Керамзитный блок для несущих стен. Какая толщина стен из керамзитобетонных блоков? Механическая прочность блоков

Керамзитобетонные блоки применяются для строительства различных хозяйственных построек и одноэтажных, двух- или трехэтажных домов. Укладывают этот строительный материал так же, как и кирпич. Керамзитобетонные блоки могут применяться не только для строительства стен, но перегородок.

Совет прораба : при строительстве блоки из керамзитобетона нужно переворачивать пустотами вниз, чтобы строительный раствор не попадал в них.

Технические характеристики керамзитобетона

Плотность данного строительного материала может быть различной: от 500 до 1800 кг/м3.

Прочность может различаться по классам В3,5-В40, а также характеризоваться марками цемента, применяемого при их производстве. Класс морозостойкости керамзитобетонных блоков варьируется от F25 до F300.

Данный строительный материал характеризуется низкой теплопроводностью, малым весом, долговечностью и полной экологичной безопасностью. При избытке влаги в помещении керамзитобетонные блоки впитывают ее избыток, что позволяет поддерживать оптимальный уровень влажности.



Размеры керамзитобетонных блоков у различных производителей могут различаться. Стандартными считаются размеры 400х100х200 и 200х100х200, но отклонения в размерах может достигать 50 мм.

Совет прораба : прежде чем закупать керамзитоблоки для строительства, следует тщательно взвесить все этого материала.

Толщина стен

Чтобы определить толщину стен, которая должна быть у вашего строения, необходимо умножить специальный показатель на коэффициент теплопроводности. Показатель, который нужно брать для подсчета, зависит от климатических условий в той местности, где будет строиться здание, и типа самого здания.

Самая простая стена получается из керамзитоблоков, ширина которых равна 190 мм. С наружной стороны ее нужно будет покрыть штукатуркой, а с внутренней – утеплить. Таким образом, можно построить гараж или склад, но не жилое помещение. При возведении двух- или трехэтажного дома толщина стены должна быть не меньше 400 мм. В центральных регионах России толщина стены жилого дома из керамзитобетонных блоков должна быть 400-600 мм, а плотность строительного материала должна быть больше 1000 кг/м3.

– очень распространенный материал, который широко применяется при возведении не только домов, но и нежилых строений. Свои эксплуатационные качества стены, построенные из качественных керамзитобетонных блоков, сохраняют в течение 50-75 лет.

Использование керамзитобетонных блоков при возведении домов, коттеджей, малоэтажных строений широко распространено на территории России, благодаря высоким эксплуатационным характеристикам материала.

Достоинства блоков: путь к качеству здания

Известными положительными качествами стройматериала являются его низкая теплопроводность, высокая влагостойкость, устойчивость к температурным изменениям, гниению, экологическая безопасность и низкая стоимость.

Толщина стены из керамзитобетонных блоков может определяться с учетом типа и предназначения сооружения, климатических условий региона. Конструкции стен отличаются толщиной кладки блоков, утеплителями и прочими особенностями.

Особенности кладки стен

Определяют основные варианты кладки стен:

  • Хозяйственные постройки (гаражи, склады, подсобки), не предполагающие отопление, можно возводить толщиной в полблока, то есть 190 мм;
  • Жилые дома должны обеспечивать сохранность тепла. Учитывая, что керамзитовые блоки обладают низкой теплопроводностью, толщина стен в районах с теплым климатом составляет полблока или 190 мм. Такой дом требует внешней теплоизоляции для создания оптимального режима внутри здания.
  • В районах с более суровым климатом стены возводятся толщиной в блок, то есть 400 мм, но требуется утеплять здание, используя изоляционные материалы. В тех случаях, если речь идет об однослойных керамзитобетонных стенах, специалисты рекомендуют ориентироваться на толщину стен в пределах 400-600 мм;
  • При строительстве двухэтажного дома стены нижнего этажа возводят из полуторного блока, то есть 600 мм, что позволяет придать зданию требуемую прочность. Второй этаж может иметь более тонкие стены;
  • Внутренние перегородки и несущие стены могут выдерживать нагрузки, если их толщина будет в полблока. Этого достаточно для хорошей звукоизоляции и создания комфортных условий проживания.

Начиная строительство дома из керамзитовых блоков, следует с максимальной точностью рассчитать все параметры и количество материалов. Такую задачу лучше доверить специалистам, чтобы быть уверенным в прочности сооружения и соответствии его нормативам и стандартам.

Использование керамзитобетона при возведении наружных стен, перегородок и перекрытий является распространенной практикой, этот кладочный материал ценится за прочность, хорошие изоляционные свойства, соответствие нормам безопасности и стабильность характеристик. Толщину строительных конструкций, размеры и число блоков, определяет расчет, учитывающий их функциональное назначение и рабочие показатели конкретной марки. Основным ориентиром при этом служат данные производителя и требования СНИП 23-02-2003.

Для расчета этой величины по отношению к конструкциям, контактирующим с внешней средой или участками с разным температурным режимом, применяется простая формула: δ=R ге g ·λ, где λ представляет собой показатель теплопроводности керамзитоблоков, а R ге g – коэффициент сопротивления теплопередаче, определяемый эмпирическим путем и зависящий от климатических условий региона и типа помещения (неотапливаемого или жилого). Для Московской области его официальное значение варьируется в пределах 3-3,1 м²·°C/Вт, Мурманска и северной полосы – 3,63, южных городов – 2,3.

Точную величину для конкретного крупного населенного пункта берут из таблиц, она считается усредненной по региону и подходит для использования в расчетах для определения толщины стен для близлежащих объектов.

С учетом данного параметра и ориентировочной теплопроводности блоков с классом прочности не ниже В3,5 в пределах 0,19-0,21 Вт/м·°C в средней полосе России наружные стены домов при однослойной сплошной кладке нужно делать толщиной не менее 57 см. На практике значение этого показателя всегда выше, рекомендуемый нормами минимум для этих регионов составляет 64 см. Отклонение в меньшую сторону допустимо только для редко эксплуатируемых построек: бань, дач, гаражей или мастерских, для защиты от промерзания фасады таких объектов советуется закрывать 5 см слоем утеплителя.

При расчете толщины перегородок ключевыми факторами являются требования акустической комфортности и их ожидаемых самонесущих способностей. При отсутствии необходимости в креплении на них тяжелой мебели или техники нормативного минимума в 190 мм будет достаточно при условии применения элементов с хорошим звукопоглощением – пустотных или облегченных, на основе высокопористых гранул керамзита. При необходимости простого разделения внутреннего пространства используются более тонкие изделия (90-100 мм). При заложении несущих перегородок ширину увеличивают до 40 см.

Факторы влияния на толщину стены из керамзитобетонных блоков

Исходя из вышеизложенного, размеры напрямую зависят от двух критериев: климатических условий эксплуатации (чем больше разница между температурой на улице и заданным диапазоном внутри, тем выше значение коэффициента сопротивления теплопередаче) и теплопроводности материала. В случае с керамзитобетоном последний тесно связан с маркой плотности, размерами, числом пустот и степенью увлажненности. Оптимальные показатели теплоизоляции имеют щелевые камни с удельным весом до 700-1200 кг/м3, худшие – сплошные с высокой долей тяжелого песка и мелких гранул в составе.

На первый взгляд снизить толщину очень просто – путем применения облегченных и пустотных блоков. Но из-за неизбежного снижения прочности этот метод подходит только для перегородок и каркасных домов, но не для наружных капитальных стен. В итоге при возведении здания в холодном климате у застройщика остается два варианта действий: делать толщину в пределах расчетной, увеличивая тем самым нагрузку на основание, или утеплять. Второй признан более эффективным, в зависимости от места и способа расположения теплоизоляционной прослойки различают:

  1. Колодезную кладку из двух параллельных стен одинакового размера из керамзитоблоков, соединенных арматурой. Преимуществом этого варианта является возможность использования в качестве утеплителя как сыпучих материалов или застывающих пен с низкой плотностью, так и плитных разновидностей.
  2. Трехслойную с наружной теплоизоляцией и последующей облицовкой кирпичом или перегородочным изделием из керамзитобетона. Отличие от предыдущей схемы заключается в разном способе крепления утеплителя и более тонкой внешней стенке.
  3. Системы с вентфасадами, прикрепленными к однорядной кладке. Этот вариант относится к наиболее востребованным, при стандартной толщине элементов ее ширина варьируется в пределах 20 см. Это позволяет в разы снизить весовую нагрузку на фундамент и сделать его менее массивным. Утеплитель в таких случаях всегда имеет жесткую и плитную форму, обрешетка для крепления облицовки закладывается заранее.
  4. Стены толщиной в пределах 20-40 см (в 1 или 1,5 блока, соответственно), без пористого или волокнистого утеплителя, покрытые с одной или обеих сторон толстым слоем теплоизоляционной штукатурки.

Нюансы укладки изделий из керамзитобетона

После определения размеров конструкций и выбора способа перевязки (однослойной в полблока, в блок, двух связанных стен с утеплителем посередине или других вариантов) рекомендуется сделать точную схему, учитывающую толщину швов и потребность в армировании. Расчет количества элементов и объема соединительного раствора проводится заранее, в качестве последнего подбираются классические цементно-песочные или специализированные готовые смеси. Монтажные работы советуется выполнять в теплое время года, основание под рядами надежно изолируется от грунтовой влаги рулонными материалами и 20-30 мм слоем ЦПР.

Здравствуйте, Руслан.

На сегодняшний день строительство нормативных жилых домов, с точки зрения энергосбережения в соответствии со СНиП Тепловая защита зданий, из керамзито-бетонных блоков (КББ) не имеет экономического смысла.
Фактически, актуальность этот материал потерял в конце прошлого века, когда кроме полнотелого кирпича больше ничего не использовалось.
Теплотехнический расчёт, а также сравнение затрат на строительство рассматриваемого Вами дома из керамических блоков Керакам Kaiman 30 и КББ приведено ниже.

Несомненно, построить понравившийся Вам дом можно и из керамзитобетонных блоков , но при этом, необходимо понимать:

Первое.
Для выполнения норм по энергосбережению в соответствии со СНиП "Тепловая защита зданий", дабы не отапливать улицу, в конструкцию внешней стены из керамзитобетонных блоков потребуется включить утеплитель, например, минераловатную теплоизоляцию. Любой утеплитель - слабое звено конструкции, т.к. её гарантийный срок эксплуатации не превышает 30-35 лет, по истечении которого необходимо вскрывать стены и проводить дорогостоящий ремонт по замене утеплителя.

Связано это с двумя причинами:

  1. во время взаимодействия с кислородом связующее (фенольно-формадегидный клей) окисляется/разрушается;
  2. во время эксплуатации дома в отопительный период за счет разницы парциальных давлений идет движение паров изнутри дома наружу, в поверхностном слое утеплителя происходит конденсация пара в воду, после замерзания которой происходит расширение и соответственно разрушение целостности склеенных волокон утеплителя, их банально отрывает друг от друга.

Второе.
Использование керамзитобетонных блоков приведёт к существенному увеличению расходов на фундамент.
Это связано с тем, что при использовании керамзитобетонных блоков толщина несущей стены составит 280мм, к ним добавится слой теплоизоляции 50мм, вентиляционный зазор 40мм и кладка из щелевого облицовочного кирпича. Итоговая толщина внешней стены составит 490мм. В случае выбора теплоэффективных керамических блоков Кайман30 , утеплитель не требуется. Толщина блока Кайман30 - 300мм. Между несущей керамической стеной и кладкой облицовочного кирпича необходимо устроить технологический зазор 10мм, который в процессе кладки заполняется раствором. Итоговая толщина внешней керамической стены составит 430мм.
Под большую толщину керамзитобетонной стены потребуется подвести и большая толщина ленты фундамента, разница в толщине составляет 0,06 м. Такое увеличение приводит к существенно большим затратам на бетон, арматуру и работы.

Третье.
Марка прочности керамзитобетонных блоков М35 , как следствие, при кладке керамзитобетонных блоков потребуется обязательное армирования, дабы придать последней способность воспринимать изгибающие нагрузки. Также необходимо понимать, что в основе прочности КББ лежит цемент, а он хорошо работает только на сжатие и практически не работает на изгиб. Именно поэтому обязательное армирование присутствует в рамках технологии по кладке КББ (см. фото ниже). Так же обязательным является армирование нижнего пояса как под монолитное, так и под сборное перекрытия.

Кладка из керамических блоков Керакам Kaiman30 армируется только по углам здания, на метр в каждую сторону. Для армирования используется базальтопластиковая сетка, закладываемая в кладочный шов. Трудоёмкое укрытие арматуры в кладочном слое не требуется.

Кладочный раствор при монтаже керамических блоков наносится только по горизонтальному шву кладки . Каменщик наносит раствор сразу на полтора-два метра кладки и заводит каждый следующий блок по пазо-гребню. Кладка ведётся очень быстро.

При монтаже КББ раствор необходимо наносить и на боковую поверхность блоков. Очевидно, что скорость и трудоёмкость кладки при таком способе монтажа только увеличится.

Также для профессиональных каменщиков не является сложностью пиление керамических блоков. Для этой цели используется сабельная пила, с помощью этой же пилы распиливаются и КББ . В каждом ряду стены требуется запиливать всего один блок.



Для понимания стоимости строительства из тех или иных материалов предварительно нужно произвести теплотехнический расчет. Он покажет степень соответствия выбранной стеновой конструкции нормативу (приведенное термической сопротивление R r 0 ) по энергосбережению в соответствии со СНиП "Тепловая защита зданий" для региона застройки. Так же этот расчет покажет нужную итоговую толщину стены, а значит толщину каждого слоя стены при многослойной конструкции. Зная толщину каждого слоя можно посчитать его стоимость, а значит можно посчитать и стоимость 1 м2 стены. Затраты на фундамент так же определяются итоговой толщиной стены. Только имея эти цифры по затратам можно сказать точно какой вариант конструкции будет предпочтительней. При сравнении керамических блоков Керакам Kaiman30 и керамзитобетонных блоков будем рассматривать следующие конструкции:

1) Kaiman 30 (кладка в один слой, толщина 30 см) с отделкой керамических облицовочным кирпичом.
2) КББ (кладка в блок, толщина 28 см), слой минераловатного утеплителя толщиной 50 мм, отделка керамическим облицовочным кирпичом.

Ниже приведен теплотехнический расчёт, выполненный по методике описанной в СНиП "Тепловая защита зданий". А также экономическое обоснование применения керамического блока Керакам Kaiman30 при сравнение затрат на строительство рассматриваемого дома из керамзитобетонных блоков.

Забегая вперёд сообщаю, что замена блока Kaiman30 , обеспечивающего требованиям СНиП "Тепловая защита зданий" для города Домодедово , на керамзитобетонные блоки приведёт к увеличению затрат на строительство рассматриваемого дома на 68 864 рублей . Расчёт в цифрах Вы можете увидеть в конце данного ответа.

Для начала определим требуемое термическое сопротивление для внешних стен жилых зданий для города Домодедово, а также создаваемое термическое сопротивление рассматриваемыми конструкциями.

Способность конструкции сохранять тепло определяется таким физическим параметром как термическое сопротивление конструкции (R, м 2 *С/Вт ).

Определим градусо-сутки отопительного периода, °С ∙ сут/год, по формуле (СНиП "Тепловая защита зданий") для города Домодедово .

ГСОП = (t в - t от)z от ,

где,
t в - расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3 (СНиП "Тепловая защита зданий"): по поз. 1 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20 - 22 °С);
t от - средняя температура наружного воздуха, °С в холодный период, для г. Домодедово значение -3,4 °С;
z от - продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, для города Домодедово значение 212 суток .

ГСОП = (20- (-3,4))*212 = 4 960,80 °С*сут.

Значение требуемого термического сопротивления для внешних стен жилых зданий определим по формуле (СНиП "Тепловая защита зданий)

R тр 0 =а*ГСОП+b

где,
R тр 0 - требуемое термическое сопротивление;
а и b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы №3 СНиП "Тепловая защита зданий" для соответствующих групп зданий, для жилых зданий значение а следует принять равным 0,00035, значение b - 1,4

R тр 0 =0,00035*4 960,80+1,4 = 3,13628 м 2 *С/Вт

Формула расчета условного термического сопротивления рассматриваемой конструкции:

R 0 = Σ δ n n + 0,158

Где,
Σ – символ суммирования слоёв для многослойных конструкций;
δ - толщина слоя в метрах;
λ - коэффициент теплопроводности материала слоя при условии эксплуатационной влажности;
n - номер слоя (для многослойных конструкций);
0,158 - поправочный коэффициент, который для упрощения можно принять как константу.

Формула для расчёта приведённого термического сопротивления.

R r 0 = R 0 х r

Где,
r – коэффициент теплотехнической однородности конструкций, имеющих неоднородные участки (стыки, теплопроводные включения, притворы и т.д.)

Согласно стандарта СТО 00044807-001-2006 по Таблице № 8 значение коэффициента теплотехнической однородности r для кладки из крупноформатных пустотелых пористых керамических камней и газосиликатных блоков следует принять равным 0,98 .

При этом, обращаю Ваше внимание на то, что данный коэффициент не учитывает то, что

  1. мы рекомендуем вести кладку с применением тёплого кладочного раствора (этим существенно нивелируется неоднородность на стыках);
  2. в качестве связей несущей стены и лицевой кладки мы используем не металлические, а базальтопластиковые связи, которые буквально в 100 раз меньше проводят тепло, чем стальные связи (этим существенно нивелируются неоднородности образующихся за счёт теплопроводных включений);
  3. откосы оконных и дверных проёмов, согласно нашей проектной документации дополнительно утепляются экструдированным пенополистиролом (что нивелирует неоднородность в местах оконных и дверных проёмов, притворов).
Из чего можно сделать вывод - при выполнении предписаний нашей рабочей документации коэффициент однородности кладки стремится к единице. Но в расчёте приведённого термического сопротивления R r 0 мы всё-таки будем использовать табличное значение 0,98.

R r 0 должно быть больше или равно R 0 требуемое .

Определяем режим эксплуатации здания, для того чтобы понять какой коэффициент теплопроводности λ а или λ в принимать при расчёте условного термического сопротивления.

Методика определения режима эксплуатации подробно описана в СНиП "Тепловая защита зданий" . Опираясь на указанный нормативный документ, выполним пошаговую инструкцию.

1-й шаг. Определим з ону влажности региона застройки - г. Домодедово используя Приложение В СНиП "Тепловая защита зданий".


Согласно таблице город Домодедово находится в зоне 2 (нормальный климат). Принимаем значение 2 - нормальный климат.

2-й шаг. По Таблице №1 СНиП "Тепловая защита зданий" определяем влажностный режим в помещение.

При этом, обращаю внимание, в отопительный сезон влажность воздуха в помещение падает до 15-20%. В отопительный период влажность воздуха необходимо поднимать хотя бы до 35-40%. Комфортной для человека считается влажность 40-50%.
Для того чтобы поднять уровень влажности необходимо проветривать помещение, можно использовать увлажнители воздуха, поможет установка аквариума.


Согласно Таблице 1 влажностный режим в помещение в отопительный период при температуре воздуха от 12 до 24 градусов и относительной влажности до 50% - сухой .

3-й шаг. По Таблице №2 СНиП "Тепловая защита зданий" определяем условия эксплуатации.

Для этого находим пересечение строки со значением влажностного режима в помещение, в нашем случае - это сухой , со столбцом влажности для города Домодедово , как было выяснено ранее - это значение нормальный .


Резюме.
Согласно методики СНиП "Тепловая защита зданий" в расчёте условного термического сопротивления (R 0 ) следует применять значение при условиях эксплуатации А , т.е. необходимо использовать коэффициент теплопроводности λа .

Здесь можно посмотреть Протокол испытаний на теплопроводность для керамических блоков Керакам Kaiman 30 .
Значение коэффициента теплопроводности λа Вы сможете найти в конце документа.

Рассмотрим кладку внешней стены, с применением керамических блоков Керакам Kaiman30 , облицованную керамическим пустотелым кирпичом.

Для варианта использования керамического блока Kaiman30 общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 430мм (300мм керамический блок Керакам Kaiman30 + 10мм технологический зазор, заполняемый цементно-перлитовым раствором + 120мм лицевая кладка).

1 слой
2 слой (поз.2) – 300мм кладка стены с применением блока Kaiman30 0,094 Вт/м*С ).
3 слой (поз.4) - 10мм лёгкая цементно-перлитовая смесь между кладкой керамического блока и лицевой кладкой (плотность 200 кг/м3, коэффициент теплопроводности при эксплуатационной влажности менее 0,12 Вт/м*С).
4 слой (поз.5)– 120мм кладка стены с применением щелевого облицовочного кирпича (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,45 Вт/м*С.

Поз. 3 - тёплый кладочный раствор
поз. 6 - цветной кладочный раствор.

Рассмотрим кладку внешней стены, с применением КББ с утеплением, облицованную керамическим пустотелым кирпичом.

Для варианта использования КББ общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 490мм (280мм КББ + 50мм теплоизоляция + 40мм вентиляционный зазор + 120мм лицевая кладка).

1 слой (поз.1) – 20мм теплоизоляционная цементно-перлитовая штукатурка (коэффициент теплопроводности 0,18 Вт/м*С).
2 слой (поз.2) – 280мм кладка стены с примененнием КББ (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,36 Вт/м*С ).
3 слой (поз.4)– 50мм слой теплоизоляции, к примеру КавитиБатс (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,042 Вт/м*С).
4 слой (поз.3)– вентиляционный зазор
5 слой (поз.5)– кладка облицовочного кирпича
* – слой кладки облицовочного кирпича в расчёте термического сопротивления конструкции не учитывается, лицевая кладка ведётся с устройством вентиляционного зазора, и обеспечением в нём свободной циркуляции воздуха. Связано это с тем, что паропроницаемость теплоизоляции существенно выше паропроницаемости керамики.
Кладка облицовочного кирпича без вентиляционного зазора при применении фасадной теплоизоляции - не допустима!

Считаем условное термическое сопротивление R 0 для рассматриваемых конструкций.

Kaiman30

R 0Кайман30 =0,020/0,18+0,300/0,094+0,01/0,12+0,12/0,45+0,158=3,81 м 2 *С/Вт

керамзитобетонный блок

R 0КББ =0,020/0,18+0,280/0,36+0,050/0,042+0,158=2.2373 м 2 *С/Вт

Считаем приведённое термическое сопротивление R r 0 рассматриваемых конструкций.

Конструкция внешней стены в которой использован блок Kaiman30

R r 0 Кайман30 =3,81 м 2 *С/Вт * 0,98 = 3,734 м 2 *С/Вт

Конструкция внешней стены в которой использован керамзитобетонный блок

R r 0 КББ =2,2373 м 2 *С/Вт * 0,98 = 2,1926 м 2 *С/Вт

Приведённое термическое сопротивление конструкции с применением керамического блока Кайман30 выше требуемого термического сопротивления для города Домодедово (3,1363 м 2 *С/Вт.

Конструкция с применением керамзитобетонного блока с утеплением минераловатной плитой, с толщиной 50мм СНиП "Тепловая защита зданий" не удовлетворяет.



Поделиться