Какую нагрузку выдерживает газобетон и какая несущая способность газоблока
Если посмотреть на характеристики доступных предложений газобетонного рынка можно увидеть определенную закономерность увеличения прочности в зависимости от плотности газобетонных блоков. Хотя прочность газоблока напрямую и не связана с маркой плотности. Здесь все строго определяется качеством самого производителя. Например, на рынке Украины есть газобетон Аэрок плотности Д300 с маркой прочности на сжатие B2,5 и газоблоки Стоунлайт Д400 с прочностью B2,0.
Что влияет на несущую способность газобетона?
Для более точного ответа, необходимо разобраться в таких вопросах как: что такое прочность на сжатие структуры стройматериала, какое расчетное сопротивление кладки и несущая способность построенного из него участка стены.
1)Прочность на сжатие газобетонных блоков обозначается английской буквой B с определенной цифрой. Например, класс прочности B2.0 говорит о том, что газобетон гарантированно выдерживает 20 кг на 1 см2. Более наглядно это значение отображается следующим образом: площадь газоблока с размером 60 х 30 см = 1800 см2 х 20 кг = 36 000 кг выдерживает 1 блок. Чтобы рассчитать, какую нагрузку выдерживает 1 метр погонный газобетона нужно: 100 см х 30 см х 20 кг = 60 тонн.
В реальности точное значение прочности на сжатие измеряется в экспериментальной лаборатории. Это происходит следующим образом: под пресс кладутся образцы газобетона в виде прямоугольников с размерами 100 мм х 100 мм. Затем на них с помощью пресса постепенно осуществляется давление до момента появления трещин. Если изделия проходят сертификацию, то после данной процедуры в документ заносятся фактические данные о полученном показателе прочности на сжатие.
2)Расчетное сопротивление газобетонной кладки определяется общепринятыми строительными стандартами. Оно сочетает в себе разные факторы, которые способны снизить прочность конструкции (например, внешних или внутренних стен). Благодаря данному значению закладывается запас прочности по СНиП. Для примера, расчетное сопротивление газосиликатной кладки с показателем прочности на сжатие B2,5 приравнивается к 1,0 МПа (или 10 кг на 1 см2). Нельзя не заметить, что данный показатель в 2 с половиной раза ниже, чем заявленная марка прочности газоблока. Поэтому, фактическая нагрузка, которую способен выдержать 1 метр погонный газобетонной кладки тоже будет ниже и составит примерно 30 т.
3)Несущая способность участка стены из газобетона очень сильно зависит от высоты, толщины стены и характера нагрузки на нее. Стоит сразу отметить что данный параметр всегда будет ниже прочности газоблока примерно в 5 раз. Например, возьмем стену из газобетона толщиной в 30 см положим на нее плиты перекрытия с глубиной опирания 12 см. В результате нагрузка будет распределятся не сбалансированно, поскольку здесь сама точка опирания сдвигается от цетра стены. Из-за чего в ее конструкции возникнет дополнительное напряжение, которое снизит несущую способность данного участка стены в 2 раза.
Выводы. Газобетон является очень прочным материалом. Но чтобы понять его несущую способность нужно учитывать выше указанные показатели и свойства. Перед выбором блоков из ячеистого бетона для строительства вашего дома необходимо проводить дополнительные расчеты и определить нагрузки других материалов на будущие газобетонные стены. Если вами был куплен качественный газобетон, а проект дома составлен грамотным специалистом, то такая конструкция будет достаточно надежной и прослужит до 100 лет.
Сколько выдерживает газоблок, нормы, характеристики, особенности
Параметры газоблоков необходимо знать точно, поскольку материал обладает собственной спецификой. Его прочность уступает традиционным видам бетона, и знание возможностей газобетона может избавить проектировщика от серьезных ошибок.
Проектирование жилых домов выполняется подготовленными и опытными специалистами, вооруженными необходимыми справочниками и техническими пособиями. Однако, при строительстве частного дома от застройщиков часто требуется самостоятельное проектирование отдельных конструкций или всей постройки. Решить такую задачу без знания характеристик строительного материала невозможно. Одним из наиболее важных показателей газобетона является прочность. Она определяет, сколько выдерживает материал нагрузки, позволяет рассчитать толщину стен или других элементов постройки. Поскольку существуют разные марки газобетона, обладающие собственными техническими характеристиками, знание параметров становится необходимостью. Рассмотрим этот вопрос внимательнее.
От чего зависит прочность газобетона
Газобетон — пористый материал. Массив содержит множество мелких пузырьков, определяющих рабочие качества, преимущества и недостатки. Прочность также зависит от количества и величины полостей, которые задаются в процессе изготовления материала. Технология производства достаточно сложна:
Из автоклава извлекают готовый материал, который проходит сушку от избытков влаги (автоклавирование производится с помощью перегретого пара), после чего газоблоки можно отправлять в торговые организации.
Получить газобетон большей или меньшей плотности несложно — надо изменить соотношение извести и алюминиевой пудры, усиливая или уменьшая газообразование.
Виды, классы и марки газобетона
Степень прочности и плотности газобетона определяется разными категориями. Классификация материала начинается с вида:
Класс прочности определяется в лабораторных условиях. Производители постоянно ведут контроль качества своей продукции и проверяют выборочные блоки на соответствие заданным параметрам. Однако, есть много безымянных фирм, производящих материал в кустарных условиях. Ни о каком контроле качества там не может быть и речи, поэтому, рекомендуется выбирать продукцию надежных и проверенных производителей (например, компании YTONG).
Марка прочности не показывает, какую нагрузку выдерживает газоблок, но она дает более важную информацию, косвенно определяя вес, плотность, теплопроводность материала. В сочетании с классом, марка дает достаточно подробные сведения о данном материале. Для проектировщика этого слишком мало, но, для застройщика, выбирающего подходящие стройматериалы, вполне достаточно.
В чем разница между автоклавным и неавтоклавным газобетоном
Существует две разновидности газобетона, отличающиеся технологией производства:
Методика изготовления первого описана выше. Неавтоклавный газобетон после вызревания не подается в автоклав, а набирает прочность в камере со сравнительно низкой температурой (35-40°) в паровой бане. В результате получается материал с незавершенным процессом отверждения.
Такая технология использовалась до изобретения автоклавного метода. Долгое время считалось, что неавтоклавный газобетон не способен продемонстрировать лучшие показатели, чем более прочный и стабильный автоклавный материал. Однако, после обследования домов, построенных в Европе около 80 лет назад из неавтоклавного газобетона, открылись новые свойства.
Материал, прошедший автоклавирование, полностью завершает процесс вызревания и остается таким, каким вышел из автоклава. Газобетон естественного твердения продолжает понемногу набирать прочность. Исследования старых зданий показали, что параметры материала значительно превышают изначальные показатели. Такие обстоятельства заставили взглянуть на неавтоклавный газобетон с новой точки зрения. на него возрос спрос среди строителей, а низкая стоимость (по сравнению с автоклавным газобетоном) усилила интерес застройщиков. Сегодня оба вида материала востребованы и пользуются примерно одинаковым спросом.
Критерии выбора газобетона
Покупая газобетон, пользователи рассматривают марку материала, практически не учитывая класс прочности. Это делается потому, что оба значения взаимосвязаны и редко расходятся между собой. Однако, в СТО по ячеистым бетонам в качестве основного показателя рассматривается именно класс прочности, причем, для несущих стен требования весьма высоки — B5 и B7,5 (в СТО 501-52-01-2007 уточняется, что это требование для торцевых стен, принимающих такую же часть нагрузки, но имеющих меньшие размеры).
Как правило, при покупке материала выбирают лишь марку (D500, D600), считая, что она автоматически определяет показатели по прочности. Однако, это не всегда выполняется. Покупая материал, рекомендуется изучить его паспортные характеристики и попросить продавца предоставить сертификат соответствия. Если газобетон произведен известной и надежной фирмой (YTONG или другая компания), никаких проблем не возникнет. Если же у продавца не оказалось сертификата, или он не желает его продемонстрировать, лучше отказаться от покупки и поискать в другом магазине.
Влияние внешних условий
Газобетон — хрупкий и гигроскопичный материал. Несмотря на защитную отделку, наружная поверхность стен находится в зоне пониженных температур и повышенной влажности. Внутренний пар, который выводится из помещений, увеличивает сложность условий работы газоблоков. Все эти факторы оказывают отрицательное влияние на материал, снижая его прочность и способность выдерживать нагрузки.
Серьезную проблему создают мостики холода — участки стен, где имеются элементы с высокой теплопроводностью. Как правило, это швы, вставки из плотных материалов (кирпич, плотный бетон, металлические элементы и т.п.). Мостики холода становятся участками активной конденсации водяного пара, что способствует намоканию стен, повышению влажности и постепенному разрушению материала. Если стены недостаточно утеплены, в участках наружной поверхности вода будет замерзать и, расширяясь, разрывать газобетон изнутри. Остановить этот процесс непросто, так как обнаружить мостики холода в отделанном доме можно только на поздних стадиях, когда становятся заметны последствия — мокрые пятна, плесень, осыпающиеся участки разрушенных стен.
Внешние факторы одинаково воздействуют на газобетон любых марок и классов прочности. При составлении проекта или выполнении строительных работ надо учитывать региональные климатические и метеорологические условия и заранее принять все доступные меры для защиты материала. Это поможет сохранить его рабочие качества и продлить срок службы дома из газобетона.
Несущая способность отдельно взятого газоблока и готовой стены сильно отличаются, и потому, при проектировании здания, нужно знать способ определения несущей способности участка стены. В данном обзоре мы расскажем о прочности блоков, классах, и о других моментах, связанных расчетными характеристиками стен.
Начнем с того, что автоклавный газобетон бывает различной плотности, от D300 до D700. Чем выше плотность блоков, тем они прочнее, зачастую. Причем, на разных заводах при одинаковой плотности, класс прочности может отличаться. К примеру, на одном заводе газобетон D400 обладает классом B3.5, а на втором, D400 имеет уже класс B2.
Несущая способность
Чтобы детально разобраться в данном вопросе, нужно рассмотреть три важных понятия:
Прочность газобетона на сжатие
Прочность на сжатие стеновых блоков принято обозначать классами, к примеру качественный автоклавный газобетон D400 обладает классом прочности B 2.5.
Что такое класс прочности, и что именно скрывается под этой цифрой? Давайте разбираться.
Класс прочности – гарантийное (обеспеченное) значение, что блок будет обладать заявленной прочностью. Марка прочности – усредненное значение, то есть, взяли 10 блоков и посчитали их среднюю прочность.
Класс B2.5 означает, что материал способен выдержать 2.5 Н (Ньютона) на квадратный миллиметр. То есть, квадратный сантиметр выдержит 25 кг нагрузки.
Теперь посчитаем площадь газобетонного блока, размерами 62 см на 30 см, получается 1860 см2. Далее определяем, сколько килограмм может выдержать блок – 1860 x 25= 46 000 кг = 46 тонн. То есть, погонный метр кладки толщиной 30 см выдержит 75 тонн.
Прочность газобетона определяют в лабораторных условиях при помощи пресса. То есть берутся кубики газобетона 10 на 10 см и давятся прессом, который фиксирует максимальное усилие до момента разрушения.
Расчетное сопротивление кладки
Расчетное сопротивление кладки – значение, определённое по строительным стандартам, которое включает в себя различные факторы, которые снижают прочность конструкции – стены. То есть, создается запас прочности по СНиП.
Расчетное сопротивление газобетонной кладки классом прочности B 2.5 составляет 1,0 Мпа, то есть 10 кг/см2. Как вы видите, это значение в 2.5 раза меньше чем прочность самого газобетона. То есть, погонный метр кладки толщиной 30 см выдерживает нагрузку в 30 тонн.
Несущая способность участка стены
Этот параметр будет еще меньше, и зависит от следующих параметров:
К примеру, на стену толщиной 300 мм опирается плита перекрытия, величина опирания – 120 мм. То есть нагрузка на стену прикладывается с отклонением от центра (эксцентриситетом), в результате, нагрузка распределяется неравномерно, что создает в стене некоторый сгибающий момент и лишнее напряжение, уменьшающее несущую способность. В результате, несущая способность участка стены будет примерно в два раза меньше чем расчетное сопротивление кладки.
Несущая способность участка стены в 5 раз меньше, чем прочность самого газобетона.
Какой газобетон выбрать для стройки? Рассматриваем блоки со всех сторон
Почему все строят из газобетона
Но с каждым годом газобетон становится все востребованнней, это видно по данным Росстата: если за 2009 году в России ввели в эксплуатацию 7250,2 тысяч квадратных метров жилых домов из блоков, то в 2018 – 10853,1. По кирпичным домам статистика обратная: 25649,1 тысяч квадратных метров в 2009 году и 222341,3 в 2018 году. Почти половину малоэтажных домов сейчас строят из газобетона.
Такая популярность объясняться стоимостью: газобетон один из самых недорогих стеновых материалов. Второе большое преимущество, о котором постоянно говорят его производители: газобетон не нуждается в дополнительном утеплении (в Москве и прилегающих регионах нормам теплосопротивления соответствует толщина стены из газобетона в 400 мм). И он теплый: если посмотреть таблицы с коэффициентами теплопроводности разных строительных материалов, можно увидеть, что пустотный кирпич пропускает в четыре раза больше тепла, чем блоки из газобетона. И еще газобетон не опасен для человеческого здоровья, в его составе нет слюды и гранитного щебня, и естественная радиоактивность гораздо ниже, чем у обычного бетона.
Как делают блоки
Газобетон – это разновидность ячеистого бетона. Он имеет пористую структуру, но, в отличие от пенобетона, поры диаметром 1-3 мм в блоках распределены равномерно и соединены между собой.
Первым добавлять газификаторы в цементный раствор придумал инженер Гоффман из Чехии в 1889 году. Он успешно получил пористый бетон, но тогда человечество не заинтересовалось этим изобретением. В конце двадцатых – начале тридцатых годов прошлого века идею успешно развили и применили в жизнь шведы, у них появились первые производства. А после второй мировой войны, когда разбомбленной Европе нужно было быстро восстанавливать разрушенные здания, начался стремительный рост автоклавного газобетона. В 1964 году 50% стеновых конструкций в Швеции было построено из ячеистых бетонов; на втором месте по уровню производства этого материала была ФРГ. В нашей стране стройки из автоклавного газобетона начались после 1950 года, и сначала этот материал применялся для возведения промышленных и сельскохозяйственных зданий: здесь можно искать истоки отчасти сохранившегося до наших дней высокомерного отношения некоторых строителей к газобетону: «это для сараев».
Современный газобетон делают из цемента (или извести) и кварцевого песка, а для образования пористой структуры добавляют алюминий в виде пудры или пасты – в соответствии с ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия».
При взаимодействии мелкодисперсного алюминия с цементным или известковым раствором образуется газообразный водород, который вспенивает раствор, увеличивает его в объеме, как тесто. Через несколько часов раствор схватывается, и начинается следующий этап: его вынимают из формы, режут на заготовки блоков и обрабатывают в автоклаве.
В автоклаве поддерживается температура выше 150 градусов и давление около 12 атмосфер: во время такой обработки газобетон быстро набирает прочность. Благодаря этой технологии все блоки имеют одинаковые размеры и практически идеальную геометрию, грани если и «гуляют», то на несколько миллиметров.
Но в процессе производства блоки напитываются и влагой: чем ниже плотность блока, тем больше он увлажнен (блоки с плотностью D300, D400 впитывают больше влаги, чем более плотные блоки). Поэтому их несколько дней сушат без доступа солнечных лучей в хорошо проветриваемом помещении. В это время материал добирает большую часть прочности, а окончательную прочность – уже в кладке. Производители говорят, что в первые 2-6 месяцев блоки теряют основное количество влаги, и рекомендуют просто класть стены, а блоки в это время будут постепенно сохнуть. Скорость удаления влаги зависит от климата, толщины стен, плотности газобетона, вида отделки. Но по усредненным данным, стена из газобетона высыхает до требуемых 4-6%:
Штукатурку на фасад рекомендуют наносить после завершения внутренней отделки, чтобы ячеистый бетон успел вывести наружу избыток влаги.
Размеры газобетонных блоков
Каким должны быть газобетонные блоки, подробно прописано в ГОСТ 31360-2007 на неармированные стеновые изделия из ячеистого бетона автоклавного твердения. Предельные размеры блоков по этому документу являются такими:
длина — 625 мм; ширина — 500 мм; высота — 500 мм.
По ГОСТу, блоки первой категории могут отклоняться от этих размеров, но только:
По длине – на 3 мм; по ширине – на 2 мм; По высоте – на 1 мм.
Допустимое отклонение размеров для блоков второй категории: по длине на 4 мм, по ширине на 3 мм, по высоте на 4 мм.
Отклонение от прямоугольной формы для блоков первой категории допускается на 2 мм (для второй – на 4 мм), а прямолинейность должна соблюдаться с точностью до 1 мм (для второй категории на 3 мм).
ГОСТ регламентирует даже допустимую глубину отбитости уголков: не более 3 мм для первой категории, не более 5 мм для второй (не больше двух штук на одном блоке). В упаковке может быть не более 5% изделий с дефектами, превышающими эти параметры.
Перед покупкой блоков нужно обращать особое внимание внимание на параметры, от которых напрямую зависят эксплуатационные свойства блоков.
На что влияет плотность
Для строительства малоэтажных домов в большинстве случаев используют марки газобетона D400 (плотность 400 кг/м³) и D500 (плотность 500 кг/м³). По аналогии с кирпичом многие покупатели блоков часто думают, что чем плотнее блоки, тем они прочнее и теплее – это не так.
А прочность может быть разной даже у блоков одинаковой плотности, это может зависеть и от качества цемента: чем оно выше, тем выше класс бетона. Хотя в большинстве случаев газобетонные блоки плотностью D400 будут теплее, чем D500, но не такими прочными; а блоки плотностью D500 прочнее, но и холоднее, чем D400.
Почитайте отчеты форумчан, где сказано про внутренние трещины внутри блоков, которые в партии иной раз достигают 30-40%, а выявляются только в процессе отделки. Себе любимому газобетон берут марки D600, заказчику, чтоб не ругался, можно взять D500, а D300-D400 только врагу.
Лучше не гнаться за тепловыми свойствами блоков, а отдать предпочтение их прочности (плотности). 100мм пенополистирола снимут все вопросы по теплозащите.
Стена из газобетона должна быть прочной и удерживать тепло, и чаще всего в нашей стране двух- и трехэтажные дома строят из блоков плотностью D400-D500, которые обеспечивают необходимую теплозащиту и жесткость конструкций стен даже при устройстве тяжелых железобетонных перекрытий. Но все же люди строят дома и из блоков D300 или D350 – у ряда производителей при соблюдении определенных условий они вполне годятся для возведения несущих стен и не требуют дополнительного утепления.
Построилась из D300 толщиной 375, живу же 1,5 года. Все прекрасно. В расчете теплопотерь мне было написано: утепление выше нормативного, может быть не оправдано.
Прочность на сжатие: какой должна быть стена из газобетона
Структура и внешний вид газобетонных блоков вызывают сомнение в его прочности. Кажется, что материал, который больше, чем наполовину состоит из пузырей воздуха, должен быть хрупким. Но в реальности блоки прекрасно противостоят процессу растяжения, а многочисленные эксперименты доказали их прочность на сжатие. Прочность блоков объясняется толстыми стенками – по ним равномерно распределяется нагрузка дома. Горизонтальная кладка повышает долговечность дома.
От чего зависит прочность газобетона:
ГОСТ 10180 и ГОСТ Р53231 предъявляют требования к классам прочности газобетона. Прочность на сжатие обозначается буквой В, а цифры после нее показывают, какую нагрузку выдерживает квадратный миллиметр газобетона. Так, класс прочности B2.0 означает, что газобетон выдержит 20 кг на 1 см2. Можно рассчитать, какую нагрузку выдерживает один газоблок с параметрами 60 х 30 см: 1800 кв.см х 20 кг = 36 000 кг. Или нагрузку, которую выдерживает один погонный метр газобетона: 100 см х 30 см х 20 кг = 60 тонн.
В реальности ответственные производители не устанавливают общую для изделия точную прочность на сжатие, а определяют ее в лабораториях: пресс давит на образцы газобетона до тех пор, пока на нем не появятся трещины, а потом в сертификат записывают фактические показатели.
Каждая партия газобетонных блоков на заводе маркируется и штабелируется отдельно; и если предприятие декларирует блоки с разным сочетанием плотности и прочности, то нужно уточнять, есть ли интересующее вас сочетание в наличии на момент отгрузки.
Расчетное сопротивление газобетонной кладки определяют строительные стандарты: они включают в себя разные факторы, которые снижают прочность конструкции. По СНиП создается запас прочности: так, расчетное сопротивление кладки из блоков классом прочности B 2.5 равняется 1,0 МПа или 10 кг/см2. Это в 2,5 раз меньше, чем прочность самих блоков, а погонный метр кладки толщиной 30 см выдержит нагрузку в 30 тонн.
Производители рекомендуют строить из газоблоков дома до трех этажей.Из блоков прочностью:
Выбирая прочность, нужно понимать, что конструктив может быть выполнен и не идеально правильно, и что тогда?
Я не уверен в строителях на 100%, поэтому для мансардного дома выбираю прочность между В2,5 и В3,5. В1,5 вообще не рассматриваю.
Когда есть выбор между теплоэффективностью и прочностью, лучше пожертвовать теплоэффективностью: кому она будет нужна, если по стене пойдут трещины?
Какой должна быть толщина стен из газобетона
Когда достигнута достаточная несущая способность, толщина стен из газобетона становится вопросом экономической целесообразности. Чем меньше тепла уходит через стены, тем меньше расходы на отопление, но важно, чтобы затраты на дополнительную толщину стен из газобетона не превысили возможную в будущем экономию на отоплении. Но многие не мудрят и просто сверяются со средними показателями.
Главным фактором, который влияет на толщину дома из газобетона, консультант нашего портала с ником 44alex считает размер здания.
Грамотный подход к выбору блоков
Рассмотрим несколько марок газобетона, которые используются в малоэтажном строительстве.
D300, класс прочности В1.5-В2. Максимальная прочность на сжатие 22,13-29,57 кг/см². Марка морозостойкости F25 (выдерживает 25 циклов замораживания-оттаивания). У таких блоков высокие теплоизоляционные свойства: сопротивление теплопередачи стены в 30 см равно 3,38 Вт/м·°C. Очень высокая пористость блоков этой марки (более 80%) позволяет конструкции отлично поглощать звук (до 52 дБ). Эти блоки легче, и работа с ними проще.
D600 – класс прочности В3.5-5. Стена в 18 см поглощает звук в 43 дБ. Не надо даже считать, какой толщины должны быть дома из такого газобетона, чтобы зимой в них не было холодно – это будет нерационально, они нуждаются в дополнительном утеплении.
Участник нашего портала с ником Negativ, который профессионально работает с газобетоном, объяснил, как грамотно выбрать блоки под проект.
Как определить качество блока по внешним признакам
Газоблоки, выдержанные в автоклаве, всегда однородного светло-серого цвета, почти белого. Если блоки темно-серые, то их делали без применения автоклава. Блоки с пятнами и разводами, или разного цвета в одной партии – признак продукции невысокого качества. Полиэтиленовая упаковка должна быть качественной, без повреждений, на каждом поддоне указана марка, дата изготовления, размер блоков и номер партии.
У продавца нужно спросить документы, которые подтверждают качество блока: паспорта качества на каждую партию и протоколы лабораторных испытаний. Сертификация не обязательна, но если сертификаты есть, это большой плюс и аргумент за покупку.
Также можно взять образец и провести с ним несколько домашних тестов.
