома, которые предлагают производители этого материала.
Плюсы и минусы
Плюсы и минусы теплоблоков, а также как производится кладка стен из этого материала можно узнать в данном фильме
Виды, размеры и ориентировочные цены
Наибольшим спросом у застройщиков пользуются три типоразмера блоков (ширина-высота – длина): 300х380х588 мм, 188х300х588 мм (стеновые) и 92х300х588 мм (перегородочные).
Некоторые производители делают из полистиролбетона плотностью 600 кг/м3 армированные оконные и дверные перемычки разной длины (от 1,3 до 4,4 метра). Они выполняют сразу две функции: несущих и теплоизолирующих конструкций.
Средняя стоимость 1м3 полистиролбетонных блоков составляет 3500 рублей. Для сравнения средняя цена 1м3 качественного газобетона – 3800 руб./м3. Пенобетонные кладочные блоки стоят примерно также – 3500 рублей за 1 куб.
Пенополистирольные блоки с облицовкой
Арболитовые (древесно-цементные блоки) дороже полистирольных, их стоимость достигает 4500 руб./м3. Однако, у них более высокие показатели прочности, экологичности и долговечности. Справедливости ради стоит сказать, что в разных регионах РФ цена на указанные строительные блоки может существенно отличаться.
Виды
Полистиролбетонным блокам свойственны неоспоримые преимущества, равно как и недостатки. Однако доминирование первых над вторыми объясняет популярность этого типа стройматериалов. Специалисты часто выбирают их для того, чтобы возвести дом. Различные типы изделий позволяют использовать их для отделочных и других видов работ.
- Блоки из полистиролбетона с облицовкой. Не требуют дополнительной отделки фасада. Облицовка крепится без клея, ее слой входит в структуру бетона. Облицовка имитирует вид камня, гранита, мрамора. Такие блоки устойчивы к любым климатическим условиям. С их помощью можно построить надежный дом.
- Стеновые блоки. Дом из полистиролбетонных блоков будет сохранять тепло: стенам не потребуется дополнительное утепление. Кроме того, пластблоки примерно в два раза дешевле кирпича. Они высокопрочны, простоты в обработке, обладают высокой звукозащитой, устойчивы к пожарам. Помимо этого, блоки отлично переносят негативное воздействие климатических условий, кислот и других веществ, вредных микроорганизмов.
Вернуться к оглавлению
