Альбом технических решений

1.1. Настоящие рекомендации содержат основные положения по проектированию и строительству наружных и внутренних стен (в том числе перегородок), малоэтажных жилых и общественных зданий из керамзитобетонных блоков производства «Чебоксарский Стройкомбинат».

1.2. Выпускаемые заводом «Чебоксарский Стройкомбинат» блоки стеновые из керамзитобетона изготовлены в соответствии с ГОСТ 6133-2019 «Камни бетонные стеновые».

1.3. Качество стеновых блоков из керамзитобетона соответствует требованиям ГОСТ 6133-2019 и обеспечивает их эксплуатационную долговечность.

1.4. Блоки стеновые из керамзитобетона предназначены для кладки наружных и внутренних стен зданий с относительной влажностью воздуха помещених не более 75 % при неагрессивной среде.

1.5. Применение блоков из негидрофобизированных керамзитобетонов, а так же блоков с пустотами для кладки стен с мокрым режимом помещений, а также в местах, где возможно усиленное увлажнение бетона допускается при условии их надежной защиты от увлажнения путем использования высококачественной паро- и гидроизоляции.

1.6. Блоки применяются в индивидуальном жилищном строительстве при возведении стен и перегородок зданий высотой до 5 (пяти) этажей включительно при соответствующем проектном обосновании. Этажность зданий, в которых блоки применяются для заполнения каркасов или устройства ненесущих стен с поэтажным опиранием на перекрытия, не ограничивается.

1.7. Расчет элементов стен из блоков по предельным состояниям первой и второй группы следует производить в соответствии с требованиями СНиП II-22-81, СП 15.13330.2010.

1.8. Настоящие рекомендации разработаны для зданий с фундаментами, предельные значения деформаций которых не превышают нормативных значений, указанных в СП 50-101-2004. В этом случае стены из керамзитобетона рекомендуется выполнять без дополнительного армирования.

1.9. При деформациях фундаментов, превышающих предельные нормативные значения:

- по относительной разности отметок – 0,002;
- по крену фундамента – 0,005;
- по средней осадке – 10 см;

Следует выполнять усиление стен, например, за счет устройства монолитных поясов или других конструктивных мероприятий, необходимость и достаточность которых устанавливается расчетом.

В настоящем альбоме разработаны 4 варианта компоновок наружных на основе керамзитобетонных блоков производства «Чебоксарский Стройкомбинат»:

1. Трехслойная кладка с облицовочным слоем из облицовочного кирпича с эффективным утеплителем и внутренней штукатуркой.
2. Трехслойная кладка с облицовочным слоем из блока «Перегородочный» с эффективным утеплителем и внутренней штукатуркой.
3. Система штукатурного фасада, с тонким слоем защитной штукатурки, наносимой поверх слоя теплоизоляции.
4. Вентилируемый навесной фасад с эффективным утеплителем, по кладке из керамзитобетонных блоков

К стеновым блокам относятся мелкие блоки, предназначенные для кладки наружных и внутренних стен зданий, и пригодные для восприятия нагрузок от собственного веса стен и перекрытий зданий высотой до 5-ти этажей включительно с несущими наружными стенами.

Керамзитобетонные блоки для кладки наружных стен зданий можно применять для строительства практически в любых климатических районах страны.

В СП 15.13330.2010 «Каменные и армокаменные конструкции» (таблица 1) для каменных материалов наружных стен зданий для наружной части стен (на толщину 12см) при предполагаемом их сроке службы 100 лет и более требуется марка по морозостойкости не менее F25 для стен помещений с сухим и нормальным режимами и не менее F35 для стен помещений с влажным режимом помещений. Для наружных трехслойных стен с эффективным утеплителем с лицевой кладкой толщиной 120мм не менее F75.

Применение керамзитобетонных блоков особенно эффективно в наружных стенах зданий. Толщина стен должна назначаться как исходя из требуемого сопротивления теплопередаче, так и с учетом обеспечения несущей способности стен.

Толщина ограждающих конструкций, и ее слоев должна удовлетворять требованиям теплотехнического расчета, выполненного для конкретных климатических условий.

Теплотехнический расчет выполнять в соответствии с требованиями СП 53.13330.2012, СП 131.13330.2012, СП 23-101-2004.

Допустимую высоту (этажность) стен из блоков определять расчетом несущей способности наружных и внутренних стен с учетом их совместной работы.

Расчет элементов стен из блоков по предельным состояниям

первой и второй группы следует производить в соответствии с требованиями СП 15.13330.2010.

Несущая стена (рисунок 4.1а) – основная несущая - ограждающая
вертикальная конструкция здания, опирающаяся и передающая на фундамент нагрузку от перекрытий и собственного веса стены, разделяющая смежные помещения в здании и защищающая их от воздействия внешней среды.

Перегородка – внутренняя вертикальная ограждающая не несущая стена, опирающаяся на перекрытие, и разделяющая смежные помещения в здании.

Самонесущая стена (рисунок 4.1б) – наружная ограждающая вертикальная конструкция, защищающая внутренние помещения здания от воздействия внешней среды, опирающаяся и передающая на фундамент нагрузку от собственного веса.

Не несущая стена (рисунок 4.1в) – наружная стена, опирающаяся
на перекрытие в пределах одного этажа при высоте этажа не более 6
м (при большей высоте этажа эти стены относятся к самонесущим) и
защищающая здание снаружи от воздействия внешней среды.

В настоящем разделе показаны принципиальные решения возможных компоновок наружных стен. Детально проработанные узлы наружных стен приведены в Приложении 6.

Выше приведенные компоновки наружных стен из блоков производства «Чебоксарский Стройкомбинат» являются наиболее оптимальными, с точки зрения температурно ‐ влажностного режима и простоты технологии возведения, как для малоэтажного строительства, так и для многоэтажных каркасных зданий.

Возведение наружных стен из керамзитобетонных блоков производства «Чебоксарский Стройкомбинат» с дополнительным утеплением пенополистирольными или минераловатными плитами и облицовкой без воздушного зазора не рекомендуются, так как наружный облицовочный слой, в таком случае является паробарьером и будет способствовать накоплению значительного количества влаги на границе утеплителя и облицовочного слоя. Постоянное увлажнение приводит к ухудшению теплотехнических свойств утеплителя, и разрушению облицовочной кладки.

а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);

б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);

в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование).

Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении всех требований. Максимальным значением среди трех является поэлементные требования.

Расчет выполняется в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

• СП 53.13330.2012 «Тепловая защита зданий».
• СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».
• СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

Пример расчета представлен для жилого здания города Чебоксары, при относительной влажности воздуха: φв=55%, расчетной средней температуры внутреннего воздуха здания: tв=20°C.

Согласно таблице 1 СП 53.13330.2012 при температуре внутреннего воздуха здания tint=20°C и относительной влажности воздуха φint=55% влажностный режим помещения устанавливается, как нормальный.

Базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче Roтрисходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче (п. 5.2) СП 50.13330.2012 согласно формуле: Roтр=a·ГСОП+b, где а и b- коэффициенты, значения которых следует приниматься по данным таблицы 3 СП 50.13330.2012 для соответствующих групп зданий.

Так для ограждающей конструкции вида - наружные стены и типа здания – жилые: а=0.00035; b=1.4.

Определим градусо-сутки отопительного периода ГСОП, ⁰С·сут по формуле (5.2) СП 50.13330.2012.

ГСОП=(t_в-t_от)z_от

где t_в-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,°C

t_в=20°C

t_от-средняя температура наружного воздуха,°C принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С для типа здания – жилые.

t_ов=-4.9 °С

z_от-продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С для типа здания – жилые.

z_от=217 сут,

тогда, ГСОП=(20-(-4.9))х217=5403.3°С·сут

По формуле в таблице 3 СП 50.13330.2012 определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередачи Ro^тр (м²·°С/Вт).

Ro^норм=0.00035·5403.3+1.4=3.29м²°С/Вт.

Керамзитобетонные блоки являются конструкционным материалом, но обладают недостаточными теплотехническими свойствами для использования блоков в виде однослойных стен, для достижения требуемых параметров сопротивления теплопередачи необходимо использовать эффективный утеплитель.

Наиболее целесообразным использование керамзитобетонных блоков достигается в двухслойных, трехслойных стенах и стен с вентилируемыми фасадами.

Одной из важных задач при проектировании трехслойных стен является удаление влаги, образующейся внутри конструкции. С этой целью между утеплителем и лицевым слоем стены устраивается воздушный зазор, предназначенный для вентиляции и удаления конденсата.

В данном разделе, в таблице 5.1. приведены необходимые величины приведённого сопротивления теплопередаче, и толщина утеплителя требуемые при использовании керамзитобетонных блоков в качестве несущего слоя представленных вариантов в разделе 4.3. компоновки наружных стен зданий, для обеспечения требований по тепловой защите, в конкретном городе РФ.

При использовании таблицы 5.1. возможно использование следующих утеплителей:

• Минеральная (каменная) вата 45-75 кг/м³; λ = 0.045 Вт/(м°С),
• Пенополистирол ПСБ-25 (ПСБ-С-25); λ =0.043 Вт/(м°С),
• Экструдированный пенополистирол (ЭППС) 30 кг/м³; λ =0.034 Вт/(м°С),
• Пенополиуретан; λ = 0.028 Вт/(м°С),

Основным требованием таблицы 5.1. утеплитель должен обладать коэффициентом теплопроводности, λ не менее 0.045 Вт/(м°С), при более низком коэффициенте теплопроводности возможно применение меньшой толщины утеплителя, расчет выполнить в соответствии с СП 53.13330.2012, или пунктом 5.1 настоящих рекомендаций.

Примечание: при проектировании стен здания, следует выбирать варианты компоновки с фактическим сопротивления теплопередаче стен большим, чем требуемое из таблицы 5.1.

1) При строительстве малоэтажных зданий со стенами из керамзитобетонных блоков отметка верха фундамента должна быть выше планировочной отметки земли и уровня отмостки. Применение керамзитобетонных блоков в подвальных и цокольных этажах не рекомендуется.

2) Перед укладкой первого ряда (яруса) стен из керамзитобетонных блоков необходимо выполнить горизонтальную гидроизоляцию.

3) Кладку керамзитобетонных блоков вести на цементно-песчаном растворе.

Применение специальных клеев не целесообразно ввиду использования во всех рекомендуемых конструкциях наружных стен дополнительного наружного слоя утепления.

Толщина горизонтальных швов принимается не менее 10 мм и не более 15 мм, в среднем 12 мм в пределах высоты этажа. Толщина вертикальных швов принимается от 8 до 15 мм, в среднем 12 мм.

Марку по прочности раствора использовать в соответствии с проектом, в зависимости от приложенных нагрузок и типа кладки.

4) Армирование наружных и внутренних стен рекомендуется выполнять в соответствии с пункт 6.75-6.77 СП 15.13330.2010 или п. 6.1. настоящих рекомендаций.

5) Примыкание стен из керамзитобетонных блоков к стенам, выполненным из других кладочных материалов выполняются в стык, при этом устанавливаются соединители из оцинкованного железа размерами 0,75х22х300мм, заходящие на 150 мм внутрь кладки обеих стен. Такие же соединители используют в узлах примыкания перегородок из керамзитобетонных блоков к несущим стенам.

6) Наружные стены в каркасно‐монолитных зданиях и перегородки в любых зданиях устанавливаются на конструкции перекрытия по выравнивающему слою цементно‐песчаного раствора. При длине стен более 6,0 м, а также при больших ветровых нагрузках рекомендуется использовать дополнительные опоры стены в ее центральной части, например в виде фахверка из прокатного профиля (уголки, швеллеры и др.). Необходимость установки дополнительных опор определяется расчетом.

Допустимая высота перегородок из керамзитобетонных блоков 3,5 м, максимальная свободная длина ‐ не более 8 м. Перегородки, превышающие эти размеры должны быть усилены (например, вертикальными вкладышами‐сердечниками и промежуточными венцами в виде железобетонного монолитного пояса).

7) Кладка наружных стен в каркасно ‐ монолитных зданиях и перегородок в любых зданиях не доводится до низа вышележащего перекрытия на 10‐20 мм (с учетом возможного максимального прогиба перекрытия, удобства работ, и обеспечения звукоизоляции). По завершении кладки эта щель заполняется монтажной пеной, пороизолом или другим эластичным материалом.

8) Наружные стены и внутренние перегородки в каркасно ‐ монолитных зданиях необходимо раскреплять по вертикальным боковым граням к несущим элементам каркаса и по верхней грани к перекрытию.

Крепление стены – заполнения из керамзитобетонных блоков к колоннам и стенам выполняется при помощи металлических соединителей, расположенных через каждые или 3 ряда кладки и выгнутых под прямым углом. Одна часть соединителя помещается в шве кладки и крепится саморезми к блоку, а вторая часть крепится к боковой поверхности столба или стены.

9) Чтобы предупредить появление «мостиков холода», железобетонные колонны по периметру здания следует защищать эффективным теплоизоляционным материалом.

10) В малоэтажных жилых домах со стенами из керамзитобетонных блоков в уровне перекрытия каждого этажа необходимо устраивать железобетонные монолитные пояса, которые повышают общую жесткость здания и служат для опирания конструкции перекрытия.

11) В малоэтажных домах со стенами из керамзитобетонных блоков возможно применение следующих видов межэтажных перекрытии:

• плиты перекрытий из сборного железобетона;
• монолитное железобетонное перекрытие;
• сборно-монолитное перекрытие;
• перекрытия по стальным, железобетонным, деревянным балкам.

12) Опирание конструкции перекрытия и покрытия рекомендуется выполнить на монолитный железобетонный пояс, позволяющий равномерно распределить нагрузку на стену и устранить возможность местных сколов стеновых блоков. Перед бетонированием внутрь блока с внешней стороны устанавливается дополнительный слой эффективного утеплителя.

13) Торцы плит перекрытий и покрытий в местах их опирания на наружные стены следует дополнительно защищать слоем эффективного утеплителя.

14) Анкеровка наружных стен к перекрытиям выполняется арматурными гнутыми стержнями Ø8А240: одна сторона г-образнго арматурного стержня укладывается вдоль блока, а второй закрепляется на монтажной петле перекрытия. Арматуру дополнительно защищают слоем цементно‐песчаного раствора по поверхности перекрытия. Рекомендуется для образования жесткого диска перекрытия выполнять анкеровку смежных плит между собой металлическими скобами, например, по серии 2.240‐1 «Узлы сборных железобетонных перекрытий».

15) При устройстве деревянных конструкции перекрытии или покрытия, концы деревянных балок в опорном узле гидроизолируют, обертывают толем (рубероидом), оставляя торцы балок свободными. Деревянные балки крепят к монолитному поясу с помощью шпилек, установленных перед бетонированием, или металлических оцинкованных уголков.

16) Перемычки могут выполняться из стальных уголков, труб прямоугольного сечения (гнутого сварного профиля) или других прокатных профилей, а также возможно применение сборных и монолитных железобетонных перемычек, однако их использование в наружных стенах ведет к дополнительным затратам на теплоизоляцию этих участков.

17) Крепление оконных коробок в трехслойных стенах выполняется в зоне утеплителя с применением стальной профильной полосы. Монтаж вести в соответствии ГОСТ 30971-2002 «Швы монтажные узлов примыкания оконных блоков к стеновым проемам». Зазоры между проемом и оконным профилем тщательно заполняются монтажной пеной, а откосы оштукатуриваются. Подоконную часть наружной стены следует защищать отливом из кровельной стали.

18) Для предупреждения появления трещин под оконными проемами в шов под последним рядом кладки рекомендуется уложить два арматурных стержня Ø6 мм в заполненных раствором углублениях Стержни должны заходить за пределы проема минимум на 50 см с каждой стороны.

19) Расположение деформационных швов в зданиях со стенами из керамзитобетонных блоков определяется общими правилами проектирования, исходя из конструкции здания и характеристики грунтов основания. В местах резкого изменения нагрузок на фундаменты, например, при изменении этажности здания, обязательно устройство деформационных швов.

Здания, сложные в плане по конфигурации, рекомендуется разрезать осадочными швами на отсеки прямоугольной формы.

Введение так называемой усадочной арматуры частично компенсирует возникающие при этом деформации кладки, что снижает вероятность трещинообразования в стенах.

При конструктивном армировании кладки из керамзитобетонных блоков укладываются стальные арматурные стержни по всему периметру наружных стен здания в шве раствора, или в предварительно прорезанные штробы (в зависимости от толщины шва).

Штробы сечением 25×25 мм прорезаются с помощью ручного или электрического штробореза.

Перед укладкой арматуры, из штробы удаляется пыль, а затем (примерно на 2/3 ее высоты) заливается пластичный цементный раствор после чего арматурные стержни втапливаются в раствор.

Для армирования рекомендуется использовать рифленую арматуру диаметром 6÷8 мм, класса А240 или А400. Арматура должна находиться на расстоянии 60 мм от внешней поверхности блока в кладке.
Арматуру помещают в каждый третий горизонтальный шов кладки. Коэффициент армирования кладки должен составлять не менее 0,3% площади вертикального сечения стены. По краям кладки (на расстоянии не менее 60 мм от внешней поверхности блоков в кладке) устанавливают двойную арматуру, диаметром 8 мм.

При кладке стен толщиной в один блок рекомендуется цепная перевязка мелких блоков (смотри рис 6.3.а) с перекрытием швов не менее чем на100 мм. При кладке стен толщиной в два блока необходимо обеспечить смещение вертикальных швов наружных блоков относительно вертикальных швов внутренних блоков не менее чем на 100 мм (смотри рис 6.3.б).

Сопряжение наружных и внутренних стен рекомендуется осуществлять перевязкой мелких блоков (смотри рис 6.4.), примыканием, - жестким (с перевязкой блоков) или податливым (смотри рис 6.5.), примыканием, анкерными соединениями или с помощью металлических закладных элементов (кладочных сеток), которые устанавливаются в стену в уровне горизонтальных швов перегородок и стен. Связи между продольными и поперечными стенами должны быть установлены с шагом не реже 600 мм. Все металлические скобы, анкеры, накладки должны быть изготовлены из нержавеющей стали или из обычной стали с антикоррозионным покрытием.