Армирование газобетонных блоков: основные разновидности армирования и их предназначение

Газобетонные блоки широко применяются в малоэтажном промышленном и гражданском строительстве. Жилые дома, гаражи, бани, производственные цеха и хозпостройки - вот незаконченный перечень объектов, возводимых из газобетона.

Коротко о главном

Промышленность выпускает теплоизоляционные, конструкционно-теплоизоляционные и конструкционные газобетонные блоки. Каждый вид предназначен для использования в своей области. В частном строительстве чаще всего применяют конструкционно-теплоизоляционный материал с плотностью 500-900 кг/м³.

Надежность и устойчивость сооружения напрямую зависит от прочности кладки стен. Индивидуальных застройщиков интересуют вопросы, в каких случаях армирование газобетонных блоков необходимо, а когда можно сэкономить и обойтись без него.

Зачем армировать газобетон

Все сооружения при эксплуатации подвергаются систематическим деформирующим усилиям. Неравномерная усадка кладки, перепады температуры, подвижка грунтов, ветровые и снеговые нагрузки нередко приводят к появлению трещин в стенах.

Образование трещин - опасный признак. Даже толщиной не больше волоса, они нарушают эстетический облик здания, а вертикальные, наклонные и параболические, раскрывающиеся кверху или V-образные снижают несущую способность стен.

Газобетон конструкционно-теплоизоляционных марок обладает ценными для домостроения качествами:

1. Низкой теплопроводностью - 0,12-0,19 вт/м°с.
2. Высокой прочностью на сжатие 3,5-7 кг/м³.
3. Достаточной паропроницаемостью - 0,15-0,20 мг/мчпа.
4. Биологической стойкостью.
5. Удобными для монтажа размерами и легким весом элементов - 15-28 кг.

Он не горюч и хорошо поддается механической обработке. Сочетание качеств и доступной цены дает большое преимущество для использования блоков в частном строительстве перед другими материалами - кирпичом, деревом, монолитным бетоном.

Но кладка из блоков не устойчива к изгибающим деформациям. Появление трещин происходит по многим причинам:

• Фундаменты на просадочных или пучинистых грунтах неравномерно оседают. 
• В местах примыкания стен каркас не имеет пространственной жесткости.
• Неправильная гидроизоляция или теплоизоляция стен, вызывающая промерзание и разрушение кладки.
• Некачественный раствор или клей тоже способны навредить газобетону. Выветриваясь из кладки, они создают мостики холода, где образуется конденсат. Впоследствии вода замерзает, швы еще больше разрушаются, прочность стены уменьшается.
• Оконные и дверные проемы, особенно в несущих конструкциях, существенно ослабляют кладку. В ней увеличиваются растягивающие и изгибающие напряжения, способные вызывать деформацию.
• Снизить прочность стен может увеличение этажности при надстройке. Возросшая нагрузка приводит к дополнительным смещениям фундамента и, как следствие, появлению трещин.
• Близкое расположение возводимого здания к соседним сооружениям. Участок грунта, примыкающий к ранее построенным объектам, более рыхлый и имеет меньшую несущую способность, чем нетронутый почвенный слой. В результате основание проседает неравномерно, что может вызвать образование трещин.
• Иногда повреждения кладки возникают из-за воздухонепроницаемой внешней отделки, нарушающей влажностный режим газобетона. Постоянное присутствие воды снижает прочность материала.

Армирование газобетонных блоков арматурой поможет избежать деструктивных изменений. Металлические элементы хорошо воспринимают растягивающие усилия, придают пространственную жесткость каркасу здания, защищают от деформаций ослабленные проемами участки.

Где требуется армирование

Если дом строится в сейсмоопасном районе, на слабых грунтах, в местностях с высокой ветровой нагрузкой, армирование газобетона рассчитывают с учетом возможных максимальных усилий.

Независимо от расположения дома стандартного усиления требуют участки:

• нижний ряд блоков, уложенный на фундамент; 
• каждый четвертый ряд при длине стены более 6 м;
• углы и примыкания стен;
• места опирания стропил, балок, перекрытий, лестничных маршей, балконных плит;
• опорные площадки перемычек и нижняя плоскость оконных проемов;
• столбы и колонны из блоков;
• места, где действующая нагрузка выше нормативной.

Армирование потенциально опасных участков проводят, чтобы распределить равномерно нагрузку и усилить кладку из газобетонных блоков.

Виды армирования

Усиление стен выполняют:

• устройством армирующих горизонтальных поясов; 
• армированием кладки металлическими стержнями;
• укладкой сварных, композитных или стекловолоконных сеток;
• созданием вертикальных поясов;
• укреплением примыканий стен и перегородок изогнутыми элементами.

Армированный пояс

Армопояс прокладывают по периметру здания в уровне опирания сборных или монолитных перекрытий, стропильной системы. Он придает сооружению жесткость и устойчивость.

Если фундамент ленточный, усиливают также нижнюю часть стен. Основание в виде железобетонной плиты не допускает неравномерной осадки, поэтому не требует дополнительного укрепления первого ряда кладки.

Армированный пояс представляет собой железобетонную ленту, выполненную в опалубке или U-образных газобетонных профильных элементах. Внешнюю часть можно смонтировать из доборных блоков толщиной 5 или 10 см, а внутреннюю - из досок.

Арматурный каркас изготавливают из стали марки А3 с диаметром не меньше 12 мм. Чаще всего применяют двухрядное размещение стержней по 2 снизу и сверху. Шаг поперечных хомутов - 200-300 мм, сечение - 8-10 мм.

Каркас устанавливают в опалубку и заливают бетоном марки М200-300. Для защиты от промерзания вдоль наружной поверхности укладывают плиты пенополистирола толщиной 30-50 мм. Это расстояние заранее учитывают при изготовлении и монтаже каркаса.

Все стыки и сочленения арматуры выполняют с нахлестом. В углах и примыканиях стен укладывают дополнительные Г-образные элементы. Для крепления монолитных и деревянных перекрытий в бетон заглубляют шпильки или анкеры.

Армирование стержнями

Для усиления кладки используют арматурные стержни диаметром 6-8 мм из стали марки А3. Их помещают в прорезанные штроборезом бороздки глубиной 25 мм параллельно друг другу. От внешнего и внутреннего края блоков нужно отступить 60 мм, защитный слой убережет металл от коррозии.

Стержни в углах стен загибают, концы стыкуют внахлест. Штробы сначала заливают клеем, затем вдавливают прутки. Излишки массы удаляют. Следующий ряд элементов монтируют по ровной гладкой поверхности.

Армирование монтажными перфорированными лентами

Стальные оцинкованные полосы толщиной не менее 1 мм вкручивают саморезами в поверхность блоков. Ширина ленты - 16 мм. Не требуется штробление материала, использование клея.

Принцип армирования сходен с работой со стержнями. Прочность ленты меньше, чем стального профиля. Если она недостаточна, соединяют две полосы.

Горизонтальное армирование кладочными сетками

Для усиления кладки из газобетонных блоков используют:

• стальные сварные сетки ячейкой 50х50 мм и толщиной проволоки 3-4 мм; 
• стеклопластиковые или базальтопластиковые сетки с узловым креплением стержней проволокой, хомутами, клеем.
• Конструкции из композитных материалов легкие, прочные, не поддаются коррозии, не провоцируют образование мостиков холода. Они обладают высокой адгезией к газобетону, выдерживают большое усилие на разрыв.

Стальные сетки - более дешевый вариант армирования. Традиционно используют для укрепления кладки из различных материалов. Недостатки - коррозионная неустойчивость, образование мостиков холода.

Сетки из металла укладывают на слой раствора, композитные - на клей. В местах сочленений длина перехлеста должна быть не менее 150 мм. Проволочные стальные конструкции устанавливают на расстоянии 50 мм от наружного края блока.

Укрепление проемов

Для устройства перемычек в проеме монтируют деревянную раму, служащую опорой. На нее укладывают U-образные блоки утолщенной стенкой наружу. Чтобы избежать промерзания, внутрь газобетонной опалубки помещают плиту из пенополистирола толщиной 30 мм, арматуру, заливают бетоном М200-250.

Укрепление нижней части проема выполняют как горизонтальное армирование стержнями. Выпуски арматуры по обе стороны должны составлять не менее 90 см.

Вертикальное армирование

Рекомендуется усиливать каркас вертикальными связями в случаях:

• строительства в сейсмоопасной зоне;
• при расположении здания на склоне;
• в районах с частыми сильными ураганами;
• при больших проемах в стенах или узких простенках;
• при кладке стен из газобетона с низкой плотностью (меньше 400 кг/м³);
• в колоннах, столбах;
• в местах опирания тяжелых конструкций.

Вертикальное армирование стены из газобетонных блоков увеличивает несущую способность кладки. Фундамент и пояс перекрытия скрепляются в общий прочный каркас.

Арматура диаметром не менее 14 мм устанавливается вертикально в специальные фасонные О-блоки и штробы, проделанные в стене корончатым буром. Свободное пространство заполняют бетоном марки М 250-300, защитный слой до стержня должен составлять не менее 50 мм. Количество профилей в одном каркасе - от 1 до 4 в зависимости от величины боковой нагрузки.

Вертикальные усиления устраивают в углах и примыканиях стен с шагом не более 3 метров. Одновременно проводят горизонтальное армирование кладки стальными сетками или стержнями. Использование стекловолокна или базальтопластика не допускается.

Заключение

Армирование газобетона - необходимая часть строительных работ. Усиленная кладка не покрывается трещинами, не деформируется. Конструкции служат надежно и долго.