Современные технологии строительных производственных процессов

Исключительно плодотворной является идея двух и трехосного напряжения конструкций. Обширные исследования подобных конструкций были проделаны профессором В.В. Михайловым и его учениками. В.В. Михайлов разработал даже проект башни высотой 2 км, смонтированной из трехосно предварительно напряженных элементов заводского изготовления.

Расчетные сопротивления сжатию в стойках башни составляли 150 МПа. Такие элементы изготавливаются из бетонов, по нынешним понятиям, средних классов (В40-В50). В реальных испытаниях элементов, имеющих спиральную предварительно напряженную обойму, напряжения в бетоне достигали 300 МПа при сохранении линейной зависимости между приростом напряжения и приростом деформаций до 150 МПа.

В объемно-напряженных архитравах гидравлических прессов с железобетонными станинами бетон работал упруго при напряжениях втрое превышающих его кубиковую прочность.

Иными словами, предварительное напряжение в трех направлениях позволяет создавать качественно иной железобетон. Причем повышение несущей способности материала достигается конструктивными, а не технологическими приемами.

Напряжение в конструкции может создаваться и путем применения напрягающего цемента, о чем говорилось выше. Напрягающий цемент в затвердевшем состоянии обладает особой фиброобразной структурой, отличающейся практически полной водонепроницаемостью, высокой прочностью при растяжении, трещиностойкостью и долговечностью. Такими же свойствами обладают и изготавливаемые на его основе напрягающие бетоны (НБ).

Напрягающие цементы могут с большим эффектом использоваться вместо равнопрочных портландцементов практически в любых сборных конструкциях и монолитных сооружениях притом, что расход НЦ на единицу прочности бетона в среднем на 10% меньше, чем портландцемента той же активности.

Предварительное напряжение бетона в конструкции демонстрирует новые возможности и определяет перспективу развития железобетона в качестве материала для возведения современных зданий и сооружений.

Идея применения предварительного напряжения в железобетоне в свое время оказалась настолько плодотворной, что в 1953 году была основана Международная федерация по предварительно напряженному железобетону - ФИП. Первым президентом ФИП стал ЭженФрейссине. За почти полвека своего существования федерация получила значительное развитие. В последнем, XIII конгрессе ФИП в Амстердаме приняли участие более полутора тысяч человек. На этом конгрессе ФИП объединилась с Европейским комитетом по бетону - ЕКБ и ныне называется теперь ЕКБ-ФИП или просто ФИБ. Членами ФИБ являются национальные ассоциации по железобетону многих стран, в том числе и России, что свидетельствует о широкой географии распространения преднапряженного железобетона. Основанная Фрейссине же одноименная компания, осуществляет свою работу через 50 своих филиалов на всех пяти континентах. Компания построила в разных странах более 80 вантовых мостов. Среди крупнейших проектов осуществленных компанией «Фрейссинеинтернейшнл», является расширение стамбульского аэропорта, где площадь монолитных перекрытий с предварительным напряжением составила 140 тыс. м2. Перечень выдающихся объектов, выполненных с применением предварительного напряжения железобетона, можно продолжить.

Поступательному развитию преднапряженного железобетона способствует дальнейшее улучшение прочностных и технологических свойств применяемых материалов. Конец ХХ века ознаменовался разработкой особопрочных бетонов и неметаллической арматуры на основе углепластиков, открывающих новые возможности совершенствования конструктивно-технологических решений зданий и сооружений и методов предварительного напряжения.

Этому должно способствовать расширение исследований этих материалов высоких технологий, разработка конструктивных и проектных решений принципиально нового уровня.

Увеличение этажности и размера сеток колонн многоэтажных производственных зданий потребует более широкого использования предварительного напряжения в конструкциях колонн, ригелей, узлах связевых рам, диафрагм и большепролетных плитах перекрытий.

В производстве конструкций для зданий различного назначения необходимо существенно увеличить долю механического натяжения арматуры, расширить выпуск непрерывно армированных и самонапряженных конструкций, увеличить применение зданий с натяжением арматуры в построечных условиях.

Необходимо больше внимания уделить разработке различных предсамонапряженных железобетонных конструкций, в которых комплексно используются механическое натяжение высокопрочной арматуры и преимущества напрягающего бетона.

Для крупных инженерных сооружений следует применять предварительно напряженные железобетонные конструкции с натяжением арматуры на бетон; для напрягаемой арматуры использовать канаты и высокопрочную стержневую арматуру больших диаметров, производство которых должно быть освоено металлургической промышленностью.

Широкое использование преднапряженного железобетона открывает значительные возможности для снижения расхода стали, главным образом, путем уменьшения металлоемкости ряда железобетонных несущих и ограждающих конструкций, а также путем вытеснения металлических конструкций из различных отраслей строительства.

Нет сомнения, что развитие предварительно напряженного железобетона необходимо для дальнейшего совершенствования отечественного капитального строительства. В прошлом году в экономике России произошел некоторый позитивный сдвиг. Надо полагать, что и предварительно напряженный железобетон в России также откроет новую страницу в своей истории.



4. Технология Royal Building System (RBS)

Что такое строительная технология RBS?

Это строительные конструкции, которые предназначены для заливки бетоном. Они не требуют подгонки, имеют простые и надёжные крепления.

Короб дома строится из полимерных панелей, профили которых бывают 4х видов. Панели сделаны из поливинилхлорида с высокой ударной вязкостью, которые изготавливают экструзионным способом. Потом через специальные отверстия заливается быстротвердеющий бетон. Бетон - обеспечивает прочность и устойчивость здания.

Наружные стены имеют слой теплоизоляции, состоящей из стиропора. Так же в панелях предусмотрены готовые каналы для телефонных, электрических кабелей и труб.

При отделке фасада можно использовать:

1) кирпич или фасадный клинкер

2) «дикий камень» или фасадную плитку

3) структурные штукатурки

4) отделку под дерево или сайдинг

5) или другое по желанию заказчика

Внутренняя отделка стен предусматривает:

1) отделку гипсокартонными плитами

2) отделку штукатуркой или окраску

3) отделку керамической плиткой, обоями

4) и другими традиционными материалами.

Монтаж окон и дверей достаточно прост. Существуют специальные оконные и дверные профили, которые монтируются до бетонирования. И поэтому, установить двери и окнадостаточно просто.

Межэтажные перекрытия сделаны из монолитного железобетона, штампованного по настилу и из легких холодногнутых металлических балок.

В зависимости от проекта и требований клиента перекрытия могут быть сделаны из:

1) монолитного железобетона

2) деревянных балок

3) или др.

В домах RBS можно применять любую кровельную конструкцию - стропильную или решёточную, из деревянных или стальных элементов. Отделывать кровлю можно:

1) натуральной черепицей

2) битумной или металлочерепицей

3) еврошифером, фальцем

4) или другим кровельным материалом

Данная технология позволяет строить не только жилые дома, но и:

1) спортивные объекты (крытые корты, бассейны, катки и др.)

2) торговые центры, офисы и магазины

3) складские комплексы и производственные помещения

4) медицинские учреждения, гостиницы, школы

5) заправочные станции и автомойки

6) а так же другие объекты строительства.

5. Малоэтажное строительство

Возведение здания из кирпича

Широко распространенным искусственным материалом для возведения стен является глиняный обожженный кирпич, правда на сегодняшний день это уже несколько устаревшая технология по соотношению затрат к конструктивным особенностям материала и эффективности полученного результата. Одним из основных достоинств кирпичных зданий является их долговечность. Такие дома стоят более сотни лет. Преимущества кирпичных стен в прочности и огнеупорности, конструкции не подвержены гниению, их несущая способность позволяет применять железобетонные плиты перекрытия. Кроме того, стены обладают большой тепловой инерционностью, т.е. для того, чтобы они прогрелись или остыли, необходимо достаточно много времени. На первый взгляд, данное свойство можно отнести к положительным. С другой стороны, большая тепловая инерционность кирпичных стен не всегда благоприятна. Например, промёрзшие стены в зимний период требуют значительного обогрева помещения, а резкие температурные перепады в помещении приводят к образованию конденсата. Стоит отметить и такие недостатки, как дороговизна и слишком толстые стены, требующие большое количество строительного материала и уменьшающие общую полезную площадь возводимого здания.

Распространенной и экономичной конструкцией наружных кирпичных стен является так называемая облегченная кладка с эффективным утеплителем. По сравнению со сплошной кладкой она позволяет в 1,5-2 раза сократить расход кирпича и заложить менее мощный фундамент.

Рис. 1 Кирпичная кладка

В зимний период значительно увеличивается относительная влажность материалов стен, возведенных с применением любой технологии, что приводит к заметному снижению термического сопротивления стены. Поэтому обязательным условием проектирования облегченных кладок является устройство вентиляционного зазора между слоем теплоизоляции и кладкой из лицевого кирпича. Минимальное его значение 10 мм. Через вентиляционный зазор в зимний период происходит активное высыхание материалов стены. В нижних и верхних рядах кладки для обеспечения конвекции воздуха в вентиляционном зазоре необходимо расчистить вертикальные швы. Теплоизоляционные плиты крепят к несущей стене распорными дюбелями.

Современный рынок теплоизоляционных материалов предлагает широкий ассортимент утеплителей, отличающихся как по составу, так и по эксплуатационным характеристикам. В основном выбор производится по следующим показателям: коэффициент теплопроводности, пожарная безопасность, биологическая стойкость, склонность к усадке, простота монтажа, экологическая безопасность, цена.

Здания, построенные из кирпича, достаточно массивны, поэтому фундамент под них проектируют, как правило, ленточный железобетонный. Он может выполняться как в сборном, так и монолитном варианте. Устройство монолитного фундамента требует большего времени и удлиняет сроки строительства, но при этом отсутствуют затраты на погрузочно-разгрузочные работы, транспортировку блоков до площадки строительства. Также монолитный вариант получается дешевле сборного.

Рис. 2 Здание, построенное из кирпича

Пожарная безопасность здания со стенами из облегченной кирпичной кладки с негорючим утеплителем имеет предел огнестойкости более 240 мин, что является очень высоким показателем. Для монолитного железобетонного перекрытия этот показатель составляет 120 мин, для деревянной стропильной крыши 30 мин. Степень огнестойкости здания при данном конструктивном решении - I.

Возведение здания из блоков ячеистого бетона

Наряду с кирпичом все большее распространение в строительстве домов получают альтернативные строительные материалы с хорошими теплоизоляционными свойствами - блоки из ячеистого бетона.

Ячеистый бетон это группу материалов, внутри которых содержатся поры - равномерно распределенные ячейки, которые обеспечивают улучшенные физико-механические свойства бетона. По сути это тот же бетон, только вспененный. Из-за того, что поры значительно уменьшают плотность материала, его масса также заметно меньше по сравнению с классическими бетонными смесями. Все легкие ячеистые бетоны делятся на два основных типа: газобетон и пенобетон. Друг от друга они отличаются технологией изготовления по которой их разделяют на автоклавный и неавтоклавный.

Рис. 3 Срез блока ячеистого бетона

Из этой линейки отдельно стоит выделить газобетон, как материал, обладающий наилучшими характеристиками. Дело в том, что твердение газобетонных блоков происходит в автоклавах, т.е. процесс полностью контролируем. Специфика изготовления позволяет получать материал с заданными показателями плотности, прочности на сжатие, морозостойкости, теплопроводности, усадки при высыхании, паропроницаемости. При производстве пенобетонных блоков готовая смесь разливается в формы и приобретает твердость в естественных условиях. В этом случае процесс затвердевания смеси происходит в неконтролируемом режиме, что приводит к достаточно большому разбросу и нестабильности свойств пенобетонных блоков. По этой причине газобетон обладает более высокой прочностью, чем пенобетон, и меньшей осадкой. Газобетонные блоки очень чувствительны к неравномерной осадке, поэтому фундамент под такие стены должен представлять собой единый, жесткий блок. Для обеспечения данного условия устраивают либо монолитную фундаментную плиту, либо монолитный ленточный фундамент глубокого заложения. Стены подвала или цоколя должны иметь горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию, предохраняющую от увлажнения атмосферными осадками, талыми водами, от капиллярного подсоса влаги. Для защиты стен надземной части здания, от влаги в период таяния снега - превышение фундамента над отмосткой должно быть не менее 500 мм.



Рис. 4 Кладка стен из блоков ячеистого бетона

Опирание плит перекрытия на стену должно осуществляться через распределительный пояс, шириной не менее 250 мм и толщиной минимум 120 мм. Распределительный пояс выполняется на всю длину опирания перекрытия на стену. Во внутренних несущих стенах распределительный пояс устраивается на всю ширину стены.

Распределительный пояс может быть из монолитного железобетона или из трех рядов полнотелого кирпича, армированного кладочной сеткой. Для изготовления железобетонного пояса необходимо использовать бетон класса В15.

Газобетонные блоки укладываются на специальный клей, обеспечивающий толщину швов между блоками 2-3 мм. Такой клей представляет собой цементно-песчаную смесь с крупностью песка до 1,25-1,5 мм с водоудерживающими добавками (эфиры целлюлозы). Ячеистые бетоны удобны тем, что в них штробят каналы для разводки электрических проводов, водопроводных труб, труб системы отопления и т.д. Изнутри стена отделывается тонкослойной штукатуркой (толщина 3-8 мм). Снаружи, для защиты от атмосферной влаги, стена должна быть облицована либо лицевым кирпичом, либо оштукатурена с обязательным покрытием их гидрофобными составами. При облицовке с наружной стороны стены кирпичом следует устраивать воздушные вентилируемые зазоры между блоками и кирпичом для обеспечения оптимального воздушно - влажностного режима стены.

Рис. 5 Дом из блоков ячеистого бетона (в процессе строительства)

По экологичности ячеистый бетон сравним с деревом, обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, не гниет, не горит. Ячеистый бетон дышит, регулируя влажность в помещении.

Недостатки ячеистых бетонов: усадка при высыхании, достигающая у газобетона 1,5 мм/м, вследствие чего производить отделочные работы как изнутри, так и снаружи здания можно только после достижения стенами эксплуатационной влажности.

Пожарная безопасность здания со стенами из газобетонных блоков, облицованная кирпичом, имеет предел огнестойкости более 240 мин, как и в варианте с кирпичом. Для монолитного железобетонного перекрытия этот показатель составляет 120 мин, для деревянной стропильной крыши - 30 мин. Степень огнестойкости здания при данном конструктивном решении - I.

Технология Hebel (Хебель), блоки хебель

Газобетон (или автоклавный ячеистый бетон) состоит из кварцевого песка, цемента, негашеной извести и воды. Газобетон изготавливается в промышленных условиях при помощи автоклавов, в которых поддерживаются определенные давление и температура. При смешивании в автоклаве всех компонентов с газообразователем - алюминиевой пудрой - происходит выделение водорода. Газ (водород), который возникает вследствие так называемого процесса вспучивания / расширения (этот процесс аналогичен процессу, который применяется для приготовления дрожжевого теста), увеличивает в 5 раз объем сырой смеси. Миллионы мельчайших воздушных ячеек, которые возникают в результате этого процесса, придают бетону характерную ячеистую структуру. Отсюда и происходит его название.

Блоки ХебельHebel применяются для возведения наружних несущих стен малоэтажных домов с перекрытиями из железобетонных пустотных плит (до 3-х этажей), а также самонесущих стен и перегородок в монолитнно-каркасных сооружениях. Этот материал производятся на оборудовании и по технологии фирмы «Хебель» (Hebel), Германия, отвечает требованиям европейских стандартов.

Прочность. При относительно небольшом объемном весе (400-500 кг/м3) блоки ХебельHebel обладают достаточно высокой прочностью (до 40 кгс/см2). Это позволяет при малоэтажном строительстве отказаться от каркаса и, более того, перекрывать стены обычными железобетонными (пустотными) плитами. Блоки из газобетона имеют допуски на размеры +/ - 1,5 мм.

Теплоизоляция. Однослойная стена из ячеистобетонных блоков Hebel плотностью 400 - 500 кг/м3 при толщине в 40 см имеет величину сопротивления теплопередачи равную 2,70 - 3,50 м² оС / Вт и укладывается в норму. СНИП говорит, что приведенное сопротивление теплопередаче должно для Москвы и Подмосковья составлять 3,15. Умножив теплосопротивление (3,15) на теплопроводность материала Вы можете получить и толщину стены, какой она должна быть, чтобы удовлетворять требованиям современного СНИПа. Теплопроводность современного ячеистого бетона равняется 0,12. Перемножив величины, получаем, что достаточной толщиной стены будет 37,8 см. Поэтому толщина стены в 400 мм не требует дополнительного утепления и является традиционной для московского региона.

Звукоизоляция. Благодаря структуре с открытыми порами, блоки ХебельHebel являются эффективным звукопоглотительным материалом. По результатам испытаний стена из блока HebelХебель марки 500 толщиной 200 мм, оштукатуренная с двух сторон, имеет звукоизоляцию 55 Дб, что соответствует современным требованиям для межквартирных стен.

Не возгорается и огнестоек. Ячеистый бетон относится к негорючим строительным материалам. По ДИН 4102 он относится к несгораемому строительному материалу класса А1. Ячеистый бетон может использоваться для утепления строительных конструкций и теплоизоляции оборудования при температуре изолирующей поверхности до +4000 С. Многочисленные исследования проведенные в Швеции, Финляндии и Германии показали, что при повышении температуры до +4000С прочность ячеистого бетона увеличивается на 85%. Предел огнестойкости плит перекрытия и покрытия, согласно ГОСТ 30247.0-94, составляет 70 минут, т.е. соответствует REI 60.

Экология. Производство ячеистого бетона не требует больших затрат энергии, т.к. бетон затвердевает под воздействием пара при температуре всего лишь 1800С. Вторичное применение отработавшего пара и вторичная переработка обеспечивают возврат энергии и воды в производственном кругообороте. Отходы производства могут быть применены вторично или их превращают в гранулят, что является большим вкладом в дело охраны окружающей среды.

Технологичность. Большим преимуществом блоков Хебель является широкая номенклатура размеров. Блоки изготавливаются толщиной от 50 мм до 500 мм, что удовлетворяет потребности любых потребителей и позволяет возводить стены без использования дополнительных утеплителей. Это значительно упрощает монтаж и существенно удешевляет конструкцию.

Экономичность. Стена из ячеистого бетона по стоимости в 2-3 раза ниже, чем стена из кирпича, а по качеству значительно выше. Экономично используются транспортные мощности. Применение грузоподъемных механизмов минимально. Точные размеры и ровная поверхность блоков дает значительную экономию отделочных материалов.

Возведение здания с применением несъемной опалубки

Конструкции, или здания с применением технологии несъемной (встречаются также термины неснимаемая, оставляемая) опалубки - это, практически, то же самое монолитное строительство, только опалубка здесь применяется не как инвентарь, а как материал, составляющий общую конструкцию стены. Опалубка выполняется в виде стандартных деталей в форме блоков (наиболее распространенный вариант) либо в форме панелей. Из таких деталей собираются стены, а после сборки пространство между опалубкой заливается бетоном, образуя после отвердения бетона стены с двухсторонней изоляцией и высоким общим тепловым сопротивлением. Стена получается сразу «теплой» и не требует дальнейшего утепления.

Монолитный способ возведения здания превращает его в единый блок, работающий как пространственная структура, в которой не обязательна соосность несущих стен по высоте. Здание состоит как бы из сот, объединенных в единую систему.

Существуют несколько вариантов такого типа опалубки, в которых используются плиты из фибролита, арболита, ЦСП или других материалов, в которых составной частью является цемент, или объемные опалубочные элементы на основе различных видов цементных бетонов - тяжелого бетона, мелкозернистого бетона, керамзитобетона и др.



Рис. 6 Схемы возведения зданий по технологиям несъемной опалубки

Рис. 7 Возведение стен здания с помощью несъемной опалубки

При использовании плит или толстых листов из перечисленных материалов необходимо иметь в виду, что они выполняют не только роль формообразующих элементов, но и роль теплоизолирующего кожуха. Поэтому в наружных стенах внешняя сторона опалубки будет всегда толще, чем внутренняя.

Одна из эффективных разновидностей как съемной, так и не снимаемой опалубки - панель из листов пенополистирола.

При возведении стен из пенополистирольной опалубки заказчик экономит на стоимости утеплителя и креплений, а также работ по его монтажу.



Рис. 6 Виды несъемной опалубки

Кроме пенополистирола для изготовления несъемной опалубки используют также щепо-цементные и фиброцементные плиты.

Несъемная опалубка из фибролитовых плит это одно из прогрессивных направлений в современном малоэтажном домостроении.

Цементный фибролит - это изготовленный из древесной шерсти и цемента строительный материал. Он хорошо обрабатывается, а для устройства криволинейных конструкций производится соответствующий раскрой плит. Особенности конструкции позволяют быстро обустроить инженерные коммуникации здания. Вместе с фибролитом можно использовать разные виды бетона. Большое преимущество фибролита в том, что его можно использовать при низких температурах. Фибролит состоит из минерализованной стружки или древесной шерсти (приблизительно 70%), перемешанной с цементом (30%). Фибролит можно сравнить с обычной деревянной конструкцией, но при этом он относится к классу трудногорючих.



Рис. 7 Фибролит

Несъемная опалубка внешних и внутренних стен с помощью простых стяжек вручную выставляется по поясам на высоту этажа. Затем на временные стойки и балки из обрезной доски также вручную укладывается опалубка перекрытия и устанавливается арматура. При возведении стен в местах дверных и оконных проемов, устанавливаются откосы, перемычки армируются согласно проекту. Во избежание прогиба плит, при заливке бетоном, к плите верхнего откоса оконного или дверного проема устанавливается деревянная распорка.

Отличие несъемной опалубки от обычной (съемной) заключается в том, что те части, из которых она формируется, не извлекаются из готовой конструкции, а становятся неотъемлемыми составляющими стен и перекрытий. Как правило, плиты, используемые в качестве несъемной опалубки, имеют ровную поверхность с хорошими адгезионными свойствами, поэтому любой из видов отделки при строительстве дома, будь то применение штукатурки, плитки, обоев или гипсокартона, не требует специальной подготовки поверхности. А это в свою очередь приводит к экономии материалов, времени и усилий.

Пожарная безопасность. Монолитная стена в несъемной опалубке, по заявлениям производителей, имеет предел огнестойкости более 45 мин, в чем существенно проигрывает первым двум вариантам. Для монолитного железобетонного перекрытия этот показатель составляет 120 мин, для деревянной стропильной крыши - 30 мин. Степень огнестойкости здания при данном конструктивном решении - III.

Технология Изодом

Каждый, кто решился на одно из самых главных дел в своей жизни - построить собственный дом (дачный или для постоянного проживания), первым делом задумывается о том, из какого материала будут возведены несущие стены - основа комфорта, надежности и долговечности будущего жилища. Ведь хочется построить Дом с большой буквы - долговечный и красивый, в котором было бы уютно и тепло, в который хочется возвращаться всегда - и зимним морозным, и жарким летним вечером. Дом, которому будут завидовать соседи и которым будут восхищаться друзья. Дом, который даже через 100 лет будет прочным, уютным, современным и обеспечит нам, нашим детям и внукам комфортную жизнь при минимальных затратах на его эксплуатацию. Таким требованиям полностью отвечает дом, построенный по технологии «ИЗОДОМ».

В основу технологии «ИЗОДОМ» положено возведение несущих стен из монолитного железобетона с помощью неснимаемой опалубки из специального строительного пенополистирола. По главным параметрам, таким как теплозащита, звукоизоляция, комфортность, простота и скорость строительства, прочность и долговечность, технология «ИЗОДОМ» относится к высоким технологиям в области строительства. Система не является экспериментальной. При ее реализации применяются материалы, конструктивные и технологические решения, прошедшие многолетнюю и тщательную проверку.

Пенополистирол был открыт в 1951 г. в Германии и сразу же стал применяться в качестве теплоизолятора для обшивки наружных стен строений. Чуть позже была разработана и соответствующая ему система покрытий - полимерная «штукатурка». В конце пятидесятых стало возможным на основе накопившегося опыта и теоретических расчетов предложить с полным правом этот материал широкой публике, занимающейся строительством. В начале шестидесятых годов одному австрийскому инженеру пришла мысль заменить способ возведения стен с последующей оклейкой их пенополистирольными плитами на изготовление опалубки из пенополистирола в виде блоков, затем сборки их на месте и заливки в них бетона. Результат получается тот же, но трудозатраты существенно ниже, а следовательно, экономически это более выгодно.

С тех пор пенополистирольные блоки постоянно модернизировались и сегодня представляют собой прочные и удобные конструкции, с помощью которых можно возвести здание практически любой архитектуры. Такие технологии применяются в странах Западной Европы, Австралии, Канаде и США.

Элементы неснимаемой опалубки «ИЗОДОМ», выполненные из твердого самозатухающего пенополистирола в форме пустотелых блоков, армированные и заполненные бетоном, представляют собой универсальную систему для возведения стен объектов любого типа. Специальная конструкция замков предотвращает вытекание бетона и позволяет быстро и точно соединять блоки, подобно сборке кубиков в популярной детской игре «ЛЕГО». Такая конструкция позволяет достичь оптимального сочетания физических, механических, тепло и звукотехнических характеристик строения. Полутораметровые блоки практически невесомы и их легко поднимает ребенок. В ходе одной технологической операции сооружается монолитная бетонная стена, обрамленная с внутренней и наружной сторон тепло- и звукоизоляционной оболочкой из пенополистирола. Вы сразу получаете теплый дом за удивительно короткий срок. Темпы возведения стен таковы, что два человека за трое суток могут возвести дом полезной площадью до 100 квадратных метров!

Чтобы лучше понять преимущества системы «ИЗОДОМ», обратимся к следующим примерам. Несущая стена может быть изолирована с одной стороны, с двух сторон или не изолирована вовсе. Если стена выполнена без дополнительных покрытий, то материал стены должен отвечать всем предъявляемым к ней требованиям с точки зрения несущей способности, звуко- и теплоизоляции. Для того, чтобы стена хорошо сохраняла тепло и не пропускала звук, она должна быть пористой. Но при этом будут страдать ее статические свойства, т.е. стена не выдержит больших нагрузок. Для того чтобы повысить прочность стены, нужно уменьшить количество пор, что ведет к потере теплозащитных свойств. Для того же, чтобы сохранить и то и другое, можно увеличивать толщину стен. Но это ведет к нерациональному расходу материалов. Если стена покрыта одним слоем изоляции, например, из пенополистирола, то уже в этом случае она будет обладать прекрасными статическими, тепло-, звукоизоляционными свойствами. А если несущая стена утеплена с двух сторон, мы получаем уникальный по своим характеристикам «сэндвич».

Теперь мы подошли к сути теплосберегающей технологии «ИЗОДОМ». Слой пенополистирола толщиной 5 см имеет такую же теплопроводность, как и бетонная стена толщиной 2,5 м. Кроме того, двойная изоляция обеспечивает минимальные температурные колебания несущей стены. Поэтому все элементы здания будут надежно защищены от температурных расширений и как следствие - от возникновения трещин. Кроме того, стена, построенная по технологии «ИЗОДОМ», очень быстро реагирует на изменение температуры внутри комнаты в отличие от стен с однослойной изоляцией или вообще без изоляции, у которых значительная часть тепла расходуется на отопление окружающей среды. Когда эти стены остывают при резкой смене температуры, то для того чтобы нагреть воздух в помещении, необходимо сначала долго прогревать стены.

Параметры стен «Изодом»

Толщина стены - 25 см из них: 10 см - пенополистирол, 15 см - бетон (в сериях ЗОМСО и 35МСО стена -30 и 35 см из них: 15 и 20 см пенополистирол и 15 см бетон соответственно). Толщина бетона в сериях МСР зависит от размера съемных перемычек (по желанию заказчика перемычки изготавливаются любого размера).

Вес стен без отделки внешней и внутренней - 280-300 кг/м2.

Расход бетона - около 125 л/м2 стены.

Коэффициент теплопроводности блоков: Ло = 0,036 Вт/м.К для зоны А и Л0 = 0,044 Вт/м.К для зоны В

Предел огнестойкости стены -1 степень.

Паропроницаемость - 0,032 мгДм.ч. Па.

Водопоглощение за 24 часа, % по объему - 0,1.

Акустическая изоляция - 46 дБ.

Допуск для объектов высотой до 25 м.

Возможно применение в сейсмически опасных районах.

Используемые материалы

В строительной системе «ИЗОДОМ» используется специальный строительный пенополистирол (импортного производства). Плотность пенополистирола в строительных элементах составляет от 25 до 27 кг/м3. Пенополистирол является экологически чистым материалом (97% воздух и 3% материал) и используется даже для упаковки пищевых продуктов.

Пенополистирол практически не впитывает влагу (влагопоглощениеО, 1%) и интенсивно пропускает водяные пары (Паропроницаемость - 0,032 мг/ м.ч. Па), содержащиеся в воздухе. Низкие температуры не оказывают никакого влияния на химические и физические свойства пенополистирола. При положительных температурах до 90°С пенополистирол не изменяет своих параметров даже при длительном воздействии. Высокая плотность пенополистирола, а также специальная конструкция соединительных замков блоков строительной системы «ИЗОДОМ», исключает нарушение теплопроводности блоков, как на стадии монтажа, так и в процессе эксплуатации здания. Атмосферному влиянию внешние стены из пенополистирольных блоков практически не подвержены.

Пенополистирол является материалом самозатухающим. В случае пожара он не распространяет огонь и не выделяет токсичных химических соединений. Кроме того, бетонная конструкция, обеспечивающая несущую способность стены «ИЗОДОМ» является негорючим материалом. Если пенополистирол подвергается кратковременному воздействию пламени, он оплавляется вокруг источника огня, но не возгорается и, соответственно, огонь не распространяет. Тем не менее, он может возгореться при длительном воздействии пламени, скорость и продвижение огня по его поверхности очень слабые. Если удалить внешнее пламя, то горение пенополистирола немедленно прекращается и не наблюдается послесвечения. Пенополистирол совершенно не горит, если нет непосредственного воздействия другого, более горючего материала, как то древесина, шерсть, бумага и т.д. Если пенополистирол хранился долгое время, то его горючесть и скорость распространения огня понижается до такой степени, что блоки, полученные из него, ведут себя с огнем наилучшим образом для трудногорючих материалов.

В отличие от других строительных материалов, пенополистирол не радиоактивен. Пенополистирол не содержит веществ, питающих микроорганизмы. По многолетнему опыту строительства зданий по этой технологии в Европе, пенополистирол не подвержен деструктивному воздействию грызунов, плесени, грибков и бактерий.

Монтаж несущих стен по технологии «ИЗОДОМ 2000» не вызывает затруднений и доступен даже непрофессионалу. Укладку пенополистирольных блоков начинают на тщательно выровненном по горизонтали фундаменте с обустройства гидроизоляции. Изолирующий слой можно выполнить из двухслойного рубероида на мастике или полиэтиленовой пленке. Первый ряд пенополистирольных блоков укладывают непосредственно на слой гидроизоляции по всему периметру будущего здания, пропуская через полости блоков скрепленную с фундаментом вертикальную арматуру. Затем, в соответствии с проектом дома, в пазы блоков закладывают прутки горизонтальной арматуры.

Во время кладки первого ряда формируется архитектура целого этажа, поэтому важно сразу оформить в нужных местах откосы дверных проемов и отводы внутренних стен. Второй слой блоков должен перекрывать вертикальные швы первого слоя по принципу кирпичной кладки со смещением, кратным 250 мм (для серии 25МСО), что позволяет жестко фиксировать форму строения. Соединение блоков из пенополистирола осуществляется легким нажимом на их кромки, чтобы замки, которые находятся в верхней и нижней части кромок замкнулись плотно без зазоров. Третий ряд - контрольный для выравнивания слоев блоков по вертикальным швам кладки.

После сверки с проектом размеров стен и их осевой точности, следует заглушить с помощью элементов ОВ и ОН все боковые отверстия в блоках, образовавшиеся в местах их соединения на угловых стенах и в проемах дверей и окон. Очень важно также установить в этом ряду временные, стягивающие перемычки из блоков МП для фиксации размеров проемов. Кроме того, перемычку проема необходимо защитить от проседания и возможного разрушения под весом жидкого бетона с помощью вертикальных подпорок, которые удаляются после застывания бетона.

Струю бетона сначала надо направлять на углы постройки, разветвления стены, откосы и края отверстий, а уже потом на среднюю часть полости стены. Уплотнение бетона осуществляется штыкованием.

При укладке свежего бетона более чем через 6 часов после закладки предыдущего необходимо очистить поверхность затвердевшего бетона от стекловидного цементного молочка и увлажнить ее. Для лучшего сцепления слоев поверхность уложенного бетона не нужно разглаживать.

Для оформления стыков внешних и внутренних несущих стен, а также углов постройки необходимо вырезать фрагменты в боковых стенках одних блоков МСО и в торцевой части других так, чтобы в образовавшиеся проемы можно было пропустить арматуру, а бетонная масса в разветвлении или на углах образовала бы прочное соединение.

Поскольку герметичная опалубка «ИЗОДОМ» ограничивает отвод лишней воды, нужно контролировать ее содержание в бетонной смеси. При необходимости пластичную консистенцию бетона можно обеспечить, добавляя к нему пластификаторы. Если Вы предполагаете строить по технологии «ИЗОДОМ» стены подвала или погреба, необходимо защитить наружный слой пенополистирола от бокового давления грунта. Внешнюю гидроизоляцию стен погребов обычно осуществляют традиционным способом, как и при выполнении кладки стен из кирпича.

Арочные проемы складываются из блоков «на сухо». Затем вырезается контур желаемой арки, нижняя ее часть опоясывается металлическими листами или другим материалом, выполняющим роль съемной опалубки арочного проема. Армирование и бетонирование арочных перемычек осуществляется так же, как и плоских перемычек окон и дверей. При необходимости нижняя часть арки может быть утеплена листовым пенополистиролом.

После выполнения описанных выше операций можно приступать к заполнению пустот блоков бетоном. При индивидуальном строительстве лучше осуществлять бетонирование по два - три ряда, бетоном или бетонной массой, приготовленной непосредственно на стройплощадке. Марка бетона должна соответствовать проекту. В процессе бетонирования каждых двух рядов верхний край стены должен состоять из ряда не заполняемых в этом цикле блоков, которые выполняют роль стяжки. Дополнительно верхнюю кромку этого ряда блоков следует защитить корректорами МН, чтобы в замки не попала бетонная масса. Эти корректоры можно использовать многократно.

После первых двух рядов блоков укладываются и бетонируются следующие ряды и т.д., по спирали растут стены нового дома. При строительстве многоэтажного дома полости блоков удобно заполнять при помощи бетононасоса, регулируя расход бетона так, чтобы не превышать объем 10-15 м³/час (если консистенция массы пластична!).

Технология «ИЗОДОМ» позволяет использовать различные варианты перекрытий. Перекрытия могут быть деревянными, из монолитного или сборного железобетона. Выбор вида перекрытия определяется проектом здания. Если в проекте строения отсутствует несущее перекрытие, завершение строения можно оформить с помощью блоков, используемых для монтажа проемов, вырезав отверстия в их дне с тем, чтобы монолитно соединить с расположенной ниже стеной. Другим часто используемым вариантом перекрытия может служить перекрытие из монолитного железобетона, выполненное по листу профнастила. Этот вид перекрытия просто монтируется на стройплощадке без применения сложной строительной техники и может быть легко приспособлен к требованиям проекта по прочности, тепло- и звукоизоляции путем дополнительного армирования и укладки слоев утеплителя. Выбор типа и формы крыши и ее покрытия зависит от проекта строения.

Технология «ИЗОДОМ» допускает применение разнообразных конструкций крыши практически без ограничений.

Технология «ИЗОДОМ» допускает различные варианты внешней и внутренней отделки: это и фасадные панели, и полимерные штукатурки, и сайдинг из винила или металла, и самые обычные облицовочные материалы, такие как штукатурка, кирпич, плитка, камень. При этом никакой дополнительной подготовки стены не требуется - поверхность пенополистирола идеально ровная. Подведение коммуникаций решается так же просто: в пористом материале легко сделать канавки под всю необходимую проводку и системы снабжения.

Каркасная технология строительства

Около 80% всех быстровозводимых домов в мире строятся каркасно-панельным (-щитовым) способом. Технология каркасного домостроения активно применяется с 60-х годов прошлого века. В настоящее время, несмотря на распространение альтернативных решений, эта технология остается основной при строительстве домов экономкласса и социального жилья.

Рис. 8 Возведение каркаса здания

Популярная за рубежом данная технология строительства жилых домов постепенно завоевывает позиции на Российском рынке малоэтажногожилья. В настоящее времясуществует несколько ее разновидностей, но принципиальных отличий в них нет. Все каркасные дома характеризуются высокими теплосберегающими параметрами, отсутствием усадки, легким весом и быстрыми темпами сборки. Между собой они различаются лишь методами обшивки наружных стен и применяемыми теплоизоляционными материалами. Основой здания является каркас, представляющий собой прочную и жесткую рамную конструкцию из вертикальных стоек и горизонтальных связей.

Существует две разновидности каркасной технологии - деревянный и металлический каркас.

Деревянный каркас собирается из брусьев, для увеличения пролетов помещений может использоваться клееная древесина, но ее стоимость существенно выше, чем у цельной древесины. Долговечность деревянной конструкции обеспечивается за счет обработки (пропитка, антисептирование) деревянных деталей, а также конструктивными мерами, которые призваны предохранить ее от воздействия окружающей среды.

Металлический каркас изготавливается из оцинкованной стали. Его элементы соединяют между собой с помощью метизов или сварки. Немаловажное достоинство металлокаркаса - стабильность его геометрии при любых погодных условиях. Он прочен и жесток, не дает усадок, не скрипит, устойчив к коррозии. Снаружи металлокаркас закрывается сэндвич-панелями, а внутри - гипсокартонными плитами повышенной огнестойкости. В пространстве между ними могут быть уложены коммуникации. Благодаря такой конструкции дом представляет собой единое целое и прекрасно выдерживает ветровые нагрузки. Срок монтажа (в зависимости от вида отделки) - от 2 до 4 недель.

Технологию строительства домов на основе каркаса из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) применяют в западных странах (Швеции, Японии, США, Великобритании) более 50 лет. В России доля таких домов пока невелика. Конструкция дома на основе ЛСТК выглядит следующим образом: сначала сооружают каркас из стального оцинкованного профиля толщиной в среднем до 3 мм. Затем его утепляют и обшивают.

Главным преимуществом технологии ЛСТК является не низкая себестоимость материалов, а высокая скорость проектирования и строительства.

Именно благодаря высокой скорости на всех этапах реализации проекта, возможности быстрого воспроизведения и повторения проекта, общая себестоимость строительства по технологии ЛСТК действительно достаточно низкая.

Среди основных достоинств технологии: малый вес конструкций, что позволяет существенно снизить нагрузку на фундамент, точность изготовления изделий до 1 мм, высокая эластичность каркаса, всесезонность строительства, высокая скорость работ. Заявленная долговечность - не менее 50 лет, а купить дом можно дешевле, чем постройку с деревянным каркасом. Основным преимуществом каркасно-панельных домов любого типа является высокая скорость их возведения. Весь комплекс работ от заключения договора с покупателем до окончательной установки на подготовленном участке занимает 1-2 месяца.

Одна из разновидностей каркасной технологии - каркасно-панельное домостроение из сэндвич-панелей, приобретает все большую популярность в центральной полосе России.

Сэндвич-панелями обычно называют трехслойные панели с утеплителем, облицованные с двух сторон листовым материалом. В качестве листового материала могут выступать: алюминий, оцинкованная сталь или OSB (OSB - OrientedStrandBoard - плита с ориентированной плоской стружкой). В качестве утеплителя могут применяться: минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретан. Такая термическая изоляция панелей значительно уменьшает издержки на нагрев и охлаждение, обеспечивает необходимый воздушный и паровой барьер. Таким образом, конструкция имеет высокие теплоизоляционные свойства при относительно небольшой толщине стен. Теплосберегающие характеристики пенополистирола и пенополиуретана превышают характеристики минеральной ваты. Однако применение минеральной ваты оправдано для сооружений с повышенными требованиями по пожарной безопасности.

В последнее время на рынок выходят сэндвич-панели с другим типом утеплителей, в частности, с наполнителем из пенополиуретана (PUR) и пенополиизоцианурата (PIR). Самое крупное производство таких панелей находится в Санкт-Петербурге. Как уверяют производители, PUR и PIR сохраняют тепло лучше, а влагу, в отличие от минеральной ваты, не впитывают совсем.



Рис. 9 Строительство каркасно-щитового здания

Выпускаются и панели с противопожарной защитой, в которых между утеплителем и стальным листом находится слой из гипсокартонной плиты. Производятся также огнестойкие панели, в которых используется особо огнеупорная каменная вата, а поверхностный слой изготавливается из прокатанных и гальванизированных горячим способом стальных листов, покрытых пластиковым покрытием.

Сэндвич-панели, как правило, обладают антикоррозийным финишным покрытием, небольшим весом, высокой прочностью, влагостойкостью, огнестойкостью и высокими шумоизоляционными характеристиками. Подходят сэндвич-панели в качестве ненесущих элементов и для строительства в сейсмичных районах. Поскольку панели имеют малый вес, из них можно строить при любых грунтовых условиях.

Многие из отечественных производителей используют широко распространенную в США и Канаде технологию SIP's (SrtucturalInsulatedpanelssystems - структурные изоляционные панели) или СИП-панели.

Это уже не привычная сэндвич-панель, а новый композитный материал, получившийся из соединения двух разных по физическим свойствам материалов. Прочность СИП-панели определяютбрусовой каркас обшитый ориентированной стружечной плитой, аза тепло и звукоизоляцию отвечает пенополистирол. Эти материалы склеивают под давлением.

Ориентированная стружечная плита, OSB, изготавливается из сравнительно большой и длинной стружки. По этому признаку ее легко отличить от других видов древесных плит. Стружка в слоях плиты имеет определенную ориентацию (отсюда и название). Такая структура предопределяет высокие прочностные и теплоизоляционные характеристики материала.

Так, плита ОСП рассчитана на эксплуатацию при температуре - 55°С что делает её пригодной для применении в строительстве малоэтажных жилых зданий на территории нашей страны. Кроме того, плиты ОСП сохраняют эстетическую привлекательность дерева, хотя и не являются цельным массивом, а идеальная ровность плиты избавляет от необходимости дополнительной отделки стен, что в свою очередь снижает материальные затраты на отделочные работы.

Пенополистирол - материал, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами, что объясняется его составом: на 98% пенополистирол состоит из воздуха. Кроме того, он водостоек, поэтому отличается стабильностью характеристик при эксплуатации в регионах с суровым и влажным климатом, а также обладает собственной жесткостью и высокой механической прочностью. Высокая плотность пенополистирола в строительных элементах и специальная конструкция соединительных замков исключают нарушения теплопроводности, как на стадии монтажа, так и в процессе эксплуатации здания. Пенополистирол не вреден для здоровья человека, не подвержен воздействию плесени, грибков и бактерий. Весьма немаловажно, что он малогорюч. Если пенополистирол подвергается кратковременному воздействию пламени, он оплавляется вокруг источника огня, но не возгорается и, соответственно, огонь не распространяется.

Готовая СИП панель имеет толщину около 160 мм, максимальную длину 3 м и ширину 1,25 метра. При довольно больших размерах панель имеет очень малый вес, что делает ее использование в строительстве чрезвычайно экономичным и требует небольшого количества специалистов при монтаже. По международным нормам этой технологии присвоен высший класс энергоэффективности EnergyStar, другими словами толщина стены 160 мм из такой панели заменяет по теплопроводности кирпичную кладку толщиной 2,1 м. Панели СИП могут производиться с использованием и других поверхностных материалов, например, металла.

Рис. 10 Современный каркасный дом

Дом, возведенный по каркасной технологии имеет небольшой вес, поэтому для него не требуется такой же мощный фундамент, как под дом из мелкоштучных материалов. В данном случае можно использовать буронабивные сваи, соединенные монолитным ростверком. Такой тип фундамента предотвращает осадку при слабых, неравномерно деформируемых основаниях, а также позволяет добиться значительной экономии материалов (бетон, араматура) по сравнению с ленточными фундаментами.

Итак, одним из наиболее эффективных путей реализации национальной программы «Доступное жилье» - развитие индустрии быстровозводимых деревянных домов.

К категории быстровозводимого жилья относят, прежде всего, каркасно-панельные дома, наиболее полно соответствующие концепции индустриального домостроения.

На протяжении многих веков дерево было и остается основным строительным материалом, самым эффективным и наиболее удобным в строительстве. В России и Скандинавии деревянные дома строились в основном по принципу сруба. Однако в XX веке перед человечеством возникла, и все более обостряется проблема экономии топлива на обогрев дома в зимний период, особенно в холодных регионах, к которым относятся северные регионы России. Срубы из бруса или из бревен не удовлетворяют современным требованиям по энергосбережению. В настоящее время в Европе и в России приняты очень жесткие нормы по энергоэффективности зданий, которые можно обеспечить только благодаря эффективным теплоизоляционным материалам. Для соблюдения заданных требований по теплосопротивлению наружная стена должна иметь толщину: при строительстве из бруса - 20 см, из кирпича - 50 см, а из деревянного каркаса - всего 15 см. Обычно, эту технологию строительства домов называют канадской. Первые дома, построенные в России по каркасной технологии, пришли к нам из Канады. В начале 90 годов возник еще один термин, частично описывающий данную технологию - сэндвич - панельные дома. Дом, в наибольшей степени отвечающий современным требованиям и представлениям об энергосбережении, комфорте, экологии и огнезащите, должен строиться по деревянно-каркасной технологии с эффективным утеплителем. Эта конструкция также является лучшей по соотношению «цена-качество». Сегодня 80% населения США, Канады, Норвегии, Швеции, Финляндии строят именно такие дома.

Основу каркасного дома составляет деревянный каркас из размерных или, в остающихся видимых частях, строганных пиломатериалов. Для увеличения пролетов помещений могут также использоваться клееные балки. Для теплоизоляции, как правило, используются минеральная вата из стекла (Ursa, Isover) или из каменных пород (Rockwool). 150 мм слой теплоизоляции (при норме 125 мм) полностью обеспечивает круглогодичное комфортное проживание. В качестве ветровой защиты используются обрезная доска толщиной 25 мм, древесноволокнистые или древесностружечные плиты. Внутренняя и наружная отделка зависит от пожеланий Заказчика.

В настоящее время каркасная технология является одной из наиболее перспективных технологий строительства загородных домов. Данная технология широко используется в Канаде, Скандинавии, Германии и других Европейских странах и приобретает всё большую популярность в Украине. Использование данной технологии позволяет возводить как большие коттеджи, так и недорогие загородные дома, превосходящие кирпичные дома по качественным характеристикам и не уступающие им по внешнему виду.