Современный строительный рынок требует создания новых материалов и изделий, которые имели бы высокие показатели прочности, долговечности, теплозащиты, и в то же время были бы экономически эффективны. Этим условиям отвечает трехслойная конструкция стен. При строительстве малоэтажных домов по технологии несъемной опалубки наружные и внутренние слои являются стенами строения и остаются после завершения строительства. Они могут выполняться из кирпича, керамзитобетонных блоков, вибропресованых бетонных и других мелкоштучных изделий, а также листовых композитных материалов. Внутренний (центральный) слой конструкции является теплоизоляционным, толщина которого определяется теплотехническим расчетом. В качестве теплоизоляционных материалов могут быть использованы плиты из пенополистирола, жесткие минераловатные плиты, блоки из пенополиуретана, ячеистого бетона, торфяные, фибролитовые плиты, эковата и др. Для устройства теплоизоляционного слоя применяются заливочные смеси из ячеистого бетона, которые заливаются в несъемную опалубку или колодцевую кладку.
При такой технологии несъемная опалубка выполняется из пазогребневых плит, изготовленных из бетона на основе водостойких гипсовых вяжущих, цементно-стружечных плит, водостойких гипсоволокнистых листов и гипсостружечных плит. Заливочная смесь готовится из водостойкого пеногипса, имеющего плотность в сухом состоянии 250-400 кг/м3, прочность на сжатие 0,5-1,5 МПа и теплопроводность 0,06-0,1 Вт/м*°С.
Трехслойные блоки могут быть изготовлены из пескобетона, обычного бетона, керамзитобетона, полистиролбетона и других материалов. В качестве теплоизоляции в этих блоках используют пенополистирол, ячеистый бетон, пеногипс и др. Однако такая технология изготовления блоков достаточно трудоемка.
При обустройстве несъемной опалубки применяются пустотелые кирпичи и блоки. При кладке стен пустоты в блоках заполняют заливочными теплоизоляционными материалами и засыпками: пенополистиролом, пенополиуретаном, минеральной ватой. Варианты конфигураций кирпичей подходящих в качестве несъемной опалубки вы можете изучить в специальном разделе - Матрица для лего кирпича.
Гипсовые вяжущие материалы
Особое место занимают гипсовые вяжущие, а также материалы и изделия на их основе. По сравнению с бетонами и строительными растворами на основе портландцемента, строительной керамикой и металлами, производство и применение гипсовых строительных материалов связано со сравнительно низким удельным расходом топлива и энергии. Удельные затраты энергии на производство 1 т портландцемента составляют 2400 кВт/ч, кирпича 1760 кВт/ч и гипсовых строительных изделий 1200 кВт/ч. Быстрое схватывание и твердение гипсовых формовочных смесей позволяет изготавливать изделия без форм (например, методом непрерывного проката), в стационарных формах-кассетах или на специальных формовочных станках.
Потребность в гипсовых вяжущих практически полностью обеспечивается за счет разработки месторождений природного гипсового камня. В то же время имеющиеся разработки в технологии применения фосфогипса и других гипсосодержащих отходов позволяют развивать производство строительных материалов на их основе. Применение гипсовых материалов для городского и малоэтажного строительства позволяет не только уменьшить дефицит материалов для стен и перегородок, но и вдвое сократить продолжительность строительства домов.
Изделия из гипсовых вяжущих характеризуются малым весом, достаточной прочностью, относительно низкими тепло- и звукопроводностью. Они легко формуются и приобретают любую архитектурную форму. Кроме того, гипсовые материалы огнестойки, способствуют поддержанию комфортного микроклимата в помещениях за счет хороших показателей по паро- и воздухопроницаемости, способности поглощать лишнюю влагу из воздуха и отдавать ее при снижении влажности.
Несмотря на современные достижения разработчиков в области водостойких гипсовых вяжущих, их использование недостаточно. Это объясняется малой информированностью строителей и опасениями применять гипсовые бетоны в несущих и наружных конструкциях зданий. Наиболее эффективным способом повышения водостойкости гипсовых вяжущих является введение веществ, вступающих с ними в химическое взаимодействие с образованием водостойких и твердеющих в воде продуктов.
Из гипсобетона на основе водостойких гипсовых вяжущих можно формовать гипсовый прессованный кирпич, предназначенный для кладки и облицовки наружных и внутренних стен малоэтажных зданий. После формования кирпич не требует тепловой обработки, его упаковывают и на поддонах отправляют потребителю.
Предложены различные способы получения ячеистого бетона из гипсовых вяжущих. Из него формуют стеновые блоки для кладки наружных и внутренних стен, перегородок зданий с относительной влажностью воздуха помещений не более 75% и в неагрессивной среде. Блоки на неводостойких гипсовых вяжущих следует применять в помещениях с относительной влажностью воздуха не более 60%. Изделия на гипсовых вяжущих приобретают распалубочную прочность через 7-30 минут, отпускную и конечную прочность - через 1-3 суток. Изделия на вяжущих с низкой водопотребностью твердеют и приобретают отпускную влажность без сушки.
Применение быстротвердеющих гипсовых вяжущих позволяет значительно ускорить возведение конструкций стен и перегородок, а в некоторых случаях и перекрытий сборных и монолитных зданий. В России разведанные запасы гипсового сырья составляют около половины мировых запасов.
