НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

Рыхленок Юлия Анатольевна, зав. лабораторией ограждающих конструкций РУП «Институт «БелНИИС», Минск

 

НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

В КОНСТРУКЦИЯХ СТЕН ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

 

Физико-технические свойства изделий из ячеистого бетона автоклавного твердения позволяют использовать их для возведения жилых и гражданских зданий различной этажности и назначения. Проведенные в РУП "Институт БелНИИС" исследования показали, что здания c несущими стенами из ячеистого бетона целесообразно возводить высотой до пяти этажей включительно, при большей этажности – выполнять поэтажно опертыми на несущий каркас.

Однако хотелось бы еще раз обратить внимание специалистов, применяющих изделия из ячеистого бетона в строительном производстве, на некоторые особенности этого материала, требующие соблюдения определенных правил при его использовании. Ведь часто встречающиеся нарушения этих правил ведут к многочисленным дефектам и повреждениям несущих и ограждающих конструкций зданий и дискредитируют в глазах общественности безусловно качественный и высокоэффективный материал.

 

 

Известно, что для строительства малоэтажных зданий конструкции из ячеистого бетона являются наиболее удобными и оптимальными с точки зрения экономичности, особенно в том случае, когда для строительства дома применяют ячеистобетонные изделия в комплексе – не только стеновые и перегородочные материалы, но и перемычки, плиты междуэтажных перекрытий и покрытия, лестницы, т.е. весь комплекс выпускаемых изделий для надземной части здания.

 

 

 

 

 

Малоэтажные, особенно индивидуальные жилые дома, с точки зрения их объемно-планировочного решения имеют наибольшие удельные теплопотери, прямопропорциональные отношению суммарной площади поверхностей теплообмена к внутреннему отапливаемому объему. Поэтому в таких домах наиболее важно проектировать ограждающие конструкции (наружные стены, покрытия, перекрытия над подвалом) из материалов с возможно низким коэффициентом теплопроводности, каким является ячеистый бетон.

Однако при проводимых специалистами РУП "Институт БелНИИС" многочисленных обследованиях сельских домов со стенами из ячеистого бетона, построенных в различных районах Минской области за период с 1998 г. по настоящее время, были обнаружены однотипные весьма существенные дефекты, которые требовали проведения комплекса восстановительных мероприятий, в том числе и усиления конструкций. Дома представляли собой одноэтажные бесподвальные строения со скатной крышей, с несущими внутренними стенами из кирпича и наружными несущими и самонесущими стенами из кладки из ячеистобетонных блоков.

Основными дефектами в указанных домах являлись сквозные трещины в наружных стенах, которые начинались у обреза фундаментов, имели вертикальную траекторию и ширину раскрытия до 15 мм (рис. 2). Анализируя имеющуюся документацию по зданиям, выявлено, что указанные жилые дома фактически были построены по типовому проекту на возведение зданий с кирпичными стенами, в котором путем согласования выполнена замена конструкции трехслойных наружных стен из кирпича на кладку из газосиликатных блоков. Фундаменты зданий были выполнены из сборных бетонных блоков (ФБС). Необходимые конструктивные мероприятия в виде обвязочных монолитных железобетонных поясов по контуру ячеек здания, равномерно распределяющих нагрузку на стены из ячеистобетонных блоков, выполнены не были.

Такой примитивный переход от одного материала к другому, не учитывающий особенностей кладки из ячеистого бетона, основной из которых является ее низкая сопротивляемость растягивающим напряжениям, привел к образованию дефектов и существенным затратам на восстановление эксплуатационной пригодности зданий. В подобных случаях устройство обвязочных поясов хоть и удорожает строительство, но является целесообразным из следующих соображений: повышение пространственной жёсткости здания; восприятие усилий, возникающих в результате неравномерных осадок основания; перераспределение усилий, вызванных неравномерной нагрузкой на стены; восприятие растягивающих усилий, вызванных температурными деформациями; обеспечение целостности здания в случае локальных разрушений, например взрыва.

Другим видом очень распространенных дефектов является трещинообразование в виде сетки трещин по кладке наружных стен из ячеистобетонных блоков, появляющейся на отдельных участках фасадов (в некоторых случаях достигает 80% поверхности – рис. 3). Причиной этого явления зачастую является применение при возведении стен зданий ячеистобетонных блоков, имеющих повышенную начальную (технологическую) влажность (до 35%) и не прошедших этапа сушки ни на складе предприятия-изготовителя, ни на приобъектном складе. При этом протекание усадочных процессов, свойственных ячеистому бетону, происходит не в отдельных блоках, а в конструкции кладки.

Характер образующихся трещин зависит от прочности кладочного раствора и качества выполнения растворных швов. При относительно высокой прочности раствора и качественном выполнении кладки с тщательным заполнением как горизонтальных, так и вертикальных швов, трещины развиваются, как правило, по телу кладки, при меньшей прочности и однородности швов – проходят по швам, повторяя контуры блоков.

Подобные дефекты можно наблюдать в пределах верхних этажей многоэтажных каркасных зданий, где повышенная влажность ячеистобетонной кладки была обусловлена не особенностью технологии изготовления блоков, а увлажнением уже возведенных участков кладки, длительное время находящихся незащищенными от атмосферной влаги.

Повышенная влажность (более 8-10%) изделий из автоклавного ячеистого бетона в кладке (технологическая или приобретенная в процессе возведения здания) неизменно ведет к усушечной усадке и трещинообразованию материала. Во избежание образования указанных дефектов необходимо осуществлять контроль за влажностью блоков в процессе выполнения кладочных работ и защищать кладку от увлажнения до выполнения защитных слоев.

Ячеистый бетон обладает не только большой тепловой инерцией, но и высокой паропроницаемостью. Эти качества призваны обеспечивать в помещениях зданий с наружными стенами из ячеистобетонных блоков комфортный температурно-влажностный режим независимо от погодных условий. Однако при обследованиях часто приходится сталкиваться с применением плотных паронепроницаемых наружных отделочных слоев, способствующих накоплению влаги в стенах в процессе эксплуатации и, как следствие, к их преждевременному разрушению, а также появлению грибков и плесени на внутренних (обращенных в помещение) поверхностях. Такими слоями могут быть не только штукатурные и окрасочные, но и неграмотно выполненные облицовочные слои из кирпича, декоративных блоков, плиток и т.п.

Исследование образцов материалов, отобранных после окончания отопительного сезона из наружных стен жилого дома, оштукатуренного с наружной стороны составом, паропроницаемость которого была в 5 раз ниже, чем у ячеистого бетона, и эксплуатировавшегося на протяжении более 10 лет, показали, что влажность в наружных стенах распределена неравномерно по толщине и достигает максимального значения у наружной поверхности. При этом значение массовой влажности ячеистого бетона стен составило от 0,7% у внутренней поверхности до 45,8% – у наружной грани стены, что свидетельствует о накоплении влаги у наружной поверхности стены в осенне-зимний период. Несмотря на достаточно высокую морозостойкость автоклавного ячеистого бетона, известно, что при влажности более 30% при низких температурах наступает его разрушение. Очевидно, что низкая паропроницаемость наружного слоя стены ведет либо к отторжению этого слоя, либо к постепенному размораживанию кладки под ним.

 

 

 

 

 

 

 

 

Следует отметить, что многолетний зарубежный и отечественный опыт строительства зданий со стенами из ячеистобетонных блоков свидетельствует о том, что штукатурные слои должны наноситься после затухания усадки стен, которая длится 0,5–1 год. Это увеличивает срок сдачи объекта в эксплуатацию, однако существенно снижает затраты на последующие ремонтно-восстановительные мероприятия.

Хотелось бы остановиться еще на одном виде дефектов, на которые многократно обращалось внимание специалистами РУП "Институт БелНИИС" на страницах строительных печатных изданий ([1], [2], [3]), но которые присутствуют практически во всех зданиях, возводимых и в настоящее время. Речь идет о ряде специфических дефектов, присутствующих в современных многоэтажных зданиях с поэтажно опертыми стенами из ячеистобетонных блоков и связанных с тем, что участки наружных стен, примыкающие к ним колонны и расположенные над ними перекрытия должны работать независимо, передача нагрузок с несущего остова здания на наружные стены должна быть исключена.

По этой причине в наружных стенах предусматриваются горизонтальные деформационные швы в местах примыкания наружных стен к вышележащим дискам перекрытий, которые позволяют исключить передачу усилий от перекрытий на расположенные под ними стены; а также деформационные швы по периметру участков стен в местах примыкания их к колоннам, чтобы компенсировать вертикальные деформации каркаса и наружных стен, обусловленные силовыми и температурными нагрузками. Тем не менее, на строительных площадках повсеместно приходится видеть, как деформационные швы в процессе нанесения защитно-декоративных покрытий заштукатуривают, а штукатурный слой впоследствии не прорезают.

 

 

На участках деформационных швов при этом неизбежно образуются трещины в штукатурном слое, которые впоследствии приводят к развитию очаговых разрушений. На рис. 5 показаны именно такие трещины, обнаруженные уже через год эксплуатации одного из домов с несущим каркасом и поэтажно опертыми стенами.

Как свидетельствует многолетний опыт, использование ячеистобетонных изделий позволяет быстро и эффективно решать проблемы жилищного строительства, особенно в условиях дефицита финансовых и энергетических ресурсов. Именно вышеуказанное обстоятельство способствует массовому использованию ячеистобетонных конструкций как в малоэтажном жилищном строительстве, так и всё более широкому применению при строительстве многоэтажных зданий и других объектов гражданского назначения. Однако, как и при применении других материалов, использование ячеистобетонных изделий требует соблюдения ряда правил и профессионального подхода. Только при таких условиях можно добиться оптимального результата.

 

Список источников

 

1. Галкин С.Л. "Поэтажно опертые стены каркасных зданий. Опыт проектирования и строительства в Республике Беларусь" - Строительные материалы. Архитектура. 2005, №5 (приложение к научно-техническому журналу "Строительные материалы", 2005, №10).

2. Галкин С.Л., Сажнев Н.П., Сажнев Н.Н., Соколовский Л. "Применение ячеистобетонных изделий. Теория и практика" - Стринко, Минск, 2006, 448 с.

3. Галкин С.Л. "Опыт эксплуатации каркасных зданий с поэтажно опертыми стенами" - Белорусский строительный рынок, 2005, №19-20