Кладка стен из газобетона
Нередко застройщики воспринимают армирование и создание армирующего пояса для газобетонных стен , как попытку прорабов и конструкторов побольше заработать. А как все обстроит на самом деле?
Газобетон занимает в России второе место по популярности среди строительных материалов. Обгоняет его только дерево - брус и бревно. Повышенный интерес к строительным блокам из газобетона вызван целым рядом привлекательных для потребителя характеристик. В первую очередь - это цена: строительство дома из блоков газобетона обходится на 30-40% дешевле, чем из кирпича. Экономия достигается за счет стоимости материала, более легкого фундамента, меньшего количества погрузочно-разгрузочных работ и сокращении времени на кладку. Во вторую - долговечность. Жильё из газобетона способно выстоять не менее 100 лет. Кроме того, блоки ячеистого бетона легкие и при этом очень плотные (до 1200 кг/м.куб.), морозоустойчивые, влагостойкие, способны противостоять биологическому воздействию, то есть внутри материала не скапливаются грибки, плесень или бактерии, и огнестойкие.
Для строительства дома в Подмосковье достаточно возвести стены в один слой из блоков толщиной 300-375 мм плотностью до 500 кг/м.куб. Такие стены обеспечат внутри дома комфортный микроклимат, даже без дополнительного утепления.
Главные минусы газобетонных блоков - это пористость, которая со временем вызывает разуплотнение материала и ведет к разрушению всей конструкции, и подверженность трещинообразованию. С первым недостатком можно бороться при помощи организации хорошей гидроизоляции дома, а со вторым - соблюдения технологий строительства и армирования стен.
И вот тут зачастую возникают сомнения, стоит ли укреплять постройку из газобетона или нет, так как это влечет дополнительные расходы. Мнения разделяются: одни утверждают, что можно исходить из каждой конкретной ситуации и в некоторых случаях обходиться армированием только проемов и нижних рядов газобетона, другие считают, что необходимо укреплять каждый четвертый ряд стены и создавать армирующие пояса под все перекрытия. Так или иначе, без укрепления не обойтись, но зачем оно нужно, если газобетон отвечает всем прочностным характеристикам?
Подготовка к армированию первого ряда кладки газобетона
Для чего нужно армирование стен из газобетонных блоков?
Несмотря на то, что арматура не повышает несущую способность кладки, она является непременным условием при строительстве домов из газобетона. Дело в том, что блоки наряду с высокой прочностью на сжатие, практически лишены способности работать на растяжение. В итоге, при будущей эксплуатации дома есть риск образования «волосяных» трещин. На несущую способность кладки эти трещины не влияют, но сильно портят внешний вид стен, с чем не справляется даже гипсовая штукатурка. При худшем сценарии в местах швов могут возникнуть глубокие щели, и тогда весь дом будет продувать.
Причинами появления трещин являются неравномерность усадки дома, особенно весной после оттаивания грунта, температурные перепады, ветровое давление, осаждение почвы или же возникновение местного смятия, при котором локальная нагрузка на блок превышает его прочность. Вызвать дефект может даже неверно приготовленный песчано-цементный раствор, на который производилась кладка, поэтому специалисты рекомендуют использовать специальный клей для кладки газобетона: он и швы дает тоньше (1,5-2 мм против 8-10 мм для обычного песчано-цементного раствора), что уменьшает размеры мостиков холода на 10-30%, и укладывать газобетонные блоки, используя клей, легче, что в итоге экономит время, деньги и нервы.
Для кладки газобетона нужно использовать специальный клей: проще и дешевле
Таким образом, в проекте дома должны быть предусмотрены все факторы, влияющие на целостность конструкции, и приняты меры по усилению в первую очередь «слабых» точек. Например, длинной стены, которая будет постоянно подвергаться ветровым нагрузкам. В то же время обязательно армируется первый ряд газобетонных блоков, лежащих на фундаменте, зоны опоры перемычек, элементы, испытывающие повышенную нагрузку, блоки под оконными проемами, а также каждый четвертый ряд постройки в том случае, если участок стены протяженностью больше шести метров. Противники такого приёма утверждают, что арматура нарушает толщину швов и ведет к образованию мостов холода, однако, эта проблема решается правильным монтажом и использованием прутьев арматуры небольшого сечения.
Если армирование стен почти никогда не вызывает сомнений, то от армирующего пояса многие пытаются отказаться, чтобы сэкономить. Однако делать этого не стоит. Дело в том, что распределяет нагрузку вышележащих плит на стены, обеспечивает геометрическую неизменяемость всей конструкции, принимая на себя растягивающие усилия, и не позволяет дому гулять от ветровых нагрузок. Внешне он представляет собой каркас из арматуры, залитый бетоном, аналогично фундаменту, толщиной около десяти-двенадцати сантиметров по всему периметру постройки и некоторые застройщики пытаются заменить его кирпичной кладкой. Тем не менее специалисты уверяют, что такое устройство не будет отвечать всем техническим требованиям армирующих поясов, поэтому рано или поздно постройка деформируется.
Как правильно армировать стены из газобетона
Для армирования стен из газобетона в поверхности кладки с обеих сторон блока прорезаются штробы на расстоянии не менее 60 мм от края. Они выполняются ручным или электрическим штроборезом. Прежде чем поместить прутки в готовые канавки, из них нужно удалить пыль. Быстрее всего это сделать, используя строительный фен. Если его нет или на участке не проведено электричество, можно воспользоваться обычной сметкой.
Чистые штробы заполняются клеем, затем в них укладывается арматура преимущественно с профилем до 8 мм. Клеевой раствор призван защитить прутки от коррозии, а также обеспечить их сцепление с кладкой.
Выбирание штроб в газобетоне вручную. Ручной штроборез
Для тонких швов можно использовать специальные арматурные каркасы - парные полосы оцинкованной стали сечением 8×1,5 мм. Для них не нужно штробить блоки, каркас укладывается на слой клея, притапливается и сверху ещё раз промазывается клеем. Учтите, что при армировании окон и перемычек необходимо прокладывать прутки на всю ширину проема плюс 900 мм в каждую сторону от него.
Штробы под арматуру в газобетоне
Армирующий пояс создается почти так же, как фундамент дома: на кладке устанавливается железобетонный короб высотой от 15 до 30 см, сваренный из арматуры. Он должен представлять собой единую конструкцию по всему периметру постройки. Для короба используется арматура не менее 6 мм толщиной, хотя, если позволяет бюджет, то можно взять прутки толще - 10-12 мм. Для лучшей связи армопояса с кладкой в верхние блоки газобетона вбиваются гвозди «ежом» или катанки. После этого по периметру возводится опалубка, и вся конструкция заливается бетоном. Обратите внимание, что заливка осуществляется только за один раз - это обеспечит монолитность пояса. В противном случае бетонная заливка будет схватываться отдельными участками, что фактически означает выброшенные деньги на ветер.
Штробы от арматуру в газобетоне
Чтобы исключить мосты холода в месте армирующего пояса , при установке опалубки рекомендуется отступить примерно на 3 см внутрь. Образовавшаяся ниша впоследствии заполняется каким-нибудь теплоизоляционным материалом, к примеру, экструдированным пенополистеролом. Тем самым удается сократить теплопотери и сохранить в доме комфортный микроклимат.
Таким образом, армирование стен из газобетона позволяет избежать деформации конструкции, исправить которые в ходе эксплуатации практически уже невозможно. При этом считается, что армирующий пояс нужен не во всех случаях и зависит от множества факторов: качества грунта, проекта дома и других явлений. В то же время от него зависит неизменность геометрии постройки, поэтому лучше один раз перестраховаться, чем потом жить в доме со щелями.
Несмотря на то, что газобетон стал широко применяться в строительстве сравнительно недавно, сегодня он находит широкое применение в самых разных видах строительства. Жилое малоэтажное строительство, гаражи, хозяйственные постройки, склады – все здания, которые можно возвести из него, просто не перечислить. Однако, решив построить здание из этого материала, ни в коем случае не следует забывать про армирование газобетонных блоков.
Газобетон является прекрасным материалом, в число достоинств которого входит:
- низкий коэффициент теплопередачи, благодаря которому отапливать построенные дома дешевле;
- малый вес, позволяющий снизить расходы на фундаменте и упростить процесс транспортировки и строительства;
- высокая прочность – можно строить из него дома в несколько этажей;
- долговечность – как показывают лабораторные испытания, материал способен прослужить 100 лет и больше сохраняя изначальный внешний вид и другие положительные свойства;
- устойчивость перед плесенью, грибком, открытым огнем, частыми перепадами температуры;
- легкость обработки.
Увы, при всем этом он плохо работает на изгиб и растяжение. Да, точно также как бетон, он может выдерживать большие нагрузки на сжатие, но быстро разрушается при других нагрузках. Решить эту проблему может только качественное армирование газобетонной кладки. Специалисты, работающие в области строительства, прекрасно знают, что арматура – весьма недешевый материал. Поэтому при возведении большого дома придется потратить немалые деньги на покупку арматурных прутов. Но это единственный способ гарантировать высокую прочность и долговечность постройки.
Как правильно армировать стены?
В связи с тем, что материал начал использоваться при строительстве сравнительно недавно, не все специалисты точно знают, как армировать стены из газобетона. Одни утверждают, что армирование вообще излишне, а другие утверждают, что сетку или арматуру следует укладывать на каждом ряду. Конечно, первое решение приведет к тому, что здание начнет разрушатся при первых серьезных нагрузках, а второе станет причиной серьезных финансовых затрат, причем совершенно излишних.
Только зная, как правильно армировать дома из газобетона, можно добиться безупречного результата, сочетающего в себе надежность и экономность.
В первую очередь необходимо армировать ряды, на которые приходится наибольшая нагрузка на изгиб и растяжение. Сюда входят:
- первый ряд уложенный на фундамент;
- оконные и дверные проемы;
- перемычки.
Схема армирования кладки из газобетона.
Здесь особенно важно повысить надежность конструкции, чтобы впоследствии не столкнуться с весьма серьезными проблемами, такими как трещины.
При строительстве небольших конструкций, например, гаража или хозяйственных построек, имеющих стены короче 4-5 метров, армирование кладки из газобетона не является обязательным, но желательным. В большинстве случаев здание и так сможет прослужить многие годы, не доставляя владельцу никаких хлопот. Совсем иначе обстоят дела, если ведется строительство жилого дома или иного крупного здания. Здесь армирование газобетона является обязательным. Но укладывать арматуру на каждый слой раствора не следует – это приведет к серьезному перерасходу материала. Как утверждают опытные специалисты, не один год проработавшие в своей сфере, армировать нужно каждый 4 шов. С одной стороны это позволяет стенам выдерживать все виды нагрузок без вреда для себя. С другой – стоимость строительства увеличивается на сравнительно небольшую сумму. Поэтому такое решение можно с уверенностью назвать удачным компромиссом между надежностью и стоимостью.
Ход работы по армированию кладки из газоблоков металлической или стеклопластиковой арматурой:
- Размечаем места прорезки штробы. Рулеткой отмеряем от одного и другого края блока по 5-6 см, рисуем линию карандашом или отбиваем нитью.
- При помощи штробореза делаем углубления под арматуру. Рекомендуемый размер канавки — 3 диаметра арматуры ширина и столько же глубина.
- Очищаем углубление в блоке от мусора и пыли, так как их наличие ухудшит сцепление и снизит надежность соединения арматуры с клеем.
- Перед тем как заполнять канавки клеем их следует увлажнить, для того чтобы газоблок сразу не впитал воду с клея, и не нарушил его процесс твердения.
- Заполнив штробы клеем, укладываем в них стеклопластиковую арматуру или металлическую класса А2 или А3, оптимальный диаметр – 8-10 миллиметров.
Таким образом армируем каждый четвертый ряд кладки газоблоков, начиная с первого.
Иногда вместо этой технологии используется другая, более простая. Используются не металлические пруты, а специальная армирующая сетка. Но при её использовании швы получаются более толстыми, они играют роль мостиков холода и теплопотери дома значительно увеличиваются. Поэтому данная технология применяется всё реже.
Что нужно знать про вертикальное армирование?
Существует ещё одна тонкость, о которой следует знать. Это вертикальное армирование стен из газобетона. В большинстве случаев это не является необходимым. Исключением являются здания с большими проемами (например, панорамными окнами) или объекты, построенные в зонах повышенной сейсмической опасности. Если ваше строительство подпадает под один из этих случаев, то про вертикальное армирование стен из газобетонных блоков забывать ни в коем случае нельзя.
Чтобы обеспечить надежность стены или перегородки из газобетона, используйте толстую арматуру – не тоньше 14 миллиметров. Причем это должен быть металлический прут – стеклопластик для этой работы не подходит.
Из металлических прутов связывается каркас. Именно связывается, а не сваривается – при сварке металл подвергается нагреву до такой температуры, что кристаллическая решетка повреждается. При нагрузках на растяжение прут обычно ломается именно на участках, подвергшихся перегреву. Также эти участки становятся более подверженными коррозии. Существуют специальные виды арматуры, которые можно сваривать, но они являются узкоспециализированными и довольно дорогими. Поэтому вязка арматуры является лучшим решением.
При сборке стены внутри делается небольшое углубление. Толщина стен составляет 3-5 блоков — в одном ряду кирпичи следует подгонять таким образом, чтобы в середине остался зазор. Именно в него будет опускаться каркас, связанный из прутов. Когда армирование перегородки из газобетонных блоков завершено, пустота заливается бетоном. Теперь ваш дом выдержит любые серьезные нагрузки без малейшего вреда.
Строим армирующий пояс
Про важность и необходимость армирования стен, при постройке которых использовались газобетонные блоки, специалисты спорят не первый год. Зато все соглашаются с тем, что армирующий пояс является не роскошью, а необходимостью.
Главная роль армирующего пояса – равномерное распределения нагрузок по всей поверхности стен и обеспечение дополнительной прочности и жесткости конструкции.
Варианты устройства армопояса по газобетонным блокам.
Строительство армопояса начинается с подготовки блоков для укладки каркаса из арматуры. Тот факт, что газобетонные блоки легко обрабатываются, играет здесь строителям на руку. Но все-таки не обойтись без пилы по блокам и перфоратора с длинным сверлом. Работая с этим инструментом, нужно проделать в верхней части блоков, перед укладкой, достаточно глубокую канавку под каркас. Да, если при армировании обычной стены можно пользоваться как прутом, так и кладочной сеткой, то при создании армирующего пояса подойдет только арматура. Чаще всего используют пруты диаметром 12-16 мм, выбор размера зависит от будущих нагрузок на пояс. Глубина канавы может составлять до половины высоты блоков – чем толще армирующий пояс, тем большие нагрузки он сможет выдержать. Для определения необходимого размера армопояса, советуем обратиться за расчетами к проектировщику, чтобы избежать ошибки.
Каркасы из арматуры укладываются в канаву и соединяются путем вязки, причем с нахлестом в 42 диаметра арматуры. Нахлест не должен приходиться на углы, а так же не допускается совпадение верхнего и нижнего стыка – это серьезно снизит прочность пояса. После монтажа каркаса заливаем пояс бетоном, марки М200 и более. Выполнять последний шаг нужно как можно быстрее. Нельзя допустить неравномерного застывания раствора – это часто приводит к расслоению и снижению прочности. Так же незабываем периодически, после заливки поливать бетон водой, чтобы он не потрескался.
После застывания бетона (на это уходит несколько дней, в зависимости от влажности и температуры воздуха, толщины слоя) можно приступать к дальнейшей работе.
Теперь вы знаете всё, что нужно про армирование газоблока, включая работу с армирующим поясом и довольно редкое вертикальное армирование. А значит, никаких проблемы при выполнении работ наверняка не возникнет.
Многие частные строители задаются вопросом о том, зачем необходимо армирование газобетонных блоков.
Необходимость армирования
Прежде всего, делать это нужно для того, чтобы стены получились более прочными, если производить такие манипуляции, трещины не появятся, кроме того, здание будет иметь более длительный срок эксплуатации. Если условия армирования кладки в строительной документации не оговорены, то расположение арматурного пояса предстоит определить самостоятельно.
В каких случаях производится армирование газобетонной кладки
Армирование как правило, производится при укладке глухих стен, перекрытий, опорных зон перемычек. Армирование стен необходимо производить и тогда, когда между перекрытиями будет нужно обеспечить расстояние более 3 метров. Помимо этого, дополнительно армировать нужно участки подоконников. При должна располагаться в пазах, которые предстоит предварительно подготовить, при этом элементы фиксируются с помощью специального клея. Для того чтобы обеспечить более качественную герметизацию и крепление арматуры, нужно использовать раствор на основе цемента и песка. При строительстве зданий из газобетонных блоков армирование производится в заблаговременно подготовленные штробы.
Особенности проведения армирования
Армирование обязательно должно производиться в штробы. Для того чтобы их подготовить, нужно использовать технологию, которая предполагает отступать от края блока 60 миллиметров. По периметру прутья арматуры должны быть сварены с помощью контактной или газовой сварки.
Самым подходящим температурным режимом, при котором следует производить армирование, считается предел температур от 5 до 25 градусов. Если температура окажется выше, то блоки предварительно необходимо увлажнить водой.
Подготовка перед армированием газобетонной кладки
Армирование газобетонных блоков невозможно будет осуществить, если не подготовить некоторые материалы и инструменты, среди них можно выделить: угольник, штроборез, ручную пилу, строительный уровень, миксер, строительный фен, клеевой состав или раствор. Если есть желание, то вместо арматуры можно применить арматурный каркас, который изготавливается из оцинкованных полос.
Особенности выполнения армирования
Размеры и цена которых указаны ниже, должны армироваться по определенной технологии. Для начала нужно подготовить стержни арматуры, сам материал, который необходимо хранить под пленкой. Распаковывать поддоны не рекомендуется, так как если на газобетон будет воздействовать вода в течение долгого количества времени, то он может прийти в негодность. Если в процессе работы предполагается использовать стандартные газобетонные изделия, размеры которых равны 600 х 300 х 200 мм, то расход на 1 кубический метр будет равен 28 штукам.
Первый ряд газоблоков нужно укладывать на раствор. В процессе проведения работ необходимо проверять ровность кладки с помощью строительного уровня, так как от этого будет зависеть ровность всех последующих рядов. Основание и кладка должны быть разделены слоем изоляции.
Армирование стен из газобетонных блоков сопровождается укладкой по углам реек, которые будут определять высоту кладки. Для этого нужно натянуть веревку, которая будет контролировать равномерность расположения блоков. Кладка должна быть не только армирована, но и герметизирована, для этого нужно правильно подготовить клеевой состав, который должен быть однородным. Перед использованием его необходимо тщательно размешать. Расход клеевого состава будет составлять около 5-10 килограммов на 1 кубический метр. При использовании раствора его расход окажется примерно в два раза больше. Корректировать кладку нужно, используя резиновую киянку. Если блок не соответствует размеру, то его можно распилить, используя для этого ручную пилу. Для того чтобы обеспечить прямой угол, нужно использовать угольник.
Армирование кладки из газобетонных блоков производится методом закладки арматуры в каждый четвертый ряд. Для того чтобы сделать штробы, нужно использовать электрический штроборез, который иногда заменяется ручным инструментом. Если превышает 400 мм, то предстоит сделать две штробы, расположенные параллельно по отношению друг к другу. Перед тем как уложить арматуру, нужно устранить всю пыль из образованных штроб с помощью электрического строительного фена. После поверхность штроб нужно хорошо увлажнить и залить клеем до половины глубины. Стержни должны быть хорошо увлажнены, а после уложены. Как только укладка арматуры будет завершена, необходимо добавить клей и покрыть поверхность блока раствором. Основание должно быть выровнено с помощью шпателя. Остальные ряды нужно армировать по такой же технологии. Во время укладки блоков будут появляться вертикальные швы, от которых нужно будет избавляться методом заполнения раствором. Особенное внимание нужно уделить месту среза, которое образуется после монтажа отрезанного блока.
Заключительные работы
После того как армирование газобетонных блоков арматурой будет завершено, стены можно облагородить кирпичом, штукатуркой, вагонкой или сайдингом, можно применить керамические или стальные листы. Если в качестве облицовки вы хотите использовать кирпич, то между ним и газобетоном нужно оставить незначительный зазор. Стоит помнить что дом, который построен из газобетонных блоков, будет подвергаться нагрузкам, способным вызвать деформацию постройки. Такие факторы, как осаждение почвы, смена погодных условий могут стать причиной возникновения трещин на стенах. При сравнении газоблока и арматурного стержня первый имеет незначительную устойчивость к деформационным явлениям и изгибам, тогда как арматура не подвержена этому, что нужно учесть при строительстве объектов с использованием газобетона. Газобетон, в котором есть арматура, не оказывает воздействия на несущую способность стены, что выгодно для проведения строительства. Для того чтобы защитить газобетонные стены от возникновения трещин, можно использовать не только арматуру, но и сетку, а также стекловолокно. Если при строительстве предполагается возвести длинную стену, то армирование нужно производить обязательно с помощью прутов, а не сетки.
Размеры и цены блоков
Производство газобетонных блоков ведется по ГОСТу, перед приобретением вы обязательно должны изучить размеры изделий, это позволит произвести строительные работы с большей экономией. Таким образом, блоки без гребня могут иметь длину равную 600 мм, тогда как их ширина и высота равны 100 и 250 мм сответственно. Цена такого блока за кубический метр будет ровна 3 400 рублей. Блоки могут быть выполнены и с пазом, их размер при этом равен 600 х 200 х 250 мм. Цена такого блока останется такой же. Производство газобетонных блоков ведется и с наличием не только гребня, но и захвата, при этом размер такого блока будет равен 600 х 400 х 250 мм, цена останется такой же, как была указана выше.
И цена которых вам известна, сегодня широко используются в строительстве.
Существует два основных типа конструкционного армирования кладки стен дома из мелких газобетонных блоков. Оба типа конструкционного армирования стен из газобетона не повышают несущую способность газобетонной кладки, а лишь снижают риск возникновения температурно-усадочных трещин и снижают раскрытие трещин при подвижках и деформациях основания постройки, превышающих допустимые пределы. Поэтому целесообразность конструкционного армирования должна быть оценена на этапе проектирования применительно к каждому конкретному дому из газобетона (ячеистого бетона). Вреда строению от избыточного армирования кладки из газобетона нанесено быть не может.
Первый тип конструкционного горизонтального армирования газобетонной кладки используется для предупреждения образования трещин вокруг оконных, дверных и иных проемов в стенах из газобетонных блоков. Этот тип армирования может быть рекомендован для всех типов построек из мелких газобетонных (ячеистобетонных) блоков, за исключением случаев поэтажно опертых газобетонных стен в задниях с несущим монолитным железобетонным каркасом.
Второй тип конструкционного армирования кладки из газобетона применяется для предупреждения возникнновения тепературно-усадочных трещин (например при строительстве из "свежего", только что выпущенного газобетона, который заведомо будет подвержен усадке , что акутально в пик строительного сезона, когда газобетон продается "горячим из автоклава"), при строительстве домов из газобетона в регионах со значительными годичными колебаниями температур воздуха, при значительных ветровых нагрузках, либо при прогнозируемых деформациях основания больше допустимых пределов: разности отметок основания более 2 см, крена фундамента более 5 см или общей его осадки более 10 см.
Конструкционное горизонтальное армирование газобетонной кладки осуществляется арматурой А400-А500 (А400С-А500С). Суммарная площадью поперечного сечения арматуры должна составлять не менее 0,02% от пощади армируемого сечения кладки.
Пример расчета: при армировании глухой стены высотой 3 метра, сложенной из газобетонных блоков шириной 30 см площадь сечения стены составит 3000 мм х 300 мм = 900 000 мм 2 . Определяем требуемое сечение араматуры: 900 000 мм 2 /100 x 0,02 = 180 мм 2 . Армирование производится с шагом по высоте максимум 1 метр, значит, понадобится минимум 6 стержней арматуры. Определяем требуемое сечение арматуры по таблице (для 6 стержней). Условиям удовлетоворяют стержни арматуры диаметром 6 мм и более.
При увеличении толщины стены понадобится либо увеличение диаметра арматуры, либо более частое армирвание.
При конструкционном армировании газобетонных стен арматура размещается либо в горизонтальных растворных швах, либо в бетонных поясах, параллельных горизонтальным швам кладки. Бетонные пояса устраиваются в штробах сечением 2,5 на 2,5 см, которые прорезаются ручным штроборезом (без пыли, но тяжко), угловой отрезной машинкой (легко, но с облаками пыли), либо электрическим профессиональным штроборезом (быстро и почти без пыли, но дорого). Штробы должны быть расположены не ближе 6 см от края газобетонного блока. Перед укладкой арматуры, из штробы удаляется пыль, штроба увложняется до изменения цвета, затем (примерно на 2/3 ее высоты) заливается пластичный цементный раствор или клей для газобетона, после чего арматурные стержни переменного диаметра втапливаются в раствор. Хотя расчеты на основании требований СТО НААГ 3.1–2013 говорят о возможности использования арматуры диаметром 6 мм, некоторые производители газобетона (H+H) рекомендуют использовать арматуру d8. Чтобы не прибегать к расчетам, можно запомнить, что стенах из газобетонных блоков толщиной 25 см и более по краям кладки (на расстоянии не менее 60 мм от внешней поверхности блоков в кладке) устанавливают два ряда арматуры, а в стенах толщиной 20 см и менее – один арматурный стержень диаметром 8 мм, располагаемый по центру стены. Посовременным требованиям сохранения структурной целостности зданий хотят бы один пояс армирования должен быть непрерывным (выполненным неразрывными или с
В России традиционно сложилось так, что армирование стен, выполненных из газобетонных блоков, выполняют только горизонтальными сетками. Такое конструктивное армирование предохраняет стеновую конструкцию от появления трещин, возникающих при усадке фундамента. Но как показывает опыт, требуется выполнить и вертикальное армирование, особенно в местах со сложным рельефом, сильной ветровой нагрузкой и высокой сейсмической активностью (7 и выше баллов). По крайней мере, многие производители газобетонной продукции, например, Xella, Delta, Contec и E-Crete разработали и успешно применяют такие схемы армирования газобетона. Ниже по тексту приведены названия нормативных документов, которые стали руководством и для наших проектировщиков и строителей.
Отличия вертикального армирования от монолитного каркаса
На практике строители часто ошибочно считают, что здание, возведённое по технологии полного железобетонного каркаса с заполнением стен газобетонными блоками и является вертикально армированным. По факту это не так, т.к. в этом случае именно железобетонный каркас здания воспринимает все нагрузки, а газобетонные стены – самонесущие. Кладка, которой заполняют пространство, играет роль теплоизоляции и при этом никаких силовых нагрузок не несет. Отметим также, что монолитный каркас является хорошим мостиком холода и если не принять соответствующих мер, то как минимум в таком здании будет некомфортно жить в зимнее время и, само собой, произойдет рост расходов на поддержания нормативного уровня теплоснабжения и горячей воды.
Принципиальное отличие монолитного каркаса от вертикального армирования в том, что бетонные включения при вертикальном армировании скрыты в толще газобетона, либо открыто с внутренней стороны стены. В этом случае силовую нагрузку будут воспринимать уже стены здания. Для равномерной передачи нагрузки от вышележащих сборных плит перекрытия устраивают армированный железобетонный пояс. Если же перекрытие монолитное, то даже пояс не требуется. При малоэтажной застройке, стены из газобетонных блоков не требуют дополнительного усиления, нужно лишь правильно подобрать газобетон по классу прочности на сжатие – В2.0 – В2.5.
Для чего выполняют вертикальное армирование?
Его применяют в строительных конструкциях, которые подвергаются большим боковым нагрузкам. К примеру заборы, стеновые конструкции зданий, расположенных на склонах. Такое армирование применяют и в районах с повышенной сейсмической активностью. Кстати, в сейсмоопасных районах выполняют армирование во всех плоскостях стены. Это позволяет поднять параметры стойкости самого здания и как следствие, допускается применение блоков из газобетона с меньшей плотностью, что позволяет снизить расходы на возведение стен.
Создание вертикальной армированной конструкции позволяет более равномерно распределить силовые нагрузки, которые возникают при строительстве сооружений с применением длинномерных балок и другими тяжелыми строительными конструкциями. Также вертикальное армирование позволяет усилить перевязку кладки, оконные и дверные проемы, простенки.
Зарубежные строительные компании применяют такой способ при возведении больших конструкций из газобетонных панелей, которые в нашей стране пока не применяют.
Газобетон, в отличие от множества других строительных материалов обладает низким коэффициентом растяжения, а это приводит к его усадке или разбуханию, особенно в межсезонье. Такие колебания приводят к тому, что на его поверхности образуются трещины, приводящие к постепенному разрушению конструкции. Использование арматуры при возведении стен из газобетонных блоков позволяет не допустить подобных дефектов и заметно продлить срок службы здания в целом.
Варианты конструкций вертикального армирования газобетона
О-блоки
Для устройства вертикального армирования применяют так называемые О-блоки. Их производят многие зарубежные поставщики газобетонной продукции. Кроме того, существует достаточно простой способ их самостоятельного изготовления. Для этого достаточно использовать корончатый бур с диаметром 120 – 150 мм.
Штробы прямоугольного сечения для одиночной арматуры
Существует и другая методика устройства вертикальных включений, без использования о-блоков. С внутренней части стены делаются вертикальные прямоугольные штробы. Для получения проемов в блоках допустимо использовать бензиновый или электрический инструмент, например, угловые шлифовальные машины, пилы, лобзики. Кроме этого, строители широко применяют штроборезы. Перед тем как приступить к вырубке штробы, необходимо провести тщательную разметку. Для того, что бы эта канавка была выполнена без искривлений, имеет смысл закрепить на стене доску и работать инструментом рядом с ней, используя ее в качестве направляющей.
В такие штробы закладывают одиночную арматуру диаметром не менее 14мм и закрывают бетоном класса не ниже В15. Расстояние от граней блоков должно быть выдержано не менее 50мм.
Штробы для арматурных каркасов
При сейсмичности района строительства от 7 баллов и выше одиночной арматуры недостаточно. Поэтому вертикальное армирование выполняется пространственными каркасами 3 или 4 вертикальных стержня, связанных поперечными хомутами. Штробы треугольного или квадратного сечения аналогично прорезываются с внутренней части стены, вставляется каркас и пространство заполняется бетоном.
Поперечную арматуру в каркасах устанавливают с шагом 16 диаметров вертикальных стержней. Хомуты могут быть изготовлены из гладкой арматуры от 6 до 8 мм. Железобетонные включения этого типа скрывают внутри несущей стены либо размещают ее на внутренней поверхности стен. Иногда застройщики перестраховываются и выполняют монтаж такой конструкции при малоэтажном строительстве, особенно когда в конструкции здания применяют газобетонные блоки марок B2,0-B2,5. Его технических свойств вполне хватает для удержания нагрузок, возникающих при монтаже на них плит перекрытий. А вот при возведении зданий высокой этажности без использования вертикального армирования уже будет сложно обойтись.
Как выполнять вертикальное армирование газобетонных стен?
Для обеспечения правильной и эффективной работы вертикального армирования и несущих элементов здания, рабочую арматуру требуется анкерить в фундаменте в нижней части и в обвязочном монолитном поясе в верхней части. Армирование может быть выстроено в пределах одного этажа или проходить через все или несколько этажей.
Для этого проектом обычно предусматривается установка анкеров на этапе устройства фундаментов.
Анкеры представляют из себя стержни в виде буквы Г. В соответствии с действующими стандартами анкерные стержни следует заглублять в тело фундамента не менее чем на 15 см. Г-образная часть при этом делается не менее 20см. Соединение анкера и вертикальных стержней выполняют на сварке с нахлёстом не меньше 40 диаметров рабочей арматуры и не менее 610мм.
Зарубежные строители используют для соединения арматуры и анкера различные резьбовые втулки. Для этого, в стене выполняют временный проем и после того, как анкер и пруток соединены, его необходимо заполнить бетоном. В нашей стране такой способ пока не получил широкого распространения.
В случае, если стена уже возведена, то для сопряжения анкеров и вертикальной арматуры в нижней части стены вырезают проём для работ по соединению, впоследствии заполняемый бетоном.
Возможна фиксация прутков в изготовленный заранее фундамент. Для этого в нем изготавливают отверстия глубиной в 150 миллиметров для установки анкеров и заливают эпоксидной смолой или ее аналогами.
Анкровку в теле обвязочного пояса выполнять проще – по периметру стены устанавливается опалубка, и выпуски вертикальной арматуры связываются с горизонтальным арматурным каркасом. После чего заливается бетон.
Базовые требования к вертикальному армированию
Как уже отмечалось, в Российской Федерации эта технология практически не применяется, и наши строительные специалисты руководствуются основными техническими требования к вертикальному армированию изложенными в Building Code Requirements for Masonry Structures ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, разделе 1.14.2.2.7.
- В частности, для изготовления такой конструкции необходимо использовать арматуру, сечение которой не может быть меньше 129 квадратных миллиметров. Такое сечение имеет пруток с диаметром 14 миллиметров.
- Стержни арматуры должны быть установлены на расстоянии 61 сантиметра от проемов, свободных концов стен из газобетонных блоков.
- Если выполняется подвижное сопряжение стен из газобетонных случаев, колонна должна быть размещена на расстоянии не более 20 сантиметров он концов стены.
- Если в стене изготовлен проем размером до 400 миллиметров, то вертикальную конструкцию можно не использовать, но при условии того, что проем не оказывает влияния на расположение горизонтальной арматуры.
- При строительстве в районах с повышенной сейсмической активностью, колонны должны обеспечить связь фундамента с мауэрлатом и крышей. Максимальное расстояние между колоннами должно быть равно 305 мм. Это положение определено в ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, разделе 1.14.2.2.2.1.
Как армировать колонны из газобетона
Армированные колонны, необходимо выполнять в местах проявления высоких нагрузок, к примеру, там, где установлены длинномерные балки. Кроме вышесказанного, эта строительная технология позволяет повысить прочность стен сооруженных из газобетонных блоков низкой плотности.
В требованиях ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, изложенными в разделе 2.1.6. установлены некоторые размеры, которые обязательны для соблюдения при проведении работ. Так, минимальный размер простенка в газобетонной стене в 200 миллиметров, в то время как без использования арматуры минимальный размер составляет 600 миллиметров. В этом нормативном документе определены и минимальные размеры, которым должны отвечать колонны вертикального армирования. Так, говорится и том, что соотношение высоты колонны к размеру диаметра или ширины не должно быть 25. Одновременно с этим установлена пропорция отношения между площадью сечениями прутка арматуры и сечения колонны не должна превышать 0,04.
Немного об экономике и безопасности
Бесспорно, при использовании технологий подобного типа происходит рост объема материалов и происходит увеличение трудоемкости. Но надо понимать, что меры по дополнительному усилению прочности строительных конструкций, особенно несущих, напрямую связано с безопасностью и здоровьем тех, кто проживает или работает в возводимых сооружениях.
