3.5. Стены из легкого бетона

На основе местных заполнителей (шлака, кирпичного боя, древесных опилок, камыша, соломы и т.п.) и неорганических вяжущих (цемента, извести, гипса, глины) получаются легкие бетоны, пригодные для возведения стен малоэтажных зданий.

Население издавна использует в самодеятельном строительстве каменноугольные шлаки. Смешав топливный или металлургический шлак с вяжущим, можно получить легкий и прочный материал — шлакобетон. По теплозащитным качествам он в 1,5 раза эффективнее полнотелого кирпича, а по стоимости примерно во столько же раз дешевле его. Стены из шлакобетона относительно долговечны: при хорошей влагозащите и надежном фундаменте срок их службы составляет не менее 50 лет.

Обычно для получения шлакобетона используют топливные шлаки. Они более доступны, чем металлургические, хотя по прочности и уступают им. Наиболее прочными и стойкими являются шлаки, получаемые от сжигания антрацитов. Шлаки бурых углей имеют в своем составе много неустойчивых примесей и мало пригодны для этой цели. Остальные каменные угли дают шлаки с промежуточными свойствами, позволяющими широко применять их для получения шлакобетона.

Шлаки должны быть чистыми и не содержать посторонних примесей: земли, глины, золы, несгоревших углей. Чтобы уменьшить содержание необожженных глинистых частиц и вредных солей, свежий шлак надо выдержать в течение года в отвалах на открытом воздухе, обеспечив при его складировании свободный отвод дождевых и паводковых вод.

Прочность и теплозащитные качества шлакобетона зависят от его гранулометрического состава, т.е. от соотношения крупных (5—40 мм) и мелких (0,2—5 мм) частей шлакового заполнителя.

Таблица 11. Ориентировочный состав шлакобетона

Класс шлако-	Материалы, кг/л, на 1 м3 шлакобетона				Плотность
бетона через 30 сут	цемент Марки 400	известь или глина	песок	шлак	кг/м3
В1 В1,5  В2,5 В3,5	50/45 100/90 150/135 200/180	50/35 50/35 50/35 50/35	100/60 200/125 300/190 400/250	700/1000 700/900 700/800 700/700	900 1050 1200 1350

Примечания: 1. Ориентировочный состав шлакобетона принят, исходя из плотности цемента 1100 кг/м³, известкового или глиняного теста 1400 кг/м , песка 1600 кг/м³, шлака 700—1000 кг/м³. 2. Соотношение мелкого и крупного шлака: '2:8 для В1; 3:7 для В 1,5; '4:6 для В2,5; '6:4 для В3,5. 3. Шлакобетон класса В1  применяют для теплоизоляции; классов  1,5; 2,5; 3,5— для наружных и внутренних стен.

При крупном шлаке бетон получается более легким, но и менее прочным, при мелком, наоборот, более плотным и теплопроводным. Для наружных стен оптимальное соотношение мелкого и крупного шлака составляет от 3:7 до 4:6, для внутренних несущих стен, где главным достоинством является прочность, это соотношение изменяется в пользу мелкого шлака, причем кусковой шлак размером более 10 мм в состав шлакобетона в этом случае вообще не включается. Для прочности часть самого мелкого шлака (примерно 20 % общего объема)  заменяют песком.

В качестве вяжущего для шлакобетона применяют цемент с добавками извести или глины. Добавки сокращают расход цемента и делают шлакобетон более пластичным и удобоукладываемым. Ориентировочный состав шлакобетона приведен в табл.  11.

Приготовление шлакобетона вручную выполняют в той же последовательности, что и обычного бетона. Сначала. в  сухом виде смешивают цемент, песок и шлак (крупные куски предварительно увлажняют), затем добавляют известковое или глиняное тесто, воду и снова все тщательно перемешивают. Готовую смесь' используют в дело в течение 1,5—2 ч после приготовления.

Монолитные стены из шлакобетона возводят в переставной щитовой опалубке высотой 40—60 см, сбитой из толстых шпунтованных досок, покрытых изнутри рубероидом, линолеумом или синтетической пленкой (рис. 64). Щиты обычно крепят к неподвижным стойкам диаметром 12—18 см, устанавливаемым с двух сторон будущей стены через 1 — 1,5 м по фронту на всю ее высоту. Внутрь щитов вставляют временные распорки, а между стойками и щитами — клинья. Верх стоек скрепляют досками или стягивают скрутками из проволоки.

Рис. 64. Переставная щитовая опалубка

а — установка щитов с использованием стоек и клиньев; б — то же с использованием тяжей и накладок; 1— цоколь стены; 2 — защитное покрытие (рубероид, пергамин, линолеум); 3 — клинья; 4 — распорка; 5 — стойки; 6 — щиты опалубки; 7 — накладка; 8 — металлический тяж

 

Рис.  65.  Стена из монолитного шлакобетона с кирпичной облицовкой из легкого бетона

Рис.  66.  Разборная форма для изготовления блоков

saaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

перекрытиях), то расстояние между ними определяется толщиной досок пола (при шпунтованных досках пола толщиной 28 мм оно не должно превышать 50 см), если для балок используют брусья и бревна большого сечения, по которым укладывают лаги и настилают пол, то расстояние между такими балками увеличивают до 1  м.

Нагрузка от 1 м² перекрытий в основном зависит от состава и толщины утеплителя (табл. 13). При использовании в качестве утеплителя минеральной ваты нагрузка от 1 м^? цокольного перекрытия составляет 900—1200 Па (90— 120 кгс/м²), при опилкобетоне она увеличивается в 2, а при керамзите — в 3 раза.

Нормативную временную нагрузку для цокольного и междуэтажного перекрытий принимают равной 1500 Па (150 кгс/м²). для чердачного — 750 Па  (75 кгс/м²).

Зная нагрузку от 1 м² перекрытия (см. табл. 13), нормативную временную нагрузку и ширину перекрываемого пролета, можно по табл. 14 подобрать сечения балок, расстояние между ними и тем самым определить конструктивную схему перекрытия. Например, для цокольного перекрытия при расчетной зимней температуре наружного воздуха —30 °С и минераловатном утеплителе общая нагрузка составит 2,5 кПа (255 кгс/см²) [1,0 кПа (105 кгс/м ) — нагрузка от 1 м² перекрытия и 1,5 кПа (150 кгс/м²) — нормативная временная нагрузка], а минимальное сечение балок при ширине пролета 3,5 м будет равно 5X16 или 10X13 см при расстоянии между балками 0,5 и 10X16 см при расстоянии 1 м. Если при тех же условиях вместо минераловатного утеплителя применить керамзит плотностью 500 кг/м³, то общая распределенная нагрузка цокольного перекрытия возрастет до 4,3 кПа (2,8+ 1,5) [430 кгс/м² (280+ 150)], а сечение балок соответственно увеличится до 10Х16, 10X20 или 15Х 18 см. Кроме того, для укладки слоя керамзита, имеющего в этом случае толщину 24 см, потребуется увеличить высоту межбалочного пространства за счет наращивания балок по высоте либо за счет укладки дополнительных поперечных лаг.

Наиболее экономичными по расходу древесины являются дощатые балки толщиной 5 и высотой 15—18 см. При расстоянии между ними 40—60 см и минераловатном утеплителе из дощатых балок можно устраивать цокольное, междуэтажное и чердачное перекрытия пролетом до 4 м практически в любом климатическом районе страны.

 

 Таблица 14. Минимальное сечение балок прямоугольного сечения, см

Шир ена пролета, м	Расстояние между балками, м
	0,5				1
	Распределенная общая нагрузка, кПа (кгс/м2)
	1,5 (150)	2,5 (250)	3,5 (350)	4,5 (450)		1,5 (150)	2,5 (250)	3,5 (350)	4,5 (450)
2,0 2,5 3,0 3,5 4 4,5 5,0	5X8 5Х10 5X12 10Х10 5X14 10X11 5X16 10X13 5X18 10X14  10X16	5Х10 5X12 10X10 5X1410х11 5X16 10X13 5X18 10X15 10X17 15X15 10X19 15X16	5Х11  5X13 10х11 5X16 10X13 5X18 10X15 10X17 15X15 10X19 15X17 10X21 15X18	5X12 10Х10 5X15 10X12 5X18 10X14   10X16 10X18 15X16 10X20 15X18  10X23 15X20		10X10 10х10 10X12 10X14 10X16 10X18 15X16  10X20 15X17	10х10 10X12 10X14 10X16 10X19 15X16  10X21 15X18  10X23 15X20	10х11 10X13 10X15 10X18 15X16 10X21 15X19  10X23 15X21 10X26 15X23	10X12 10X14 10X17 15X15  10X20 15X18  10X23 15X20  10X26 15X23 10X28 15X25

Примечание. При использовании в качестве балок отесанных на два или четыре канта бревен их высоту между горизонтальными кантами принимают примерно такой же, как и высоту соответствующего прямоугольного бруса.

 

Применяемый для балок лесоматериал (доски, брусья и бревна) не должен иметь дефектов, ослабляющих конструкционную прочность древесины (большое число сучков, косослой, свилеватость). Для защиты от биологического разрушения балки очищают от коры и антисептируют, бревна отесывают на 2—4 канта.

Концы балок, опираемые на каменные, кирпичные и бетонные стены, оборачивают рубероидом или синтетической пленкой (не закрывая торцов), а пространство ниши вокруг балки заполняют эффективным утеплителем (минеральная вата, пенопласт). Длина опорных концов балок должна быть не менее 12 см,. На рис. 68 показаны фрагменты перекрытий по деревянным балкам.

При укладке утеплителя в межбалочное пространство перекрытия его необходимо защитить от увлажнения с внутренней стороны дома. В цокольном перекрытии слой пароизоляции (пергамин или синтетическая пленка) укладывают сверху утеплителя, под досками пола, а в чердачном — непосредственно под утеплителем. В ванных комнатах балки потолка должны быть открытыми, без подшивки.

Утеплитель между балками укладывают обычно либо на доски или щиты, уложенные по черепным брускам, либо на доски, подшитые к балкам снизу

Рис. 68. Фрагменты перекрытий по деревянным балкам

с чердачное с «черным» потолком; б— то же с подшивным дощатым потолком и ходовым настилом; в — междуэтажное без звукоизоляции; г — то же с повышенной звукоизоляцией; д — цокольное с «черным» полом; е — то же с дощатой подшивкой; 1 — утеплитель; 2— паронзоляция; 3 — «черный» потолок; 4 — подшивка; 5 — ходовой настил; 6—доски пола; 7 — балка; 8 — сухой песок; 9 — подстилка; 10 — упругая подкладка; 11— «черный» пол; 12 — черепной брусок

 Первый конструктивный вариант применяют при относительно высоких балках (15—18 см) и небольшой толщине утеплителя (10—12 см), второй — когда толщина утеплителя близка к высоте несущих балок.

В междуэтажном перекрытии пространство между балками оставляют пустым или частично заполняют (для лучшей звукоизоляции) слоем сухого песка толщиной 4—6 см, уложенного на синтетическую пленку или строительную бумагу.

Открытый слой утеплителя на чердаке необходимо защитить от механических повреждений глино-соломенной, известково-песчаной или цементно-песчаной стяжкой.