Стеновые материалы, применяемые для возведения многоэтажных зданий

Порядок расположения вертикальных и горизонтальных конструкций над фундаментом определяет схему здания. В современном многоэтажном строительстве в основном применяют следующие схемы: каркасную, бескаркасную и смешанную.

Основные элементы каркасной схемы – наружные и внутренние вертикальные и горизонтальные опоры (колонны, ригели, балки), выполненные из тяжелого бетона, сборного или монолитного, обычного или преднапряженного. Стеновое ограждение может быть заполнено монолитным бетоном, с использованием переставной или скользящей опалубки, а также несъемной, оставляемой опалубки, в виде прессованных плит или полых пенополистирольных блоков, заполняемых послойно легким или тяжелым бетоном. В последние годы все большее распространение получают термовкладыши из поропластов, вставляемые в опалубку на этаж и заливаемые
с двух сторон бетонной смесью.

Кроме вышеперечисленных, используют и более традиционные материалы и изделия, такие как ячеистые пеносиликатные блоки на растворе или, при высокой точности размеров, цементном клее с толщиной шва до 1 мм, самонесущие и навесные панели, объемные и крупноразмерные блоки, соединяемые с несущими конструкциями каркаса путем сварки закладных деталей.

Самонесущие стеновые конструкции воспринимают нагрузки от ветра, собственной массы и вышерасположенных конструкций. Их производят однослойными из легкого бетона на пористом заполнителе; двухслойными, сочетающими слой конструкционного легкого (тяжелого) бетона и плитного теплоизоляционного материала с защитным наружным покрытием; трехслойными из слоев тяжелого, легкого бетонов, разделенных плитным полимерным или минераловатным теплоизолятором. Слои соединяют специальными гибкими связями из стеклопластиковой или металлической арматуры для обеспечения целостности конструкции.

Навесные панели воспринимают только ветровую и собственную нагрузки. Это позволяет сделать их более легкими за счет использования легкого бетона или, что более эффективно, стеновой конструкции типа «сэндвич». В таком случае наружная и внутренняя ограждающие поверхности выполняются из металлических листов с защитным полимерным покрытием, а промежуточный слой – из эффективного поропласта, полученного по заливной технологии или в виде плиты.

Объемные блоки выпускают на одну или две комнаты. Их изготавливают из отдельных железобетонных панелей, полученных кассетным или вибропрокатным способом, либо стационарным в монолитном варианте. Наружную стену блока выполняют многослойной с теплоизоляцией или из легкого бетона, а внутренние стены и перекрытие – из тяжелого или легкого конструкционного бетонов. В современном строительстве такие массивные громоздкие конструкции применяют, как правило, для санитарных кабин и шахт лифтов.

Крупноразмерные блоки массой до трех тонн выполняют однослойными (для внутренних стен) из легкого, тяжелого и гипсобетона, или многослойными (для наружных стен) из легкого и тяжелого бетонов, керамических и природных пористых камней, кирпичей с теплозащитным слоем.

По бескаркасной схеме прочность, жесткость и устойчивость здания обеспечивают продольные или поперечные вертикальные несущие стены. Горизонтальными конструкционными элементами являются балки и фермы, выполненные из тяжелого обычного или преднапряженного железобетона; плиты перекрытия и покрытия – из сборного и монолитного железобетона. Эту схему чаще применяют в многоэтажном гражданском строительстве и в промышленном с небольшим пролетом и при отсутствии тяжелого оборудования, а также для отдельностоящих зданий с большим количеством окон и дверей. Одним из распространенных примеров бескаркасного строительства является технология возведения несущих стен из следующих мелкоштучных материалов:

- кирпичи керамические и силикатные полнотелые и пустотелые;

- камни керамические и силикатные пустотные, легкобетонные, ячеистые (цементные, силикатные) и на пористых заполнителях, а также из горных пород определенной плотности;

- мелкие блоки из естественного пористого камня (туфа, известняка-ракушечника), легкобетонные (шлаковые, керамзитовые, ячеистые силикатные и цементные) и пустотелые керамические.

Повышение теплозащитных свойств и облегчение стеновой конструкции может достигаться за счет использования колодцевой кладки с заполнением промежутка между внутренним и внешним слоями стены, выложенных в полкирпича, теплоизоляционными материалами: засыпочными (кирпичный бой, керамзит, аглопорит, перлит, шлак), монолитным легким бетоном, плитным поропластом, а также путем укладки поризованных керамических изделий (общая пустотность до 50%) на теплоизоляционный раствор.

В некоторых зданиях используют комбинированную схему. Например, бескаркасную при выполнении наружных стен из кирпича и каркасную во внутреннем объеме – колонны с самонесущими гипсобетонными или трансформируемыми, легко изменяющими планировку, передвижными перегородками из двойных гипсокартонных плит на металлическом каркасе. Применение этого дышащего, экологически чистого высокопористого материала обеспечивает оптимальный, стабильный влажностный режим в помещении.

Соответствие ограждающих стеновых конструкций теплотехническим требованиям нормативных документов должно обеспечиваться при строительстве новых домов использованием рассмотренных выше многослойных конструкций и стеновых высокопористых материалов и изделий, а в эксплуатируемых зданиях – тепловой реабилитацией фасадов. Последняя может осуществляться путем нанесения и монтажа многослойного сплошного покрытия, использования специальной вентилируемой системы с наружной облицовкой на относе от теплоизоляционного слоя или создания воздушного теплоизоляционного зазора между основной стеновой конструкцией и отделочным слоем.

Для выполнения сплошного теплозащитного покрытия используют пеностиролбетонную смесь плотностью 500 – 600 кг/м³, наносимую на поверхность стены методом торкретирования по специальной сетке или с использованием объемного каркаса, в зависимости от проектируемой толщины защитного слоя. Затем наносят цементно-песчаный раствор и атмосферостойкое лакокрасочное паропроницаемое – «дышащее» покрытие.

По этой же технологии возможно выполнение по сетке теплоизоляционного штукатурного слоя (до 30 мм) с заполнителем из гранулированного пеностекла, перлита или пенополистирола с последующей окраской поверхности. Многослойное покрытие получают с применением минераловатных (стекловатных) или пенополистирольных плит плотностью 145 и 45 кг/м³ соответственно, которые крепят к стене, армируют на клеевой основе стеклосеткой и защищают паропроницаемыми тонкослойными (3 – 8 мм) или толстослойными (15 – 30 мм) штукатурными составами с декоративной отделкой. Имеется опыт сплошной защиты путем механического крепления к стене блоков «теплоэффект» из ячеистого газобетона плотностью до 400 кг/м³, уложенных на клею, с последующей отделкой декоративными растворами.

При облицовке фасадов плотными плитными или листовыми материалами: асбоцементными, металлическими с защитным атмосферостойким покрытием, пластиковыми, цементными прессованными – их крепят на специальный деревянный каркас соединенный со стеной механическим способом на расстоянии 20 мм от теплоизоляционного слоя.