Экологичные стройматериалы на основе деревобетонов

Экология потребления. усадьба: Для того чтобы гарантировать безопасность строения для жильцов — как повседневную, так и в экстремальных ситуациях, каждый из использованных материалов должен иметь самые высокие оценки во всех категориях.

Интенсивный рост объёмов малоэтажного домостроения вызвал значительную потребность в материалах, массовое применение которых приводит к существенному повышению производительности труда, снижению стоимости, сокращению сроков выполнения работ и улучшению характеристик безопасности жилья.

Надёжность и безопасность жилого дома во многом определяется свойствами материалов, применяемых для его возведения. Важнейшие параметры, задающие безопасность самих материалов, можно условно разбить на четыре категории: химические, физические, пожарные и биологические. Для того чтобы гарантировать безопасность строения для жильцов — как повседневную, так и в экстремальных ситуациях, каждый из использованных материалов должен иметь самые высокие оценки во всех категориях.

ДЕРЕВОБЕТОНЫ

Максимальным набором наивысших оценок по каждому из перечисленных выше параметров безопасности обладают материалы, изготовленные из смеси древесины определённой крупности (служит наполнителем) и цемента (является вяжущим и обеспечивает прочность) — деревобетонов. При их производстве также используются водные растворы минерализующих добавок (хлорид кальция, нитрат кальция, сернокислый алюминий, хлористый алюминий, жидкое стекло и др.), которые антисептируют древесину, препятствуют выделению из её состава сахаридов и их взаимодействию с цементом, увеличивают сцепляемость вяжущего с деревом.

Биостойкость деревобетонов достигается за счёт выделяющегося из их состава при затвердевании гидроксида кальция, создающего сильнощелочную среду. Все деревобетоны легко обрабатывать: резать, сверлить, соединять гвоздями и т. д. Кроме того, своеобразная фактура их поверхности обеспечивает хорошее соединение со штукатуркой и бетоном.

Для удобства изложения мы разделили отобранные для обзора материалы на три группы, которым присвоили следующие условные названия: опилкобетон, щепобетон и фибробетон.

ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ В ОБЗОРЕ МАТЕРИАЛОВ

1. Химическая: не выделяют вредных летучих веществ.
2. Физическая: способны обеспечить тепловой комфорт в помещениях на уровне действующих нормативов; не электризуются; обладают звукоизоляционными свойствами (способны поглощать звук).
3. Пожарная: являются слабогорючими (Г1), трудновоспламеняемыми (В1); не распространяют пламя (РП1); обладают малой дымообразующей способностью (Д1); малоопасны с точки зрения токсичности продуктов горения (Т1).
4. Биологическая: биостойки, не подвержены воздействию жучков — древоточцев, домашних грызунов и т. п.

ОПИЛКОБЕТОН

Наиболее известный представитель материалов этой группы — цементно-стружечные плиты (ЦСП). Исходным материалом для их получения являются стружки мелкой и средней фракций и цемент. 

В процессе производства формируют «ковёр» из трёх слоёв стружечно-цементной смеси (в наружных слоях — стружка мелкой фракции, во внутреннем — более крупной), который затем подвергают прессованию. В результате получают плиты плотностью 1100–1400 кг/м³ следующих габаритов: длина — 2700, 3200 и 3600 мм, ширина — 1200 и 1250 мм, толщина — 8, 10, 12, 16, 20, 24, 36 мм.

Полученные изделия применяют для обшивки внешних каркасных стен (толщина плит — 10–24 мм), обшивки каркасных перегородок сухих и влажных помещений (8–24 мм), облицовки колонн и ригелей (8–16 мм), сборной стяжки под плоскую кровлю (12, 16, 20, 24 мм), настила чердачного перекрытия (12, 16, 20, 24 мм), устройства основания под полы (20, 24, 36 мм) и в качестве подоконных плит (24, 36 мм). Кроме этого, ЦСП можно использовать при сооружении гаражей, погребов, уличных душевых, хозблоков, садовых дорожек, заборов (в том числе шумозащитных), при облицовке венткоробов, в качестве как съёмной, так и несъёмной опалубки при возведении фундаментов и стен и т. д. При креплении на гвозди плиты предварительно засверливают. Цена: от 650 до 2000 руб. за 1 шт.

ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ 

Согласно СТО 274.465.001–2013, пожарная опасность строительных материалов характеризуется следующими свойствами: горючесть (Г1–Г4); воспламеняемость (В1–В3); способность распространения пламени по поверхности (РП1–РП4); дымообразующая способность (Д1–Д3); токсичность продуктов горения (Т1–Т4). Строительные конструкции характеризуются пределом огнестойкости (его величина варьируется от 15 до 360 мин), который определяется потерей несущей способности (R), целостности (Е), теплоизолирующей способности (I или W) и дымогазонепроницаемости (S), а также классом пожарной опасности по ГОСТ 30403-96 (К0–К3).  

ЩЕПОБЕТОН

Современный строительный рынок предлагает сразу три материала, принадлежащие к этой группе: «Арболит», «Дюрисол» и «Велокс». Все они на 90–95 % состоят из крупной щепы хвойных пород деревьев, прошедшей обработку минеральными добавками и скреп­лённой портландцементом. Между отдельными «щепками» имеются воздушные «мешочки», обеспечивающие высокие не только тепло-, но и звукоизоляционные характеристики материалов (индекс снижения воздушного шума Rw находится в пределах 50–60 дБ), что позволяет использовать их даже для возведения шумозащитных конструкций.

Кроме того, за счёт пористой структуры эти материалы обладают достаточно высокой воздухо- и паропроницаемостью («дышат»), что, по идее, обеспечивает в доме такой же здоровый микроклимат, как и в деревянном. Их несомненным  достоинством является повышенная адгезия к штукатурным составам, что упрощает отделку стен, сокращает её трудоёмкость и, следовательно, сроки и стоимость работ. Важно также, что теплоёмкость щепобетона значительно больше, чем прочих лёгких бетонов, поэтому сложенные из него стены будут служить аккумуляторами тепла. Частного застройщика такие материалы привлекают ещё и тем, что при монтаже не требуют тяжёлой грузоподъёмной техники. Наружная и внутренняя отделка может быть любой, но она не должна сводить на нет способность материалов «дышать». 

«АРБОЛИТ»

Материал разработан и стандартизирован в 1960-е гг. в СССР, где было построено более 100 заводов. Затем он был на длительное время забыт, но сегодня переживает второе рождение. «Арболит» (от лат. arbor — «дерево» и греч. lithos — «камень») по сути является разновидностью лёгкого бетона. 
Существует три вида «Арболита»: теплоизоляционный (плотность — до 450 кг/м³), конструкционно-теплоизоляционный (450–600 кг/м³) и конструкционный (600–850 кг/м³). Наибольшим спросом сегодня пользуется последний вариант, поскольку именно он применяется в строительстве в виде готовых крупноформатных блоков, из которых возводят несущие стены и перегородки зданий.

К недостаткам «Арболита» можно отнести высокую влагопроницаемость и пониженную влагостойкость, для борьбы с которыми желательно поддерживать влажность воздуха в помещениях в пределах 75 %, а наружные поверхности стен обязательно должны иметь защитно-отделочный слой. Кроме того, необходимо предусмотреть хорошую гидроизоляцию фундамента, достаточный подъём цоколя дома над отмосткой и увеличенные вылеты свесов крыши. Следует отметить, что разовое воздействие воды для блоков не опасно — они его выдержат, однако постоянное намокание недопустимо.

Процесс производства блоков заключается в следующем. Специально отобранную древесину дробят, затем сортируют, чтобы отобрать частицы определённой величины (используется сито с калиброванными отверстиями), обеспыливают, а далее она вместе с цементом, водой и химическими добавками поступает в смеситель. Готовый «раствор» разливают в металлические формы и уплотняют с помощью вибропресса. Пока смесь полностью не затвердеет, её выдерживают в форме и только потом вынимают полученное изделие. Заказчику готовый блок отправляют не ранее чем через 2 нед.

Крупные компании наряду с изделиями размером 500 × 300 × 200 мм изготавливают «половинки» — 500 × 300 × 150 мм, блоки с «канавкой» (для создания перемычек над проёмами), а также облегчённые блоки (с выемками) для сооружения перегородок второго этажа и др. Цена блоков — от 4500 руб. за 1 м³.

Арболитовые блоки укладывают практически так же, как и другие крупномерные блоки. Перед монтажом междуэтажного перекрытия наружные и внутренние стены увенчивают монолитным бетонным армопоясом, который не только выравнивает уровень стен, но и способствует равномерному распределению нагрузки, создаваемой перекрытием и вышележащими строительными конструкциями, а также обеспечивает дополнительную прочность и сейсмостойкость дома. 

«ДЮРИСОЛ»

«Дюрисол» — это не только материал, но и оригинальная строительная технология, в основе которой лежит применение изготовленных в заводских условиях полых стеновых блоков, играющих роль несъёмной опалубки. Цена: 130–340 руб. за 1 шт. 

В процессе возведения стен блоки устанавливают рядами друг на друга, но без применения связующего. Обязательное условие — внутренние полости блоков всех рядов стены должны совпадать по вертикали, но при укладке между соседними рядами необходимо смещение на половину блока. При этом в выемки, имеющиеся наверху блоков в каждом ряду, горизонтально укладывают арматурные прутки, которые сращивают по длине внахлёст проволочной скруткой. По центру прямо­угольных полостей блоков устанавливают вертикальную арматуру (длина не более 1,5–1,8 м), связав её с горизонтальной проволочной скруткой (а при необходимости — с заранее «залитыми» в фундаменте анкерами).

Точно так же укладывают второй, третий и даже четвёртый ряды блоков, надевая их на вертикальную арматуру. После этого образовавшиеся в собранной стене вертикальные полости заполняют бетоном марки В15, В20, В25 или В30. Его заливают вручную или с применением бетононасоса. Залитый в полости бетон уплотняют вручную (метод штыкования) либо глубинным вибратором. Расход товарного бетона на 1 м² стены колеблется в пределах 0,075–0,125 м³. Затем устанавливают следующие четыре ряда и повторяют процесс заливки бетоном (по мере роста стены вертикальные прутки наращивают). В результате внутри возведённой стеновой конструкции возникает монолитная армированная бетонная решётка с мощными вертикальными несущими столбами, связанными более тонкими горизонтальными рядными перемычками. Высокая прочность такого каркаса позволяет делать его опорой для перекрытия из бетона — сборных или монолитных. 

СОСТАВ  СИСТЕМЫ «ДЮРИСОЛ»

Она включает в себя блоки для сооружения заборов, несущих стен неотапливаемых строений и межкомнатных перегородок, а также блоки с вставками из пенополистирола для возведения наружных стен с высокими теплосберегающими свойствами — для жилых строений. В состав серий кроме блоков для формирования рядов входят специальные угловые блоки-половинки и способные заменить их универсальные блоки, которые используют и для выполнения перемычек над проёмами. 

«ВЕЛОКС»

Комплексная технология строительства монолитных энергоэффективных домов с использованием несъёмной опалубки из щепоцементных плит Velox («Велокс») была запатентована в Австрии ещё в 1956 г. и сегодня успешно применяется более чем в 40 странах мира, а с недавних пор и в России. 

Основным элементом строительной системы «Велокс» являются плиты размером 2000 × 500 мм, которые предлагаются в основном в двух модификациях: однослойные плиты толщиной 25, 35, 50 и 75 мм, используемые для устройства опалубки внешних и внутренних стен; двухслойные теплоизоляционные плиты, изготовленные из однослойных (35 мм) путём наклеивания пенополистирола (ППС) толщиной 150 мм, что позволяет возводить стеновые конструкции с приведённым сопротивлением теплопередаче на уровне Rо = 4,37 (м² • ℃)/Вт. Существуют плиты с увеличенным до 200 мм слоем ППС. Цена плит: 300–1200 руб. за 1 шт.

В состав системы также входят: потолочные плиты (200 × 500 × 25 мм); короба (2000 × 380 × 170–260 мм, высота зависит от длины перекрываемого пролёта) для изготовления облегчённых ребристых монолитных перекрытий; одно- и двухсторонние монтажные металлические стяжки длиной 320 и 480 мм, обеспечивающие заданное расстояние между стенками внешней и внутренней опалубки одного ряда, соединяющие плиты разных рядов по высоте; пространственные каркасы — тригоны, используемые в основном в силовых рёбрах монолитного перекрытия.

Из этих базовых элементов с соблюдением определённых правил и возводятся как мало-, так и многоэтажные строения. Монтаж начинается с одного из внешних углов здания, при этом плиты на стыке скрепляют между собой гвоздями длиной 100 мм, которые вбивают под разными углами. Затем к собранному угловому узлу последовательно пристыковывают плиты, которые образуют внешнюю и внутреннюю стенки опалубки первого ряда, соединяя их попарно стяжками. 

В результате постепенно возводят прямые и угловые участки стен, с предусмотренными проектом проёмами (их «окантовывают» торцевыми плитами толщиной 75 мм). Закончив монтаж опалубки наружных стен, приступают к созданию «оболочек» для несущих внутренних стен и перегородок. Когда монтаж первого ряда по всей площади дома полностью завершён, внутрь опалубки в предусмотренных проектом местах устанавливают вертикальную арматуру (тригоны) и заливают бетон марки не ниже М200 (вручную или бетононасосом). Далее монтируют следующие ряды опалубки, смещая вертикальные стыки плит в смежных рядах как минимум на 250 мм. 

Технологию возведения стен органично дополняет оригинальный способ  сооружения облегчённых ребристых монолитных перекрытий. Основа последних — армированные стальными тригонами бетонные балки шириной 120 мм и высотой от 185 мм до 275 мм, расположенные с шагом 620 мм и составляющие монолит с бетонными стенами.

При сооружении ребристых монолитных перекрытий сплошной настил делают из плит «Велокс» толщиной 25–35 мм

ФИБРОБЕТОН

Его ещё называют фибролит — это натуральный плитный материал, производимый из тонкой стружки (длина — 250–500 мм, ширина — 1–4 мм, получают на специальных станках и часто именуют древесной шерстью), портландцемента и воды. При производстве древесное волокно, обработанное раствором жидкого стекла, смешивают с цементом и водой, а затем под давлением 0,5 МПа методом ленточного прессования формуют изделия, обрабатывают паром и сушат. Стандартная продукция — плиты длиной 2400 и 3000 мм, шириной 600–1200 мм и толщиной от 30 до 150 мм. Они обладают невысокой прочностью при изгибе (от 0,4 до 1,2 МПа) и гибкостью, но при достаточно низкой плотности (от 300 до 1050 кг/м³) имеют хорошие показатели теплопроводности (0,10–0,15 Вт/(м • °С) и звукоизоляционные характеристики. Сегодня на российском рынке представлены фибролитовые плиты таких компаний, как Celenit (Италия), Green Board (Россия), Träullit (Швеция) и др. В соответствии со сферами использования все изделия можно условно разделить на конструкционные, акустические и дизайнерские.

Конструкционные плиты. Область их применения в строительных конструкциях определяется плотностью, которая подразделяется на низкую (200–500 кг/м³), среднюю (500–800 кг/м³) и высокую (более 800 кг/м³). В качестве примера рассмотрим плиты системы Green Board.

Плиты плотностью 250 кг/м³ (GB1, толщина — 100 мм) и 300 кг/м³ (GB1, толщина — 50 мм) используются для тепло- и звукоизоляции, шумопоглощения, термо- и гидрорегуляции микроклимата помещений. Увеличение плотности до 450 кг/м³ (GB450, толщина — 25 мм) позволяет применять материал в аналогичных целях, а также использовать в качестве несъёмной опалубки и обшивки каркасных стен, воспринимающих ограниченные нагрузки. Изделия со средней плотностью 600 кг/м³ (GB600, толщина — 14, 25, 35 и 50 мм) и 700 кг/м³ (GB2, толщина — 25 и 35 мм) выполняют функции несъёмной опалубки в монолитных конструкциях из лёгких и тяжёлых бетонов; их применяют для наружной и внутренней обшивки стен каркасных зданий, перегородок, а также подшивки потолков. Наконец, плиты плотностью 950 кг/м³ (GB3, толщина — 10 и 12 мм) и 1050 кг/м³ (GB1050, толщина — 10, 12, 18, 22 мм) служат в качестве обшивки утеплённых каркасных стен (взамен ОСП-плит), используются при изготовлении сэндвич-панелей (на основе ППС или плит GB1), а также конструкций стропильно-балочных систем (взамен ОСП-плит).

Стоимость конструкционных плит российского производства варьируется от 290 до 1200 руб. за 1 шт. Итальянские и шведские изделия обойдутся примерно в 1,5 раза дороже. Плитка имеет целый ряд оттенков пяти основных цветов — символов неба, облаков, дерева, земли и моря. Дизайнерские плитки представлены продукцией шведской компании Baux (входит в группу Träullit). Они имеют разные формы и цвета, что позволяет составлять из приобретённых готовых элементов декоративные панно практически любого размера.

Кроме того, плитки обладают хорошими звукопоглощающими свойствами, способны впитывать и отдавать влагу (в зависимости от состояния воздуха) и аккумулировать тепловую энергию. Масса изделий — около 14 кг/м². Их можно монтировать на стену или потолок двумя способами. При первом поверхность предварительно облицовывают тонкими металлическими листами, а на тыльной стороне плитки закрепляют магниты — в этом случае появляется возможность менять старые или повреждённые панели на новые, а также изменять рисунок панно сколь угодно часто. Второй способ предполагает наклеивание на поверхность.

В этом году производство дизайнерской плитки освоила и российская компания Green Board. Цена изделий отечественного производства — от 1 тыс. руб. за 1 м². Шведские стоят несколько дороже — от 2 тыс. руб. за 1 м².

ПАНЕЛИ ДЛЯ СТЕН 

СХЕМА СОЗДАНИЯ В ПАЗАХ ПАНЕЛЕЙ НЕСУЩЕГО МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО КАРКАСА

В полость на верхнем торце панелей укладывается арматура и заливается бетон — образуется несущая балка каркаса (1); пазы на вертикальном стыке панелей создают по- лость для отливки опорной колонны карка- са (2); стальная пластина для фиксации арма- туры (3); армирующая сетка на стыке панелей

Совсем недавно компанией Träullit была разработана система производства полноразмерных монолитных стеновых панелей из смеси древесной шерсти и цемента (фибролита) и возведения из них жилых зданий. Эти лёгкие панели имеют длину до 6 м, высоту 2,7–3 м и толщину от 25 до 50 см (зависит от местных климатических условий — приведённое сопротивление теплопередаче Ro может колебаться от 3,29 до 6,58 (м² • К)/Вт). Изделия производятся на автоматизированной линии (что обеспечивает постоянное качество и высокую заводскую готовность), где в них сразу же вырезаются оконные и дверные проёмы, а также фрезеруются необходимые пазы для монтажа или прокладки коммуникаций. С завода на стройплощадку панели транспортируются в вертикальном положении.

Теплоаккумулирующая способность панелей — 250 кДж/м² • К. Показатель огнестойкости стены — REI 360 (в ходе испытаний стеновая панель подвергалась непрерывному воздействию пламени с температурой 1200 °С в течение 6 ч — с противоположной стороны стены температура составляла всего 45 °С). Благодаря малому весу (плотность изделий — 300–350 кг/м³) под стены из таких панелей можно использовать облегчённый фундамент. 

Технология сборки дома отличается простотой, низкой трудоёмкостью и невысокой стоимостью. Причём в собранной конструкции панели (их прочность на сжатие составляет всего 27 кН/м) практически не несут никакой нагрузки. Её принимает на себя силовой железобетонный каркас, состоящий из колонн и балок, опалубкой для которых являются горизонтальные и вертикальные пазы на торцах стеновых панелей. Так в местах стыка двух стеновых панелей по вертикали формируются квадратные полости сечением 70 × 70 мм. В верхней части каждого изделия имеется U-образное углубление сечением 100 × 160 мм, позволяющее формировать по периметру стен сплошной «кольцевой» паз под несущую балку.

ФИБРОЛИТ ДЛЯ ПАНЕЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

После установки на фундамент (на слой цементного раствора) панели закрепляют раскосами. В вертикальные полости и горизонтальные пазы укладывают стальную арматуру, а затем заливают бетон (если здание многоэтажное, то колонны в местах стыка панелей тянутся сквозь все этажи от фундамента до верхней несущей балки). Для того чтобы удержать арматуру в горизонтальных пазах на расстоянии от фибролита, используются специальные металлические пластины толщиной 3 мм со стреловидным наконечником, который вбивается в тело панели. К этим же пластинам в дальнейшем крепятся балки перекрытия или стропила. При отделке стены оштукатуривают.

Преимущества новой технологии — в конструкции стен нет мостиков холода, сооружения долговечны, стойки к плесени и гнили, имеют небольшой вес и не подвержены усадке. В среднем за час бригада монтажников (минимум три человека) может с помощью крана установить две стеновые панели, поэтому строительство ведётся очень быстро. Себестоимость панелей, необходимых для монтажа внешних стен типового одноэтажного дома общей площадью около 100 м², в Швеции составляет примерно 12–15 тыс. евро. В Россию панели пока поступают из-за рубежа (отечественный завод по их производству ещё только проектируется) и потому обходятся значительно дороже — порядка 1,5-2,0 млн руб. за такой же комплект.  

АКУСТИЧЕСКИЕ ПЛИТЫ

Предназначены для коррекции акустической среды в помещениях, к которым предъявляются повышенные требования по звукоизоляции: спортивные залы, домашние кинотеатры и т. д. Плиты используются для обшивки стен и создания звукопоглощающих перегородок, в стационарных звукопоглощающих подвесных потолках или в дополнительных экранах. Для этих целей предлагается применять плиты плотностью 450 и 600 кг/м³ и толщиной от 14 до 25 мм. Цена изделий российского производства колеблется от 600 до 1200 руб. за 1 шт. Итальянские обойдутся примерно в 1,5 раза дороже. Несколько обособленно стоят акустические плиты, которые можно применять и для дизайнерской отделки помещений. Они выпускаются на основе обычного или белого цемента и окрашиваются в различные цвета (по каталогу), а также снабжаются кромками с фаской ступенчатым фальцем и т. п. Стоимость: отечественных — от 1000 руб. за 1 м2, импортных — 1300–2000 руб. за 1 м2. 

 опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet