Споры о том, надо ли армировать кладку из газобетона, не утихают. Многие производители считают, что в этом нет нужды - во всяком случае, когда длина стен не превышает шести метров. Строители этого мнения не разделяют и убеждают своих клиентов не отказываться от армирования. Так кто же всё-таки прав? Постараемся досконально разобраться в этом вопросе.
Что такое — армированный газоблок
За последние полвека полнотелый кирпич, бывший когда-то на стройках главным, уступил место облегчённым материалам, но требования, предъявляемые к трещиностойкости кладки, остались прежними. Изначально кладки из поризованного кирпича велись на жёстких пескоцементных растворах, поэтому нормой для них стало сетчатое армирование. Что же касается блоков из ячеистого бетона, но кладка из них вплоть до конца 80-х вообще никак не армировалась. Во всяком случае, в разработанных в 1986 году (институтом имени Кучеренко) рекомендациях по применению таких стеновых материалов, указаний по армированию не было вообще.
Нужно ли армировать газобетонные блоки
В действующей ныне строительной документации рекомендации тоже весьма разноречивые. Например, в стандарте организации (СТО), разработанном Центром ячеистых бетонов, в п. 6.4.13 говорится, что в малоэтажном строительстве поэтажно опираемые стены в дополнительном армировании не нуждаются.
В СТО НААГ 3.1 от 2013 г, представлена несколько другая информация. Согласно п.2.3.11 и 2.3.12, во избежание образования трещин и их раскрытия, армирование необходимо, когда в глухих прямолинейных участках нет деформационных швов. Размещать арматуру рекомендуется в горизонтальных рядах с наибольшим шагом в 100 см по высоте. При этом площадь сечения арматуры ставится в зависимость от площади сечения кладки (не менее 0,02% от неё).
Примечание: Здесь имеется в виду стержневая арматура. Однако при переходе на тонкошовную кладку, в которой толщина слоя клея составляет не более 2-х мм, стало очевидно, что это не слишком удобно, так как штрабы приходится делать более глубокими. В связи с этим из оцинкованной стали был налажен выпуск плоских армирующих каркасов из проволоки сечением 1,5 мм, змейкой приваренной к рабочим стержням.
Особое внимание уделяется армированию оконных проёмов. Их нижняя грань должна усиливаться арматурой с минимальным сечением 5 мм (это может быть и сетка), с заведением её за вертикальные грани проёма не меньше чем на 50 см. Если рядом располагаются два окна, арматура заводится внутрь на 1/3 простенка.
Многие европейские компании, производящие газобетон, считают, что подоконная зона - единственное место, безусловно требующее армирования. Тем не менее, в стандарте, разработанном Ассоциацией производителей газобетона, говорится и о необходимости армирования других зон с возможной концентрацией напряжений.
Кроме подоконной зоны это ещё и углы проёмов, на которые опираются перемычки, угловые зоны здания, места сопряжений ячеистобетонных стен с другими видами кладки. Нормой стало и замкнутое армирование, заложенное внутрь монолитных поясов, предусматриваемых в уровне каждого перекрытия и по верхнему обрезу кладки вдоль фронтонов. А так же, с применением армирующей сетки должны выполняться все адгезионные виды отделки.
Промерзает ли армопояс в доме из газобетона
Несмотря на некоторые расхождения взглядов специалистов по поводу армирования ячеистобетонной кладки, по поводу монолитных поясов под перекрытия все единодушны. Да, их устройство необходимо, даже если перекрытие балочное. Просто в этом случае пояс может иметь меньшую высоту и армироваться не пространственным каркасом, а всего двумя рядами стержней общим сечением не меньше 150 мм². Но он должен быть.
На устройство поясов используется тяжёлый бетон с мелкозернистым наполнителем. Его коэффициент теплопроводности составляет 1,2 Вт /м*С, тогда как у газобетона он в среднем 0,17 Вт /м*С. Чем выше эта цифра, тем быстрее материал нагревается и активнее отдаёт тепло. Следовательно, ничем не защищённый армопояс будет промерзать и станет для дома тем самым местом, через которое он будет терять драгоценное тепло.
Что нужно делать для того, чтобы этого не происходило?
- Когда пояс заливается по съёмной опалубке без закладки теплоизоляционного материала, в процессе внешней отделки обязательно нужно производить утепление фасада.
- Если утеплять фасад не планируется, в съёмную опалубку лучше сразу заложить утеплитель. Он останется на виду когда щиты будут демонтированы, но в любом случае будет скрыт под внешней облицовкой.
- Как вариант, для сборки несъёмной опалубки со стороны улицы, в качестве щита может использоваться экструдированный пенополистирол толщиной 50 мм. С противоположной стороны обычно применяют газобетонные перегородочные блоки.
- Если стены толще 375 мм, перегородочные блоки можно установить с двух сторон, а к наружному изнутри установить пенопласт.
- Наиболее дорогим, но самым удобным способом устройства непромерзающего армопояса, является вариант с использованием U-образных газобетонных блоков. Изделия, предназначенные для наружных стен, имеют одну утолщённую стенку, которая и ориентируется в сторону улицы. При большой ширине лотка, в него так же можно заложить утеплитель, что позволит сэкономить на объёме бетона.
Какие ряды армировать в газобетоне
Если подытожить все, сказанное выше, перечень армируемых рядов будет таким:
- Первый ряд блоков.
- Через каждый метр кладки. При высоте блоков 250 мм, это каждый четвёртый ряд, если высота блоков 200 мм – каждый пятый.
- В подоконной зоне, с заходом в кладку на 50 см с каждой стороны.
- Под пятами перемычек, с заходом в кладку от торца на 25 см.
- Углы и зоны сопряжения стен.
- Уровень опирания перекрытий.
- Контур газобетонного фронтона под опору кровли.
Чем лучше армировать сеткой или арматурой
Теперь разберёмся, чем армировать газобетонную кладку: сеткой или арматурой. Цель армирования заключается не в том, чтобы повысить несущую способность кладки – она в этом не нуждается, а предупредить возникновение трещин и их раскрытие при деформациях и подвижках основания, или вследствие температурных перепадов.
- В проектируемых объектах варианты усиления кладки предлагаются в чертежах. Частные застройщики нередко обходятся без проектной документации, поэтому возникает необходимость подстраховаться - лучше сделать армирование везде, где можно, чем потом разбираться с проблемами. Во всяком случае, лишняя арматура вреда кладке не принесёт.
- Основным материалом, используемым для усиления кладки, изначально были и остаются стальные стержни. Как уже отмечалось, площадь их общего сечения должна составить минимум 0,02% от площади горизонтального сечения кладки. Например, высота стены составляет 3м (3000 мм), а толщина 300 мм. Это 900000 мм². Делим цифру на 100 (чтобы сократить проценты) и умножаем на 0,02. Получаем 180 мм² – общая площадь сечения арматуры.
- При армировании через каждый метр по высоте, понадобится сделать минимум 6 рядов армирования. Смотрим в таблицу подбора арматуры, и находим наиболее близкое значение для 6-рядного армирования. Это арматура диаметром 6 мм – больше можно, меньше нельзя. При увеличении высоты или толщины стены, нужно будет или увеличивать диаметр стержней, или же делать армировочные ряды более частыми.
Примечание: Калькулятора, который помог бы сделать расчёт общего количества мы не нашли, поэтому выяснять, какой расход арматуры на 1м³ газобетона, придётся вручную. Зная её диаметр, периметр стен и количество рядов армирования, это несложно.
- Вместо стальных стержней армирование газобетонных блоков можно выполнять и стеклопластиковой арматурой - композитными стержнями с профильным рельефом. Материал имеет полимерную основу в виде отверждённой смолы, армированную в массе тонкими волокнами стекла, базальта, арамида или угля. Но чаще всего применяют базальто- и стеклопластики, так как они имеют более низкую стоимость – в том числе, и по сравнению со стальной арматурой.
- Ещё одним преимуществом композитов является их более высокий, чем у стали предел прочности на растяжение. Соответственно, у них меньше коэффициенты удлинения и линейного растяжения. По этой причине там, где расчёт показывает что нужно взять арматуру диаметром 10 мм, при использовании композитных стержней их диаметр может быть уменьшен до 8 мм.
На заметку: Если судить по общей стоимости за тонну, то она у стеклопластиковой арматуры будет выше. Однако благодаря малому удельному весу материала, композитных стержней в этой тонне окажется едва ли не вдвое больше.
- Полимерные композиты в отличие от металла, не поддаются коррозии, в них отсутствует электропроводность и явления гальваники. Очень удобно, что такая арматура продаётся в бухтах большой длины, что позволяет делать меньше торцевых соединений. Что касается трудоёмкости монтажа, то тут никаких отличий нет - в обоих случаях требуется выполнять штрабирование кладки. Так что ответ на вопрос, можно ли армировать газобетон стеклопластиковой арматурой, очевиден.
- Тот же базальтопластик или стеклопластик может применяться и в виде сеток, которые изготавливают по одному стандарту со стержнями. Сетку удобнее использовать для армирования швов малой толщины, потому что при этом не нужно выбирать пазы. Сетчатые полотна так же используют для поверхностного усиления кладки – при нанесении штукатурки или приклеивании керамической плитки.
- Порвать композитную сетку практически нереально - и продольные, и поперечные нити выдерживают нагрузки на разрыв до 20 кН/м. При замораживании и оттаивании она теряет не более 10% своей прочности. Основным достоинством полимерного композита является его низкий коэффициент теплопроводности, близкий к аналогичному показателю самого газобетона.
Примечание: Для горизонтального армирования рядов можно использовать не только композитные сетки, но и металлические, которые сваривают как из проволоки, так и из стальной полосы, защищённой от коррозии цинкованием. При покупке нужно убедиться в предназначении сетки: те, которые предназначены для усиления кладки, изготавливают из более прочной стали.
Так же для армирования горизонтальных швов кладки можно использовать рулонную стальную полосу с перфорацией. За счёт малой толщины необходимости в штраблении тоже нет. Полосу крепят прямо к поверхности газоблоков двумя параллельными рядами. Толщина полосы не превышает 2 мм, поэтому она тоже подходит для тонкошовной кладки. Ею же очень удобно выполнять связь кладки основной стены с кирпичной облицовкой.
Технология армирования
Как правильно армировать газобетон, зависит от вида применяемой арматуры. Она закладывается либо в толщину растворных швов, либо параллельно им устраиваются бетонные мини-пояса в штробах сечением 2,5*2,5 см. Чаще используют второй способ, который можно считать классическим, поэтому и говорить будем в основном о нём.
Прорезать пазы можно разными способами:
- Ручным штроборезом. Пыли почти нет, но достаточно трудоёмко.
- УШМ (болгаркой). Достаточно быстро и легко, но поднимается облако пыли.
- Электрический штроборез. Работать легко, нарезка пазов производится быстро и практически без пыли, но стоит такое оборудование дорого, если приобретать его только для разового использования.
Армирование первого ряда
На стенах толщиной менее 200 мм арматура прокладывается в один ряд, на более толстых – в два ряда. Размещается арматура либо по центру кладки, либо, если рядов два, на расстоянии 60 мм от граней блоков.
После прорезки штрабы из неё требуется удалить пыль, после чего пазы увлажняют и до половины заполняют раствором. Арматуру утапливают в него, затем начинают наносить растворную постель для блоков. На глухих участках стен ряд армирования непрерывен – если длины стержней не хватает, их соединяют с нахлёстом не менее 60 см.
Армирование оконных проемов
В стенах с проёмами, армирование под ними и над ними производится вне зависимости от очерёдности ряда, и только на определённых участках: вдоль нижней границы проёма и над ним. Глубина заведения арматуры за границы проёма может рассчитываться делением ширины проёма на 3 - допустим, 250/3=84 см с каждой стороны.
Некоторые европейские производители (например Н+Н), рекомендуют вообще везде заводить арматуру не менее чем на 90 см от границ проёма. Точно так же разные источники озвучивают неодинаковые величины заведения арматуры в кладку в местах опирания перемычек – у одних минимум 20 см, у других 25. Но главное, чтобы концы таких стержней, так как они не объединяются общим обвязочным контуром, были загнуты под прямым углом и заложены в штрабы соответствующей формы. Аналогично арматура закладывается и над проёмом, перекрываемым без перемычки.
Вертикальное армирование стен
В отечественных стандартах о вертикальном армировании не говорится ничего, однако в европейских нормах такой вариант предусмотрен в обязательном порядке. Это устройство вертикальных поясов, которые должны связать верхний монолитный пояс с фундаментом. Как минимум, такое армирование предусматривается в углах зданий и в местах примыкания внутренних стен.
В отличие от горизонтального усиления, такое армирование способно увеличить несущую способность газоблочных стен в ситуациях, когда:
- дом строится на склоне;
- есть опасность схода лавин;
- значительное воздействие боковых нагрузок (ветра);
- применяется газобетон малой плотности и невысокой прочности;
- нужно усилить места опирания тяжёлых элементов;
- необходимо усиление слишком маленьких простенков между окнами;
- армируются колонны.
Выполнять вертикальное армирование наиболее удобно с использованием дырчатых блоков (О-блоков), предназначенных для формирования вентиляционных каналов. Их укладывают друг над другом, устанавливают в канал стержневую арматуру с анкеровкой в фундаменте (для чего при его заливке устанавливают закладные), и заделывают бетоном.
Если таких блоков под рукой нет, с внутренней стороны кладки вырезается вертикальная штраба, в которую закладывают один стержень диаметром 14 мм. Затем открытая часть штрабы закрывается в качестве опалубки доской, после чего производится заполнение бетоном В15. Вертикальное армирование может выполняться как высотой на один этаж, так и проходить через все этажи.
Чтобы арматура работала эффективно, она должна анкериться в горизонтальных монолитных поясах. Для этого при заливке фундамента, в местах прохождения вертикального армирования закладывают стержни Г-образной формы с ответвлением 20 см, заглубляемые в монолит минимум на 15 см.
К ним потом и приваривают вертикальные стержни, закладываемые в штрабах. Нахлёст при сварке делается не менее 40 диаметров арматуры (но не меньше 610 мм). Сверху оставляют длинные выпуски арматуры, которые так же с загибом и привариванием к каркасу замоноличиваются в горизонтальном поясе под перекрытием.
На заметку: В Европе для соединения арматуры с анкерами используют резьбовые втулки. Но у нас этот способ - как и вертикальное армирование в целом, особого распространения не получил.
Как заливать армопояс по газобетону
Ширина армопояса обусловлена толщиной стены, на обрезе которой заливается монолит. Однако ширина самой железобетонной балки может быть уменьшена за счёт толщины стенок недемонтируемой опалубки или утеплителя, устанавливаемого с внешней стороны. Кстати, прямоугольное сечение, когда балка установлена на ребро, работает на сжатие и изгиб гораздо лучше.
Высота пояса может варьироваться в зависимости от предполагаемых нагрузок, но в случае использования в качестве неснимаемой опалубки лотковых или перегородочных блоков, ориентироваться нужно на их высоту. Вариантов тут всего два: 200 или 250 мм.
Для устройства сейсмопоясов используется бетон класса В15. Если в его основе портландцемент М400, то на 1 его часть при изготовлении добавляется 4,8 частей мелкого щебня и 2,7 части кварцевого песка. При повышении марки цемента увеличивается и доля наполнителя в бетоне.
Проще всего производить заливку пояса по недемонтируемой опалубке из газобетонных блоков. Пусть сами блоки обходятся дороже щитов из доски, но благодаря им расход бетона значительно сокращается. Плотность блоков, устанавливаемых в качестве опалубки, не менее 500 кг/м³ – то есть, их марка будет D500.
Рассчитать нужное количество бетона и арматуры можно с помощью онлайн-калькулятора. Например, в качестве опалубки вы использовали U-блоки размером 600*375*200 мм. Ширина выемки у них 0,2 м, высота 0,15 м - вот это и будет сечение вашего армопояса. Перемножаем эти цифры, на общий периметр стен, по обрезу которых будет проходить монолитная балка. Например: 0,2м*0,15м*45м = 1,35 м³.
Это легко посчитать и вручную. Но калькулятор выдаёт нам сразу и необходимое количество ингредиентов, требуемое на изготовление именно этого объёма бетона: цемента М400 – 326 кг, песка 909 кг, гравия 1558 кг, воды – 224,1 л.
Рассчитать арматуру можно так же, как и для ленточного фундамента, учитывая, что продольные стержни должны иметь диаметр 12 мм, а хомуты – 8 мм.
Расценки на армопояс по газобетону
Расценки на бетонные работы в регионах варьируются, но в среднем стоимость на апрель 2020 года начинается 1000 рублей за 1 м. п. В эту цену входят такие этапы:
- Изготовление и установка опалубки.
- Устройство каркаса.
- Приготовление бетона.
- Стоимость аренды бетононасоса.
- Подача и укладка бетона.
- Демонтаж опалубки (если она съёмная).
Заключение
Армопояс является столь же ответственной конструкцией, как и фундамент, поэтому его устройство лучше доверить не просто бригаде строителей, а узким специалистам, хорошо знакомым со спецификой данных работ. При этом опытный прораб поможет вам правильно составить смету, минимизировав не только расходы, но и сроки монтажа.
