Толщина внутренней несущей стены из керамзитобетонных блоков. Как определяется толщина стен из керамзитобетонных блоков? Технология производства работ

Использование керамзитобетона при возведении наружных стен, перегородок и перекрытий является распространенной практикой, этот кладочный материал ценится за прочность, хорошие изоляционные свойства, соответствие нормам безопасности и стабильность характеристик. Толщину строительных конструкций, размеры и число блоков, определяет расчет, учитывающий их функциональное назначение и рабочие показатели конкретной марки. Основным ориентиром при этом служат данные производителя и требования СНИП 23-02-2003.

Для расчета этой величины по отношению к конструкциям, контактирующим с внешней средой или участками с разным температурным режимом, применяется простая формула: δ=R ге g ·λ, где λ представляет собой показатель теплопроводности керамзитоблоков, а R ге g – коэффициент сопротивления теплопередаче, определяемый эмпирическим путем и зависящий от климатических условий региона и типа помещения (неотапливаемого или жилого). Для Московской области его официальное значение варьируется в пределах 3-3,1 м²·°C/Вт, Мурманска и северной полосы – 3,63, южных городов – 2,3.

Точную величину для конкретного крупного населенного пункта берут из таблиц, она считается усредненной по региону и подходит для использования в расчетах для определения толщины стен для близлежащих объектов.

С учетом данного параметра и ориентировочной теплопроводности блоков с классом прочности не ниже В3,5 в пределах 0,19-0,21 Вт/м·°C в средней полосе России наружные стены домов при однослойной сплошной кладке нужно делать толщиной не менее 57 см. На практике значение этого показателя всегда выше, рекомендуемый нормами минимум для этих регионов составляет 64 см. Отклонение в меньшую сторону допустимо только для редко эксплуатируемых построек: бань, дач, гаражей или мастерских, для защиты от промерзания фасады таких объектов советуется закрывать 5 см слоем утеплителя.

При расчете толщины перегородок ключевыми факторами являются требования акустической комфортности и их ожидаемых самонесущих способностей. При отсутствии необходимости в креплении на них тяжелой мебели или техники нормативного минимума в 190 мм будет достаточно при условии применения элементов с хорошим звукопоглощением – пустотных или облегченных, на основе высокопористых гранул керамзита. При необходимости простого разделения внутреннего пространства используются более тонкие изделия (90-100 мм). При заложении несущих перегородок ширину увеличивают до 40 см.

Факторы влияния на толщину стены из керамзитобетонных блоков

Исходя из вышеизложенного, размеры напрямую зависят от двух критериев: климатических условий эксплуатации (чем больше разница между температурой на улице и заданным диапазоном внутри, тем выше значение коэффициента сопротивления теплопередаче) и теплопроводности материала. В случае с керамзитобетоном последний тесно связан с маркой плотности, размерами, числом пустот и степенью увлажненности. Оптимальные показатели теплоизоляции имеют щелевые камни с удельным весом до 700-1200 кг/м3, худшие – сплошные с высокой долей тяжелого песка и мелких гранул в составе.

На первый взгляд снизить толщину очень просто – путем применения облегченных и пустотных блоков. Но из-за неизбежного снижения прочности этот метод подходит только для перегородок и каркасных домов, но не для наружных капитальных стен. В итоге при возведении здания в холодном климате у застройщика остается два варианта действий: делать толщину в пределах расчетной, увеличивая тем самым нагрузку на основание, или утеплять. Второй признан более эффективным, в зависимости от места и способа расположения теплоизоляционной прослойки различают:

Колодезную кладку из двух параллельных стен одинакового размера из керамзитоблоков, соединенных арматурой. Преимуществом этого варианта является возможность использования в качестве утеплителя как сыпучих материалов или застывающих пен с низкой плотностью, так и плитных разновидностей.
Трехслойную с наружной теплоизоляцией и последующей облицовкой кирпичом или перегородочным изделием из керамзитобетона. Отличие от предыдущей схемы заключается в разном способе крепления утеплителя и более тонкой внешней стенке.
Системы с вентфасадами, прикрепленными к однорядной кладке. Этот вариант относится к наиболее востребованным, при стандартной толщине элементов ее ширина варьируется в пределах 20 см. Это позволяет в разы снизить весовую нагрузку на фундамент и сделать его менее массивным. Утеплитель в таких случаях всегда имеет жесткую и плитную форму, обрешетка для крепления облицовки закладывается заранее.
Стены толщиной в пределах 20-40 см (в 1 или 1,5 блока, соответственно), без пористого или волокнистого утеплителя, покрытые с одной или обеих сторон толстым слоем теплоизоляционной штукатурки.

Нюансы укладки изделий из керамзитобетона

После определения размеров конструкций и выбора способа перевязки (однослойной в полблока, в блок, двух связанных стен с утеплителем посередине или других вариантов) рекомендуется сделать точную схему, учитывающую толщину швов и потребность в армировании. Расчет количества элементов и объема соединительного раствора проводится заранее, в качестве последнего подбираются классические цементно-песочные или специализированные готовые смеси. Монтажные работы советуется выполнять в теплое время года, основание под рядами надежно изолируется от грунтовой влаги рулонными материалами и 20-30 мм слоем ЦПР.

Сегодня осталось немного стран, где бы в строительстве не использовались стеновые блоки из керамзитобетона. Но даже там, где эта технология еще не получила большой популярности, все чаще обращают внимание на ее достоинства.

Тем, кто хочет строить с использованием данного материала, приходится интересоваться таким параметром, как толщина стен из керамзитобетонных блоков. Только определив ее значения, можно добиться максимального эффекта в плане тепло- и шумоизоляции. В остальном качество стен обеспечат физические свойства стройматериала, которому не страшны ни коррозия, ни порча грызунами и насекомыми, ни поражение грибком.

Теплопроводность керамзитобетонных блоков как фактор, влияющий на толщину стен

Берясь за расчет оптимальной толщины , следует иметь в виду, что данный материал является достаточно теплым. Опытным путем установлено, что он снижает потери тепла на 75%. Это позволяет не делать стены зданий слишком толстыми.

Основой тепло- и звукоизоляционных качеств керамзитобетонных блоков является структура керамзита – легкого и достаточно прочного пористого материала, получаемого специальным обжигом глины (глинистого сланца).

Степень теплопроводности, соответственно, и толщина стены из блоков напрямую зависят от концентрации и размеров керамзитовых гранул в растворе, куда входит также цемент, песок и вода.

Что собой представляет теплопроводность как физическое свойство? Этим термином называется способность материала передавать тепло.

Объем и скорость передачи тепла от нагретых тел к более холодным исчисляется коэффициентом теплопроводности, устанавливающим количественные показатели тепла, проходящего за 1 час сквозь тело, которое имеет площадь основания в 1 кв. м и толщину в 1 м. При этом температурная разница между двумя противоположными поверхностями предмета должна составлять не менее 1°С.

В соответствии с концентрацией утеплителя, бетоны, из которых делаются блоки для стен, делятся на конструкционный, конструкционно-теплоизоляционный и теплоизоляционный.

Они обладают такими характеристиками:

Конструкционный. Используется для возведения несущих опор и конструкций зданий различных типов. Обладает плотностью до 1800 кг/м 3 . Коэффициент теплопроводности – 0,55 Вт/(м* ⁰ С).
Конструкционно-теплоизоляционный. Применяется при изготовлении однослойных сборных панелей. Плотность – 700-800 кг/м 3 . Коэффициент теплопроводности – 0,22-0,44 Вт/(м* ⁰ С).
Теплоизоляционный. Используется в качестве утеплителя в разных монтажных конструкциях. Имеет плотность до 600 кг/м 3 . Коэффициент теплопроводности – 0,11-0,19 Вт/(м* ⁰ С).

Кроме того, чем крупнее гранулы заполнителя в растворе, тем ниже теплопроводность стен из керамзитобетонных блоков. Соответственно, данный фактор влияет и на толщину камня.

Таким образом, применение керамзитобетонных блоков дает строителям возможность возводить здания достаточно быстро и с существенно меньшей нагрузкой на фундамент. Но для того чтобы добиться оптимального температурного режима во внутренних помещениях дома, например, в средней полосе России, надо выкладывать стены из керамзитобетонных блоков так, чтобы их толщина составляла не менее 64-65 см.

Вернуться к оглавлению

Толщина стен: пример расчета в зависимости от условий эксплуатации здания

Чтобы произвести точный расчет наиболее оптимальной толщины стены, возведенной из керамзитобетонных блоков, необходимо воспользоваться совершенно простой математической операцией в одно действие.

Но для этого строителям-каменщикам должны быть известны две величины: уже упомянутый выше коэффициент теплопроводности, который в расчетной формуле обозначается значком «λ», и коэффициент сопротивления теплопередаче, который находится в прямой зависимости от типа возводимого строения и от погодно-климатических условий той местности, где будет в будущем эксплуатироваться здание. Данная величина обозначается в формуле «R reg » и определяется по сводным нормам в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Таким образом, толщина строящейся стены из керамзитобетонных блоков, отмеченная знаком «δ», рассчитывается по следующей формуле:

δ = R reg х λ.

Для примера можно рассчитать толщину, которую должны иметь керамзитобетонные стены строений, строящихся в столице Российской Федерации. Исходя из того, что R reg для Москвы и Московской области официально установлен на уровне 3-3,1, искомая нами величина для стены из керамзитобетонных блоков с коэффициентом теплопроводности, например, 0,19 Вт/(м* ⁰ С), будет равняться:

δ = 3 х 0,19 = 0,57 м.

Как уже было сказано ранее, от плотности рассматриваемого стройматериала зависит и сфера применения элементов кладки, изготовленных из этого материала. Так, уже указанный здесь СНиП 23-02-2003 определяет, что при использовании блоков с плотностью 500 кг/м 3 в процессе создания узлов утепления дверных и оконных проемов, чердаков и подвалов стены этих конструкций в толщину должны быть не менее 0,18 м при условии обязательной отделки основной стенки облицовочным керамическим кирпичом. Если же, например, для монтажа этих же узлов применяются блоки с плотностью 900 кг/м 3 , то минимальная толщина должна составлять 0,38 м.

Так, специалисты рекомендуют при строительстве объектов в центральных регионах России, если речь идет об однослойных керамзитобетонных стенах, ориентироваться на их толщину в пределах от 40 до 60 см. При этом необходимо, чтобы плотность пустотелых (со сквозными и герметичными пустотами) блоков составляла порядка 700-1000 кг/м 3 , в то время как для полнотелых (монолитных) блоков указанный параметр должен составлять более 1000 кг/м 3 .

Таким образом, зная параметры керамзитобетонных элементов, можно строить дом со стенами такой толщины, которая бы идеально обеспечивала долговечность, безопасность и уют жилища.

Выбрать материал для строительства дома очень непросто. Надо чтобы дом был теплым, надежным, долговечным. А еще, очень желательно, чтобы материал для возведения стен был недорогим. Все параметры «уложить» в одном материале очень нелегко. Один из вариантов — блоки из керамзитобетона. Материал далеко не идеален, но теплый, легкий, недорогой. Еще и размер керамзитобетонного блока может быть разным, что облегчает выбор оптимального размера.

Что такое керамзитобетонные блоки по ГОСТу

Керамзитобетон относят к легкому бетону. В качестве заполнителя используют пористый материал — керамзит. Это округлые гранулы из обожженной глины. Состав керамзитобетона — цемент, песок, керамзит и вода. При составлении смеси, воды льют больше чем в обычном тяжелом бетоне, так как керамзит гигроскопичен и впитывает жидкость. При производстве блоков готовую смесь заливают в формы, оставляют до первичного твердения, после чего их вынимают из формы. В принципе, блоки готовы, но их нельзя использовать, пока они не наберут проектную прочность.

Есть две технологии заводского доведения изделий до нормальной прочности — в автоклаве и вибропрессованием. В первом случае блоки отправляют в автоклав, где под давлением материал обрабатывают паром. Это делает керамзитобетонные блоки более прочными. Второй способ — вибрирование с одновременным давлением. При вибрировании уходят все пустоты, раствор становится более однородным и текучим, обволакивая каждую из гранул керамзита. Результат — высокие прочностные показатели.

При кустарном производстве блоки просто оставляют «дозревать». По идее требуется минимум 28 суток, пока бетон не наберет прочность. Но могут продать раньше, чтобы не занимали места. Прочность при этом никто не гарантирует.

Дело в том, что для нормального набора цементом прочности необходимо создать определенный тепловлажностный режим. Керамзитобетон в этом плане капризнее обычного бетона. Из-за высокой поглощающей способности керамзита он может забрать слишком много воды. И жидкости будет недостаточно для того, чтобы бетонный камень набирал прочность, а не просто высыхал. Поэтому готовые блоки желательно поливать и укрывать пленкой хотя бы на протяжении нескольких дней после производства. Держать их на солнце нельзя и температура должна быть не ниже +20°C. В противном случае керамзитоблоки так и не наберут нужной прочности и будут рассыпаться даже при небольших нагрузках и ударах.

Если говорить о цене, заводские блоки стоят дороже. И все же. Если вы строите дом, а не хозблок или сарай, не стоит экономить и покупать блоки «гаражного» производства. Качество тут под большим вопросом.

Плюсы и минусы дома из керамзитоблоков

Керамзитные блоки в разы больше . Даже двойного. Размер керамзитобетонного блока можно сравнить разве что с керамическими строительными блоками. Но весят керамзитоблоки меньше, имеют лучшие характеристики по теплопроводности. И, что важно, гораздо ниже по стоимости. Долговечность и морозостойкость при этом сравнима с керамическим кирпичом.

Достоинства строительства из керамзитобетона

К плюсам домов из керамзитовых блоков можно отнести следующие пункты:

Блоки могут иметь пазогребневую систему, что улучшает теплотехнические характеристики кладки. Материал натуральный, воздухопроницаемый, так что с регуляцией влажности в помещениях проблем не будет.

Недостатки

Минусы у керамзитобетонных домов тоже есть и вполне серьезные. Их обязательно надо учитывать при выборе строительного материала.

Основной недостаток — высокая гигроскопичность. Глиняные гранулы могут впитать очень много воды. Блоки, которые длительное время хранятся под открытым небом, весят в разы больше чем те, которые остаются в сухих помещениях. Цемент от влаги только становится прочнее. Но влажные стены вам вряд ли понравятся. Поэтому важно качественно сделать гидроизоляцию фундамента, отсечь все возможные источники «подсоса» влаги. Кровлю лучше сделать с большими свесами и соорудить качественную систему водосбора.

Размер керамзитобетонного блока по стандарту

Дело в том, что отдельного стандарта по керамзитобетонным блокам нет. Этот вид материала описывается группой нормативов, которые нормируют легкие бетоны и изделия из них. Так размеры стеновых блоков из легкого бетона устанавливаются ГОСТом 6133-99.

Стандартный размер керамзитобетонного блока по ГОСТу 6133

Предельные отклонения также указываются. По длине они составляют ±3 мм, по высоте ±4 мм, толщина стенок между перегородками может быть толще на 3 мм (тоньше быть не может).

Нестандартные габариты

В стандарте есть приписка о том, что по согласованию с заказчиком размер керамзитобетонного блока может быть любым. Так что можно встретить изделия любого формата.

Кроме того, существуют еще и технические условия (ТУ), которые разрабатывают и регистрируют сами предприятия. Если вы собираетесь закупать большую партию и в маркировке стоит не ГОСТ 6133-99, а ТУ, лучше с этим документом ознакомиться, чтобы не было сюрпризов.

Виды керамзитоблоков

Торцы блоков могут быть с пазами, плоскими или сделаны по принципу паз/гребень. Для использования на углах, одна грань может быть гладкой. Кроме того, углы могут быть скругленными или прямыми. На опорных поверхностях (куда кладут раствор) можно формовать пазы для укладки арматуры. Располагаться эти пазы должны на расстоянии не менее 20 мм от угла.

Блоки бывают с пустотами и без. Пустоты могут быть сквозными или нет, располагают их равномерно, перпендикулярно к рабочей поверхности. Максимально допустимая масса строительного блока из легкого бетона — 31 кг. Стандартом нормируется толщина стенок, которые ограждают пустоты:

наружные стенки — не менее 20 мм;
перегородка над несквозными пустотами — не менее 10 мм;
между двумя пустотами — 20 мм.

Пустоты чаще делают плоскими — в виде щелей. Количество «линий» с пустотами определяет коэффициент теплопроводности материала. Чем больше линий пустот, тем теплее (и «тише») будет стена. Воздух, как известно, плохо проводит тепло. Во всяком случае, хуже чем бетон. Поэтому разбиение блока пустотами дает хороший результат.

Марки по плотности и прочности на сжатие

По прочности и теплопроводности керамзитобетонные блоки делятся на две категории: конструкционные и конструкционно-теплоизоляционные. В каждой из групп могут быть изделия различной плотности. Плотность — это масса одного кубометра материала в сухом состоянии. Ориентировочное значение стоит после буквы D. Например, D600 — масса кубометра составляет 600 кг, D900 — 900 кг. И так далее.

В частном домостроении обычно используют блоки конструкционно-теплоизоляционные. Для возведения наружных стен одноэтажных домов применяют керамзитобетонные блоки марки D700 или D800, для внутренних ненагруженных перегородок можно брать и более низкие марки.

Стандартные решения для средней полосы

При строительстве дома правильнее всего заказать проект. Тут вам все учтут, пропишут все узлы, материалы, в том числе и размер керамзитобетонного блока, его параметры и количество. Остается только закупить все по списку. Но так поступают немногие. Проект — это затраты, а денег и так мало. Поэтому стараются сами примерно «прикинуть» без расчета. Позиция тоже понятная, но не всегда она приводит к экономии, потому что «стандартные решения» делают с запасом прочности, а это перерасход материала. Но, в общем, есть наработанные варианты по составу пирога наружных стен из керамзитоблоков для России.

При выборе керамзитных блоков смотрим на два показателя: класс прочности на сжатие — для несущих стен он должен быть не менее В3,0 (с запасом). Второй показатель — коэффициент теплопроводности. Чем он ниже, тем лучше.

Климатические условия в России весьма разнообразны и толщина стен с утеплителем оптимальная для одного региона будет излишня или совершенно недостаточна для другого. Поэтому для определения толщины стены из керамзитобетонных блоков применяют расчетные формулы, а для этого необходимо знать коэффициент теплопроводности материала.

Теплопроводность керамзитового блока

В случае использования керамзитобетонных блоков, теплопроводность зависит от фракции керамзита и плотности. Чем крупнее керамзит тем ниже теплопроводность, а чем больше связующего раствора используется при производстве – тем выше плотность:

Расчет толщины керамзитобетонных стен

Для определения толщины стены для конкретного региона России необходимо знать две величины – коэффициент теплопроводности элемента конкретного типа, использующегося при строительстве (λ) и показатель сопротивления теплопередаче R reg принятый в среднем по региону.

Коэффициент R reg выведен эмпирическим путем на основании погодно-климатических данных региона. Полная таблица значений находится в нормативной документации СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», частично приведена в таблице ниже:

Принимаем толщину стены из керамзитобетона за δ. Тогда формула примет следующий вид:

δ = R reg × λ

В качестве примера рассчитаем толщину несущей стены из керамзитобетона в Новгороде. Показатель сопротивления теплопередаче для Новгорода (согласно таблице) равен 0,29-3,13, принимаем 3. Берем максимальный коэффициент теплопроводности для теплоизоляционного элемента – 0,19 Вт/(м×ºС). Подставляем значения в формулу:

δ = 3 х 0,19 = 0,57 м

В результате получаем величину 57 см – минимально необходимый размер несущей конструкции дома из керамзитобетона при условии использования специального керамзитобетона с максимальным эффектом утепления.

От плотности самого блока и его конструкции (пустотелый или полнотелый) зависит и тип кладки – применение одно- или двустенной конструкции, с облицовкой кирпичом или без. Эти показатели так же регламентируются СНиП 23-02-2003.

К примеру, если использовать перегородочные керамзитобетонные блоки плотностью 600 кг/м 3 толщина должна быть не менее 0,18 м, но если это внешняя ограждающая конструкция, то обязательным условием является отделка внешней стороны облицовочным кирпичом. Если же используются изделия с плотностью 900 кг/м 3 , то толщина стены должна быть не менее 0,38 м, но никаких дополнительных элементов отделки делать не нужно.

Разновидности конструкции керамзитобетонных стен и их толщина

Трехслойная кладка с применением утеплителя и облицовкой из силикатного кирпича.

Кладка стены и из пустотелых конструкционно-изоляционных керамзитобетонных блоков;
Штукатурка на внутренней поверхности;
Минераловатная плита или пенополистирол плотности не менее 25;
Вентиляционный зазор;
Облицовочный кирпич.

Кладка соответствует длине одного блока, выполняется перевязкой элементов между собой. Внешний облицовочный слой возводится толщиной в кирпич, для придания конструкции необходимой жесткости и устойчивости производится перевязка крепежами через два ряда.

Трехслойная кладка с применением утеплителя и перегородочным блоком в качестве облицовки.

Минеральная или гипсовая штукатурка;
Кладка из пустотелых блоков;
Теплоизоляция, минвата или пенополистирол;
Полимерные (базальтово-пластиковые) или металлические крепежи;
Вентиляционный зазор;
Кладка из перегородочных полнотелых блоков теплоизоляционного типа.

Кладка производится по длине одного элемента с горизонтальной перевязкой половинным или четвертным смещением. Фасадную поверхность перегородочных плит можно окрасить или обработать цементно-песчаной штукатуркой, для повышения сопротивления влагопоглощению.

Внутренняя штукатурка: гипс, декоративная, цементно-песчаная;
Кладка из полнотелых блоков;
Теплоизоляция;
Технологический зазор;
Система навесного фасада, крепится на обрешетке;
Сайдинг.

Возведение многослойных конструкций производится с обязательным устройством вентиляционного зазора. Наружный слой является паробарьером. И горизонт конденсации приходится на внешнюю поверхность теплоизоляции. Для того чтобы материал не отсыревал и не лишался своих основных параметров необходимо выводить водяной пар из конструкции.