Автоклавный газобетон (газосиликат) имеет преимущества, проверенные временем
Его прочности достаточно для возведения стен трехэтажного дома. Он лучший теплоизолятор, чем дерево.
Крупный формат блоков — это высокая скорость работы и ровность кладки.
Что нужно знать о газобетоне, газосиликате
Автоклавный газобетон сравнительно новый строительный материал, если сравнивать его с деревом, природным камнем или кирпичом. Он начал активно применяться в строительстве для устройства стен около 90 лет назад. Однако, этого времени оказалось достаточно, чтобы по достоинству оценить его свойства, как строительного материала.
Например в Германии, около 40% частных домов строятся со стенами из газобетонных блоков. По результатам голосования на этом сайте почти 21% читателей, большинство которых из России и Украины, тоже возводят свои дома из газобетона.
Автоклавный газобетон — это самый теплый искусственный каменный материал для строительства стен. Его применение позволяет строить энергосберегающие дома с однослойными стенами без дополнительного утепления.
При производстве газобетона, газосиликата используется минеральное сырье: кварцевый песок, известь, цемент и вода. Для газообразования в замешанную массу добавляется порошок алюминия. В результате химической реакции выделяется газ — водород, пузырьки которого в смеси и образуют поры. Вспененная масса затвердевает, а водород из открытых пор улетучивается.
Затвердевшую массу режут на блоки. Гладкость поверхности изделий и точность их размеров зависят от оборудования, применяемого для разрезания.
Блоки помещают в автоклав с перегретым водяным паром, где под воздействием высокой температуры (190 оС) и давления (12 Бар) происходит химическая реакция. Тепловлажностная обработка в автоклаве снижает усадку блоков при высыхании и обеспечивает им необходимую прочность и морозостойкость.
В зависимости от соотношения исходных компонентов, готовый материал называют автоклавным газобетоном или газосиликатом.
Однако неверно говорить, что газобетон, газосиликат состоит из песка, извести, цемента и алюминиевой пудры. Газобетон, газосиликат — это камень, искусственно полученный минерал, не содержащий в себе ни цемента, ни песка, ни извести, ни алюминиевой пудры. Все исходные компоненты при автоклавной обработке вступают в реакцию друг с другом. Поэтому на выходе из производства мы видим красивый белый камень, а не грязно-серый продукт простой гидратации цемента, которым является обычный пенобетон.
Показатели прочности, теплопроводности и некоторые другие строительные свойства изделий из газобетона зависят от плотности материала.
Различают газобетон:
- конструкционный, марка по плотности D600, D700;
- конструкционно-теплоизоляционный, марка по плотности D300, D400, D500;
- теплоизоляционный низкой плотности, марка по плотности D100, D200.
Блоки из конструкционного газобетона высокой плотности D600 обычно используют для устройства двухслойных стен с фасадным утеплением. Применение довольно прочного и достаточно теплого материала для устройства несущей части стены и высоко эффективного утеплителя на фасаде, позволяет уменьшить общую толщину стены, что бывает выгодно при строительстве дома в местности с холодным климатом.
Блоки из газобетона средней плотности чаще всего применяют для кладки однослойных стен домов, строящихся в зонах с умеренным и теплым климатом. Стена из такого газобетона обладает достаточной прочностью и малой теплопроводностью.
Таблица. Физико-механические и теплотехнические характеристики автоклавного газобетона, газосиликата:
| Марка по плотности | D400 | D500 | D600 |
| Нормируемая объемная плотность, кг/м3 | 400 | 500 | 600 |
| Класс по прочности на сжатие, кг/м3 | В2,0/ В2,5 | В2,5 | В3,5 |
| Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, λ0 [Вт/(м · ºС)]* |
0,096 | 0,12 | 0,14 |
| Коэффициент теплопроводности при влажности 4%, λА [Вт/(м · ºС)] |
0,113 | 0,141 | 0,160 |
| Коэффициент теплопроводности при влажности 5%, λБ [Вт/(м · ºС)]* |
0,117 | 0,147 | 0,183 |
| Усадка при высыхании, [мм/м], не более | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| Марка по морозостойкости | F 50 | F 50 | F 50 |
| Коэффициент паропроницаемости, μ [мг/м·ч·Па] |
0,23 | 0,20 | 0,16 |
| Предел огнестойкости при равномерно- распределенной нагрузке 7,5 т/пог.м (без учета собственного веса)** |
не менее REI 240 |
не менее REI 240 |
не менее REI 240 |
| Отклонение от заданных геометрических размеров: |
|||
| длина, [мм], не более | ±3 | ±3 | ±3 |
| ширина, [мм], не более | ±2 | ±2 | ±2 |
| высота, [мм], не более | ±1 | ±1 | ±1 |
Примечания:
*численные значения коэффициентов теплопроводности, представленные в таблице, соответствуют нормативным значениям, принятым в ГОСТ 31359-2007.
В таблице приведены характеристики автоклавного газобетона из ГОСТ. Многие производители (но не все) выпускают газобетонные, газосиликатные блоки лучшего качества, чем требует ГОСТ. Например, делают блоки с маркой по плотности D300, D350, имеющие класс прочности на сжатие — В2,0/ В2,5. Такие блоки по прочности пригодны для кладки стен дома и имеют минимальную теплопроводность.
Некоторые производители научились делать достаточно прочный газобетон низкой плотности — марки D100, D200, класса прочности на сжатие не менее В1,0. Плиты из такого газобетона применяют в качестве утеплителя. Плиты утеплителя из искусственного камня — газобетона, являются хорошей альтернативой привычным минераловатным или пенополистирольным утеплителям.
Марка плотности и прочности материала указывается в проекте, и ее нельзя менять по собственному усмотрению (особенно занижать), так как это отразится на несущей способности стены и ее теплоизоляционных свойствах.
По точности размеров согласно требованиям ГОСТ 21520–89 блоки делятся на три категории: 1-ая категория допускает отклонения по высоте ± 1 мм, по длине и ширине – ± 2 мм. 2-ая категория – соответственно ± 3 и ± 4 мм, 3-я – ± 5 и ± 6 мм. Блоки 2-ой и 3-ей категорий предназначены для укладки на толстый слой раствора (цементный, цементно-известковый или теплосберегающий), а блоки 1-ой категории – для укладки на тонкий слой клеевого раствора.
Боковые поверхности блоков могут быть гладкими (не профилированными), кладку такими блоками ведут с заполнением раствором горизонтальных и вертикальных швов.
Преимущества автоклавного газобетона по сравнению с пенобетоном
При одинаковой плотности автоклавный газобетон на 1-2 класса прочнее пенобетона. Чтобы обеспечить требуемую прочность, для кладки стен приходится применять более плотный, а значит и более холодный пенобетонный блок.
Газобетон имеет усадку при высыхании в 10 раз меньше, чем пенобетон. При правильно выполненной кладке и надежном фундаменте стены из газобетонных блоков не покрываются сетью трещин так, как это происходит со стенами из пенобетона.
В пенобетоне остаются и выделяются в воздух помещений поверхностно-активные вещества (ПАВ), входившие в состав пенообразователей при изготовлении блоков. Из газобетона выделения каких-либо веществ не происходит.
Газобетон, газосиликат и экология
Изделия из газобетона не содержат токсичных и органических соединений, поэтому при эксплуатации не выделяют вредных газов и иных выделений.
Иногда можно встретить утверждения, что при изготовлении в порах газобетона остается вредный газ. Но газобетон имеет внутреннюю структуру с открытыми порами, в отличии например от пенопласта, в котором поры закрытые. В открытых порах газобетона не может находиться ничего другого, кроме обычного воздуха.
Приведенное радиактивное излучение Аэфф тяжелого бетона и керамзитобетона находится в пределах от 54 до 120 Бк/кг, глиняного кирпича – от 120 до153 Бк/кг.
В группу материалов с относительно высокой радиоактивностью — от 153 до 380 Бк/кг входят керамзит и керамическая плитка. Если же пересчитывать Аэфф с массы на объем, то 1 м2 газобетонной или деревянной стены имеет приведенную радиоактивность менее 2 000 Бк (Беккерелей), а кирпичной — от 10 000 до 18 000 Бк.
Газобетон — самый дружелюбный строительный материал.
Газобетон, газосиликат и безопасность
Безопасность — термин, который в современном мире трактуется очень широко. Безопасность — это защищенность от угроз и рисков. Газобетонные стены способствуют повышению защищенности.
Основное преимущество газобетона состоит в том, что этот материал позволяет строить энергосберегающий дом с однослойными наружными стенами — без слоя эффективного утеплителя на фасаде.
Однослойная стена — наименее подвержена риску случайного или сознательного повреждения.
Однослойная стена является залогом отсутствия скрытых дефектов:
- В ней невозможно плохо разместить утеплитель, поскольку утеплителем является сам кладочный материал;
- В ней невозможно плохо выполнить пароизоляцию, поскольку пароизоляция ей не нужна. Стена целиком у вас перед глазами и вам не надо беспокоиться о состоянии скрытого в ее недрах пенопласта или минваты — в стене не скрыто ничего.
Читайте: Из чего лучше сделать наружную однослойную стену
Пористость газобетона обеспечивает стене высокую морозостойкость, т.к. вода, превращаясь в лед и увеличиваясь в объеме, имеет место для расширения, без угрозы разрыва материала.
Газобетон-это 100% минеральный материал — поэтому он не горюч и огнестоек. Газобетон относится к несгораемым строительным материалам и относится к классу НГ — не горючий материал.
После пожаров в домах, построенных из газобетона, сам материал остается неповрежденным. Конструкции из газобетонных блоков имеют первую степень огнестойкости (самую высокую) и при пожаре не выделяют токсичные и иные вредные газы.
Испытания показали, что предел огнестойкости несущих стен из блоков стеновых неармированных при равномерно распределенной нагрузке 7,5 т/пог.м составляет не менее REI 240. Это означает, что за 240 минут (4 часа) испытаний несущая стена при одностороннем непрерывном воздействии пламени не потеряла своей несущей способности (R), целостности (Е) и теплоизолирующей способности (I).
Приведенные пределы огнестойкости конструкций из газобетона характеризуют его как материал, из которого можно возводить противопожарные стены и применять его для защиты строительных конструкций от действий огня с целью повышения степени их огнестойкости.
Долговечность зданий из газобетона, газосиликата
По долговечности здания, наружные стены которого выполнены с применением газобетонных блоков, не уступают зданиям со стенами, выполненными из кирпича или бетона: так, например, согласно СТО 00044807-001-06 у зданий до 5-ти этажей с наружными стенами из мелких газобетонных блоков автоклавного твердения прогнозируемая долговечность 100 лет, продолжительность эксплуатации до первого капитального ремонта — 55 лет.
Для сравнения, продолжительность эффективной эксплуатации зданий, утепленных минераловатными или полистирольными плитами, до первого капитального ремонта составляет 25-35 лет. В этот срок требуется полная замена утеплителя.
Одним из показателей долговечности является морозостойкость материала. В газобетоне при замерзании вода из мелких пор и капилляров отжимается в более крупные поры почти не разрушая структуру материала. Показатель морозостойкости современных изделий из газобетона равен F35-F100. Газобетон не уступает по этому показателю другим стеновым материалам, например, керамзитобетону.
В отличии от дерева, газобетон не уничтожается огнем, не подвержен биологическому разрушению: не гниет, и не повреждается насекомыми.
Экономичность стен из газобетона, газосиликата
Многолетний опыт производства автоклавного газобетона показал, что энергозатраты на его производство составляют 320 кВт·ч/м3, при производстве полнотелого кирпича требуется 900 кВт·ч/м3, пустотелого – 600 кВт·ч/м3. Энергозатраты на изготовление во многом определяют стоимость материалов.
Газобетонные блоки имеют очень точные размеры. При аккуратной кладке стена из газобетона может быть отделана тонкослойной шпаклевкой, как внутри, так и снаружи.
Кладка газобетонных блоков выполняется на клей с толщиной шва всего 2-3 мм. Для кладки, как правило, используются блоки с пазо-гребневой боковой поверхностью, что позволяет не заполнять вертикальные швы кладки раствором. В результате расход кладочного раствора снижается на 30-40%.
Кладка однослойной стены выполняется быстрее, так как ведется из крупноформатных блоков и не требует дополнительных работ по утеплению стены.
Сравните два варианта конструкции стены с одинаковым сопротивлением теплопередаче R=3,3 м2·°С/Вт.
Оба, показанных на рисунке, варианта стен дома по теплосберегающим свойствам отвечают требованиям СНиП для строительства в средней полосе европейской части России.
Однако, стоимость строительства 1 м2 однослойной стены из газобетонных блоков примерно в 1,6 раза меньше, чем двухслойной стены из кирпича и пенопласта.
Кроме того, необходимость применения утеплителей значительно снижает долговечность и другие потребительские свойства дома.
Газобетон так же, как и дерево, легко пилится, фрезеруется. Для его обработки не требуется применять дорогостоящие инструменты.
Газобетон и микроклимат
Микроклимат в вашем доме зависит от множества факторов. Большой вклад в здоровую атмосферу вносит материал, из которого построены стены.
Стена из газобетона, газосиликата обладает всеми свойствами, необходимыми для обеспечения комфорта:
- Она «теплая на ощупь» — это достигается низкой теплопроводностью и высоким сопротивлением теплопередаче.
- Обладает низкой воздухопроницаемостью (непродуваемостъ обеспечивается цельностью стены и постоянством ее формы).
- Обладает высокой паропроницаемостью, так называемой способностью «дышать»;
- Стена достаточно теплоинерционная — чтобы помещение не раскалялось сразу после восхода солнца и не вымерзало после заката (как в щитовых каркасных домиках с легким утеплителем).
Комфорт проживания в доме из газобетона почти такой же, как в деревянном доме. Высокая паропроницаемость и хорошая теплоаккумулирующая способность газобетона способствуют поддержанию стабильной комфортной температуры и влажности в помещениях.
Паропроницаемость газобетонных стен выше, чем у стен из кирпича, керамзитобетона или шлакоблока.
Минусы, недостатки газобетона
Нет идеального строительного материала. Любой материал обладает особенностями, которые необходимо учитывать при его применении.
Использование газобетона в стенах зданий требует учета следующих его особенностей.
Газобетон — хрупкий материал. На кладке стен из газобетонных блоков легко появляются трещины под воздействием неравномерных нагрузок. Если фундамент дома делают сборным, из блоков, то газобетонные стены обязательно опирают на монолитный железобетонный пояс, который устраивают поверх блоков.
Кроме того, выполняют горизонтальное армирование кладки, а поверх стены, на уровне каждого этажа, как правило, устраивают монолитный железобетонный пояс, на который опирают плиты перекрытия.
Читайте: Армирование стен из газобетона.
Для крепления к газобетонной стене требуется специальный крепеж. В газобетонную стену гвозди легко забиваются, а шурупы закручиваются, но также легко и выдергиваются — не держат нагрузку.
Когда газобетон боится влаги
Газобетон — высокопористый материал. Газобетон легко увлажняется, но также легко и отдает влагу. Поэтому, газобетонные стены в местах интенсивного и постоянного увлажнения требуют защиты от попадания влаги, как снаружи, так и внутри влажных помещений. Например снаружи — при устройстве из газобетонных блоков стен подвала или цокольной части здания.
Однако, во многих публикациях отрицательное действие влаги на стены из газобетона сильно преувеличено.
В стенах выше нулевой отметки влагопоглощение газобетона, как и любого другого материала, определяется его способностью адсорбировать влагу из окружающей среды. При эксплуатации незащищенных стен в мокрую погоду влагопоглощение газобетона составляет не более 12% по массе.
Газобетон имеет много открытых пор, но капилляры в нем немногочисленные и короткие. Благодаря этому свойству, интенсивное увлажнение во время осадков происходит достаточно медленно и только в верхнем наружном слое на глубину 2-3 см. После увлажнения, например косым дождем, газобетон, в отличие от древесины или кирпича, которые втягивают воду по капиллярам, быстро высыхает.
В наружной стене, защищенной от влаги отделкой фасада, устанавливается постоянная равновесная влажность. Например, в Санкт-Петербурге, по данным многочисленных исследований, равновесная влажность стен из газобетона находится в пределах 5-6 % по массе. А тот же показатель стен из сосны и ели в условиях прибалтийского влажного климата – в 4 раза выше, до 20 %.
Сравните. Стена из кирпича с плотностью кладки 1600 кг/м3 имеет равновесную влажность около 2% по массе. В стене из газобетонных блоков плотностью 400 кг/м3 содержится влаги 6% по массе. Легко рассчитать, в кладке какой стены содержится больше влаги? Вы удивитесь, но в 1 м3 кирпичной стены находится больше килограммов воды, чем в газобетонной такого же объема.
Есть немало примеров, когда здания со стенами из газобетонных блоков эксплуатируются без наружной отделки десятилетиями без каких-либо повреждений снаружи или внутри.
Если стену из газобетонных блоков надолго оставляют без отделки фасада, то кладку блоков обязательно выполняют с тщательным заполнением раствором всех швов кладки, в том числе и вертикальных. Через небрежно заполненные раствором швы в дом будет проникать вода, а также увеличится продуваемость стены.
Если стену из газобетонных блоков оставить без наружной отделки, то взвешенные в воздухе пылевые частицы осядут на развитой пористой поверхности блоков, а прямое попадание атмосферных осадков приведет к намоканию наружных слоев.
Пыль и дождевая вода имеют в основном кислотный характер. Длительное нахождение в слабокислой среде приведет к неравномерному потемнению поверхности блоков и придаст изначально однородной стене неопрятный вид.
Читайте: Наружная отделка стен из газобетонных, газосиликатных блоков.
Стена из газобетона посредственный звукоизолятор
Звукопоглощающая способность материала зависит от плотности, пористости и модуля упругости материала.
Звукоизолирующая способность ограждающей конструкции зависит от плотности материала, его коэффициента внутреннего трения, толщины ограждения и конструктивного решения стены (однослойная или слоистая конструкция), ее изгибной жесткости, а также от звукопроводности узлов сопряжений элементов конструкции между собой.
Степень звукоизоляции измеряется в децибелах (дБ). Звукоизоляционные свойства стен оцениваются индексами изоляции воздушного шума Rw [дБ], звукоизоляционные свойства перекрытия и покрытия, дополнительно к Rw, оцениваются индексами приведенного уровня ударного шума Lnw [дБ].
Звукоизолирующая способность однослойной стены из кладочных материалов в основном определяется её массой. Чем больше вес 1 м2 стены, тем больше энергии звуковых волн тратится на вибрацию материала стены, тем лучше стена гасит звук.
Газобетон, из всех стеновых кладочных материалов, имеет наименьшую плотность. Следовательно, стена из газобетона имеет наихудшие показатели звукоизоляции. Например, индекс звукоизоляции воздушного шума у стены из газобетонных блоков марки D400 толщиной 40 см. равен Rw=55 дБ. Такая же по толщине стена из более плотной поризованной керамики будет иметь индекс Rw уже около 65 дБ.
Толстый слой штукатурки на стене или утеплитель на фасаде увеличивают вес стены, тем самым улучшают показатель звукоизоляции стены из газобетона. Звуковые волны на границе разных материалов преломляются и рассеиваются, что еще больше увеличивает звукоизолирующие свойства стены. Толстый слой традиционной штукатурки увеличивает индекс звукоизоляции стены на 2-3 дБ.
Сквозные отверстия в кладке газобетонных блоков создают аккустические мостики в стене, по которым звук легко проникает в дом. Необходимо тщательно на всю толщину стены заполнять раствором швы кладки. При кладке блоков с соединением в вертикальных швах типа паз-гребень следует аккуратно примыкать блоки друг к другу не оставляя зазоров.
В доме с наружными стенами из газобетона, внутренние стены и перегородки обеспечат лучшую звукоизоляцию между помещениями, если их кладку выполнить из материала с высокой плотностью или сделать перегородки многослойными.
Газобетон плохой аккумулятор тепла
Высокая теплоаккумулирующая способность ограждающих конструкций в доме способствует стабильности температуры воздуха в помещениях. Солнце в окно, и стены поглощают излишки тепла. Холодный воздух в открытую дверь, и стены отдают тепло.
Чем больше плотность материала, из которого сделана стена, тем большее количество тепловой энергии необходимо для нагревания стены, тем больше аккумулируется в стене тепла.
Газобетон имеет самую маленькую плотность, по сравнению с другими материалами для кладки стен. Поэтому, способность накапливать тепло у стен из газобетона невелика. Например, в стене из полнотелого кирпича запасы тепла будут примерно в 3,5 раза больше, чем при тех же условиях и в такой же по объему кладке из газобетона.
Другой важной теплоаккумулирующей характеристикой является время остывания конструкции Аt [ч]. Например, остывание стены из полнотелого кирпича происходит быстрее в 1,37 раза, чем такой же по толщине стены из газобетона.
По сравнению с другими кладочными стеновыми материалами, в стене из газобетона запасы тепла меньше и отдает тепло газобетон медленнее. Маленькие запасы тепла и большая тепловая инерция стен из газобетона мало способствуют снижению колебаний температуры в доме из газобетона.
По теплоаккумулирующей способности газобетон можно сравнить с деревом. Хуже газобетона будут только каркасные стены или стены из СИП панелей.
В целях увеличения стабильности температуры в помещениях, в доме с наружными стенами из газобетона рекомендуется внутренние стены и перегородки выполнять из материалов с большой плотностью, а также по возможности увеличивать толщину бетонной стяжки пола.
