4.3. Современные стеновые строительные материалы

О чень популярными в современном малоэтажном строительстве являются ячеистые (легкие) бетоны (рис. 4.9). Они в своей структуре имеют много ячеек, заполненных воздухом, что дает при малой плотности материала низкую теплопроводность. Пористость ячеистых бетонов может достигать до 85…90 % их объема.

По процессу порообразования ячеистые бетоны делятся на две группы:

- пенобетон (в состав песчанно - бетонной смеси вводится пенообразователь, который аналогично стиральному порошку вспенивает раствор);

- газобетон (алюминиевая пудра вступает в реакцию с выделением водорода и образует пористую структуру).

Затвердевание газобетона может происходить двумя способами:

- в обычных атмосферных условиях (безавтоклавный газобетон);

- при высоком давлении в насыщенной паром среде (автоклавный газобетон).

Автоклавный газовый бетон при той же плотности, что и безавтоклавный отличается более высокой прочностью (выше в 2…3 раза) и меньшими допусками на геометрические размеры, поэтому его из-за высокой точности изготовления можно монтировать на клей. По теплоизоляции он приближен к дереву, превосходя по этому показателю кирпич в 3…4 раза, имеет хорошую паро- и аэропроницаемость, поэтому в домах из этого бетона обеспечивается микроклимат, приближенный к микроклимату деревянных домов. Материал не горюч, пожаробезопасен, экологически чист, не подвержен гниению и морозостоек. Следовательно, он не только близок к древесине по основным свойствам, но и избавился от некоторых ее недостатков (см. раздел 5.1). Исходя из прочности из этих материалов можно строить здания до 3-х этажей.

Кроме ячеистых бетонов (табл.4.6) ограждающие конструкции изготовляются из материалов (керамзитобетон, золобетон), представляющими собой цементно - песчаный раствор с введенными в него легкими наполнителями (керамзит, зола и др.). В последнее время появились многослойные комбинированные теплоблоки.

Таблица 4.6

Характеристики стеновых материалов

№	Материал	Плотность, кг/м^3	Класс прочности	Марка по морозостойкости	Теплопроводность, Вт/(м×К)	Стоимость, тыс. руб/м^3
А. Современные стеновые материалы
1	Пеноблоки	700	М70	F25	0,17	2,4
2	Керамзитоблоки	1400	М100	F25	0,8	2,5
3	Твинблоки	400 500	М35 М50	F50 F50	0,08 0,123	4,0
4	Автоклавный газобетон «Вармит»	500	М35	F50	0,12
5	Теплоблоки	800	М150…200		0,26	7,0
Б. Традиционно используемые стеновые материалы
6	Кирпич керамический полнотелый	1700	М150…300	F25…50	0,8	5,0
7	Кирпич керамический пустотелый	1400	М75…150	F25…50	0,6	4,0
8	Кирпич силикатный пустотелый	1500	М35	F 25…50	0,64	3,0
9	Дерево	450			0,14	4,0

При изготовлении пенобетонов в качестве вяжущих используются цемент и известь, а для пенообразования применяют синтетические пенообразователи и сернокислое железо, жидкое стекло и др.

Изменением состава можно получать пенобетон плотностью от 400 до 1800 кг/м³, но чем выше плотность, тем выше прочность и ниже теплопроводность. На изготовление 1 м³ пенобетона 600 - ой плотности необходимо:

-цемента –375 кг;

-наполнителя (песок, зола) –160 кг;

-пенообразователя- 0,75 кг.

Газобетон получают из вяжущего (цемента и извести), кварцевого песка и воды с добавлением газообразующих веществ. Допуски на изготовление этих блоков очень высокие 1 мм, поэтому кладку (зазор 0,5…2 мм) можно выполнять с помощью специального клея (например, плитонит ВГ), поэтому в ограждающих конструкциях не будет мостиков холода, которые появляются при кладке на цементно - песчаном растворе с кладочными зазорами до 10 мм.

Вармит - пазогребневый газобетонный блок автоклавной обработки. По теплопроводности он близок к дереву, превосходя кирпич по этому показателю в 3…4 раза. Микроклимат в домах из вармита близок к микроклимату в деревянных домах. Материал экологически чист, пожаробезопасен. Пазогребневая конструкция упрощает монтаж стен. Кладку выполняют на клей толщиной 1,5…2 мм, поэтому не образуются мостики холода.

Размеры блоков:

- длина- 625 мм;

- высота –259 мм;

- толщина- 100, 200, 300 и 400 мм.

Твинблоки – это камни из ячеистого бетона. Twins- от английского слова «близнецы». Это очень точно изготовленные камни из теплоизоляционного материала, позволяющие вместо раствора использовать клей.

Твинблоки имеют очень удобные захваты для рук и пазы, которые при кладке входят друг в друга. Эти пазы и карманы для захватов образуют воздушные теплоизоляционные карманы.

И зготовляются твинблоки путем измельчения кварцевого песка или используется зола, т.е. отходы теплоэлектростанций.

В Тюменскую область поставляются твинблоки из городов Березовский и Рефть Свердловской области, изготовленные из зольных отходов Рефтинской ТЭС.

Керамзитоблоки изготовляются введением в раствор готового керамзита. Эти блоки относительно прочны, а коэффициент теплопроводности ниже, чем у кирпича. Блоки формируют пустотелыми. В их составе (на 1м³) относительно много керамзита - 520 кг, а цемента и песка, соответственно, 230 и 170 кг.

Теплоэффективный блок «Теплостен» состоит из 3-х слоев (рис.4.10). Размеры рядовых блоков (длина, высота и ширина) составляют: 400200 300 мм.

Эффективность тепловых блоков заключается в следующем:

1. Высокая производительность кладки: из-за низкой теплопроводности достаточно всего 300 миллиметрового по ширине теплоблока, т.е. раза в два будет меньше кладки, причем кладка на клей более производительна, чем с использованием традиционного цементно - песчаного раствора.

2. При качественной кладке стены будут относительно ровными, поэтому будет минимум внутренних и наружных отделочных работ.

3. Экономия за счет уменьшения количества строительных материалов.

4. Существенная экономия (до 3-х раз) на отопление дома, построенного из теплоблоков.

Из рис. 4.11 видно, насколько эффективнее по теплоизоляционным свойствам блоки "Теплостен" по сравнению с традиционно используемыми материалами. При относительно высокой стоимости этих блоков (табл.4.5) вследствие экономии из-за уменьшения толщины стен и более экономной кладки стоимость создания ограждающей стеновой конструкции дома будет не выше традиционной кирпичной кладки, но появится существенная экономия при дальнейшей эксплуатации построенного дома.

Теплоблоки в Тюмень поставляются из городов Новосибирска и Свердловска, начато их производство в Ялуторовске и Тюмени. Облицовочные камни могут быть природными (мрамор, гранит,…) и искусственными (плитки, подоконники,…). Эти материалы очень прочные и долговечные, очень эстетичны, стойки ко многим агрессивным средам и к перепадам температур и влажности. Природный мрамор очень дорогой, но сейчас выпускается много изделий из искусственного материала, не уступающие природному мрамору по многим показателям, но значительно дешевле его.

Литьевой мрамор (полимербетон) представляет собой композицию из минерального сырья (80%) и полиэфирных смол (20%). В материал вводят цветовые пигменты, что позволяет имитировать мрамор, малахит, гранит и др. Эти материалы используются для изготовления столешниц, подоконников, вазонов, ступеней, перил, балясин и др.

Для отделки фасадов и интерьеров широко используется искусственный облицовочный камень. По своему составу он является плотным легким бетоном. Эффект натуральности обеспечивается заливкой материала в специальные формы, в итоге получается плитка, одна поверхность которой гладкая и служит для крепления к стене, а вторая повторяет форму, размеры и текстуру природного камня.

При изготовлении керамической плитки используются заполнители вулканического происхождения, в основном, из двуокиси кремния (77%), или керамзита, песка и красителя, а в качестве вяжущего применяют белый цемент. Крепятся плитки к стене обычным цементно - песчаным раствором. Минеральная вата - тонкие стекловидные волокна диаметром 5…15 мкм, получаемые из расплава легкоплавких горных пород. Длина волокон 2…60 мм, теплопроводность материала очень низкая (0,042…0,46 Вт/(м×К), а теплоустойчивость не менее 600С.

На Тюменском заводе ОАО «Тисма» изготовляются маты, плиты и другие изделия - утеплители.

Асбест - минералы волокнистого строения, обладающие способности расщепляться на гибкие и тонкие (толщиной до 0,5 мкм) волокна. Используется для изготовления асбоцементных изделий (порошков, листов, рулонов, шнуров, труб), асбестового картона, прокладок, тканей, тормозных лент.

Асбестовый картон получают из асбеста (65%), каолина (30%) и крахмала (5%) на листопрокатных агрегатах. Теплопроводность материала составляет 0,157 Вт/(м×К), а плотность 1000…1400 кг/м³. Используется он как огнестойкий защитный материал.

Асбоцемент - композиционный искусственный материал, получаемый в результате твердения смеси, состоящей из цемента, асбеста (20…50% по массе) и воды. Отличается высокой прочностью, хорошо обрабатывается, теплопроводность составляет 0,35 Вт/(м×К), обладает высокой огнестойкостью (250….1000С).

С людяные материалы - состоят из листков слюды, склеенных с помощью какой либо смолы или клеящего лака. Используются для изготовления тепло - и электроизоляций, обмоток генераторов и электродвигателей.