В строительной отрасли всегда остро стоял вопрос о том, чтобы материал имел достаточную несущую способность, обладая при этом хорошими тепло- и звукоизолирующими свойствами. Именно поэтому в этой статье будет рассмотрен полистиролбетон, как материал, максимально удовлетворяющий этим требованиям.
Использование лёгких бетонов в строительстве позволяет решить ряд задач и значительно снизить трудоёмкость при производстве работ. Так, конструкции, возводимые на основе этих материалов, обладают меньшей массой, что снижает нагрузку на фундаменты и значительно облегчает строительный процесс. Теплоизоляционные параметры возводимых зданий намного выше, чем у тех, где применялись классические материалы (кирпич, тяжёлый бетон), что, в конечном счёте, ведёт к существенному снижению стоимости работ. Несмотря на многообразие лёгких бетонов (пенобетон, газобетон, шлакобетон и пр.) особое внимание всё же стоит уделить оригинальному материалу — полистиролбетону.
Плюсы и минусы
Полистиролбетон представляет собой лёгкий бетон на основе цемента с наполнителем из пенополистирольных гранул. Наполнитель получают путём вспенивания полистирольной крошки, которая, в свою очередь, является продуктом вторичной переработки полимерных отходов. Из этого следует, что по своим экологическим свойствам полистиролбетон не уступает аналогичным строительным материалам, а некоторые даже превосходит. Производство того же керамзита печально известно активным загрязнением прилежащих территорий. В техническом плане полистирол обладает качественно меньшей гигроскопичностью (водопоглощением) и теплопроводностью, чем традиционные заполнители (керамзит, вермикулит и пр.). В итоге конструкционные показатели конечного продукта определяются как D 450…600 (плотность стен получается до 500 кг/м3, что в 2 раза меньше, чем у пеноблоков), теплоизоляционные — D 150…350 (малая плотность материала способствует высоким энергосберегающим свойствам, и чем ниже этот показатель, тем лучше), конструкционно-теплоизоляционные — D 350…450.
К достоинствам полистиролбетона можно отнести следующие характеристики:
- самый минимальный коэффициент теплопроводности среди всех известных стеновых материалов (0,55–0,12 Вт/м);
- низкая гигроскопичность при нормальной паропроницаемости;
- высокая степень звукоизоляции;
- класс по морозостойкости F 100 и выше;
- достаточно высокая прочность (класс В 0,5–2,5);
- широкий диапазон плотности — 150–600 кг/м3;
- трудногорючесть — если конструкция оштукатурена либо облицована кирпичом, то она может применяться для строительства зданий и сооружений высотой до 25 этажей (класс Г1);
- низкая стоимость по сравнению с другими материалами.
Помимо этого, следует учитывать, что полистиролбетон не гниёт и не подвержен воздействию грибков, микроорганизмов и грызунов. Он экологически безопасен, при этом срок службы материала превышает 100 лет. Дополнительные теплоизоляционные свойства конструкциям из полистиролбетонных блоков придаёт то, что толщина швов не превышает 4-х мм. По причине малого веса на этапе возведения ограждающих конструкций не применяется грузоподъёмная техника, а трудозатраты снижены втрое, поскольку при массе блока всего 22 кг он заменяет собой 17 шт. кирпича. Если конструкции выполняются в монолитном варианте, то использование полистиролбетонной смеси позволяет значительно сократить сроки распалубки, поскольку этот бетон твердеет довольно быстро, не давая при этом практически никакой усадки. В случае возникновения пожара полистиролбетон не теряет своих свойств, поскольку гранулы в наружном слое оплавляются и препятствуют разрушению наполнителя внутри материала.
Однако и такой замечательный материал не лишён недостатков, основные из которых нужно перечислить:
- полистиролбетон имеет довольно низкий показатель по прочности на сжатие, растяжение и изгиб;
- бетонная смесь имеет свойство расслаиваться в процессе транспортировки, укладки, а также при напорной подаче;
- процесс производства полистиролбетона довольно сложен;
- достаточно трудно получить материал со стабильными характеристиками;
- в производстве используется узкоспециализированное технологическое оборудование;
- необходимо очень высокое качество кладки блоков (при увеличении толщины швов все характеристики резко снизятся).
Собственно говоря, основная масса недостатков полистиролбетона лежит либо в области производства (что никак не касается потребителя), либо в области применения (что напрямую зависит от самого потребителя). Мнение о низких прочностных характеристиках этого материала зачастую базируется на использовании полистиролбетона от недобросовестного производителя. Помимо этого, не стоит забывать, что он относится к классу лёгких бетонов, а не тяжёлых. Соответственно, в своей нише полистиролбетон имеет достаточно хорошие прочностные показатели.
Производство
Процесс производства полистиролбетона начинается с изготовления наполнителя при помощи предвспенивателей гранул. Эти агрегаты могут работать как от централизованных магистралей для подачи пара, так и от парогенераторов. После этого, в активаторно-смесительных установках (на базе героторных насосов) формируется готовая смесь.
Далее, если ведётся производство блоков, производится стандартное формование изделий, а если смесь предназначена для монолитного строительства — транспортировка на объект. Зачастую полистиролбетонную смесь изготавливают непосредственно на стройплощадке — для этого используются так называемые мобильные комплексы.
Сравнение материалов
Сравнивая технические и эксплуатационные характеристики полистиролбетона с прочими лёгкими бетонами, проще всего опереться на его основного конкурента — пенобетон.
Изделия из пенобетона обладают повышенной водопроницаемостью, что ведёт к их быстрому разрушению. В тоже время именно из-за характеристик наполнителя полистиролбетон активно сопротивляется проникновению влаги внутрь материала. Прочностные характеристики пенобетона на порядок ниже, чем у полистиролбетона — при малейшей динамической нагрузке он разрушается, поскольку очень хрупок. Затраты на производство работ с применением пенобетона значительно выше, поскольку его вес в 1,5–2 раза больше, чем у полистиролбетона. Схватывание и твердение полистиролбетона происходит значительно быстрее, чем у пенобетона, а требования к сырью значительно ниже. Так, при изменении марки цемента или свойств песка не происходит критических изменений в параметрах конечного продукта.
Если сравнить полистиролбетон с керамзитобетоном, то его выгодно отличит меньший вес и более низкая (в 2 раза) теплопроводность, а газосиликат сильно проигрывает своей высокой гигроскопичностью и довольно ограниченными вариациями отделки внешних поверхностей.
Технология кладки
При практическом применении в качестве стенового материала довольно удобно использовать полистиролбетонные блоки, хотя зачастую применяется и метод монолитной заливки в опалубки. Высокую скорость и технологичность кладки из таких блоков обеспечивает то, что они легко распиливаются при помощи ножовки, сверлятся, фрезеруются, гвоздятся и не создают препятствий для придания им любой формы. Крупноразмерность блоков значительно упрощает кладку, а малая толщина швов экономит раствор (смесь на клеевой основе). Блоки выпускаются различных размеров и конфигураций, что позволяет ускорить возведение ограждающих конструкций в 10 раз по отношению к использованию классических материалов. При этом экономия стоимости производства работ лежит в диапазоне 12–12,5%.
Кладка полистирольных блоков не имеет существенных отличий от кладки любых других блоков: оптимальная температура для производства работ составляет +5…+25 °С, необходимо производить нивелировку и выравнивание фундамента, и т. д. Так же не стоит забывать, что перед монтажом конструкций перекрытия обязательно нужно выполнить монолитный армирующий пояс из железобетона. Расход сухих смесей обычно составляет 17–20 кг/м3 блоков (при толщине шва 2–4 мм).
Непосредственно укладка блоков включает в себя следующие операции:
- Очистка поверхности блоков от возможных наплывов или мусора.
- Тщательное вымешивание клеевой смеси.
- Кладка блоков по слою клея.
- Контроль рядов на горизонтальность и вертикальность.
Наибольшую продуктивность получаем при проведении работ звеном «четвёрка»: каменщик высокой квалификации производит кладку верстовых рядов, контролирует перевязку швов, горизонтальность и вертикальность кладки; два подручных каменщика подготавливают и подносят блоки, расстилают клей и помогают при установке блоков в соответствии с проектным положением; оставшийся подручный рабочий замешивает клеевой раствор. Рекомендуется на одной захватке вести кладку, а на другой заниматься подготовительными работами (заготовка материалов, установка подмостей).
Применяемая схема перевязки швов — цепная. Как горизонтальные, так и вертикальные швы не должны иметь полостей или разрывов. Кладка выполняется ярусами от 0,8 до 1,2 м по высоте. Расстояние между маячными блоками (по которым натягивается причалка) не должно превышать 15 м. Постель из клеевой смеси должна быть выложена ровно и не доводиться до края блока на 15–20 мм. Её разравнивание следует производить зубчатым шпателем (гребёнкой). Простукивать блоки лучше резиновым молотком, во избежание механических повреждений. Выверять склеиваемый блок следует не позднее 10 мин после начала его укладки.
Выбор и покупка
Подбирая блоки из полистиролбетона, следует учитывать то, что их стоимость напрямую зависит от марки изделия. Таким образом, для одноэтажного строительства достаточно блоков с маркой по плотности D400 или D600, однако при этом не следует забывать, что стоимость 1 м3 полистиролбетона не может быть ниже 80–90 у. е. Заниженная цена указывает на то, что марка использованного цемента ниже, чем ПЦ-500, а полистирол — кустарного производства.
Кроме того, на стоимость влияет контроль качества — производимые испытания вносят весомый вклад в цены конечного продукта. Из этого следует, что дешёвое изделие не будет соответствовать заявленным характеристикам.
Так же, выбирая производителя, следует интересоваться наличием необходимых сертификатов: санэпидемиологического, на соответствие нормам по радионуклидам и по результатам пожарных испытаний. При этом, ссылка на ГОСТ (Р 51263–99) не является оправданием отсутствия таковых документов.
