В зависимости от характера распределения нагрузок в конструкции сооружений выделяют несущие, самонесущие и ненесущие стены. Несущие воспринимают нагрузки от других частей здания  (перекрытий, крыш) и вместе с собственной массой передают их фундаментам. Самонесущие опираются на фундаменты, но нагрузку несут только от собственной массы. Ненесущие (навесные) являются ограждениями, опирающимися на каждом этаже на другие элементы здания (каркас), и воспринимают только собственную массу в пределах одного этажа.
Стены обязаны удовлетворять следующим требованиям:
• быть прочными и устойчивыми;
• обладать долговечностью, соответствующей классу здания;
• соответствовать степени огнестойкости здания;
• являться энергосберегающим элементом здания;
• иметь сопротивление теплопередаче согласно теплотехническим нормам;
• обеспечивать необходимый температурно-влажностный комфорт в помещениях;
• обладать достаточными звукоизолирующими свойствами;
• иметь конструкцию, отвечающую современным методам строительства.
Выбор типа стен должен быть оправдан экономически, исходя из заданного архитектурно-художественного решения, и отвечать требованиям заказчика, при этом материалоемкость (расход материалов) должна быть по возможности минимальной, так как это во многом способствует снижению трудозатрат на возведение стен и общих расходов на строительство.
Оптимальная толщина стены должна быть не менее предела, определяемого статическим и теплотехническим расчетами. В январе 1997 года в СНиП 11–3-79 «Строительная теплотехника» внесено изменение: требуемое сопротивление теплопередаче для жилых помещений увеличено вдвое, а в 2000 году — в 3,45 раза. Если следовать букве закона, то наружные стены из кирпича должны иметь толщину 1,5 м. Поэтому целесообразно использовать комбинированные конструкции: несущая часть стены минимальной толщины плюс эффективный утеплитель и декоративная отделка.
По виду материала стены могут быть каменными, деревянными, комбинированными (типа «сандвич»), а также изготовленными из доступных местных материалов. Каменные по своему строению и способу возведения подразделяют на стены из кладки, монолитные и крупнопанельные.
Кладка — это конструкция, выполненная из отдельных стеновых камней, швы между которыми заполнены кладочными растворами. Для создания прочной монолитной системы ряды кладки делают с перевязкой, то есть с несовпадением вертикальных швов. Распространены цепная (двухрядная) и многорядная системы перевязок. Толщина швов кирпичных стен должна находиться в диапазоне 10–12 мм.
Для кладки наружных стен используют как простые растворные смеси (цементные), так и сложные (цементно-известковые, цементно-глиняные), отличающиеся высокой пластичностью, водоудерживающей способностью и экономичностью. Предел прочности при сжатии растворов обычно не превышает 5–10 МПа после 28 суток естественного твердения.
Для приготовления таких растворов (их иногда называют холодными) в качестве заполнителя применяют природный, чаще всего кварцевый песок с максимальной дисперсностью до 5 мм. Растворы, для получения которых используют пористый заполнитель (например вспученный перлит, вермикулит), называют теплыми. Имея среднюю плотность, как правило, не более 1200 кг/куб. м и теплопроводность до 0,27 Вт/м·°С, они исключают появление мостиков холода.
В современном строительстве все большее распространение получают так называемые сухие кладочные смеси (продают в мешках, чаще всего по 25 кг), затворяемые водой на месте производства работ.
Поскольку современные технологии позволяют изготавливать стеновые камни с минимальным (до 1 мм) отклонением в геометрических размерах от стандартных, можно осуществлять так называемую тонкошовную кладку с использованием кладочных клеев на основе тонкодисперсных сухих смесей с размером частиц заполнителя не выше 1–2 мм. В результате толщина шва составляет всего несколько миллиметров, что приводит к значительной экономии кладочного раствора, при этом практически исчезают мостики холода.
Из чего же строят современные каменные малоэтажные дома? В качестве стеновых камней обычно применяют:
• керамический кирпич;
• силикатный кирпич;
• малые строительные стеновые блоки. Керамический кирпич
Этот классический материал, известный человечеству с III тысячелетия до н. э. и обладающий долговечностью, прочностью, морозостойкостью, хорошими теплоизоляционными свойствами (особенно пустотелый) и прекрасным внешним видом (облицовочный), является самым распространенным на планете строительным камнем. За время своего существования он принимал столько «обликов» и приобрел такое количество дополнительных свойств и характеристик, что простое их перечисление и краткое описание может составить отдельную статью (см. Выбираем керамический кирпич // Обустройство & ремонт. 2005. № 11. С. 18–22). Силикатный кирпич
Данный строительный материал относительно молод по сравнению с керамическим кирпичом: его прототип создан в 1880 году, а технология массового производства разработана только в первой половине XX века. Однако он уже завоевал себе «место под солнцем», в первую очередь благодаря тому, что при физических характеристиках, вплотную приближающихся к характеристикам керамического кирпича, обходится намного (порой — в два раза) дешевле. Кроме того, технология производства силикатного кирпича позволяет получать большее количество цветовых оттенков, а в некоторых случаях и более точную (по сравнению с керамическим) геометрию.
Чтобы вся стена имела одинаковую прочность, лицевой силикатный кирпич следует покупать той же марки, что и строительный. Марка как раз и обозначает его прочность — нагрузку, которую он может выдержать в расчете на 1 кв. см. Она обозначается буквой М и соответствующими цифрами, например М100, М150 и т. д. Для малоэтажного строительства применяют кирпич М100–125, для многоэтажного — от М125 и выше.
Морозостойкость этого материала измеряют в циклах; для Москвы и Московской области она не должна быть менее 30–35 циклов. Из силикатного кирпича не рекомендуется делать фундамент: он не влагостоек. Нельзя класть из него печи и трубы: он способен разрушаться под действием высоких температур. При оштукатуривании раствор плохо прилипает из?за гладкости поверхности. Водостойкость силикатного кирпича несколько ниже, чем у керамического. Малые стеновые блоки
Строительные блоки можно использовать для возведения как несущих стен (в домах с высотностью не более трех этажей), так и внутренних перегородок. Применение в строительстве малых стеновых блоков позволяет:
• увеличить полезную площадь помещений за счет уменьшения толщины стен (несущая способность кладки из большинства видов блоков на 20 % выше, чем предусмотрено СНиП «Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования» для кладки из керамического кирпича той же толщины);
• резко повысить производительность процесса строительства (при монтаже блоков работа идет в 4–5 раз быстрее, чем при укладке кирпича);
• сэкономить на возведении элемента конструкции до 60 % раствора; при этом суммарная масса 1 куб. м кладки уменьшится в 1,5 раза;
• снизить себестоимость общестроительных работ по сравнению с использованием обычного кирпича на 30–40 %.
Таким образом, высокая производительность строительства, отсутствие необходимости применения сложных грузоподъемных механизмов и уменьшение площади застройки приводят к резкому снижению удельной стоимости 1 кв. м жилья.
Силикатные и газосиликатные блоки. Сегодня в гражданском строительстве чаще всего используют именно эти виды блоков. Они «дышат», что способствует регуляции уровня влажности в помещении. Материал, из которого изготавливают силикатные и газосиликатные блоки, не подвержен гниению, негорюч, имеет отличные теплоизоляционные свойства. Строения из них практически вечны и не требуют специального ухода. Вместе с тем подобные блоки имеют сравнительно высокое водопоглощение, что предполагает их дополнительную защиту штукатурными составами или облицовочным кирпичом. Кстати, подобная практика является нормой при работе с подавляющим большинством видов строительных блоков.
Наиболее массовое применение силикатные и газосиликатные блоки нашли при изготовлении легких железобетонных конструкций и теплоизоляции: в зданиях с сухим и нормальным режимами помещений при относительной влажности воздуха 60–70 % они отличаются долговечностью. Качественный, экологически чистый и дешевый, этот строительный материал является современной альтернативой традиционному кирпичу и другим природным и искусственным материалам.
Предприятия производят силикатные и газосиликатные блоки разной плотности, поэтому строитель может выбрать нужный ему тип в зависимости от того, какую часть дома он возводит. Блоки имеют различную плотность и, соответственно, рассчитаны на использование в разных случаях. Газосиликатные блоки наименьшей плотности применяют для утепления строения, но не для строительства несущих стен. Последние возводят из материала плотностью 400–500 кг/куб. м, причем из вариантов плотностью 500 кг/куб. м можно строить дома высотой до трех этажей. Для создания более высоких строений нужен газоселикат еще большей плотности.
Керамзитобетонные блоки. Данный вид блоков используют для возведения несущих конструкций в жилищном, гражданском и промышленном строительстве, а также наружных стен и перегородок. В качестве исходного материала при производстве керамзитобетонных блоков применяют керамзитовый гравий (вспененная и обожженная глина фракции 5–10 мм), воду и цемент. Спекшаяся оболочка, покрывающая гранулу, придает ей высокую прочность. Именно поэтому керамзит, обладающий еще и легкостью, является основным видом пористого заполнителя для данного вида блоков. Из?за особенности структуры блоки имеют лучшие, нежели у обычного бетона, звуко- и теплоизоляционные характеристики и обладают более высокой химической стойкостью при воздействии на них таких агрессивных сред, как растворы сульфатов, едких щелочей, углекислоты и т. д. А наличие крупного фракционированного заполнителя приводит к значительному снижению общего веса возводимых конструкций.
По сравнению с тяжелыми бетонами керамзитобетон обладает высокой структурной пористостью, что снижает его физико-механические характеристики: прочность, морозостойкость, плотность. Изделия на его основе отличаются достаточной хрупкостью, и это приводит к сужению спектра их применения. Кроме того, такие блоки имеют относительно высокую поверхностную пористость, а следовательно, и влагопоглощение.
Но применение керамзитобетона при возведении зданий и сооружений позволяет существенно усовершенствовать технологию и ускорить строительство. У него есть ряд преимуществ перед керамическим и силикатным кирпичом:
• удельный вес кладки в 2,5 раза меньше, чем у кирпичной;
• содержание цемента в кладке из вибропрессованных блоков значительно ниже;
• один стандартный блок по объему соответствует семи кирпичам;
• квалифицированный каменщик возводит в смену объем, в три раза больший, чем при работе с кирпичом.
Итак, по своим экологическим свойствам керамзитобетонные блоки стоят в одном ряду с керамическим кирпичом. Одним из преимуществ материала являются его теплоизоляционные свойства, благодаря которым он прекрасно зарекомендовал себя при использовании и в теплых, и в холодных климатических условиях. Керамзитобетон «дышит», регулируя влажность воздуха в помещении. Строения из него вечны и не требуют ухода. Материал не гниет, не горит в отличие от дерева и не ржавеет по сравнению с металлом, но обладает положительными свойствами дерева и камня одновременно. |
