Монолитные перекрытия из пенобетона

О пенобетоне как о строительном материале стало известно относительно недавно — в 1890 г. Мировая известность пенобетона началась в Германии с открытия первого крупномасштабного промышленного производства YTONG.

Монолитные плиты из пенобетона в виде схемы.

Возведение любого дома предполагает обустройство межэтажных и чердачных перекрытий, выравнивающих цементно-песчаных стяжек пола. Профессионалы относят данные работы к категории наиболее трудоемких и дорогостоящих.

Перекрытия из пенобетона — литая высокопоризованная смесь из цемента, пенообразователя, песка, добавок и воды. В процессе укладки в строительную форму она твердеет, превращаясь в прочный и легкий искусственный камень.

Физико-технические характеристики

С применением пенобетона возводятся дома небольшой этажности (до 4 этажей). Если же речь идет о более масштабном строительстве, требуется устройство несущего металлического или железобетонного каркаса. В производственных условиях изготавливаются стеновые панели, стеновые блоки, плиты перекрытий и покрытий и перемычки.

Таблица физико-технических характеристик пенобетонных плит перекрытия.

Наиболее существенная характеристика материала, которая определяет его технические свойства, — объемная масса. В 1 м³ пенобетона входит 5 м³ воздуха, благодаря которому материал наделен высокими теплотехническими свойствами. Пористая структура пенобетона не мешает ему обладать высокими показателями морозостойкости. Разрушение плиты из пенобетона при низких температурах происходит при увлажнении более 30%. К такому результату может привести неправильное складирование или систематическое увлажнение при эксплуатации.

Пенобетон относится к категории несгораемых материалов еврокласса А1, который в показателях огнестойкости не уступает глиняному кирпичу. При температуре в 100°C испаряется абсорбционная влага, дальнейшее повышение температуры приводит к испарению структурно связанной влаги, в результате данного процесса происходит усадка и трещинообразование. Низкий объемный вес перекрытия из пенобетона наделил материал худшей звукоизоляцией в сравнении с глиной или силикатным кирпичом.

Теплопередача между двумя поверхностями одной стены осуществляется в 4 раза медленнее в сравнении со стенами из других каменных материалов. Данное качество позволяет сохранять в помещении комфортный температурно-влажностный режим независимо от погодных условий.

Преимущества использования

Монолитное пенобетонное перекрытие имеет ряд преимуществ, которые делают его одним из наиболее популярных видов перекрытий:

• плиты способны уменьшить нагрузку на несущие стены, фундаменты, колонны;
• уменьшить количество используемого бетона, арматуры и объем бетонирования;
• повысить звукоизоляцию и огнестойкость перекрытия;
• не использовать опалубку.

Процесс монтажа

Схема монтажа пенобетонных перекрытий.

Перекрытия из пенобетона относят к классу сборно-монолитных перекрытий, поскольку они выполняются в два этапа. Первый этап предполагает выполнение несущих балок и заполнителя в форме пенобетонных блоков в заводских условиях. На втором этапе проводится непосредственный монтаж конструкций на объекте: выставляются несущие балки, которые были выполнены из квадратных каркасов или арматурных треугольных, на нижней несущей части которых проводилась заливка бетоном для придания жесткости.

Благодаря использованию перекрытий из пенобетона удается избежать устройства опалубки перекрытий, что сокращает себестоимость конструкции и время возведения. На следующем этапе балки переопираются телескопическими стойками перекрытий монолитного типа либо обычными досками для восприятия будущих нагрузок без провисов и прогибов. Промежутки между балками заполняют пенобетонными блоками, что позволяет создать геометрическую ребристую форму будущего перекрытия из пенобетона. В подобных конструкциях пенобетонные блоки выполняют функцию пустотообразователя и облегчителя конструкции перекрытия.

Устройство перекрытий из монолитного пенобетона.

Пенобетонные плиты являются в перекрытии элементами несъемной опалубки, образующей ребристую однонаправленную структуру, после чего блоки остаются в теле перекрытия, повышая звукоизоляцию сборного ребристого монолитного перекрытия.

После установки на объекте сборной части конструкции из пенобетона переходят к армированию верхнего слоя бетона. В большинстве случаев армирование выполняют арматурной сеткой с ячейками. В местах опирания на стены и по контуру перекрытия устраивают арматурный балочный каркас. На следующем этапе выставляют торцевую опалубку перекрытия из пенобетона, выполненную либо из фанеры, либо в конструкциях несущих стен. После чего проводят бетонирование. Стоит обратить внимание на то, что оно должно проходить без разрывов, в противном случае вы рискуете получить холодные неработающие швы в бетонном теле перекрытия.

Особенности использования для стяжки пола

Схема использования пенобетона для стяжки пола.

Устройство пола с помощью плиты пенобетона должно соответствовать требованиям ГОСТ 25485-89. Использование пенобетонных стяжек с плотностью в пределах 800-1200 кг/м³ дает возможность уменьшить нагрузки до 40%. Заливка пола в данной ситуации выполняется посредством установки, которая способна производить до 15 м³ пенобетона в час. Она может подавать пенобетон по шлангу к месту заливки по вертикали до 30 м и в горизонтальном направлении до 60 м. Толщина пола может варьироваться в пределах 3-5 см. Чаще всего используется комбинированный метод нанесения пенобетона, который предполагает использование материала плотностью 300-500 кг/м³ в нижнем слое и 600-1200 кг/м³ для верхнего.

Технология монолитного пенобетона при обустройстве перекрытий и полов не требует применения дополнительных теплоизоляционных материалов (плиты из минерального волокна или керамзита).

Использование пенобетона для стенового перекрытия

Устройство пенобетонной плиты для стенового перекрытия.

Для кладки стен из пенобетонных блоков используются легкие теплоизоляционные растворы или специальные клеи. В этом случае толщина горизонтальных швов варьируется в пределах 1-3 мм. Вертикальные швы относятся к категории пустотных лабиринтных швов, что позволяет снизить расход раствора, увеличить производительность труда и устранить мостики холода, которые характерны для кирпичных кладок с использованием тяжелых растворов.

Наименее трудоемкими при возведении являются однослойные пенобетонные стены толщиной от 24 см. Оштукатуривание таких стен выполняется с помощью минеральных гидрофобизированных растворов, которые обладают высокой паропроницаемостью. В случае использования плотных штукатурок влага накапливается в стенах, приводя к преждевременному разрушению и появлению грибков и плесени.

Если строительство производится в регионах с влажным климатом и интенсивными осадками, то наружные стены выполняют щелевыми, что предполагает наличие несущего внутреннего слоя пенобетонных блоков, защитного слоя из глиняного или силикатного кирпича и воздушной прослойки, толщина которой варьируется от 40 до 150 мм.

Схема блоков перекрытия из пенобетона.

Важным элементом сопряжения стен и перекрытий является железобетонный монолитный пояс жесткости, представляющий собой непрерывную конструкцию, выложенную по периметру несущих стен на уровне перекрытий. Конструкция отличается от пеноблоков теплоизоляционными качествами, с этой целью пояс защищается вкладышами из минераловатных плит или пенополистирола с наружной стороны стены и облицовывается пенобетонными плитами.

Данное монолитное решение способно увеличить стоимость строительства, но имеет ряд важных преимуществ, которые заключаются в повышении пространственной жесткости сооружения, восприятии усилий, которые возникают в процессе неравномерных осадок основания, и обеспечении целостности здания при локальных разрушениях.

Дверные и надоконные перемычки выполняют из сборных элементов, изготовленных на заводских мощностях или непосредственно при возведении стен методом заполнения корытообразных элементов из пенобетона бетоном. Простенки малых размеров усиливаются железобетонными монолитными столбами, которые выполняют в несъемной опалубке.

Причины деформационных процессов

Трещины в пенобетонных плитах появляются вследствие прогибов поддерживающих перекрытий.

Деформационные процессы блока и плиты пенобетона протекают длительное время и могут провоцировать растрескивание. Данное отрицательное явление появляется в случае эксплуатации здания, которое не прошло полный процесс просушки стен. Трещинообразованию подвержены участки в местах дверных и оконных проемов.

Появление трещин может стать следствием чрезмерных прогибов поддерживающих перекрытий, которые возникают в результате деформаций ползучести. Для того чтобы свести к минимуму данное негативное последствие, используют сетчатое армирование в местах, где ожидаются усадочные деформации.

Экономическое обоснование

При оценке экономических показателей конструкций из пенобетона следует учитывать снижение нагрузок на фундаменты. Данный факт имеет особое значение при строительстве на осадочных и слабых грунтах. Благодаря наличию ровных плоских поверхностей стен и тонких растворных швов снижаются расходы на отделочные работы. Для плиты из пенобетона используется шпаклевочный слой в 5 мм. В сравнении с внутренней штукатуркой кирпичной кладки толщиной 10-15 мм экономия выглядит существенной.

Использование перекрытий из пенобетона позволяет получить выгодные эксплуатационные показатели, например снизить расходы на обогрев помещений, сохранив комфортный микроклимат, дает возможность гибкой перепланировки методом разборки и возведения легких пенобетонных перегородок. Опыт многих европейских стран показывает, что монолитное пенобетонное строительство позволяет быстрее всего решать вопрос жилищного строительства в условиях дефицита энергетических и финансовых ресурсов. Вышеуказанные факты сделали пенобетон наиболее популярным материалом в массовом малоэтажном жилищном строительстве.