Основные типы наружных стеновых панелей

Возведение зданий из монолитного бетона с использованием скользящей или переставной опалубки составляет как в России, так и в Беларуси не более 2% общего объема. Преимущества этой технологии заключаются в высоком темпе производства строительных работ. Проектирование несущих конструкций в данном случае выполняют с учетом реально действующих нагрузок, что позволяет дифференцировать армирование и класс бетона по высоте здания. Не требуются закладные детали и подъемные петли для монтажа конструкций. Это позволяет снизить материалоемкость строительства, в частности, сократить расход бетона на 12%, металла на
20%. Вследствие сокращения, а иногда и ликвидации рабочих деформативных швов повышается монолитность сооружения. Применение монолитного бетона дает больше возможностей в разнообразии архитектурных решений строящихся объектов. Приготовление бетонной смеси непосредственно на строительной площадке снижает транспортные расходы до минимума. Немаловажен и тот факт, что монолитное строительство не требует больших площадей для складирования крупноразмерных конструкций и ограничивается пределами стройплощадки. В то же время для непрерывной подачи и укладки бетонной смеси необходима точность, высокая квалификация работающих и культура производства. Жесткие требования предъявляют к бетонным смесям, которые должны быть, с одной стороны, легко формуемыми, а с другой – обладать достаточно быстрой фиксацией структуры для ритмичного подъема герметичной, легкой и мобильной опалубки. Сроки возведения таких конструкций ограничены температурно-влажностными условиями окружающей среды, марка используемого бетона, как правило, значительно ниже заводской в силу меньших возможностей усовершенствования технологии производства.

В Беларуси монолитное домостроение получило свое начало со второй половины 70-х годов ХХ века. Первым был построен 16-этажный монолитный жилой дом в скользящей опалубке в г. Минске. За прошедшие годы аналогичные многоэтажные дома возвели в Бресте, Гомеле. Кроме отдельно стоящих, построены секционные дома средней этажности с мансардами. Совершенствуются виды опалубок, позволяющих значительно разнообразить архитектуру фасадов. Большое внимание уделяется подбору состава бетона, обеспечивающего высокий темп строительства (ил. 44).

Все большее распространение получает комплексная технология возведения зданий, когда монолитный железобетон используют для несущих конструкций, воспринимающих рабочую нагрузку (каркас, перекрытия), а ненесущие (перегородки) и ограждающие выполняют из легких сборных элементов. К разновидностям монолитного домостроения относится также технология, использующая в качестве несъемной, оставляемой опалубки плиты или полые блоки с послойным заполнением пространства легким или тяжелым бетоном. В качестве первых используют, например, плиты «Зидарит» российского производства, получаемые прессованием смеси, состоящей на 90% из древесины хвойных пород, цемента и жидкого стекла. Материал обладает водо- и биостойкостью, морозостойкостью
до F75, легко обрабатывается и отделывается. Для обеспечения ограждающей стеновой конструкции заданных тепло- и звукоизоляции все шире применяют специальный строительный пенополистирол в виде полых, заливаемых бетоном блоков размером 100(150)×25×25 см или термовкладышей, вставляемых в опалубку на этаж и заливаемых с двух сторон бетоном.

Одним из распространенных примеров бескаркасного строительства является технология возведения с выполнением несущих стен
из мелкоштучных материалов: кирпича, камней и мелких блоков
(ил. 14, 18, 24, 42, 43, 46, 50).

Применяемые материалы:

- кирпичи керамические и силикатные полнотелые и пустотелые;

- камни керамические и силикатные, легкобетонные ячеистые (цементные, силикатные) и на пористых заполнителях, а также из горных пород определенной плотности;

- мелкие блоки из естественного пористого камня (туфа, известняка-ракушечника), легкобетонные (шлаковые, керамзитовые, ячеистые силикатные и цементные) и пустотелые керамические.

Для получения цельной конструкции изделия в определенном порядке укладывают на специальные кладочные растворы или при высокой точности размеров – на строительный клей. Этот класс материалов целесообразен при строительстве небольших, отдельно стоящих зданий с большим количеством дверей и окон.

Кирпичные стены выполняют в 2,5; 2 и 1,5 кирпича сплошными или для малоэтажных зданий – с использованием облегченной колодцевой кладки. В этом случае наружную и внутреннюю часть стены выкладывают в полкирпича с заполнением промежутка теплоизоляционным материалом: засыпочным (кирпичный бой, керамзит, аглопорит, перлит, шлак), монолитным легким бетоном, плитным поропластом. Такой тип кладки позволяет не только обеспечить заданную теплопроводность, но и уменьшить толщину ограждающей конструкции и, следовательно, нагрузку на фундамент.

Необходимо учитывать, что теплоизоляционные качества стен, выполненных из мелкоштучных материалов (кирпич, камень, мелкие блоки), зависят не только от их коэффициента теплопроводности, но и кладочного раствора. В сухом состоянии этот показатель для кирпича и раствора примерно одинаков. При эксплуатации во влажных условиях вследствие значительно большей сорбционной способности кладочного раствора его коэффициент теплопроводности увеличивается на 50%, в то время как кирпича, контактирующего с воздухом, только на 20 – 30%. Причем установлено, что чем больше общая пористость и средний размер пор, тем меньше его суммарная влажность. Это объясняется высокой влагоотдачей неорганических пористых материалов. Следовательно, значительно повысить эффективность наружных стен, выполненных из мелкоштучных материалов, можно за счет использования изделий большего формата, выполненных из поризованного или многопустотного материала, укладываемых на теплоизоляционные кладочные растворы. Высокую степень поризации обеспечивают введением в процессе подготовки формовочной массы комплекса выгорающих, пено- или газообразующих добавок.

Примерами реализации этих направлений могут служить следующие разработки, внедренные в строительное производство. Так, заслуженное признание строителей получили прессованные блоки из конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона плотностью 400 – 600 кг/м³, выпускаемые такими предприятиями, как ЗАО «Победа» (Россия), ОАО «Забудова» и Минский комбинат силикатных изделий (Беларусь). За счет поризации, изменения формы и расположения пустот коэффициент теплопроводности изделий составляет 0,12 – 0,18 Вт/мК при прочности на сжатие 2,5 – 5,0 МПа, что позволяет отказаться от дополнительного использования утеплителей. Монолитность стеновой конструкции достигается за счет высокой точности размеров изделий укладкой блоков на клеевой цементный раствор, толщина которого составляет 1 мм.

Эффективно применение такого изделия, как «кирпич-термос» Челябинского зольного завода. Для его получения в качестве основного сырья использованы золошлаковые отходы. Специальное расположение прямоугольных вытянутых пустот в шахматном порядке обеспечило силикатному кирпичу марку по прочности до 150, морозостойкости F 25 и теплопроводность 0,34 Вт/мК, что позволило на 20% уменьшить толщину стены.

НПО «Керамика» (г. Санкт-Петербург) методом пластического формования из смеси голубой кембрийской глины и отощающих добавок получают кирпич с квадратными пустотами, составляющими 30 – 36 %, плотностью 1100 – 1150 кг/м³. Марки кирпича по прочности 100, 125, 150, по морозостойкости F 25…35. Общая пустотность с учетом пористости керамического черепка, как в лучших зарубежных аналогах, составляет 43 –45 %.

В Перми в качестве стенового материала используют газобетонные блоки размером 300×188×575 мм массой до 20 кг, заменяющие в ограждающих конструкциях при толщине стены 64 см 28 кирпичей, общий вес которых составил бы 120 кг. За счет увеличения размера процесс кладки можно ускорить в 4 раза, расход раствора сократить в 5 – 7 раз.

Перспективно использование блоков из легкого бетона с вкладышами из пенополистирола, позволяющее значительно уменьшить толщину стен.

Крупноразмерные блоки массой до трех тонн выполняют гипсобетонными с вертикальными пустотами, плотностью 1200 – 1700 кг/м³, многослойными из керамических кирпичей и камней с теплоизоляционным слоем (двух- и трехслойные) плотностью не более 400 кг/м³ и бетонные. В зависимости от назначения бетонные блоки подразделяют на наружные – одно- и двухслойные и внутренние – однослойные.

Для их выполнения используют крупнопористый бетон, легкий бетон на пористых заполнителях плотной и поризованной структуры, ячеистые цементные и силикатные бетоны, а также пористый природный камень.

Типы бетонных блоков представлены в таблице 7.2.

Таблица 7.2