Каждый, кто хоть раз пытался найти в Интернете информацию о стеновых материалах и, в частности, о газобетоне, сталкивался с ее противоречивостью. Источников информации много, но они отличаются разным уровнем обоснованности, объективности, компетентности, коммерческой ангажированности в конце концов. С одной стороны автоклавный газобетон критикуют продавцы пенобетона, которым при высокой себестоимости их цементоёмкой продукции сложно конкурировать с индустриальной мощью газобетонных заводов. С другой стороны действительность искажают продвигатели систем наружного утепления и щитовых конструкций, которые пытаются исключить однослойные каменные стены из современной строительной практики. Свою толику негатива выбрасывают и представители кирпичной промышленности… Исходящая с разных сторон критика основана на разных предпосылках, но в целом не отличается большим разнообразием. Повторяющиеся из года в год домыслы успели закоснеть и превратиться в набор устойчивых мифов. Развенчанию таких мифов мы посвящаем эту страничку.
Миф первый -“кладка блоков на клею дороже, чем на цементном растворе”
Ну, это не столько даже миф, сколько простое заблуждение, проистекающее от лености. Лености потратить пару минут на сравнительный расчет. Давайте разберем «простоту и дешевизну» кладки на раствор. Сначала по поводу простоты кладки на растворе по сравнению с клеем. Возможно, для “строителей”, чья юность прошла в студенческих стройотрядах, да и просто для поживших изрядно каменщиков – кладка на раствор привычней. И переучивание для работы с тонкослойным клеем потребует от них некоторых затрат сил и времени. Но от человека начинающего “с нуля”, равно как и для потратившего время на переобучение, кладка на клею требует меньших затрат времени и сил. Снижение трудозатрат при укладке блоков на клей (по сравнению с кладкой на растворе) существует объективно, что нашло отражение даже в снижении сметных расценок на такую кладку.
Миф второй – “чем выше плотность бетона, тем выше его прочность” 
Утверждение о том, что с ростом плотности растет прочность бетона, в общем случае справедливо. В шестидесятые – семидесятые годы даже делались попытки создать универсальные формулы зависимости прочности автоклавных ячеистых бетонов от их плотности. Но со временем такие попытки были признаны не имеющими практической ценности и оставлены. В целом, если случайным образом отобрать с имеющихся в Украине заводов автоклавного газобетона, работающих по старой технологии, либо с цехов по производству неавтоклавного пенобетона большое количество образцов ячеистых бетонов и построить график зависимости их прочности от плотности, то обобщенная кривая действительно покажет наличие зависимости между плотностью и прочностью. Но если мы сравним эти образцы с изделиями AEROC, представляющие собой газобетон нового поколения, то перед нами предстанет неожиданная картина: при фактической плотности бетона 380 – 415 кг/м3, его прочность соответствует средней по Украине прочности для плотностей около 600 кг/м3 и составляет 25 – 35 кгс/см2. Такая же прочность будет наблюдаться у образцов из неавтоклавного пенобетона при плотности 700-900 кг/м3. Поэтому, выбирая газобетон для частного строительства, нет оснований полагать, что более плотный ячеистый бетон является синонимом большей прочности. Вообще же рекомендуем индивидуальным застройщикам не пользоваться в быту косвенными характеристиками, а выяснять фактические значения наиболее важных параметров блоков. Для стенового материала важнейшими характеристиками являются плотность и прочность. Каждую из них следует выяснять по отдельности.
Миф третий – “в составе газобетона содержится алюминий и это вредно”
Алюминий – третий по распространенности на Земле химический элемент. Алюминий, вернее оксид алюминия – основа глинозема и различных глин, в т.ч. глины, применяемой в косметических целях. Металлический алюминий обладает высокой химической активностью и быстро окисляется на воздухе, превращаясь все в тот же оксид. В состав газобетонной массы алюминий вводится двумя путями: с цементом, который содержит до 20% алюминия по массе (до 100 кг цемента на кубический метр газобетона), и в виде алюминиевой пудры (около 400 г пудры на кубический метр газобетона). Собственно эти 400 г и превращают текучую газомассу объемом около половины кубометра в полноценный кубометр газобетона: частички алюминиевой пудры, реагируя с гидроксогруппами раствора (ОН—-ионами), превращаются все в тот же оксид алюминия и водород. Выделяющийся водород и вспучивает газомассу. Металлический алюминий в составе газобетона остаться не может просто из-за самой сути химического процесса газообразования: гидроксогруппы можно уподобить малькам, атакующим кусок мякиша – поверхность крупинки алюминия не пассивируется налипающими на нее «мальками», а раздергивается до полного истаивания. В результате мы имеем материал, в м3 которого содержится до 20 кг химически связанного алюминия. Для сравнения: в м3 кирпича содержится 200-400 кг алюминия в виде оксидов, в м3 неавтоклавных ячеистых бетонов – 50 кг алюминия и более. Окисленный алюминий – одно из наиболее стойких химических соединений. Подозревать его в некоей «вредности» можно только от полной безграмотности.
Миф четвертый – “в составе газобетона есть известь, может ржаветь металлическая арматура”
Здесь в одной фразе заключены сразу два заблуждения: во-первых, то, что известь есть в составе газобетона, а во-вторых, то, что известь способствует коррозии.Миф пятый -“газобетон, в отличие от пенобетона, боится воды”
В качестве наглядной агитации за этот тезис приводится плавающий в воде пенобетонный кубик, а в качестве теоретического обоснования заявляется: “Пенобетон имеет закрытые поры, и как следствие сопротивляется проникновению воды и плавает на поверхности, а газобетон, имеющий открытую структуру пор, тонет”. Начнем с того, что критерий «тонет/не тонет» не годится для определения пригодности материала для строительства. Кирпич тонет быстро, минвата тонет чуть медленнее, а вспененные пластики, как правило, не тонут вообще. Но эта информация никак не поможет нам определиться с выбором материала для строительства. Тонет… ха!.. утопить газобетонный кубик не так-то просто. Время сохранения образца бетона «на плаву» не зависит напрямую ни от способа образования пор, ни от способа твердения. Влажность стенового материала, закрытого от атмосферных осадков, зависит от трех факторов: сезонность эксплуатации помещения, конструкция стены и сорбционная способность самого материала. Для дачных домов, эксплуатирующихся зимой от случая к случаю, фактическая влажность материала стены вообще не имеет практического значения. Почти любой минеральный материал, закрытый от осадков исправной крышей, будет при такой эксплуатации практически вечным. Для постоянно эксплуатирующихся домов важна правильная конструкция стены – такое устройство стенового «пирога», при котором паропроницаемость материалов стены возрастает по мере продвижения от внутренних слоев к наружным (это требование особенно касается наружной отделки, которая не должна движению паров из помещения в сторону улицы.
Миф шестой – “газобетон гигроскопичен и накапливает влагу, он не подходит для стен влажных помещений”
Повторяем:
– гигроскопичность не имеет значения для стен неотапливаемых помещений;
– гигроскопичность не имеет значения для перегородок внутри зданий;
– гигроскопичность не имеет практического значения для наружных стен отапливаемых зданий.
Миф седьмой – «газобетон требует обязательной защиты от атмосферных воздействий», «наружная отделка газобетонной кладки обязательна»
здание из автоклавного газобетона, 1939 г. постройки, г.Рига
Здесь можно добавить, что большинство из обследованных в 1970-е годы зданий, описанных в процитированной книге, продолжают исправно служить своим хозяевам до сих пор. Самое главное для сохранности кладки из блоков – аккуратно обустроить все подоконные сливы, все козырьки над декоративными выступами и поясками, следить за сохранностью кровли и систем водосброса, устроить защиту кладки в зоне цоколя… Главное – сделать так, чтобы вода или снег не застаивались в контакте с кладкой. Тогда осадки не принесут газобетону вреда, а будут лишь колебать влажность его поверхностных слоев – капиллярный подсос в газобетоне очень мал и обычные дожди редко увлажняют кладку глубже, чем на 20-30 мм.
Высушивание на ветру и под действием солнца. Простое движение воздуха, постоянно обдувающего кладку, способствует быстрому высыханию наружных слоев кладки до влажности 2-5% (в зависимости текущей погоды). А вот жаркое солнце может высушить поверхность кладки, обращенную к югу, почти до нулевого влагосодержания (0,1-0,5%). Такое «усушивание» может покрыть поверхность кладки сеточкой мелких трещин (в теории). Но обычно, видимые трещины на автоклавных ячеистых бетонах появляются только после пожара. Солнце даже в Египте жарит недостаточно сильно для растрескивания газобетона.Этот вид «атмосферных воздействий» (жаркое солнце) следует учитывать при выборе тона для окраски южных стен.
- Степень увлажненности не влияет на прочность кладки.
- Если обеспечен отвод воды от всех участков, где возможно переувлажнение (нижние части оконных проемов, карнизы, парапеты, цоколь), то намокание поверхностных слоев, к которому только и могут привести, скажем, затяжные дожди или шквальные ливни, не может стать причиной повреждений (ни морозных, ни каких-либо еще).
- Пересушивание поверхности кладки на солнцепеке может (в теории) вызвать косметические дефекты, но не повредит кладке.
- Основная идея, противопоставляемая мифу об обязательности наружной отделки звучит так: «Защита газобетонной кладки от атмосферных осадков всегда желательна, но не всегда целесообразна», или, более четко, так: «Отсутствие наружной отделки не приводит к аварийному состоянию кладки».
– во-первых, улучшенный внешний вид, который и есть базовая цель оштукатуривания;
– во-вторых, меньшая воздухопроницаемость (без штукатурки с ветром борется межвенцовый уплотнитель, а с ней – вся толща штукатурки, что заметно снижает продуваемость);
– в-третьих, штукатурка предохраняет древесину от регулярного увлажнения осадками, росой, изморосью, закрывает от доступа солнечного УФ излучения;
– и, наконец, в-четвертых, главнейшее – наружная минеральная штукатурка резко снижает пожароопасность деревянных конструкций.
На рисунке один из корпусов заводов AEROC как раз и демонстрирует эстетику чистого газобетона всеми стенами своего производственного корпуса. То есть польза от наружной отделки для древесины несомненна. Но и в отсутствие отделки избы, при хорошем уходе за ними, могут простоять не одно столетие. Эти же рассуждения верны и для газобетонной кладки. Правильно выполненная наружная отделка может быть полезна, но и ее отсутствие не навредит. Газобетон, в отличие от древесины, вообще не гниет и не разрушается солнечным ультрафиолетом. Поэтому и без наружной отделки газобетонный дом, при хорошем уходе за ним, простоит не одно столетие – с гораздо большей вероятностью, чем деревянная избушка. Поэтому делаем окончательный вывод: газобетонная постройка не требует от вас немедленной наружной отделки. Пауза между окончанием строительных и началом отделочных работ может быть многолетней. Ни к каким последствиям это не приведет.
Миф восьмой – “газобетон является хрупким материалом. Малейшая деформация фундамента может привести к массивным трещинам всей конструкции”.
Вывод (возможность растрескивания кладки) основан лишь на поверхностной оценке свойств камня, а потому не вполне корректен. Сначала о хрупкости как таковой. Хрупкость – антоним пластичности. Пластичные материалы способны к значительным деформациям без нарушения целостности (пластмассы, резина, в меньшей степени дерево). Хрупкие материалы под нагрузкой долго сохраняют форму, деформируясь лишь незначительно, а затем разрушаются. Любая каменная кладка при деформации разрушится. Предельная деформация (такая, которую кладка выдержит без разрушения) для различных видов кладок (кирпичная, бетонная, каменная) различна, но в любом случае не велика: 2 – 5 мм/м, не больше. Для того, чтобы хрупкий материал разрушился, необходимо приложить некое усилие, нагрузить его. В зависимости от направления приложения нагрузки ее величина, достаточная для разрушения, будет различна. Например, большинство каменных материалов и стекло выдерживают большие сжимающие нагрузки, но сравнительно легко рвутся при растяжении. С другой стороны металлы одинаково хорошо сопротивляются как сжатию, так и растяжению. Стальной трос – один из самых наглядных примеров способности металлов выдерживать большие растягивающие нагрузки. Именно это свойство металлов – сопротивляться растяжению – используется в армокаменных и железобетонных конструкциях.
Газобетон достаточно хрупкий материал. Его предельные деформации сопоставимы с деформациями керамических камней. Поэтому в малоэтажном строительстве всегда, когда есть хоть малейшее сомнение в жесткости фундамента, при кладке должны быть выполнены конструктивные мероприятия, обеспечивающие целостность конструкций при возникновении растягивающих усилий.
(рис.) деформации фундамента могут привести к трещинам в кладке
(рис.) железобетонный пояс в уровне перекрытия перераспределяет вертикальную нагрузки
Также хорошо с этой задачей справляются отдельные арматурные стержни, укладываемые в штрабы между очередными рядами блоков.
(рис.) армирование может предотвратить образование трещин
Миф девятый – “здание из ячеистого бетона требует возведения монолитного ленточного фундамента или цокольного этажа из обычного тяжелого бетона, что влечет за собой немалые расходы”
Миф о том, что ячеистобетонный дом предъявляет какие-то особенные требования к фундаменту, не имеет под собой реальных оснований. Хозяйственные постройки из газобетонных блоков на столбчатых фундаментах, обвязанных поверху стальной рамой исправно служат долгие годы. Газобетонная кладка, как и кладка из других штучных материалов должна иметь своим основанием надежный фундамент. Сама идея о том, что выбором стенового материала можно добиться экономии на фундаментных работах, порочна по своей сути. Фундамент для жилого дома должен обеспечивать постоянство его формы. Согласитесь, жить в перекошенной бревенчатой избушке и утешать себя тем, что «покосилась, зато не треснула» – не самая радужная перспектива. Фундамент в любом случае должен быть неподвижен.
Его неподвижность обеспечивается:
- выбором непучинистого основания для строительства (самый простой и надежный вариант);
- заложением ниже глубины промерзания на пучинистых грунтах, либо устройством утепленного мелкозаглубленного фундамента (для постоянно эксплуатирующихся зданий);
- другими конструктивными мероприятиями.
Нагрузки от собственного веса малоэтажного здания, передаваемые на грунт, столь малы, что практически всегда могут не проверяться расчетом. Ислючение могут составлять, разве что дома, возводимые на склонах или на торфяниках. Во всех остальных случаях, что массивный кирпичный, что легкий каркасный дом потребуют для себя совершенно одинаковых – неподвижных – фундаментов. Легкая летняя кибитка может эксплуатироваться без фундамента вообще, чему прекрасным подтверждением служат вагончики-бытовки и блок-контейнеры для кочующих рабочих. Фундамент жилого дома должен быть надежен. Выбор материала стен на требования к фундаменту не влияет.
Миф десятый – “газобетонные стены без дополнительного утепления недостаточно теплые”
Наружные стены здания в первую очередь должны обеспечивать санитарно-гигиенический комфорт в помещении. Действующими нормами принято, что такой комфорт будет обеспечен, если в самый лютый мороз перепад температур между внутренней поверхностью наружной стены и внутренним воздухом будет не более 4 градусов. Для большинства районов Украины это требование обеспечивается при сопротивлении стены теплопередаче равном 1,3 – 1,5 м2·°С/Вт. А таким сопротивлением теплопередаче обладает кладка из газобетонных блоков толщиной 150 – 200 мм (в зависимости от плотности 400 или 500 кг/м3). «Теплая» стена – это, прежде всего, стена, обеспечивающая тепловой комфорт. Тепловой комфорт в помещении обеспечивается газобетонной стеной толщиной уже 150 – 200 мм! Именно такой стены достаточно для дачного дома, который в холодный сезон эксплуатируется эпизодически, от случая к случаю. Для двухэтажного дачного дома достаточно кладки из блоков толщиной 200 мм (реже – 250 мм) – как по несущей способности, так и по теплотехническим характеристикам. Дополнительного утепления такой дом не требует.
Миф одиннадцатый – “стена без наружного утепления не отвечает требованиям тепловой защиты”
Сначала несколько слов собственно о требованиях, предъявляемых строительными нормами к наружным стенам жилых зданий, эксплуатируемых постоянно. Первое требование – обеспечить санитарно-гигиенический комфорт в помещении. Второе требование, предъявляемое нормами к наружным ограждающим конструкциям – содействовать общему снижению расхода энергии на отопление здания. Для упрощения расчетов, проводимых при проектировании тепловой защиты, введено понятие «нормируемого значения сопротивления теплопередаче» Rq min. Для первой температурной зоны, в которую попадает половина всей территории Украины, в т.ч. и г. Киев, минимально допустимое сопротивление теплопередаче стен жилых зданий равно 2,8 м2·°С/Вт (ДБН В.2.6-31:2006, табл. 1). Эта величина означает, что при постоянном перепаде температур между внутренним и наружным воздухом в 1 °С через стену будет проходить тепловой поток плотностью 1/2,8 = 0,357 Вт/м2. А при средней за отопительный период разнице температур 21,1 ºС плотность теплового потока составит 7,53 Вт/м2. За все 187 суток отопительного периода через каждый квадратный метр стены будет потеряно около 33,8 кВт·ч тепловой энергии. Для сравнения: через каждый квадратный метр окна теряется почти в 5 раз больше энергии – около 160 кВт·ч.
Следующая стадия проектирования тепловой защиты зданий – расчет потребности в тепловой энергии на отопление здания. Как правило, на этой стадии оказывается, что расчетные значения значительно ниже требуемых (т.е. расчетный расход энергии меньше нормативного). В этом случае (при коммерческом строительстве) понижают уровень теплозащиты отдельных ограждений здания или (в случае, когда заказчику предстоит самому эксплуатировать здание) выбирают экономически оптимальное решение: сэкономить на единовременных вложениях или понадеяться на экономию в процессе эксплуатации. Минимальное значение сопротивления теплопередаче наружных стен жилых зданий, до которого можно снижать тепловую защиту, составляет 75% от нормативного – 2,1 м2·°С/Вт
Теперь о том, какими теплозащитными характеристиками обладает кладка, выполненная из газобетонных блоков.
1. При расчете стены по условиям энергосбережения берем в качестве расчетной среднюю теплопроводность газобетона при эксплуатационнй влажности. Для жилых зданий Украины и газобетона марки по средней плотности D400 получаем такие значения: расчетная влажность 6%, расчетная теплопроводность 0,12 Вт/м·°С (результаты испытаний НИИСК).
2. Коэффициент теплотехнической однородности кладки по полю стены (без учета откосов и зон сопряжения с перекрытиями) примем равным 1. Разные расчетные модели показывают, что при кладке на тонком клеевом шве 2±1 мм коэффициент теплотехнической однородности может снижаться до 0,95-0,97, но лабораторные эксперименты и натурные обследования такого снижения не фиксируют. В любом случае – в инженерных расчетах погрешность в пределах 5% допустима.
3. Теплоизоляция зон сопряжения с перекрытиями и оконных откосов – это отдельные конструктивные мероприятия, с помощью которых можно добиться повышения теплотехнической однородности до величин даже больше единицы.
Теперь по формуле R = 1/αн + δ·r/λ + 1/αв найдем сопротивление теплопередаче газобетонных кладок разных толщин (при плотности газобетона 400 кг/м3).
| Толщина кладки, мм | Сопротивление теплопередаче, м2·°С/Вт |
| 100 | 1,00 |
| 150 | 1,40 |
| 200 | 1,82 |
| 250 | 2,24 |
| 300 | 2,67 |
| 375 | 3,31 |
Как видно из таблицы, уже при толщине 250 мм стена из газобетона D400 может удовлетворять требованиям, предъявляемым к стенам жилых зданий из условия снижения расхода энергии на отопление. А при толщинах 300 мм и более может использоваться даже без проверки удельного расхода энергии на отопление.
Итак, однослойная газобетонная стена толщиной 300 мм и более совершенно самодостаточна с точки зрения нормативных требований к наружным ограждениям жилых зданий.
Миф двенадцатый – “без наружного утепления точка росы оказывается в стене”
«Точка росы», а если говорить более четко, то «плоскость возможной конденсации водяных паров», легко может оказаться внутри утепленной снаружи ограждающей конструкции и практически никогда не окажется в толще однослойной стены. Наоборот, однослойная каменная стена менее подвержена увлажнению, чем стены со слоем наружного утеплителя в пределах 50 – 100 мм. Дело в том, что плоскость возможной конденсации – это не тот слой стены, температура которого соответствует точке росы воздуха, находящегося в помещении. Плоскость конденсации – это слой, в котором фактическое парциальное давление водяного пара становится равным парциальному давлению насыщенного пара. При этом следует учитывать сопротивление паропроницанию слоев стены, предшествующих плоскости возможной конденсации. Учитывать сопротивление паропроницанию внутренней штукатурки, обоев и т.д.
Проиллюстрируем наши рассуждения примерами: Исходные условия: температура внутреннего воздуха: +20°С, влажность 40%; температура наружного воздуха: -15°С, влажность 90%
На первом изображении: Плотности реального и насыщенного водяного пара в толще стены
На втором изображении: Изменение температуры по толщине стены
——— плотность насыщенного водяного пара
——— плотность реального водяного пара
Следующие иллюстрации достаточно наглядно демонстрируют: конденсация становится возможной при уменьшении паропроницамости отделочных слоев или утеплителя по сравнению с предыдущими слоями. Однослойная стена с паропроницаемой отделкой лишь в редкие особо морозные зимы может увлажняться конденсируемой влагой. В условиях климата Украины конденсацией паров в толще однослойных стен можно пренебречь. Наружное утепление минеральной ватой: При «мокрой» отделке утеплителя конденсация возможна на границе [штукатурка/утеплитель], с последующим намоканием утеплителя
Наружное утепление пенополистиролом: Конденсация возможна на границе [несущая стена/утеплитель]