Технология строительства домов из бетона. Монолитный керамзитобетонный дом своими руками
Заказывая строительство собственного дома, неизменно возникает вопрос, из какого материала сделать стены. Обычно материалами для возведения домов были либо дерево, либо камень (кирпич, бетонные и керамические блоки). И при выборе руководствовались следующим – деревянные дома теплее, легче, они дышат, однако слишком хорошо горят. Каменные дома более долговечны, надежны, но слишком тяжелые и холодные.
Схема пенобетонных кладок.
Между тем, технологии строительных работ на месте не стоят, и сейчас появилось множество новых стройматериалов, новых способов строения зданий. Одним из таких новшеств является технология монолитного возведения домов. Именно она стала стандартом строительства в последнее время, и применяется при сооружении современных домов, так как скорость выполнения работ в несколько раз превосходит скорость работ привычными методами.
Само строительство в корне отличается от возведения домов из лесоматериалов, железобетонных изделий и кирпича. Упрощенно возведение здания по такой технологии заключается в следующем: прямо на фундаменте будущего дома монтируются опалубки по контуру стены или, например, колонны, куда устанавливается арматура и заливается бетон. Когда бетон затвердеет, опалубка демонтируется, и получается готовая часть стены или колонны.
Грубо говоря, заливные дома – это дома из бетона, покрывающего «скелет» из арматурной сетки.
Построить дом по этой технологии можно двумя способами: делая стены полностью литыми или комбинируя монолитный каркас с простенками из пустотелых блоков. Конечно, такое сооружение – сложная конструкция, ее крепость и устойчивость зависят от правильного инженерного расчета. Когда дом делается полностью литой, то опалубка делается по периметру всего дома, оставляя места для входных и межкомнатных дверей, а затем (на уровне окон) и для оконных проемов.
Новый тип строителсьтва
Схема стены из заливного пенобетона.
Как обычно, под строение нужно сделать фундамент. Здесь также делаем его, но опять-таки в зависимости от грунта, его надо делать на 20-30% шире и глубже, чем при строительстве кирпичного дома.
Теперь к арматуре каркаса фундамента по углам и в местах соединения простенков надо вязальной проволокой прикрепить следующие каркасы из арматуры (сделав их выше уровня заливки) и залить их бетоном.
При комбинированном строительстве заливаются бетоном колонны нужной высоты (размером 40х40 см), на концах которых оставляют выступающие части арматуры для изготовления каркаса перемычек. В этом случае перемычки (их размер тоже 40х40 см) будут, как бы, висеть в воздухе, и получится бетонный каркас. Промежутки можно заложить пенобетонными блоками, кирпичом или залить опилкобетоном (состав для заливки стен готовится из смеси опилок, цемента и песка в пропорции 1:2:6, строители-практики рекомендуют вместо опилок использовать крупную щепу, пропитанную известковым раствором).
Если задумано строительство второго этажа, то продолжаем делать все аналогично, только перемычки на оконных и дверных проемах при ширине 40 см, будут иметь высоту 20 см. По сейсмоустойчивости и несущей способности такая конструкция будет соответствовать строительным нормам.
По завершению этих работ, можно приступать к установке крыши и внутренней отделке помещения. Бетонные перемычки позволяют устанавливать плиты перекрытия, так как они очень прочные. Снаружи такой дом требует декоративной отделки.
Причины использования
Определяя целесообразность применения технологии строения заливного дома, следует сопоставить ее преимущества и недостатки.
Схема теплоблока.
Как и любая технология, монолитное домостроение имеет свои проблемы. Прежде всего, погодные условия, создающие некоторые трудности при производстве конструктивных элементов, особенно, при отрицательных температурах в зимнее время. Химическая активность воды, содержащейся в растворе, приводит к затвердению бетона. Повышение температуры увеличивает активность воды, при понижении температуры она падает, что замедляет процесс затвердения. При морозе вода замерзает и увеличивается в объеме, нарушая структуру бетона и снижая его прочность, а это, в свою очередь снижает морозостойкость и водонепроницаемость всего здания. Следовательно, строить заливной дом разумнее летом, когда температура воздуха более стабильна.
Данная технология требует привлечения к работе профессиональных мастеров. Да и сами технологические процессы (установка арматуры, монтаж опалубки, заливка бетона) очень трудоемкие и дорогостоящие (если сравнивать с кладочными работами). К тому же длителен процесс заливки бетона, на его полное затвердение требуется 28 дней. В то же время, кирпич стоит дороже бетона, тем более, что есть возможность снизить затраты на материал при помощи самостоятельного приготовления бетонной смеси. Отсюда вывод: строительство заливного дома обойдется дороже, чем сооружение деревянного сруба, но дешевле возведения классического кирпичного строения.
Неоспоримые плюсы
Используя данную технологию, внутренние помещения можно распланировать, не делая акцента на несущие стены, так как несущими являются наружные стены. Можно делать разную высоту потолка в разных комнатах, применять широкие межкомнатные проемы или арки, формировать любые криволинейные фигуры, что позволяет архитекторам создавать уникальные образы зданий. На монолитных стенах практически нет швов, отсюда отсутствие проблем с их герметизацией. Как следствие, повышение звукоизоляции и пыленепроницаемости. Так как несущий каркас способен выдерживать различные нагрузки, есть возможность возведения зданий различной этажности и назначения.
Поскольку бетон является хорошим проводником тепла, заливные дома долго прогреваются. Используя наружные утеплители, можно не только устранить эту проблему, но и превратить ее в преимущество: аккумулируя в своих стенах тепло, он будет долго остывать, а летом держать прохладу. До сих пор лишь саманные постройки владели такой способностью.
К достоинствам монолитной технологии строительства можно отнести ее долговечность (инженерные расчеты доказывают 150-летний эксплуатационный срок) и отсутствие рисков обрушения за счет того, что нагрузка распределена равномерно по всему каркасу здания. Помимо прочего, бетон не обладает токсичностью и безопасен для человека.
Для заливки приготовленной на стройплощадке смеси керамзитобетона можно использовать съемную переставную опалубку, например, из фанеры толщиной 8-12 мм. Керамзитобетонная смесь достаточно легкая и жесткая. Поэтому от опалубки не требуется такой прочности и герметичности , как для обычного бетона.
Для защиты опалубки от увлажнения и увеличения её долговечности, поверхность листов покрывают полиэтиленовой пленкой.
Противоположные стенки опалубки перед заливкой бетона скрепляют металлическими шпилькам или скобами с дистанционными распорками, которые задают толщину стены.
Для армирования стен лучше всего применять стеклопластиковые арматуру и сетку, так как крупнопористый бетон плохо защищает стальную арматуру от коррозии.
Монолитная стена в несъемной опалубке
Для устройства монолитных стен из крупнопористого керамзитобетона удобно использовать различные виды несъемной опалубки. Например, опалубку в виде кирпично-бетонной анкерной кладки.
Она представляет собой две параллельные кирпичные стены толщиной 0,5 кирпича, в пространстве между которыми укладывают крупнопористый керамзитобетон. Тычковые кирпичи выступают внутрь кладки в бетон в шахматном порядке через 2-4 ряда и являются своего рода анкерами, соединяющими бетон и кирпич в единую конструкцию (рис. 1).
Внутренюю стенку кладки иногда делают из перегородочных керамзитобетонных или гипсовых блоков шириной 100-200 мм . Для соединения в единую конструкцию кирпичных стенок и бетона, вместо выступающих тычковых кирпичей, используют стекло- базальтопластиковые связи, металлическую кладочной сетку с антикоррозийным покрытием или петли из нержавеющей стали.
Расстояние по вертикали между связями не более 500-600 мм . Суммарная площадь сечения гибких стальных связей должна быть не менее 0,4 см² на 1 м² поверхности стены. Сечение полимерных связей устанавливается из условия равной прочности стальным связям.
В качестве внутренней стенки опалубки удобно использовать листы и плиты: цементно-стружечные плиты (ЦСП), влагостойкие гипсоволокнистые (ГВЛВ) или гипсокартонные (ГКЛВ) листы в два слоя, общей толщиной 20-30 мм .
Листы крепят на каркас из оцинкованного металлического профиля или деревянных брусков. Дерево при контакте с крупнопористым керамзитобетоном не увлажняется.
Каркас внутренней облицовки — опалубки соединяют с кирпичной кладкой наружной облицовки металлическими скобами из нержавеющей или оцинкованной стали. В этом варианте внутренняя поверхность стены требует минимальной подготовки для чистовой отделки, Рис.2.
Крупнопористый керамзитобетон обладает хорошей паропроницаемостью. Для исключения накопления влаги в стене необходимо, чтобы слой внутренней облицовки имел сопротивление паропроницанию выше, чем у наружной облицовки.
В крупнопористом керамзитобетоне большое количество открытых пор делает стены из этого материала достаточно воздухопроницаемыми (продуваемыми). Наружные стены из керамзитобетона обязательно защищают от продувания снаружи и изнутри облицовкой материалами с низкой воздухопроницаемостью или толстым слоем штукатурки.
Приготовление крупнопористого керамзитобетона
Крупнопористый керамзитобетон готовят на стройплощадке непосредственно перед заливкой в опалубку. Для этого лучше использовать специальный смеситель-капсулятор. Неплохие результаты получаются и при использовании обычных бетономешалок с принудительным перемешиванием смеси движущимися лопастями.
Бетономешалки гравитационные, в которых перемешивание происходит за счет падения смеси ингредиентов под действием собственного веса при вращения барабана, для приготовления крупнопористого керамзитобетона не подходят.
Для приготовления бетона используют керамзитовый гравий, цемент, воду и добавки, увеличивающие вязкость смеси, смачиваемость керамзита и адгезию цементного молочка к заполнителю.
Увеличение расхода цемента в керамзитобетоне приводит к повышению прочности, но одновременно к увеличению объемного веса керамзитобетона. Поэтому, чтобы получить достаточно прочный и легкий бетон при малом расходе цемента необходимо применять портландцемент высокой марки, не ниже 400.
Модификация цементного раствора полимером повышает прочность при изгибе, а также прочность сцепления между заполнителем и вяжущим, без снижения общей пористости. В качестве полимерной эмульсии используют стирол-акриловый эфир (SAE) или сополимер бутадиен-стирол (SBR). Частные застройщики часто добавляют в раствор более доступный клей ПВА.
Для повышения подвижности и удобоукладываемости смесей крупнопористого бетона применяются поверхностно-активные добавки (жидкое мыло), а для ускорения твердения уложенной бетонной смеси применяется хлористый кальций как отдельно, так и совместно с поверхностно-активными добавками.
Расходы цемента, заполнителя, добавок и воды уточняют пробными замесами с изготовлением из них контрольных кубиков. Оптимальным считается расход цемента, при котором разрушение образца крупнопористого керамзитобетона происходит как по контактам гранул, так и по самим гранулам.
Загрузку бетономешалок при приготовлении крупнопористого бетона рекомендуется производить в следующем порядке:
Cначала загружаются гранулы заполнителя — керамзита, добавляется 2/3 потребного на замес количества воды, полимерные добавки и после кратковременного перемешивания (1-2 мин ) загружается цемент и остальное количество воды.
Наименьшая продолжительность перемешивания составляющих бетонной смеси, считая с момента загрузки всех материалов в барабан и до начала выгрузки смеси из него, ориентировочно (до уточнения на пробных замесах) принимается 4-5 мин .
Правильно подобранная по составу и приготовленная бетонная смесь характеризуется:
- однородностью и равномерным обволакиванием зерен заполнителя цементным тестом;
- отсутствием стекания цементного теста с зерен заполнителя при укладке бетонной смеси;
- нерасслаиваемостью бетонной смеси при транспортировании ее и при укладке.
При приготовлении крупнопористого бетона точность дозировки (по весу или при необходимости по объему) составляющих установлена: для цемента, добавок и воды- ±1% и для заполнителей - ±2%. Необходимо постоянно, при каждом замесе, контролировать качество бетона по указанным выше критериям.
Приходится часто корректировать количество воды в замесе при малейшем изменении влажности керамзита. Наемные строители, как правило, не имеют опыта и не горят желанием возиться с таким «капризным» бетоном. Качество бетона в их исполнении может оказаться никудышным.
Посмотрите видео, в котором автор рассказывает о своем опыте приготовления крупнопористого керамзитобетона:
На видео — процесс приготовления крупнопористого керамзитобетона в бетономешалке Б-180. Последовательность такова — сначала «ополаскиваем» бетономешалку от предыдущего замеса. Затем загружаем в бетономешалку воду с добавками (жидкое стекло+ПВА+жидкое мыло). Далее засыпаем керамзит и мешаем до небольшого вспенивания, и затем эта «пенка» гасится добавлением цемента, при необходимости добавляем совсем немного воды, и перемешиваем до готовности (до блеска смеси).
Рецепт крупнопористого керамзитобетона от автора видео: цемент из расчёта 120 кг на 1 м 3 керамзита, добавки (клей ПВА + жидкое стекло) из расчёта 4 л каждого компонента на 1 м 3 керамзита, жидкое мыло примерно 2 л. и вода. Воды добавляем совсем немного, до «блеска» смеси. Добавление ПВА в бетонные смеси существенно повышает адгезию компонентов и создает дополнительный запас прочности. ПВА улучшает свойства бетонных растворов, повышает пластичность, увеличивает прочность.
Укладка бетонной смеси в формы производится слоями — по 20-30 см с равномерным уплотнением каждого слоя.
Для крупнопористого бетона серьезное значение имеет вопрос о способах его уплотнения. Уплотнение крупнопористого бетона производится с применением кратковременного вибрирования наружными (на бортовой оснастке) вибраторами. Время вибрирования, как правило, не должно превышать 10-15 сек , с тем чтобы не вызывать стекания цементного теста с поверхности заполнителя. Допускается также уплотнение с помощью легкого трамбования или штыкования, главным образом в углах и по периметру опалубки.
Теплоизоляционно-конструктивный керамзитобетон для несущих стен дома должен иметь прочность при сжатии не менее 15 кг/м 3 для одноэтажных, не менее 25 кг/м 3 для двухэтажных, и не менее 35 кг/м 3 для трехэтажных зданий.
Прочность бетона на сжатие растет с увеличением расхода цемента и уменьшением размера гранул , но ограничивается прочностью гранул керамзита.
Для приготовления конструкционного бетона с высокими теплоизоляционными свойствами необходимо использовать гранулы фракции 10-20 мм легкого керамзита с объемным весом 250-350 кг/м 3 , не более. В результате получим крупнопористый керамзитобетон плотностью 450-650 кг/м 3 .
Сопротивление теплопередаче наружной однослойной стены дома из такого керамзитобетона будет соответствовать современным нормам для Московского региона при толщине стены 350-450 мм
без дополнительного утепления.
К сожалению, на большинстве заводов в России выпускается тяжелый керамзит
, с объемным весом более 400 кг/м 3
— зависит от состава глины, используемой для изготовления гранул. Стены из керамзитобетона с такими гранулами для соответствия нормам теплосбережения нуждаются в дополнительном утеплении.
Автор видео строит дом из крупнопористого керамзитобетона (КПКБ) с помощью несъёмной опалубки снаружи и скользящей опалубки внутри. Керамзит использовался фракции 10-20 мм . В качестве несъемной опалубки снаружи используется цементностружечная плита ЦСП.
Выполнялось горизонтальное армирование стен стальной кладочной сеткой через каждые 0,5 — 0,6 м . по высоте. Проемы над окнами армировались пространственным каркасом из арматурной стали.
Толщина внутренних монолитных стен 0,25 м ., наружных — 0,4 м .
Теплоизоляционный керамзитобетон
Для получения теплоизоляционного керамзитобетона с малым объемным весом можно использовать керамзит наиболее крупных и легких фракций (20-40 мм и более), Объемный вес такого керамзита достигает 150-200 кг/м 3 . Из него получают крупнопористый керамзитобетон с объемным весом 350-400 кг/м 3 и пределом прочности при сжатии до 10 кг/см 2 .
Такой керамзитобетон можно применять как влагостойкий дренирующий утеплитель для утепления горизонтальных покрытий, перекрытий, полов, отмостки, как внутри, так и снаружи помещений.
Крупнопористый беспесчаный бетон на щебне или гравии
 |
| Рис.4. Стена из крупнопористого бетона на щебне. |
Крупнопористый бетон можно приготовить на других заполнителях, например, на обычном щебне. Применение щебня в виде крупного заполнителя позволяет построить дешевые стены малоэтажных домов. Расход цемента для изготовления такого беспесчаного бетона значительно ниже, чем для обычного бетона..
На рис. 4 приведено фото несущей стены строящегося коттеджа из крупнопористого бетона на доломитовом щебне (расход цемента 130 кг/м 3 ) с прочностью бетона стены на сжатие около 90 кг/см 2 . Правда, такая стена потребует дополнительного утепления.
Беспесчаный бетон на щебне хорошо дренирует воду. Из такого бетона удобно делать дренирующие покрытия парковочных площадок при благоустройстве участка. Воды на таких площадках не будет.
Каждая гранула заполнителя в бетоне покрыта оболочкой из цементного камня. Благодаря этому бетон имеет очень низкое водопоглощение, около 1%. Вода в таком бетоне не задерживается и не впитывается заполнителем. Благодаря этим свойствам бетон имеет очень высокую морозостойкость.
Прочность беспесчаного бетона можно повысить до класса В25, но не более. Для этого увеличивают расход цемента.
Приготовить такой бетон можно только на стройплощадке. При перевозке в миксере такая смесь расслаивается.
Статьи на эту тему:
Еще статьи на эту тему
В России традиционным материалом для строительства жилья с незапамятных времен служило дерево. Только в крупных городах своими руками возводили дома из камня. Строительные технологии последних десятилетий предложили много эффективных материалов для возведения долговечного, комфортного жилья. Сегодня считается очень продуктивным во всех отношениях построить дом из монолитного керамзитобетона.
Прочны и хорошо держат тепло в объекте. Строительство жилья своими руками обходится в несколько раз дешевле, нежели из кирпича, газобетона и другого материала. Такой дом абсолютно экологически инертный и не представляет никакой угрозы для жизни человека. Объем работы на возведении жилья небольшой, что положительно сказывается на сроках строительства. Поэтому возводить керамзитобетонный дом сегодня не только модно, но и экономически выгодно. Монолит капитальных конструкций одолеть под силу двум-трем работникам, которые не имеют даже специального строительного образования.
Инженерный расчет
Строительство облегченного жилья требует точного инженерного расчета. Это касается фундамента, толщины блоков, плотности материала и так далее. Стены будут теплыми и безопасными, если материал получится при его производстве достаточно крепким. Чтобы керамзитобетонный объект получился именно таким, необходимо приблизить технологию производства блоков к промышленному уровню.
Всегда ли это удается при производстве своими силами? Это зависит от желания застройщика соблюдать технологию отлива. Если требуется дополнительная прочность керамзитобетона, то в замес вводят опилки, золу, хлорид кальция и другие наполнители.
Приведем пример. По расчету плотности блоков она должна достичь значения 1000 кг/куб. м. Для этого необходимо приготовить замес, в который должно войти 720 кг керамзита, 250 кг цемента, 150 л воды. Многие, чтобы повысить прочность блоков, добавляют песок. Но это отрицательно сказывается на состоянии тепловой изоляции дома. Поэтому и замена керамзита, цемента на песок нецелесообразна, поскольку существенно понижается качество жилья. Это обстоятельство должно учитываться.
Технологическая последовательность
Строительство жилья начинают с сооружения фундамента. Под керамзитобетонный коттедж достаточно соорудить легкую ленточную главную опору объекта, поскольку керамзит сам по себе очень легкий материал. Такой не окажет большого силового давления на грунт. Можно сознательно уменьшить давление на фундамент, если рассчитать эффективную нагрузку блоков на него. Обычно многие специально делают стены более широкими, тем самым снижая силовую нагрузку.
Когда фундамент дома будет сооружен, приступают к заливке капитальных несущих ограждающих конструкций. Производство монолитного каркаса осуществляется следующим образом. Керамзитобетонный остов получается особенно прочным при условии, что будет соблюдена следующая пропорция. Для заливки таких блоков потребуется одна часть цемента, в два раза больше песка, три части керамзита.
Порядок создания замеса простой. Наполнитель помещают в воду, замешивают своими руками или с помощью агрегата, после добавляют цемент, песок и другие составляющие. Остается дождаться, когда цемент схватится.
Для возведения стены нужно соорудить специальную опалубку. Это может быть сплошная по периметру дома опалубка или отдельные формы. В них при создании блоков легко создать оригинальную поверхность.
Здесь не требуется спецтехника, все можно осуществить своими руками.
Для производства декорированного керамзитобетона в наружную часть формы интегрируют гальку, средний по размерам природный камень и так далее. После формирования блоков их внешняя сторона получается рельефной. Такие стены смотрятся особенно эстетично. Камни и другой закладной материал разукрашивают краской в нужный цвет. Фасад стены смотрится настолько уникально, что не останется незамеченным.
Преобладающая часть людей, которые строились с помощью керамзитобетона, оформляют различные вставки с помощью данного материала. Например, блоки красят специальными цветными смесями. Распространена практика фонового оформления керамзитобетона путем интегрирования в массив цветного стекла, керамической плитки и так далее.
Другие методы возведения дома
При помощи опалубки, используя керамзитобетонный материал, можно придать зданию различную геометрическую форму . Для этого необходимо создать соответствующий план фундамента дома.
Руководствуясь своими знаниями, практикой, применяя фантазию, нетрудно задать прямолинейность или сложную конфигурацию. В любом случае стены объекта повторят профиль фундамента, строительство которого выполняется легко.
После того как главная опора дома будет построена, необходимо обдумать, как быть дальше. Практика свидетельствует, что стены возводятся не по чистому фундаменту. Его поверхность должна быть заложена кирпичом тычковым рядом, и после изоляции на него можно начинать укладку блоков. При помощи кирпича можно задать ширину стены. В зависимости от нее, нетрудно формировать керамзитобетонный материал.
Возводить ограждающую конструкцию лучше из блоков. Но в некоторых случаях применяют сплошную керамзитобетонную заливку. Это зависит от желания хозяина будущего дома.
Сохранение вертикальности стен
Человек, который не имеет хотя бы базового строительного образования или навыков, должен научиться возводить монолитные стены строго вертикально. Особенно при укладке керамзитобетона. При самостоятельном возведении стены доверять глазам не стоит. Они обязательно подведут. Следует воспользоваться теодолитом или нивелиром. При укладке блоков эти инструменты можно игнорировать. Завершить монтаж блоков легко, используя обычный строительный отвес. В этом случае дом получится прямой, а не кривобокий.
Приготовление керамзитобетона
Ничем не отличается от производства щебеночного бетона. Обе смеси подвижные, которым при помощи опалубки можно придать любую геометрическую конфигурацию. Например, керамзитобетонный эркер нисколько не хуже возведенного из обычного бетона. Хотя керамзитобетонный материал своими руками готовить легче.