Сохраняющие тепло
Соотношение песка и цемента в рабочей смеси составляет 3:1, и при добавлении небольшого количества воды получается жёсткий пескобетон, который уплотняют ручной трамбовкой. После удаления излишков смеси форму снимают. Для стен толщиной 250 и 380 мм разработаны соответственно формы ТИСЭ-2 и ТИСЭ-3. Длина блоков — 510 мм, высота — 150 мм, что позволяет использовать блоки в комбинации с кладкой из стандартных кирпичей.Время формования одного блока — 5...7 минут, не считая времени на приготовление смеси. За час с одной формой можно выложить 7...8 блоков. Одна форма позволяет уложить один ряд блоков в день по всему периметру дома. В жаркую погоду или после введения в пескоцементную смесь пластификатора можно укладывать за день и два ряда блоков.Так как форма снизу имеет небольшие выступы, охватывающие нижний ряд блоков, поверхность стены получается относительно ровной даже у неквалифицированного строителя и её отделка может свестись к покрытию поверхности грунтом с последующей затиркой тонким слоем штукатурного раствора. Снаружи стену красят фасадной «дышащей» краской, а изнутри отделывают одним из принятых способов.Низкая себестоимость стен, возводимых по ТИСЭ, связана с отсутствием в строительном цикле готовых изделий, высокой степенью пустотности блоков, возможностью сооружения стен неквалифицированными исполнителями, в том числе силами самих застройщиков. Прочность стеновых блоков и универсальность оснастки ТИСЭ позволяют применять технологию практически для любых зданий, возводимых в условиях индивидуального строительства вне зависимости от их размеров, этажности и выбранных перекрытий.
Теплоизоляция стен.
Утепление стен, возводимых по ТИСЕ, до недавнего времени сводилось к расположению слоя утеплителя снаружи под внешней отделкой или изнутри — под внутренней отделкой. Такие схемы расположения утеплителя на несущей стене не являются чем-то новым в строительстве и в особых комментариях не нуждаются. Отметим только, что теплоизолирующие свойства таких стен определяются толщиной и типом утеплителя.Расположение утеплителя под внешней отделкой является более предпочтительным решением. К сожалению, в обоих вариантах затраты труда и средств, связанные с утеплением и отделкой могут превысить затраты на возведение стен и не позволяют в полной мере ощутить экономический эффект от внедрения ТИСЭ.Более перспективным оказалось возведение тёплых стен с заполнением пустот формуемых блоков утеплителем. На этом направлении поиск решений сводился к борьбе с «мостиками холода», то есть к разрыву или ослаблению поперечных стенок стеновых блоков, по которым проходили основные потери тепла при засыпном варианте «теплых» стен.При возведении стен с опалубками ТИСЭ-2 центральную — наиболее массивную перемычку — можно разрушить с помощью пробойника — деревянной лопатки толщиной около 25 мм с заострённым наконечником, обитым жестью. Таким приспособлением центральную перемычку рассекают на завершающей стадии формования стенового блока, то есть непосредственно перед распалубкой.Но и в этом варианте есть ограничения. Два «мостика холода» (торцевые стенки блока) все же остаются. Поэтому дальнейшее повышение эффективности утепления может идти или через выбор более совершенного утеплителя или через увеличение его объёма.Применение опалубки ТИСЭ-3 позволяет увеличить толщину (объем) слоя утеплителя почти в 1,5 раза. При возведении стен с опалубкой ТИСЭ-3 разрыв центральной перемычки можно осуществить таким же пробойником, о котором уже шла речь (рис. За). Существенно ослабить потери тепла также можно, заполнив часть центральной перемычки (при формовании блока) «теплым» бетоном, смешав песчано-цементную смесь с керамзитом (рис. 36).Также хорошие результаты даст использование съёмной или несъёмной вставки толщиной 50...70 мм (рис. Зв). Несъёмную вставку вырезают из пенополистирола, а съёмную, удаляемую при распалубке, можно изготовить из дерева. Чтобы вставки не мешали продольному штырю формы, их закладывают с некоторым смещением от центра.Все эти варианты «теплых стен» с заполнением пустот утеплителем достаточно просты, но и они имеют определенные недостатки. В этих схемах ещё остаются «мостики холода», отчего утеплитель не может работать на все 100%.В южных регионах России с мягким климатом, где требования к теплоизоляции ограждающих конструкций не такие высокие, как в средних широтах, эти варианты утепления стен, возводимых с оборудованием ТИСЭ, находят широкое применение (см.таблицу). Просматривая таблицу, можно заметить, что теплоизоляция стен с «мостиками холода» слабо зависит от эффективности теплоизоляции и что КПД использования утеплителя в этих вариантах стен — не более 20%.При возведении подобных стен в суровых климатических условиях, кроме ограниченных возможностей по теплоизоляции, возникает и другая проблема, связанная с разным температурным расширением внешней и внутренней частей стены. Так, при длине стены в 8 м и при разности температур в 50°С (+20°С — внутри и -30°С — снаружи) разница температурных деформаций внешнего и внутреннего слоев стены составляет около 3 мм в каждую сторону. При такой разнице деформаций перемычки стеновых блоков могут лопнуть, вызывая расслоение и разрушение стены. Только горизонтальное армирование стен дорожной стеклянной сеткой в какой-то мере спасает ситуацию (сетку располагают по стене от углов на 1... 1,5 м через 3...5 рядов стеновых блоков). Всё это заставило изменить направление поиска конструкции теплых стен с засыпным утеплителем.
Трёхслойные стены
Около четырёх лет назад автору пришла мысль возводить с помощью опалубок ТИСЭ-3 трехслойные стены с повышенными теплоизолирующими характеристиками, где жёсткие перемычки заменены на гибкие связи. При этом способе возведения стен пустотообразова-тели опалубки ТИСЭ-3 следовало просто повернуть на 90° (рис. 4а). В таком положении прямоугольные пустотообра-зователи перекрывают почти всю длину формы, располагаясь с зазором в 10 мм и с образованием двух полостей шириной 110 мм и 90 мм.
Таким образом, в объёме формы можно получить два сплошных стеновых блока, расположенных на расстоянии 180 мм друг от друга. На завершающем этапе формования в зазор между пустотообразователями заводят гибкую связь, соединяющую оба блока. Гибкую связь внедряют в раствор под углом. При этом направление наклона гибких связей от ряда к ряду меняют (рис. 46). Таким образом, возведённая трехслойная стена представляет собой комплекс из двух бетонных стенок толщиной 110 (внутренняя несущая часть) и 90 мм (наружная часть), соединённых гибкими связями, которые образуют решётку своеобразной пространственной фермы. Внутреннее пространство шириной 180 мм заполняют утеплителем.
Для образования полноценной ферменной конструкции гибкие связи должны обладать достаточной прочностью и коррозийной устойчивостью. Если гибкие связи делают из стальных прутков, то их диаметр должен составлять 5...6 мм, законцовки должны быть загнуты(рис. 4в), а поверхность покрыта цинком, гудроном или битумом. Гибкие связи диаметром около 6 мм и длиной 350 мм могут быть изготовлены из пластика с использованием базальтовых волокон, стойких к цементному раствору. Законцовки пластиковых связей делают загнутыми, расширенными или же покрывают их крупнозернистым песком, чем обеспечивают надёжность их заделки в бетонном массиве стеновых блоков. Схема действия сил в такой трехслойной конструкции достаточно проста. На внутреннюю стенку толщиной 110 мм приходятся все основные нагрузки от перекрытий и крыши. Чтобы воспринимать эти нагрузки, не теряя устойчивости, внутренняя стена должна удерживаться внешней стенкой через гибкие связи. Но более правильно будет сказать, что внутреннюю стену от потери устойчивости удерживает ферменная конструкция, в которую она сама же и входит составной частью.Подобные ферменные конструкции уже применяют при возведении стен. Некоторым прототипом подобной схемы можно считать технологию, разработанную западными компаниями и реализуемую на территории России под товарным знаком «Домостроительная система «Русская стена». Суть этой разработки — в сборке основы дома (стен и перекрытий) из панелей заводского изготовления, каждая из которых представляет собой плиту экструдированного пено-полистирола, армированную с двух сторон сетками из проволоки. В таком положении сетки соединены прутками из нержавеющей стали, пересекающими утеплитель под углом. Строительство дома в этом случае сводится к его сборке из таких панелей с последующим нанесением на сетки панелей торкрет-бетона. Толщина нанесённого слоя должна быть около 50 мм с каждой стороны панели.Как и любая другая, трехслойная стена предусматривает оризонтальное армирование. Для этой цели можно применить так называемую дорожную сетку из стеклянных волокон в битумном связующем (ТУ.2296-041-00204949-96). Её выпускают в рулонах шириной 1 м и длиной 75...80 м. Прочность сетки на разрыв — 4 т на 1 м. Преимуществ у такой сетки много: она удобна в транспортировке и в работе (компактна, легко раскраивается простыми ножницами, без «волны» ложится на кладку), не создаёт «мостиков холода», не ржавеет, не экранирует естественное магнитное поле Земли. Кроме того, сетка предотвращает проседание утеплителя.На один этаж стены закладывают три ряда такой сетки шириной 33 см на следующих уровнях: на один ряд блоков ниже оконного проёма, посередине оконного проёма и над надоконной перемычкой. Такое расположение сеток не даёт развиваться случайным трещинам, как правило, начинающимся от углов проёмов.Улучшить сцепление сетки с кладкой стены можно, формируя на поверхности стеновых блоков углубления. Их выдавливают рукояткой поперечного штыря при формовании стеновых блоков непосредственно перед подъёмом формы. Перед укладкой сетки полость стены заполняют утеплителем.
Выбор утеплителя
Теплоизолирующие свойства трехслойной стены зависят в первую очередь от утеплителя. Если он достаточно эффективен, стена способна превысить европейский — более жёсткий — уровень энергосбережения.Разумеется, чем утеплитель легче и ниже его теплопроводность, тем теплее стена. Выбирая утеплитель, приходится учитывать его цену, не забывая и об экологической безопасности материала, его долговечности, возможности восстановления, а также о том, как он «дружит» с грызунами или насекомыми, подвержен ли он гниению и насколько пожаробезопасен.Выбирая утеплитель, не следует забывать, что в дальнейшем основные расходы по эксплуатации дома будут связаны, как правило, с отоплением, а относительная стоимость утеплителя в общей стоимости дома составляет всего несколько процентов. Так что не стоит экономить на утеплителе, если вы строите капитальный дом с большим сроком службы и, тем более, не предполагаете подключение дома к магистральному газопроводу.Как видно из таблицы, наиболее высоким сопротивлением теплопередаче при сравнительно невысокой цене обладает пеноизол. Кроме того, он имеет хорошие показатели по пажаробезопасности и стойкости к гниению. Его, правда, нельзя отнести к абсолютно экологически чистым материалам но изоляция пеноизола от жилых помещений бетонной стенкой толщиной 11 см со шпаклевочным покрытием позволяет рассматривать его в качестве перспективного теплоизолирующего материала трехслойной стены.
Пеноизол можно приобрести и в виде отходов, затаренных в полиэтиленовые мешки. Отходы уплотняют в стене и проливают водой из лейки (влажный утеплитель лучше уплотняется). Влага из пеноизола уходит сравнительно легко, одновременно обеспечивая хорошее созревание бетона возводимых стен.
После высыхания пеноизол разбухает, обеспечивая хорошую полноту заполнения. Работать с пеноизолом следует в респираторе. Срок службы этого утеплителя — не менее 50 лет. Кроме того, пе-ноизольную изоляцию несложно восстановить через отверстия 040 мм, просверленные во внешней стенке ниже арматурной сетки с шагом около 0,7 м. Поэтому можно говорить о длительном сроке службы стен (больше 150 лет), задаваемом долговечностью бетонных конструкций. Трехслойную стену можно также заполнять минватой или иными волокнистыми материалами.
Паропроницаемость
Трехслойная стена, возводимая по ТИСЭ, «дышит», создавая в доме комфортные условия. Правда, когда говорят, что «стена дышит», то подразумевают не воздухопроницаемость, а паропроницаемость стены. По нашим наблюдениям, да и по справочным данным, такой материал, как пескобетон, хорошо впитывает и отдает влагу, помогая создать в комнатах комфортные условия. Существуют рекомендации, касающиеся паропроницаемости трехслойных стен.Например, чтобы в утеплителе не накапливалась влага, паропроницаемость внешней стены должна быть выше внутренней не менее чем на 20%. Чтобы не ухудшить это соотношение, отделка трёхслойных стен снаружи должна включать только её затирку штукатурным раствором и покрытие фасадной краской. С внутренней стороны штукатурный слой желательно зашпаклевать, после чего стену можно покрасить, оклеить обоями или обложить керамическими плитками. В такой стене в зимнее время влага, возникающая в «точке росы», диффундирует в зону с меньшей влажностью (наружу), собирается в виде инея на поверхности стены и испаряется без перехода в жидкое состояние (возгоняется). Кстати, стена бревенчатого дома на морозе ведет себя почти так же.
Экономика стен
Как правило, выбирая ту или иную технологию возведения стен, застройщик ориентируется в первую очередь на её стоимость и теплизолирующие свойства.Оценивая «экономику» трехслойных стен возводимых с опалубкой ТИСЭ-3, следует обратить внимание на отсутствие ощутимых затрат труда и средств, связанных с отделкой. Возможность восстановления утеплителя на любом этапе эксплуатации строения дает возможность оценивать долговечность возведенной стены, соразмерную с долговечностью бетона. В перспективе, это существенная статья экономии средств.Возможность возведения стен и их отделки своими силами без помощи квалифицированных исполнителей позволит почти вдвое сократить её себестоимость. Для примера приведу стоимость дома размерами 7,5x8,5 м в два этажа, построенного автором. Расчёт затрат выполнен исходя из современного уровня цен на стройматериалы (на март 2007 г. с учетом доставки).Внешние стены дома — трёхслойные. Высота потолков обоих этажей — 2,55 м. Потолок помещений второго этажа выполнен с боковым скосом под скаты крыши (начало скоса — 1,65 м от пола). Девять окон дома с общей площадью проёмов в 17 м2 выполнены с двухкамерными стеклопакетами (три стекла). Общая площадь внешних трехслойных стен (за вычетом 9 оконных и одного дверного проёмов) — около 190 м2.Общая стоимость материалов на стены составила 137 тыс. руб. при использовании пеноизола в качестве утеплителя. При замене пеноизола на керамзит общая стоимость материалов на стены может увеличиться до 173 тыс. руб (с более подробной калькуляцией по этому дому можно познакомиться в моей статье «Капитальный — качественно и недорого» в журнале «Советы профессионалов» №5 за 2006 год).Но основную экономию трёхслойная стена даст в процессе эксплуатации, когда отопление дома не будет «сотрясать» семейный бюджет. Эта экономия особенно ощутима для капитальных строений с большим сроком службы.Ограждающие конструкции дома с трёхслойными стенами ТИСЭ позволяют рассчитывать на возможность отопления в самом экономном режиме — почти «от свечки». Надежность и долговечность отделки стен также скажутся на экономии труда и средств.