Текст книги "Все о строительстве дома. Современные материалы и технологии"

В основе данной технологии лежит возведение несущих стен из монолитного железобетона, заключенного в неснимаемую опалубку из особого строительного пенополистирола.

Эта технология представляет собой универсальную систему, которую можно использовать при выкладывании стен любого объекта. В чем состоят особенности и преимущества системы «Изодом»?

Известно, что стены должны обладать рядом свойств, которые сделают пребывание в доме с ними комфортным. Для этого стена покрывается с 1 или 2 сторон особым материалом, который обеспечит ее звуко– и теплоизоляцию, а также не ухудшит ее несущие способности. Но стена может и не обрабатываться таким образом, следовательно, эту функцию должен выполнять материал, из которого сложена стена.

Для того чтобы стена отвечала требованиям тепло– и звукоизоляции, она должна быть пористой. Но при этом она теряет свои прочностные качества, поскольку она не устоит перед большими нагрузками. Для повышения ее статических свойств следует уменьшить количество пор, что, в свою очередь, снизит ее теплозащитные качества. Можно также увеличить толщину стен, чтобы сохранить как прочностные, так и теплосберегающие свойства стены. Но результатом этого станет нерациональный расход материалов.

Современные технологии предлагают выход из такой непростой ситуации: нужно покрыть стену 1 изоляционным слоем, выполненным из пенополистирола. Тогда статические, тепло– и звукоизоляционные свойства стены будут на одинаково высоком уровне. Но можно пойти дальше и утеплить стену с обеих сторон. В этом случае получается необычный по своим параметрам «сандвич».

На этом принципе и основана уникальная теплосберегающая технология «Изодом-2000».

Теплопроводность слоя пенополистирола толщиной 5 см равна теплопроводности, которую может обеспечить бетонная стена толщиной 2,5 м. При укладке двойного слоя пенополистирола температурные колебания несущей стены будут минимальными. Следовательно, всей конструкции здания будут не страшны температурные расширения, они будут также защищены и от трещинообразования.

Установлено, что стены с одинарной изоляцией или вовсе без таковой существенную часть тепла отдают на обогрев окружающей среды. Их температура быстро понижается вместе с падением столбика термометра. Чтобы поднять температуру воздуха в помещении с такими стенами, их приходится прогревать достаточно долго, в отличие от стен, построенных с применением технологии «Изодом».

В блоках неснимаемой опалубки предусмотрены специальные полости, которые в ходе строительства армируются и заливаются бетоном. Особая конструкция замков дает возможность быстро и легко соединять и укладывать блоки.

В результате сооружается монолитная бетонная стена, покрытая с 2 сторон тепло– и звукоизоляционным материалом из пенополистирола. Темп работы таков, что 2 человека за 3 дня могут построить дом площадью 100 м².

Параметры стен:

1) толщина – 25, 30, 35 см (из них 15 см приходится на бетон, а 10, 15, 20 см – на пенополистирол);

2) чистый вес, то есть масса внешней и внутренней штукатурки, – 280–300 кг/м²;

3) расход бетона – примерно 125 л/м² стены;

4) сопротивление теплоотдаче (Rо):

– для блоков серии 25 Rо – 2,4–2,9 м² °С/Вт;

– для блоков серии 35 Rо – 3,6–4,3 м² °С/Вт (без учета наружной и внутренней отделки и при эксплуатации в условиях климатических зон А и Б (СНиП II-3–79 «Строительная теплотехника»);

5) предел огнестойкости – 2,5 ч;

6) паропроницаемость – 40/100 по DIN 9108 (при оптимальной конструкции и эксплуатации конденсат на стенах не накапливается);

7) акустическая изоляция – 46 Дб;

8) допустимая высота объектов – до 15 м.

Каким образом осуществляется монтаж стен? Блоки из пенополистирола укладывают на фундамент, который предварительно самым тщательным образом выравнивают по горизонтали и защищают слоем гидроизоляции, в качестве которой можно использовать двухслойный рубероид на мастике.

1-й ряд. Блоки кладут на слой гидроизоляции по периметру дома, при этом через полости каждого из них необходимо пропустить вертикальные металлические стержни, скрепленные с фундаментом. В процессе работы в пазы блоков вкладывают стержни горизонтальной арматуры.

Укладывая блоки 1-го ряда, нужно там, где предусмотрено проектом, оформить откосы дверных проемов и отводы внутренних стен.

2-й ряд. Блоки этого ряда укладывают таким образом, чтобы вертикальные швы 1-го ряда были перекрыты по принципу кирпичной кладки со смещением 250 мм (для серии 25 МСО – модуль основной стеновой). Такой характер кладки фиксирует форму постройки. Чтобы соединить блоки из пенополистирола, достаточно нажать на их кромки. При этом замки, находящиеся в верхней и нижней частях кромки, плотно сомкнутся.

3-й ряд. Он является контрольным. Выкладывая его, блоки выравнивают по вертикальным швам.

После этого осуществляют сверку размеров и осевой точности стен с проектными. Теперь необходимо заглушить боковые отверстия блоков, которые образовались на участках их соединения (имеются в виду углы стен и проемы дверей). Для этого используют элементы ОВ (основной внутренний) и ОН (основной наружный). Кроме того, следует установить временные перемычки из блоков, которые предназначены для фиксации размеров проемов. Стягивающую перемычку укрепляют вертикальными подпорками. Это необходимо для того, чтобы не допустить ее разрушения под тяжестью поступающего бетона, после застывания которого перемычку удаляют.

Поток жидкого бетона должен поступать в определенной последовательности:

1) на углы;

2) на разветвления стены;

3) на откосы и края отверстий;

4) на средний участок полости стены.

Следующим этапом будет уплотнение бетона способом под названием «штыкование». При этом поверхность разравнивать не нужно – при последующей заливке бетона сцепление с предыдущим слоем будет лучше. Если после укладки прошло больше 6 ч, поверхность схватившегося слоя следует очистить от стекловидного цементного молочка и увлажнить.

Для стыковки внешних и внутренних несущих стен и углов нужно в боковых стенках одних блоков МСО с торца других блоков МСО вырезать фрагменты и пропустить через них металлическую арматуру, чтобы заливаемый бетон на этих участках образовал надежное соединение.

Если проект предусматривает создание арочных проемов, это осуществляется следующим образом. Их выкладывают всухую, затем вырезают желаемую конфигурацию, нижнюю часть которой покрывают металлическим листом (можно использовать любой другой материал). Этот лист послужит съемной опалубкой арочного проема. После этого выполняют армирование и бетонирование арочной перемычки, в основе которых лежит тот же принцип, что и при закладке плоских перемычек. Если потребуется, нижнюю часть арки можно утеплить листовым пенополистиролом.

После выполнения всех подготовительных мероприятий начинают заполнять бетоном пустоты в блоках. В процессе индивидуального строительства рациональнее проводить бетонирование 2–3 рядов, причем бетон готовится прямо на строительной площадке. Осуществляя бетонирование каждых 2 рядов, необходимо блоки, составляющие ряд верхнего края стены, оставлять в этом цикле пустыми: они будут служить стяжкой. Верхнюю кромку нужно защитить корректорами, чтобы замки не заполнились бетоном. Эти корректоры предназначены для многократного применения.

Ход дальнейшей работы повторяется, а стены дома растут по спирали.

После того как будут подняты стены, укладывают перекрытия. Технология «Изодом-2000» предусматривает перекрытия из разного материала: как деревянные, так и из сборного либо монолитного бетона (это определяется проектом).

Например, одним из вариантов является перекрытие из монолитного бетона, которое монтируется на стройплощадке и укладывается на лист профнастила. При необходимости прочность, звуко– и теплоизоляция такого перекрытия могут быть усилены с помощью утеплителя и армирования.

Форма и тип крыши также разнообразны и практически ничем не ограничены.

При возведении дома по системе «Изодом» нужно помнить, что герметичная опалубка препятствует отводу воды, поэтому ее количество в бетонной смеси нуждается в тщательном контроле. Чтобы обеспечить пластичность бетонной массы, в нее вводят пластификаторы.

Использование технологии «Изодом» не препятствует устройству подвального помещения, но при этом наружную поверхность пенополистирола нужно защитить от бокового давления грунта. Гидроизоляция традиционна.

Пиломатериалы, которые сегодня используются в строительстве, изготавливаются практически только из сосны или ели. К ним предъявляются определенные требования, поскольку от дерева, применяющегося в несущих конструкциях, требуется высокая прочность, а если в каких-либо элементах видна поверхность дерева, важен ее внешний вид. Древесина, из которой изготавливаются полы, должна быть износоустойчивой. В ряде конструкций существенное значение имеют также огне– и биостойкость.

Ствол дерева состоит из древесины, сердцевины и коры (рис. 84).

Сердцевина – небольшая центральную часть ствола, которая хорошо заметна на разрезе. Она похожа на пятнышко диаметром 2–5 мм коричневатого цвета, чаще всего круглой формы. Поскольку сердцевина отличается большей мягкостью, попадание ее в пиломатериал снижает его механические характеристики. Древесина является основной частью ствола. Одни породы деревьев имеют ядро (это внутренняя плотная часть древесины), другие – нет. Последние называются заболонными (безъядерными).

Рис. 84. Строение ствола дерева: 1 – сердцевина; 2 – ядро; 3 – заболонь; 4 – луб; 5 – кора

Кора представлена 2 слоями – наружным (коркой) и внутренним (лубом). Первая призвана защищать луб и камбий от неблагоприятный внешних воздействий. Предназначение луба – доставка питательных веществ по стволу, а за счет камбия происходит прирост древесины и коры.

Для получения качественных пиломатериалов (досок, брусьев) необходимо правильно распилить ствол. Различают поперечный, радиальный и тангенциальный виды распила дерева (рис. 85).

Рис. 85. Основные разрезы ствола: 1 – поперечный; 2 – радиальный; 3 – тангенциальный

По рисунку на спиле можно определить, какой из этих видов использовался. На поперечный указывают концентрические круги, на радиальный – продольные полосы, а на тангенциальный – извилистые конусообразные линии. Кроме того, на поперечном срезе видны линии, тянущиеся от центра к коре. Они называются сердцевинными лучами и по-разному выделяются у деревьев разных пород.

Свойства, которыми обладает материал без изменения химического состава и нарушения целостности, называются физическими. Для древесины, используемой в строительстве, это в первую очередь внешний вид, влажность, плотность и твердость.

Внешний вид древесины характеризуется такими качествами, как блеск, цвет и текстура. Цвет древесины зависит от экстрактивных веществ, входящих в ее состав. Спектр очень широк – от белого до черного. Насыщенность цвета зависит от места произрастания. Самый яркий цвет свойствен древесине тропических деревьев.

Блеск зависит от плотности и самой структуры древесины: чем она плотнее, тем лучше отражает свет.

Текстура рисунка на срезе, характер которого зависит от породы дерева и направления распила, а также определяет декоративную ценность древесины.

Влажность – это характеристика, которая определяет свойства древесины. Влага бывает свободной (именно она испаряется в первую очередь) и связанной (ее потеря изменяется в зависимости от физико-механических качеств древесины). Свежесрубленное дерево имеет влажность 50–100 %. При испарении свободной влаги достигается точка насыщения волокна, которая равна примерно 30 %. После ее прохождения испаряется связанная влага, что приводит к уменьшению объема и линейных размеров древесины (это называется усушкой). При нарушении процесса сушки возможны различные деформации. Степень усушки зависит от породы дерева (табл. 20).

Таблица 20. Степень усушки разных пород деревьев

Плотность древесины – это отношение массы к объему (единица измерения – кг/м³). Она зависит от влажности. Физико-механические показатели определяются при влажности 12 %. Чем плотнее древесина, тем она прочнее и меньше подвержена истиранию. Плюс плотной древесины – высокая прочность соединения с использованием крепежных средств. Минус – плохая впитываемость антисептиков.

Твердость – это способность древесины сопротивляться проникновению в нее твердых тел, что определяется ее влажностью. По степени твердости деревья также делятся на группы (табл. 21).

Таблица 21. Классификация пород деревьев по твердости древесины

Таблица 21. Окончание

Деревья делятся на хвойные и лиственные. В стройиндустрии обычно используют древесину хвойных деревьев, что объясняется их биостойкостью, то есть устойчивостью к гниению и поражению грибковыми заболеваниями и насекомыми. К хвойным относятся сосна, ель и лиственница. Лиственные породы обычно применяют для внутренней отделки помещений – это дуб, бук и береза. Помимо ели и сосны, находят применение и другие виды древесины. Например, из березы изготавливают фанеру, строительные плиты и паркет. А из осины – доски для сауны, поскольку она, по сравнению с другими видами, меньше нагревается.

На прочностные качества древесины влияют следующие параметры:

1) размер, расположение и форма сучьев;

2) обзол;

3) наклонные волокна;

4) гниль.

Под действием различных факторов возможно разрушение древесины. К ним относятся огонь, биологическое (грибы, насекомые, водоросли, бактерии и цветковые растения) и климатическое (атмосферный осадки, ультрафиолетовое излучение, ветровые нагрузки и колебания температуры) воздействие. Новые технологии, применяемые в строительстве, позволяют получать пиломатериалы необходимого размера и любой длины.

Речь идет о технологии использования клеевых пальцевидных соединений, что существенно уменьшает количество отходов. При этом получаются столь прочные изделия, что они используются в качестве балок.

В результате неквалифицированной распилки, сушки и из-за пороков самой древесины возможно появление различных дефектов. Наиболее часто встречающимися являются отход от габаритов и обзол (наличие необработанной древесины на кромках). Нарушение процесса сушки приводит к появлению перекосов, выгибания, растрескивания, искривления и покоробленности. При строительстве деревянного дома использование дефектной древесины нежелательно.

Для плотницких работ применяют разнообразные инструменты и приспособления. Поскольку они традиционны, то нет необходимости в описании того, как они функционируют. Итак, это плотницкий топор, стамеска, отвес, ножовка, двуручная пила, скоба, штыковая лопата, рулетка, линейка, угольник, цветные карандаши и восковые мелки, а также шнур, шило, уровень, шаблон из оргстекла толщиной 2–3 мм, черта, «баба» из березовой чурки с вбитыми в нее 2 скобами, электропила, щипцовая разводка, рубанок, долото, киянка и ручная дрель (рис. 86).

Рис. 86. Инструменты плотника: а – топор; б – стамеска; в – ножовка; г – ручная дрель

Традиционным материалом для строительства в нашей стране является дерево. Деревянные дома характеризуются особым микроклиматом, поскольку при повышенной сухости могут отдавать накопленную влагу, а при повышенной влажности – впитывать ее. Особые качества древесины позволяют сооружать дома в условиях любого климата и поддерживать в них высокий уровень комфорта. В зависимости от конструкции они делятся на несколько типов:

– из оцилиндрованного бревна;

– рубленые;

– брусчатые;

– каркасные.

Каждый из них отличается не только конструктивными особенностями и способами возведения, но и материалами.

Современный отечественный рынок предлагает каркасные дома, выполненные по различной технологии (канадской, финской и др.), разница между которыми заключается только в применении различных материалов, но суть одна – брусовый каркас, облицованный каким-либо материалом (например, вагонкой, сайдингом и др.), а между ними помещен утеплитель. Дома такого типа теплые и достаточно дешевые, но при сравнении с домами из бруса и бревна уступают им по комфортности и экологичности, поскольку насыщены синтетическими материалами, которые затрудняют воздухо– и влагообмен. Сквозь бревно и брус при условии закрытого помещения происходит обмен примерно 30 % процентов воздуха в сутки.

Дома из оцилиндрованного бревна обходятся примерно на 15–20 % дороже каркасных и соответствуют перечисленным выше требованиям. Технология строительства хороша тем, что трудоемкие деревообрабатывающие операции осуществляются в условиях производства, поэтому на стройплощадку поступает не полуфабрикат, а полноценные детали, которые предстоит только собрать. Оцилиндрованное бревно – это достаточно новый материал. Современные технологии дают возможность производить изделия диаметром от 24 см и больше. По своим техническим характеристикам они не отличаются от бревна, обработанного вручную.

Дома из обыкновенного бруса раньше были наиболее распространенными ввиду их кажущейся дешевизны. На самом деле стоимость такого дома примерно на 15 % больше стоимости такого же по площади дома из оцилиндрованного бревна, что объясняется тем, что у бруса отсутствует тепловой замок, поэтому требуется особая система внутреннего и наружного утепления, которая поглотит все средства, сэкономленные при покупке бруса.

Строительство рубленого дома отличается трудоемкостью и занимает значительное время. По сравнению с предыдущими конструкциями сооружение такого дома обойдется дороже всего. Кроме того, к его отделке можно будет приступить только через 1 год, тогда как остальные отделываются и заселяются сразу.

Что выбрать: ель, сосну или лиственницу? Это далеко не праздный вопрос. Но и ответ на него очевиден – конечно, лиственницу. Это объясняется многими факторами:

1. Ее древесина практически не подвержена воздействию влаги.

2. Она обладает узкой заболонью (ядром), благодаря чему она полностью снимается при оцилиндровке, а бревна не синеют.

3. смола лиственницы отличается особыми антисептическими свойствами, поэтому древесина не поражается жучком и не требует обработки антисептиками.

4. Высокая огнестойкость (в 2 раза выше, чем у сосны).

5. Древесина лиственницы содержит антиоксиданты, что благоприятно отражается на здоровье жильцов.

К сожалению, этот материал очень дорог, поэтому приходится выбирать из 2 оставшихся вариантов. Большинство склоняется к сосне, хотя физические свойства этих пород деревьев достаточно схожи. У ели более рыхлая структура, поэтому дом из нее будет теплее. Что касается воздействия внешних факторов, современные антисептические средства позволяют успешно справляться и с этой проблемой.

По химическим свойствам они тоже близки: содержание целлюлозы в них практически одинаково (в ели – 44,1 %, в сосне – 41,9 %). То же самое касается и лигнина (в ели – 28,9 %, в сосне – 25,5 %).

Сосна чаще поражается табачным жучком и синеет, но и это при нынешнем уровне технологий не является катастрофой. Современный рынок предлагает широкий спектр антисептических средств, которые предназначены как для внешней, так и для внутренней обработки. Кроме того, для тепловых замков (пропитываются утеплители – джутово-льняное полотно) предусмотрены особые составы. Благодаря этому максимально защищенный дом остается экологически безопасным.

Что касается горючести дерева, то и тут нужно констатировать, что антипиреновые средства нашли широкое применение в строительной индустрии и способны сделать дерево практически несгораемым.

Необходимо сказать, что традиционно дома строятся из древесины естественной влажности. Данный факт объясняется просто: ее снижение происходит постепенно и равномерно. Бревна, уменьшающиеся в объеме, под собственным весом и тяжестью вышележащих венцов оседают, вплотную прилегая друг к другу. В результате продуваемость стен тоже снижается. Следовательно, теплоизоляционные свойства дома улучшаются.

Рубленая конструкция не должна иметь ни одного жесткого крепления, так как примерно за 1,5–2 года сруб даст усадку (5–7 %), которой ничто не должно препятствовать. При этом продольные усушка и разбухание древесины существенно отличаются от поперечных, поэтому для всех вертикальных конструкций следует предусмотреть компенсаторы усадки, с помощью которых можно будет отрегулировать высоту строения и не нарушить его геометрию. Бревна скрепляют в шахматном порядке деревянными нагелями диаметром 20–25 мм. Расстояние между ними не должно превышать 1,5–5 м. В 1-й год бревно даст много трещин, затем появится и основная трещина, которая обычно пролегает в месте нахождения годовых колец. Постепенно все трещины стянутся, а бревно обретет гладкость.

При высушивании леса в сушилке влажность древесины не бывает равномерной. Когда ее привозят к месту строительства, она вновь набирает влагу из окружающего воздуха, что может привести даже к искривлению бревен. В результате скрепить их нагелями станет невозможно, и тогда придется прибегнуть к использованию металлической арматуры, что тоже будет иметь отрицательные последствия. Усадка сруба и уплотнение будут отличаться от естественных, бревна начнут разбухать и выпячиваться из сруба. Чтобы не допустить разрушения конструкции, придется использовать стальные стяжки.