Современный опыт строительства убедительно показал высокие преимущества однослойных ограждающих конструкций из пенополистиролбетона: по стоимости 1 м² наружных стен пенополистиролбетонные стены в 1,5–2,0 раза дешевле стен из ячеистого бетона, кирпичных стен с утеплителем и навесных панелей.

Блоки из особо легкого полистиролбетона представляют новое поколение строительных материалов, предназначенных для устройства теплоэффективных наружных стен в соответствии с новыми повышенными требованиями для зданий различного назначения.

Пенополистиролбетонные блоки сочетают в себе достоинства таких известных материалов, как бетон (прочность), дерево (легкость обработки) и пенополистирол (высокие тепло– и звукозащитные свойства). При этом пенополистиролбетонные блоки:

♦ экологически безопасны;

♦ не горючи, при оштукатуривании или облицовке кирпичом могут применяться при строительстве зданий I категории огнестойкости и класса пожаростойкости СО, т. е. до 25 этажей включительно;

♦ биостойки, не повреждаются грызунами.

Блоки водонепроницаемы, не боятся воздействия прямых солнечных лучей, легко поддаются обработке, выполнены без стальной арматуры, а значит, не создают помех радиоволнам, отсутствует искажение геомагнитного поля внутри помещений.

Рис. 7.68. Полистиролбетонные блоки

Полистиролбетонные блоки (рис. 7.68) используются в строительстве с 70-х годов более чем в 40 странах. За рубежом этот строительный материал пользуется особой популярностью в Германии, Голландии, Скандинавских странах, Чехии. В Швеции более 50 % конструкций возводится именно из полистиролбетона (рис. 7.69).

Использование полистиролбетона позволяет решать современные требования энергосбережения применительно к наружным ограждающим конструкциям и ставит полистиролбетон в первый ряд теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных материалов.

Рис. 7.69. Конструктивная схема

Рис. 7.70. Дом из полистиролбетонных блоков

Полистиролбетон паро– и воздухопроницаем, не токсичен и обладает пониженной сорбционной влажностью. Благодаря этим качествам, микроклимат в доме из полистиролбетона близок к климату деревянного дома. В отличие от сооружений из кирпича, обычного или ячеистого бетона, дом из полистиролбетона аэропроницаем, этот материал «дышит». Дом из полистиролбетонных блоков не требует утепления (рис. 7.70).

Очень важным параметром качества полистиролбетонных блоков является точность соблюдения размеров. При использовании блоков с точными размерами кладку эффективно осуществлять на монтажный клей. При применении такого клея, швы в кладке минимальны, межблочный шов не более 3–4 мм, стена получается практически монолитной, что позволяет избежать образования мостиков холода. При соблюдении точности стеновой кладки облицовочные материалы (при необходимости) могут быть выложены непосредственно на стену без предварительного выравнивания слоем штукатурки.

Основные преимущества полистиролбетонных блоков при возведении наружных стен по сравнению со стенами из ячеистобетонных блоков (пенобетон, газобетон) и кирпича с утеплителем (при одинаковом уровне теплозащиты):

♦ стоимость метра квадратного стены ниже в 1,5–1,7 и 1,46—2,15 раза соответственно;

♦ трудоемкость возведения стен ниже в 1,5–2,0 раза;

♦ экономичность и комфортность при полной экологической безопасности;

♦ конструкция стены в 30 см эквивалентна по теплопроводности кирпичной стене толщиной 1,8 м;

♦ высокая технологичность строительства, блоки легко пилятся (придание любой геометрической формы, устройство каналов для скрытой проводки).

Если сравнивать полистиролбетон с пенобетоном и газосиликатом, то у него несколько преимуществ:

♦ при равных марках он на 20 % прочнее этих материалов;

♦ в отличие от них, он хорошо работает на растяжение и изгиб;

♦ в условиях эксплуатации содержание влаги в полистиролбетоне в 5 раз ниже. Поэтому внутри конструкций из этого материала отсутствуют микроорганизмы (плесень);

♦ его теплопроводность вдвое меньше, чем у газосиликата и пенобетона, по этому показателю он превосходит даже дерево: полистиролбетонные конструкции на 0,015 Вт/мк теплее деревянных;

♦ морозостойкость полистиролбетона марки Д500 на 50 % выше, чем у пенобетона и газосиликата той же марки;

♦ этому материалу, в отличие от «конкурентов», не страшно воздействие растворителей, бензина, масел, слабых растворов кислот и щелочей.

В свете сегодняшних требований особенно востребован полистиролбетон с объемной массой <600 кг/м³.

В отличие от легких бетонов с минеральными заполнителями, в случае полистиролбетона возможно производство легкого бетона с объемной массой менее 200 кг/м³ и, соответственно, с хорошими теплоизоляционными характеристиками. Именно поэтому основное внимание специалистов сосредоточено на полистиролбетоне, попадающем в этот низший диапазон объемных масс, в частности, на улучшении свойств легкого бетона с пенополистирольным заполнителем, технологии его производства и разработке строительных систем с применением полистиролбетона. В качестве заполнителя в этом материале используется пенополистирол с объемной плотностью 10–25 кг/м³, которая не оказывает влияния на конечную прочность легкого бетона. Размер зерен вспененных частиц пенополистирола составляет 0,5–3,5 мм, что позволяет получать мелкопористый скелет бетона. Используемый сырьевой материал имеет размер частиц от 0,2 до 1,0 мм.

Блоки из полистиролбетона предназначены для возведения наружных и перегородочных стен. Наружные стены могут применяться в зданиях различного назначения любой конструктивной системы. В зависимости от воспринимаемых ими вертикальных нагрузок такие стены могут быть:

♦ несущими – рекомендуется применять в общественных и производственных помещениях высотой в 1–2 этажа, в жилых зданиях – до 3 этажей включительно. Такие стены следует выполнять из блоков по плотности не ниже D400 с прочностью на сжатие не ниже В1;

♦ самонесущими – могут применяться в зданиях любой этажности, выполненных с поэтажным опиранием на перекрытия. Выполняются они из блоков марки по плотности не ниже D300 с прочностью на сжатие не ниже В0,5;

♦ навесными – применяются в зданиях любой этажности. Этот тип стен выполняется из плит марки по плотности не ниже D200.

На стены из полистиролбетона следует наносить наружный защитно-декоративный и внутренний отделочный слои. Для защитно-декоративного и отделочных слоев рекомендуется применять цементно-песчаный раствор. Защитно-декоративный слой должен быть толщиной не менее 15 мм, внутренний отделочный – не менее 20 мм. Фасадная защитно-декоративная облицовка наружных стен может выполняться также в виде кладки из керамического кирпича толщиной 120 мм. Допустимы другие виды отделки поверхностей стен, отвечающие требуемым декоративным, защитным и другим эксплуатационным свойствам.

Стеновая кладка полистиролбетонных блоков может вестись как на специальных клеях, так и на растворах. При кладке блоков на специальных полистиролбетонных растворах толщина швов не должна превышать 12 мм. Раствор готовится на строительной площадке из вспененного полистирола, цемента, воды и добавки.

Преимущества использования полистиролбетонных блоков

♦ не требуется дополнительное утепление;

♦ толщина наружных стен уменьшается до 30–40 см;

♦ достигается удешевление строительных работ и уменьшение эксплуатационных затрат на отопление;

♦ повышается звукоизоляция.

Характеристики полистиролбетона:

♦ относится к трудногорючим материалам, имеет группу горючести Г1;

♦ плотность (по ГОСТ Р51253-99) – от 150 до 600 кг/м³;

♦ морозостойкость – от F100 и более;

♦ прочностные характеристики – от В0,5 до в В2,5 (500–600 кг/м³);

♦ предел прочности на растяжение – класс В 12,5 (для легких бетонов на пористых заполнителях);

♦ коэффициент теплопроводности – в пределах от 0,55 до 0,12 Вт/м°С. Области применения:

♦ монолитная теплоизоляция стен, полов, чердаков, кровель, в колодцевой кладке, каркасных конструкций с неснимаемой (оставляемой) опалубкой и т. д.;

♦ пустотелые элементы для сборно-монолитных стен;

♦ полнотелые и пустотелые блоки;

♦ пазогребневые перегородки;

♦ плиты утепления фасадов и кровель и т. д.;

♦ малые архитектурные формы;

♦ замоноличивание стыков наружных панелей.

Таблица 7.12. Блоки пенополистирольные

Прочностные характеристики этого материала позволяют возводить здания с перекрытиями из пустотных плит высотой до 3-х этажей (табл. 7.12). Небольшой вес (14 и 21 кг) и минимальная нагрузка на фундамент дают удобства в монолитном строительстве. Пенополистиролбетонные блоки отвечают всем требованиям, предъявляемым к массивной однорядной и двухрядной кладке из стандартных материалов. При их использовании себестоимость кладки снижается примерно в полтора раза.

Снижая плотность бетона, строители достигают следующих положительных результатов:

♦ снижение массы конструкций;

♦ уменьшение стоимости строительства;

♦ повышение теплоизоляционных свойств;

♦ снижение трудозатрат и, как следствие, увеличение производительности труда.

Пенополистирольный заполнитель гораздо легче традиционных заполнителей (керамзита, перлита, вермикулита), обладает заметно меньшим водопоглощением и теплопроводностью.

Пенополистиролбетон, в отличие от пенобетона:

♦ быстрее схватывается и твердеет;

♦ не дает усадки;

♦ резко сокращает сроки распалубки;

♦ очень быстро набирает высокие прочностные характеристики, в результате чего, спустя сутки после заливки, готов к транспортированию на большие расстояния;

♦ бетон защищает полистирольные гранулы от огня и атмосферных воздействий;

♦ полистирол придает бетону легкость и теплоизолирующие свойства.

Габариты стеновых элементов определяются климатическими условиями эксплуатации и возможностью бескранового монтажа.