Газобетонные блоки
Газобетон
В строительной отрасли Украины бытует много заблуждений, которые, к сожалению, прочно укоре- нились. Одним из таких мифов является утверждение, что из всех стеновых материалов, применяемых в строительстве в настоящее время, газобетон имеет самую высокую теплоэффективность (низкую удельную теплопроводность), и самые теплые и прочные стены именно из него. На самом деле это далеко не так.
Газобетон — это один из видов ячеистого бетона. Этот строительный материал получают из смеси цемента, песка, вспенивателей. Также возможно использование в его составе и промышленных отходов, таких как, например, зола и шлаки. Согласно технологии изготовления сырьё смешивается с водой и заливается в формы, где происходит реакция, приводящая к выделению водорода, который и образует поры. После первичного затвердевания газобетон разрезается на блоки, и они подвергаются обработке в автоклаве путем нагрева в закрытой емкости и под давлением сильно нагретого водяного пара.
Газобетон как стеновой материал обладает большим количеством привлекательных свойств, но в то же время он имеет и достаточно ограничений по использованию, из-за чего является не самым эффективным конструкционно-теплоизоляционным материалом. Один из самых весомых изъянов обусловлен технологией его изготовления обработкой водяным паром под давлением в автоклаве, так как после такой обработки существенно повышается его влажность. Так, при поступлении из цеха на склад он имеет остаточную влажность, до- стигающую 30%. При такой влажности показатель удельной теплопроводности газобетонного блока практически любой плотности при выходе из производственного цеха достигает 0,3 Вт/(м•К), что гораздо выше, чем декларируемая в рекламных целях некоторыми производителями например, для газобетона марки D500 указывают значение удельной теплопроводности, равное 0,12 Вт/(м•К). Однако на практике эксплуатационная удельная теплопроводность варьируется в довольно широком диапазоне, что определяется не только плотностью газобетона, но также технологией изготовления, составом сырья и, особенно, эксплуатационной влажностью блоков. По этим причинам значения удельной теплопроводности у разных производителей могут значительно отличаться (сведения о теплопроводности газобетона различных производителей газобетона при различной влажности .
В строительной отрасли Украины бытует много заблуждений, которые, к сожалению, прочно укоренились. Одним из таких мифов является утверждение, что из всех стеновых материалов, применяемых в строительстве в настоящее время, газобетон имеет самую высокую теплоэффективность (низкую удельную теплопроводность), и самые теплые и прочные стены именно из него. На самом деле это далеко не так.
Также следует отметить, что теплопроводность зависит и от плотности газобетона. Чем выше его плотность, тем он, конечно, прочнее, но тем выше и показатели удельной теплопроводности, и соответственно тем больше должна быть толщина стены из газобетонных блоков. Кроме того, необходимо учитывать, что газобетон, выпускаемый как конструктивно-теплоизоляционный материал, для несущих стен должен иметь плотность не ниже D500. Газобетонные блоки плотностью D500 и ниже имеют класс прочности В 2,5 или В 2,0. Для газобе- тонов это означает, что если блок относится к клас- су В 2,5, то он может выдерживать нагрузку на сжа- тие 35 кгс/кв.см, а на срез (изгиб) — 3,5 кгс/кв.см, что гораздо меньше, чем значения нагрузок для керамического поризованного блока. При этом у различных производителей газобетона значения прочности, удельной теплопроводности и морозо- стойкости могут значительно отличаться, что определяется составом материалов, используемых при производстве газобетонных блоков. В таблице 2 приведены физико-механические свойства газобетонов различной плотности.
Низкие показатели прочности заставляют использовать армирование через каждые несколько слоев блоков при возведении стен из газобетонных блоков, что ведет к удорожанию строительства и ухудшению теплозащитных свойств стен из газобетона. Кроме того, на прочность газобетонных блоков сильно влияет влажность изделия. График зависимости прочностных характеристик газобетонных блоков от влажности . (Для сравнения: керамичеcкий поризованный блок мар- ки М125 может выдерживать нагрузку на сжатие.
Еще одна особенность газобетона в том, что стеновой блок из этого материала отдает избыток влажности в течение нескольких лет до приобретения эксплуатационной влажности 5–7%. Это означает, что в этот период жилое здание будет иметь низкие показатели по теплозащите и комфортности жилья. В таком здании нельзя жить до набора газобетонным блоком своей эксплуатационной влажности, так как избыток влаги будет испаряться в помещение, повышая влажность воздуха и снижая комфортность проживания людей (график зависимости влажности газобетонных блоков от возраста изделия в строительной конструкции . Если же стена из газобетонных блоков облицовывается материалом с низкими показателями паропроницаемости, что является очень частым случаем, то срок приобретения газобетонным блоком эксплуатационной влажности может увеличиться еще больше. Поэтому для отделки стеновых поверхностей из газобетона следует использовать материалы, обладающие высокой паропроницаемостью и низкой теплопроводностью. Такие материалы, к слову, уже разработаны С.Д.Лаповской, д.т.н., в НИИ строительных материалов и изделий (НИИСМИ), где и были проведены со- ответствующие исследования.
Отдельно следует остановиться на таком явлении в газобетонных блоках, как деформация или усадка (изменение размеров блоков со временем). Усадка приводит к образованию трещин на стенах и штукатурке вновь построенных зданий. Она возникает как и при внешних нагрузках, так и при усадке самого материала, как, кстати, и любого другого бетона. Особенно усадка при высыхании газобетонных блоков проявляется при изменении влажности от 30% до 5%.
Поэтому оштукатуривание стен из газобетонных блоков не- обходимо выполнять после достижения значений влажности блоков 5–7%. Усадка заканчивается при двухстороннем высыхании блоков через 2–3 отопительных сезона. Кроме усадки при высыхании суще- ствует карбонизационная усадка, которая может продолжаться в течение десяти лет. Она появляется в результате карбонизации из-за изменений собственных напряжений гидросиликатной связки под действием углекислого газа воздуха.
Необходимо также упомянуть и тот факт, что газобетонные блоки (впрочем, как и все другие виды бетона) подвержены углекислотной коррозии. Под действием углекислого газа гидросиликатный каркас ячеек газобетона изменяется и превращается в карбонат кальция. В результате кристаллическая часть газобетонного блока уменьшается, и прочность блока падает. Эти явления особенно проявляются в зданиях, стены которых находятся под нагрузкой, и в регионах с более высоким содержанием углекислого газа.
Есть ли альтернатива газобетонным блокам как стеновым материалам, выполняющим несущую и самонесущую функции? Да, есть. Например, керамические поризованные блоки. Поризованный блок марки М125 может выдерживать нагрузку на сжатие не менее 125 кгс/кв.см, нагрузку на изгиб не менее 12,5 кгс/кв.см. Производственная влажность поризованного блока равна 0%, так как он обжигается при температуре около 1000°С. Не уступают газобетонному блоку (а зачастую и превосходят) и многие другие показатели и характеристики керамических поризованных блоков, в том числе и теплозащитные.