Стеновые материалы
По данным статистики около 40% домов, возводимых в настоящее время, относится к категории малоэтажного строительства. Причем, если десяток лет назад львиная доля загородных построек приходилась на долю летних домиков, неприспособленных для круглогодичного проживания, то сегодня будущие владельцы предпочитают строить основательные, долговечные всесезонные дома. Дома, в которых удобно, просторно и комфортно проживать семьей в течение всего года. Дома, которые можно передать по наследству своим детям и внукам. Современный рынок предлагает широчайший выбор строительных материалов, значительно различающихся как по стоимости, так и по эксплуатационным характеристикам. Выбирая материал для строительства, будущий хозяин определяет дальнейшую судьбу дома и условия жизни своей семьи. При выборе ему приходится учитывать несколько взаимосвязанных групп факторов.
Группа первая – перспективные факторы. К этой группе относится все, что касается особенностей эксплуатации дома:
* комфортность проживания (способность дома «дышать» - пропускать через стены пар, кислород и углекислый газ, обеспечивая оптимальный воздушный и влажностный режим; отсутствие посторонних запахов; отсутствие сырости и плесени; быстрота прогревания дома; ощущения от соприкосновения со стенами и полом – все, вплоть до того, насколько удобно забивать гвозди в стены);
* долговечность постройки (прочность, морозостойкость, устойчивость к неблагоприятным воздействиям внешней среды);
* безопасность (надежность и прочность строения, пожаробезопасность, отсутствие токсинов и т.д.);
* трудоемкость поддержания дома в хорошем состоянии (необходимость и частота проведения работ, обеспечивающих сохранность строения);
* экономичность (расходы на обеспечение оптимального теплового режима, стоимость плановых работ по поддержанию дома в хорошем состоянии);
Группа вторая – актуальные факторы. Сюда можно отнести:
* возможность приобретения основных строительных материалов соответствующего качества;
* удобство доставки;
* удобство работы с материалами;
* стоимость строительства (которая лишь частично зависит от стоимости самих строительных материалов и в немалой степени определяется затратами на проведение строительных работ);
* необходимость и удобство приобретения дополнительных материалов, необходимых для строительства (системы крепежа, материалы перекрытий, теплоизоляционные материалы и т.д.);
* длительность строительства.
Группа третья – которую можно назвать «факторами оформления». Для того, чтобы строительство проводилось законно, а дом обрел статус недвижимости, строительные материалы и эксплуатационные характеристики строения должны соответствовать положениям СНИПов и ГОСТов. В противном случае самые смелые дизайнерские идеи и самые лучшие материалы, применявшиеся при проведении строительных работ, будут проходить по категории «напрасно потраченное время и деньги».
В этой статье мы приведем обзор основных строительных материалов, используемых в современном малоэтажном строительстве с учетом всех групп факторов, влияющих на выбор материала для будущего строительства.
Пенобетон
Недорогой, удобный в работе строительный материал, обладающий большой теплоемкостью и хорошей паропроницаемостью. Средняя плотность пенобетона, применяемого в малоэтажном строительстве – 500-600 кг/м³. Класс прочности на сжатие для пенобетона плотностью 500 кг/м³ - В1, для пенобетона плотностью 600 кг/м³ – В2,5. Средние показатели морозостойкости для пенобетона плотностью 600 кг/м³ – 25 циклов. Морозостойкость пенобетона плотностью 500 кг/м³ не нормируется. Коэффициент паропроницаемости 0,2 мг/м·ч·Па. Расчетная теплопроводность кладки – 0,2 Вт/м-°С. Необходимая толщина однослойной стены климатических условиях центрального региона – 0,63 м. Эксплуатационная влажность пенобетона – 12%.
Срок службы домов из пенобетона – несколько десятилетий. Производители пенобетонных изделий обычно утверждают, что пенобетонный дом может стоять веками. Их утверждения скорее относятся к идеальному образцу материала, который эксплуатируется в идеальных условиях. На практике при производстве пенобетона невозможно добиться равномерности структуры материала. Значительная усадка пенобетонных блоков в совокупности со склонностью пенобетона образовывать цементный камень из раствора (процесс сопровождается уменьшением объема) ведет к появлению микротрещин и дальнейшему разрушению материала. Все перечисленное сокращает срок службы пенобетона. Приобрести этот строительный материал можно где угодно – для производства неавтоклавного пенобетона не требуется современное дорогостоящее оборудование, поэтому пенобетонные блоки нередко изготавливают в кустарных условиях с использованием дешевой рабочей силы – гастарбайтеров из бывших союзных республик. Пенобетон дешевле газобетона на 20-25%, кирпича – на 70-80%.
Пенобетон, произведенный на небольших предприятиях, зачастую не только не соответствует государственным нормативам для строительных материалов – иногда он начинает рассыпаться еще во время доставки к месту проведения строительных работ. Устранить риск приобретения некачественных материалов при покупке у мелких фирм невозможно. Единственный выход – приобретать пенобетонные блоки у крупных производителей, соблюдающих технологию и обеспечивающих соответствие строительных материалов государственным требованиям.
Крупных производителей пенобетона не так много. Для перевозки материала к месту проведения строительных работ приходится преодолевать значительные расстояния, что ведет к увеличению расходов на транспортировку, а, следовательно, к значительному фактическому удорожанию пенобетонных блоков. Пенобетон – материал, обладающий малым объемным весом. Размер пенобетонных блоков больше, чем размер кирпичей. Все это позволяет сократить затраты на проведение строительных работ. К сожалению, производители выпускают лишь ограниченную линейку типоразмеров пенобетонных блоков, не производят вспомогательные элементы для соединений и мест с повышенной нагрузкой. Необходимость приобретения и применения дополнительных материалов затрудняет строительство и повышает его стоимость.
Поскольку пенобетонные блоки крупнее кирпичей и хуже, чем газобетонные поддаются обработке, из пенобетона труднее возводить геометрически сложные конструкции и криволинейные архитектурные формы. Минимальная толщина стен, необходимая для сохранности тепла у домов из пенобетонных блоков в 1,5 раза больше, чем у дома из газобетона. Следовательно, для постройки домов одинаковой высоты, этажности и площади (в сравнении с пенобетоном) потребуется в 1,5 раза меньше газобетона.
Кладка из пенобетона может проводиться только на традиционный песчано-цементный раствор. Связано это с недостаточной точностью конфигурации пенобетонных блоков. Допустимые отклонения в параллельности сторон - до 10 мм. Следствие – удорожание строительства за счет увеличения расходов на проведение мероприятий по теплоизоляции здания (необходимость приобретения теплоизоляционных материалов + затраты на выполнение теплоизоляции). Хотя песчано-цементный раствор стоит недорого, использование его в значительных количествах (что неизбежно из-за неправильной формы блоков) также приводит к возрастанию стоимости строительства.
В последнее время некоторые производители пенобетона рекламируют специальный клей для этого материала. Однако, неточная геометрия делает невозможной тонкошовную кладку из пенобетонных блоков, а обычная кладка на клею требует большого количества клеевого раствора и еще больше увеличивает расходы на проведение строительных работ. Обработка блоков для обеспечения ровной поверхности стен в процессе кладки усложняет работу и увеличивает длительность строительства. К тому же, пенобетон плохо поддается обработке, крошится и скалывается из-за неравномерного распределения пузырьков газа в материале. Затраты на проведение кладочных работ из пенобетонных блоков в 2 -2,5 раза меньше, чем на кладку из кирпичей и в 3 раза превышают стоимость кладки из газобетона.
Усадка пенобетона довольно значительна и составляет 2-3 мм/м. Следствие – большая вероятность образования и распространения трещин. Пенобетонные изделия, поступающие на строительную площадку, имеют отпускную влажность до 25%. Для того, чтобы показатели влажности приблизились к эксплуатационным (около 12%), необходим значительный промежуток времени. Перед началом проведения наружных и внутренних отделочных работ дом из пенобетонных блоков должен простоять как минимум год без отделки, иначе штукатурка просто начнет сыпаться со стен. Высокие показатели сорбционной влажности пенобетона, обусловленные неоднородностью пористой структуры материала, увеличивают вероятность промораживания стен и ведут к сокращению срока эксплуатации дома из пенобетонных блоков.
Дом из пенобетона экологичен. Стены пропускают пар и газы, не выделяют вредных веществ. В таком доме прохладно летом. Зимой дом прогревается в течение нескольких часов. Материал теплый на ощупь. Значительная толщина кладочных швов может приводить к неравномерному прогреву стен, образованию холодных участков с повышенной сыростью и образованием плесени. Наружная и внутренняя отделка выполняется паропроницаемыми материалами. Выбор материалов для внутренней отделки несколько ограничен в связи с высокой вероятностью появления трещин из-за усадки. Без наружной отделки строение оставлять не рекомендуется – воздействие атмосферных осадков в сочетании с высокой сорбционной способностью пенобетона приводит к быстрому разрушению стен из пенобетонных блоков. Морозостойкость пенобетона в среднем составляет 25 циклов, примерно равняется морозостойкости кирпича и в четыре раза ниже аналогичных показателей для газобетона.
Газобетон
Газобетон обладает прекрасной паропроницемостью и большой теплоемкостью. Не содержит вредных веществ, не выделяет во внешнюю среду никаких соединений. Легко обрабатывается. Средняя плотность газобетона, используемого в малоэтажном строительстве – 400-500 кг/м³. Морозостойкость автоклавного газобетона – до 100 циклов. Эксплуатационная влажность – 4-5%. Коэффициент паропроницаемости 0,2 мг/м·ч·Па. Класс прочности на сжатие для газобетона плотностью 400 кг/м³ – В2,5, для газобетона плотностью 500 кг/м³ – В3,5. Расчетная теплопроводность кладки - 0,09 - 0,14 Вт/м-°С. Необходимая толщина однослойной стены в климатических условиях центрального региона – 0,4 м.
Кубический метр газобетона стоит на 25-25% дороже кубического метра пенобетона и на 25-30% дешевле кубического метра кирпича. Толщина стен, необходимая для создания комфортного теплового режима в условиях средней полосы России: для газобетона - 0,4 м, для пенобетона – 0,63 м. Следовательно, для возведения домов одинаковой высоты, этажности и площади потребуется (в сравнении с газобетоном) в 1,5 раза больше пенобетона. В итоге постройка из газобетона обходится дешевле за счет сокращения количества необходимого материала и некоторого различия в технологии строительства (об этом будет подробно рассказано ниже).
Технологический цикл производства автоклавного газобетона предусматривает проведение сложных операций, невозможных без современного дорогостоящего оборудования. Поэтому газобетон в кустарных условиях не производится. Организованное, контролируемое крупное промышленное производство материала обеспечивает абсолютное соответствие газобетона государственным нормативам, предусмотренным для строительных материалов.
Хотя газобетон производят только крупные предприятия, которые могут находиться на значительном удалении от места строительства, на фактическую стоимость материала расстояние между производителем и строительной площадкой влияния не оказывает. Связано это с политикой предприятий, выпускающих газобетонную продукцию. Покупка материалов со склада обойдется потребителю на 10-12% дороже, чем приобретение газобетонных блоков с доставкой до места строительства, причем доставка не стоит ничего.
Газобетон долговечен. Автоклавная обработка увеличивает прочность материала. Технология производства обеспечивает равномерность распределения пор. Блоки однородны, поэтому внешние воздействия не могут повлечь за собой разрушение слабых участков – таких участков в газобетоне просто нет. Кроме того, материал практически не подвержен усадке, что является дополнительной гарантией от появления микротрещин и очагов локального разрушения газобетона. Первые дома из газобетона были построены более 80 лет назад. Материал до сих пор полностью сохраняет свою структуру и не выказывает никаких признаков разрушения.
Газобетонные блоки очень легкие. Для работы с ними не нужны специальные подъемные механизмы. Размер газобетонных блоков больше, чем размер кирпичей. При выполнении работ по укладке газобетона (в сравнении с кирпичной кладкой) количество операций уменьшается в 15 – 20 раз. Все это сокращает расходы на проведение строительных работ. Количество операций, необходимых для возведения газо- и пенобетонных стен практически не отличается. Однако, более значительная толщина пенобетонных блоков и их больший вес затрудняют работу. Различается и сама технология строительства.
Газобетон гораздо легче, чем пенобетон, поддается обработке. Его можно пилить, строгать, сверлить и фрезеровать обычным инструментом. Использование специализированного инструмента для газобетона, поставляемого Ytong еще больше упрощает обработку, минимизирует временные и денежные затраты на проведение строительных работ. Продукция Ytong включает в себя не только газобетонные блоки различных типоразмеров, но и дугообразные блоки для создания криволинейных поверхностей, соединители стен, блоки для устройства монолитных поясов и сборно-монолитные перекрытия. Разнообразие продукции позволяет класть дома из газобетона с максимальным удобством, не отвлекаясь на подбор подходящих материалов и не расходуя время на поиск и деньги на доставку дополнительных элементов.
При кладке газобетонных блоков используется специальный клеевой раствор для тонких швов. Газобетонные блоки обладают практически идеальной конфигурацией (допустимое отклонение граней не превышает 1 мм). Это дает возможность использовать технологию тонкошовной кладки, снижающей затраты на проведение работ. Стоимость клея для тонких швов в два раза превышает стоимость песчано-цементного раствора, но расход материала при выполнении кладки снижается в шесть раз. В итоге тонкошовная кладка позволяет втрое снизить расходы на кладочный раствор.
Тонкие швы сокращают не только строительные затраты, но и расходы на поддержание оптимального теплового режима в жилом помещении. Основная часть тепла теряется через «мостики холода» - разрывы в материале стен. Тонкошовная кладка (толщина швов составляет всего 1 – 3 мм) предотвращает появление «мостиков холода», уменьшает расходы на отопление, обеспечивает отсутствие перепадов температуры стен. Поскольку на стенах нет холодных участков, на газобетоне не появляются участки сырости и плесени. Стены из газобетона, возведенные по технологии тонкошовной кладки, не нуждаются в утеплении благодаря высокой теплоемкости материала и минимальному расстоянию между блоками. Это снижает стоимость строительства, поскольку отпадает необходимость в приобретении теплоизоляционных материалов и проведении работ по теплоизоляции здания.
Газобетон так же экологичен, как и самый натуральный строительный материал – дерево. Газобетонные блоки не содержат вредных веществ и неустойчивых соединений. Они обладают отличной паропроницаемостью и позволяют стенам свободно дышать, пропуская наружу пар, вредные вещества и излишки углекислоты, а внутрь – свежий атмосферный воздух, богатый кислородом. В доме из газобетона прохладно летом и тепло зимой. После длительного отсутствия хозяев дом прогревается за считанные часы. Пол и стены дома из газобетонных блоков и плит перекрытий всегда теплые.
Усадка газобетона незначительна и составляет всего 0,3 мм/м. Поэтому при исключении внешних деформирующих нагрузок, связанных с неравномерностью колебаний фундамента, и соблюдении технологии строительства трещины на поверхности материала появляются значительно реже, чем на пенобетоне. Влажность газобетонных блоков, используемых при проведении строительных работ – около 15%. Поскольку газобетон практически не дает усадки, проводить отделочные работы паропроницаемыми материалами можно не дожидаясь, пока влажность газобетона приблизится к эксплуатационной.
Эксплуатационная влажность газобетонных изделий – 4-5%. При этом критическая для материала влажность, влекущая за собой его разрушение, для газобетона плотностью 400 кг/м³ составляет 45-50%. Аналогичные показатели для газобетона плотностью 500 кг/м³ – 40%. Достичь столь высоких показателей влажности в реальных условиях затруднительно. Атмосферная влага проникает на глубину 2-3 см и быстро удаляется из материала благодаря его высокой паропроницаемости.
Дома из газобетонных блоков можно оставлять без наружной отделки, не опасаясь разрушения материала. Впрочем, дом из газобетона лучше все же отделать снаружи – это увеличит эстетическую привлекательность здания. Для наружной и внутренней отделки газобетонных зданий можно использовать любые материалы. Главное – чтобы они были паропроницаемыми и не препятствовали свободному «дыханию» стен. Для оштукатуривания наружных поверхностей лучше применять специальную штукатурку, приспособленную к интенсивному парообмену сквозь стены.
По показателям морозостойкости газобетон – рекордсмен среди материалов, используемых в малоэтажном строительстве. Он способен выдержать до 100 циклов замораживания и оттаивания в состоянии полного насыщения водой. Для сравнения: у пенобетона этот показатель обычно колеблется около 25 циклов и не превышает 35. Морозостойкость строительного кирпича, пригодного к использованию в средней полосе России – 15 – 25 циклов.
Полистиролбетон
Полистиролбетон - еще один представитель семейства легких бетонов. В отличие от пено- и газобетона малый вес и хорошие теплоизолирующие свойства полистиролбетона обеспечиваются равномерно распределенными по объему блоков шариками полистирола. Введение полимеров в состав материала обеспечивает более высокую пластичность полистиролбетона, но исключает его из числа натуральных строительных материалов. Средняя плотность полистиролбетона, пригодного для возведения малоэтажных зданий – 400-500 кг/м³. Морозостойкость материала – 25-50. Эксплуатационная влажность – 4-8% по массе. Коэффициент паропроницаемости – 0,05 мг/м·ч·Па. Класс прочности на сжатие для полистиролбетона плотностью 400 кг/м³ – В1, для полистиролбетона плотностью 500 кг/м 3 – В2. Расчетная теплопроводность кладки – 0,14 Вт/м-°С. Необходимая толщина однослойной стены в климатических условиях центрального региона – 0,4 м.
Стоит кубический метр полистиролбетона примерно на 5% меньше, чем кубический метр газобетона. При этом стоимость квадратного метра стены из этих материалов одинакова. Полистиролбетон имеет один существенный недостаток, о котором производители материала обычно упоминают в весьма обтекаемой и неопределенной форме. В отличие от пенобетона, который не горит и не поддерживает горение или газобетона, который, более того, в течение нескольких часов защищает помещение от одностороннего воздействия пламени, полистиролбетон нельзя отнести к полностью пожаробезопасным материалам. При нагревании гранулы полистирола начинают плавиться, выделяя в окружающую среду токсичные соединения. Прочность материала снижается по мере разрушения гранул.
Для производства полистиролбетона, как и для производства пенобетона, не нужно высокоточное дорогостоящее оборудование и крупные промышленные комплексы. Полистиролбетон нередко изготавливают на небольших установках, для обслуживания которых достаточно 5-10 человек. Возможность кустарного производства, а, как следствие - излишне свободный подход к рецептуре и отсутствие контроля характеристик выпускаемой продукции приводят к существенному снижению качества полистиролбетона, не отвечающего требованиям государственных нормативов для строительных материалов.
Кустарное производство влечет за собой еще одну опасность помимо ухудшения эксплуатационных характеристик материала. В смесь, из которой изготавливают полистиролбетон, производители-кустари нередко добавляют модификаторы, ухудшающие экологичность материала (и без того более низкую в сравнении с газобетоном и даже пенобетоном). Доставка полистиролбетона от крупных производителей, расположенных далеко от места проведения строительных работ, увеличивает фактическую стоимость материала. Полистиролбетон менее долговечен, чем газобетон и пенобетон. Материал начинает понемногу разрушаться уже через 15-20 лет эксплуатации. Строители не рекомендуют возводить из полистиролбетонных блоков строения с предполагаемым сроком службы более 50 лет.
Блоки из полистиролбетона, как и газобетонные или пенобетонные блоки, имеют большой размер и малый удельный вес. Это позволяет сэкономить на погрузочно-разгрузочных операциях (нет необходимости использовать специализированную технику) и кладочных работах (сокращается количество операций). На стены из полистиролбетона в обязательном порядке необходимо наносить наружный слой песчано-цементного раствора. Толщина наружного слоя – не менее 15 мм, внутреннего – не менее 20 мм. Это увеличивает стоимость работ.
Стены из полистиролбетона могут возводиться по технологии тонкошовной кладки. Раствор для тонких швов готовится на строительной площадке и включает в себя вспененный полистирол, воду, цемент и специальные добавки. Допустимое отклонение граней полистиролбетонных блоков +/-2 мм, что вдвое превышает отклонение размеров газобетонных блоков (+/-1 мм). Недостаточная точность размеров блоков влечет за собой увеличение толщины швов и образование мостиков холода. Полистиролбетон легко обрабатывается, поэтому ровность кладки можно обеспечить, выравнивая уже выложенный ряд блоков, однако это ведет к увеличению количества операций, а, следовательно, к удорожанию строительства.
Полистиролбетон способен пропускать пар, кислород и углекислый газ сквозь стены, но делает это в 4 раза хуже, чем газобетон. Ухудшенная паропроницаемость, наличие в материале большого количества полистиролбетона и вероятное присутствие дополнительных химических модификаторов не позволяет сравнивать строение из полистиролбетона по экологическим характеристикам с деревянными домами. Усадка полистиролбетона - 1 мм/м (в три раза больше, чем у газобетона). Материал устойчив к воздействию плесени и микроорганизмов за счет химических реагентов, добавляемых в смесь на стадии производства полистролбетона. Морозостойкость полистиролбетона составляет в среднем 25 – 50 циклов. Возможно изготовление материала, морозостойкость которого увеличена до 100 циклов, однако такой полистиролбетон имеет большую плотность и низкие теплоизоляционные свойства.
