Строим каменный дом

Стереотипное представление о каменном доме как об очень тяжелом и холодном строении, возводить которое долго и дорого, совершенно устарело. За несколько последних десятилетий произошла настоящая революция в каменном домостроении. Стали доступны относительно недорогие и крайне удобные для ведения строительства материалы, которые во многом превзошли не только классический кирпич, но и многие другие материалы, используемые для строительства домов. Сегодня каменный дом может оказаться не сильно тяжелее, но намного теплее деревянного, при этом он остается каменным, то есть более безопасным с пожарной точки зрения.

По своим характеристикам каменные дома могут существенно отличаться друг от друга, в зависимости от того, из какого именно материала они были построены. Сегодня возможно выбирать из нескольких десятков различных материалов и технологий для строительства каменного дома.

Все эти материалы можно разделить на две большие группы. Это каменные материалы естественного происхождения, проще говоря, камни различных пород, и материалы искусственного происхождения, то есть созданные человеком. Искусственные материалы, в свою очередь, тоже делятся на подгруппы:

• керамический и силикатный кирпич;
• поризованная керамика;
• ячеистые бетоны;
• бетонные блоки с заполнителями;
• утепленные блоки и стеновые панели;
• несъемная опалубка;
• монолитные дома, построенные с применением съемной и сдвижной опалубки.

Расскажем подробнее, какими именно материалами представлена каждая из этих групп и подгрупп.

Каменные материалы естественного происхождения

С точки зрения современного домостроения, природный камень нельзя назвать оптимальным материалом для возведения домов. Природный камень проигрывает искусственным каменным материалам по всем параметрам, кроме разве что экзотичности. Поэтому каменные материалы естественного происхождения применяются в основном не для строительства самих стен, а для их отделки, что позволяет сочетать красоту натурального камня с теплоэффективностью и прочностью современных стеновых материалов. Но даже с этой целью все чаще используется не сам камень, а его имитация из бетона или пластика. Конечно, и сегодня в южных регионах можно встретить дома, строящиеся из известняка, песчаника, туфа или ракушечника, но происходит это исключительно потому, что камень добывается где-то совсем рядом с местом строительства и обходится чуть ли не бесплатно, а вот производств современных строительных материалов поблизости нет.

Керамический кирпич

Керамический кирпич производится из глины, которая после формовки обжигается при температуре до 1050 градусов. Кирпичи, предназначенные для возведения стен, подразделяются на рядовые (они же строительные) и лицевые (облицовочные, отделочные, фасадные).

Рядовой кирпич применяют для кладки наружных и внутренних стен, а также цоколя. Он обладает достаточно грубой поверхностью, предполагающей последующее ее сокрытие под штукатуркой или облицовочным материалом.

Лицевой же кирпич может одновременно выступать и как конструкционный, и как отделочный материал. При этом он отличается хорошей геометрией, имеет качественную поверхность и гладкие ровные грани. Лицевой кирпич может иметь разный цвет, от белого до черного, а также различную геометрическую форму: закругленную, угловую, радиальную.

По наличию пустот лицевой и рядовой кирпич делятся на пустотелый и полнотелый. И рядовой, и лицевой керамический кирпич характеризуется высокой морозостойкостью, устойчивостью к изменениям температурно-влажностного режима, хорошим звукопоглощением. Основное достоинство кирпича как конструкционного материала — его прочность. Причем кирпич сохраняет свои качества на протяжении всего срока эксплуатации.

Силикатный кирпич

Силикатный кирпич — это разновидность силикатного бетона автоклавного твердения. Основными составляющими этого материала являются известь (порядка 90%) и песок (10%). После формовки силикатный кирпич проходит автоклавную обработку, в процессе которой он твердеет под воздействием пара, высокой температуры и повышенного давления. По назначению и свойствам силикатный кирпич близок к керамическому, однако уступает ему по жаро- и водостойкости. Вследствие этого силикатный кирпич не применяют для строительства цоколей и фундаментов, а также дымовых труб и печей.

Поризованная керамика

Поризованный керамический камень является ярким представителем теплых стеновых материалов, в которых реализуется отличный от большинства других современных материалов принцип достижения низкой теплопроводности. За счет сложной сотовой структуры керамических камней путь тепла из дома на улицу через керамические перемычки протекает по разветвленному маршруту, который в ряде блоков в 2,5 раза длиннее, чем напрямую через стену. Таким образом, только это решение позволяет сделать стену в два с половиной раза более тонкой в сравнении со стеной из полнотелого кирпича. Но это еще не все. Керамика потому и называется поризованной, что состоит не из плотной обожженной глины, как обычный кирпич, а имеет менее теплопроводную поризованную структуру. Поры в таких керамических камнях формируются за счет добавления в глиняную смесь для производства керамических камней измельченных опилок, которые выгорают в процессе обжига, оставляя после себя мельчайшие пустоты. Норма энергоэффективности достигается при кладке стены толщиной 51 см из блоков 14,3 NF в один ряд с последующей ее штукатуркой или при кладке из более мелких блоков в несколько рядов.

Ассортимент типоразмеров поризованных керамических камней достаточно большой. Самые большие камни 14,3 NF эквивалентны по объему более чем 14 обычным кирпичам.

Ячеистые бетоны

Самым распространенным и востребованным каменным стеновым материалом является газобетон автоклавного твердения. Он выпускается в виде стеновых блоков, армированных оконных и дверных перемычек и даже плит перекрытий. Обычно решающими параметрами при выборе газобетона являются цена (с учетом доставки и разгрузки) и теплопроводность в условиях эксплуатации. Стоимость газобетона колеблется в диапазоне от 3800 до 4500 рублей за кубометр, цена же доставки и разгрузки рассчитывается индивидуально. Теплопроводность газобетона напрямую зависит от его плотности, которая отражается в марке газобетона. Так, обозначение марки D400 говорит о том, что плотность данного газобетона составляет 400 кг/м³.

Марка производимого сегодня автоклавного газобетона колеблется от D300 до D600. Для марки D300 теплопроводность в условиях эксплуатации составляет 0,088 Вт/(м×°С), что означает, что для строительства энергоэффективного дома в нашем регионе будет достаточно толщины стены чуть больше 27 см (типовая толщина блоков 30 см). Газобетон D300 выпускается с классами по прочности на сжатие B1.0, B1.5 и B2.0. B1.0 и подойдет для одноэтажных домов и самонесущих стен, а из B2.0 можно уже строить несущие стены в трехэтажных домах. Для газобетона марки D400 норма по энергоэффективности достигается при толщине стены 37 см. Вероятно, поэтому именно типовая толщина 37,5 см наиболее популярна для этой марки газобетона. Класс прочности на сжатие у этого газобетона — B2.5, что позволяет строить даже четырехэтажные дома или делать внутренние несущие стены из блоков толщиной 20 или 25 см.

Марки газобетона D500 и D600 обладают заметно большей теплопроводностью (норма по энергоэффективности достигается при толщине стены 46 и 54 см соответственно), и поэтому не представляют особого интереса для малоэтажного домостроения. Внешние стены дома из газобетона этих марок пришлось бы делать почти в два раза толще, что при схожей цене за кубометр газобетона различных марок означает рост стоимости строительства более чем в два раза (с учетом больших транспортных расходов). Применение газобетона D500 и D600 имеет смысл в случае необходимости строительства стен с особенно высокой несущей способностью, тем более что класс по прочности на сжатие у них может соответствовать B3.5.

Благодаря практически идеальной геометрии газобетонных блоков, кладка стен из них ведется не на обычный цементно-песчаный кладочный раствор, а на специальный клей. В результате толщина кладочного шва составляет всего несколько миллиметров против стандартных 12 мм в кладке из обычного кирпича, что позволяет заметно снизить потери тепла через кладочный шов. Еще более хорошие результаты достигаются при использовании специального пенополиуретанового клея.

Еще одним представителем ячеистых бетонов является пенобетон. За последние десять лет пенобетон в виде блоков был практически полностью вытеснен с рынка газобетоном, который выигрывал и по характеристикам, и по цене. Зато монолитный пенобетон активно применяется в каркасном домостроении в качестве утеплителя. Монолитный пенобетон представляет собой смесь цемента, воды и пенообразователя. Специальная установка для производства монолитного пенобетона смешивает упомянутые выше ингредиенты и через шланг в виде пены подает для заливки в опалубку. Несъемная опалубка в этом случае обычно выполняется из листов ЦСП (цементно-стружечная плита), СМЛ (стекломагнезитовый лист), Green Board или влагостойкого гипсокартона (для внутренней части стены), прикрепленных к несущему каркасу дома. Несущий каркас дома при таком варианте строительства может быть как из железобетона, так и из стали и даже из дерева. В зависимости от поставленной задачи, монолитный пенобетон может иметь плотность в диапазоне от 150 до 1000 кг/м³.

Монолитный газобетон неавтоклавного твердения очень похож на монолитный пенобетон, с той лишь разницей, что в этой технологии для формирования пор в бетоне используется не пенообразователь, а газообразователь на основе алюминиевой пудры, которая, вступая в реакцию с образующейся при затворении цемента щелочью, выделяет водород, в результате чего и формируются поры. Газобетон формируется в специальной установке для производства монолитного газобетона, которая через шланг подает его в опалубку. В отличие от всем известных газобетонных блоков автоклавного твердения, которые твердеют в специальных автоклавах, монолитный газобетон застывает прямо в опалубке, без какой-либо дополнительной обработки.

Легкие бетоны с заполнителями

Довольно разнообразен сегмент легких бетонов с различными заполнителями. Вяжущим веществом в них выступает цемент, а заполнителем — какой-либо сыпучий, пористый или волокнистый теплоизолятор. Наиболее широко представлены легкие бетонные блоки, в которых заполнителями выступают керамзитовый гравий (керамзитобетонные блоки), древесная щепа (арболитовые блоки), гранулы вспененного полистирола (полистиролбетонные блоки). Всего существует более десятка представителей этого сегмента, но за исключением трех перечисленных вариантов их доля в современном строительстве чрезвычайно мала, и встретить их можно разве что в старых домах. По характеристикам они не могут соперничать с современными стеновыми материалами, при том что их цена не может быть принципиально ниже.

Керамзитобетонные блоки — самые крепкие из всех легких бетонов. При этом имеется в виду не повышенная несущая способность стен из керамзитобетона, которая может быть разной, а именно твердость самого материала. Твердость керамзитобетону обеспечивает керамзитовый гравий, который представляет собой вспученную в процессе обжига глину. Для строительства домов, соответствующих нормам энергоэффективности, используются многощелевые керамзитобетонные блоки, в которых теплоизоляционные свойства улучшены за счет многочисленных щелей, расположенных в шахматном порядке. Это удлиняет путь прохождения тепла через такую стену и делает многощелевые блоки намного более теплыми в сравнении со сплошными блоками керамзитобетона. Для снижения теплопотерь через кладочный шов стена из многощелевых блоков кладется особенным образом: по центру стены укладывается джутовая лента (используемая также как межвенцовый утеплитель в деревянном домостроении), а раствор кладется двумя полосками по обеим сторонам от нее. Таким образом, путь тепла через стену по кладочному раствору оказывается прерванным джутовой лентой.

Арболит изготавливается из дробленой древесной щепы и цемента марки М400. Качественное отличие арболита от других строительных материалов состоит в его упругом сопротивлении деформации. Арболит как бы проармирован разнонаправленной древесной щепой, из которой он состоит. Благодаря этому при падении арболитовый блок не расколется. Можно сказать, что арболит готов прощать ошибки, допущенные на стадии фундамента, поскольку вероятность появления трещин в стенах из арболита намного ниже, чем в стенах из любых других каменных материалов. Ну и наконец, к стенам из арболита легко осуществлять крепеж, поскольку можно просто вбить гвоздь или завернуть саморез прямо в стену. При использовании блоков арболита плотностью 550 кг/м³ и классом прочности на сжатие B1.5 нормы по энергоэффективности достигаются при толщине стены в 33 см. Несмотря на то, что арболит состоит преимущественно из древесной щепы, его теплопроводность заметно ниже, чем у дерева. Объясняется это тем, что путь тепла из помещения на улицу через разнонаправленную щепу получается более длинным и прерывистым, чем через сплошной деревянный массив.

В полистиролбетонных блоках заполнителем выступают гранулы вспененного полистирола, что дает этому материалу высокие теплоизоляционные характеристики. Так, при плотности 400 кг/м³ и классе прочности на сжатие B1.5, нормы по энергоэффективности достигаются при толщине 31 см. Кладка полистиролбетонных блоков ведется на цементный клей, такой же, как и в случае с газобетоном.

Также встречаются легкие монолитные бетоны с заполнителями из крупнопористого керамзитового щебня, шариков пенополистирола, древесной щепы. Эти виды легких бетонов готовятся с помощью обычной бетономешалки, в которой заполнители смешиваются в определенных пропорциях с цементом и водой, после чего смесь помещается в опалубку, где происходит ее твердение.

Утепленные блоки

Утепленные блоки состоят из нескольких слоев, в которых внешние слои из тяжелого бетона или керамзитобетона разделены теплоизоляционной прокладкой из пенополистирола. В таких блоках именно пенополистирол обеспечивает низкую теплопроводность стены, а ограждающий его бетон дает конструкционную прочность. По теплоизоляционным характеристикам такие блоки обычно имеют показатели, с запасом превышающие установленные в нашей стране нормы энергоэффективности.

Стеновые железобетонные панели

Технология панельного домостроения, хорошо всем известная по городским панельным многоэтажкам, в настоящее время улучшена и адаптирована для строительства индивидуальных домов.

Современные трехслойные железобетонные панели состоят из двух слоев железобетона со слоем утеплителя (плит из минеральной ваты или экструдированного пенополистирола) между ними. Толщина утеплителя в панели составляет — 20—25 см, что даже больше, чем требуется нормами по энергоэффективности, а толщина каждого из бетонных слоев определяется прочностными характеристиками по ГОСТу и составляет для внутреннего (несущего) слоя 12 см, для наружного (защитного) слоя — 5—7 см.

Стеновые панели изготавливаются на заводе по индивидуальному заказу под конкретный проект загородного дома. Проектом могут быть предусмотрены различные архитектурные элементы, в том числе эркеры и ризалиты, а плиты перекрытий сейчас выпускаются любых размеров, что позволяет строить панельные дома с большими пролетами и свободной планировкой. Оконные и дверные проемы разрабатываются на стадии проектирования и могут быть любого размера, исходя из желаний и потребностей заказчика. Всего лишь в течение недели стеновые панели вместе с плитами перекрытий монтируются на подготовленный фундамент, а современные финские технологии монтажа позволяют соединить все стеновые панели в единый ж/б каркас и при этом исключить образование щелей и мостиков холода на стыках. Что немаловажно, трехслойные ж/б панели заводского изготовления проходят строгий контроль качества, имеют точные геометрические размеры и не требуют никаких дополнительных работ: выравнивания, штукатурки и утепления.

Несъемные опалубки

Вариантов несъемных опалубок существует довольно много. Есть опалубки для формирования ограждающих стен, изготовленные из материалов с низкой теплопроводностью (утеплителей), или имеющих в своей конструкции слой какого-либо утеплителя. Также есть варианты несъемной опалубки для формирования межкомнатных стен, цоколя или других железобетонных конструкций, от которых не требуется низкой теплопроводности.

Элементы несъемных опалубок могут изготавливаться из пенополистирола, пластика, щепобетонов, керамзитобетонов или тяжелых бетонов. Элементы опалубки могут представлять собой как единое готовое изделие, так и сборную конструкцию, которая позволяет варьировать толщину слоя бетона и утеплителя.

Процесс строительства стен дома с применением несъемной опалубки состоит из нескольких этапов. Сначала делается фундамент с обязательными выпусками арматуры по месту расположения внешних и внутренних несущих стен, что необходимо для их надежной связи между собой. Затем по периметру стен укладывается слой гидроизоляции, которая будет препятствовать капиллярному подсосу влаги через бетон из фундамента. Следующий этап включает в себя сборку армированного каркаса и элементов опалубки по контуру монолитных стен дома. Если опалубка разборная, сначала вяжется арматурный каркас, а потом вокруг него выставляется опалубка. Если же элементы несъемной опалубки не разборные, они собираются одновременно с порядным и вертикальным армированием.

После того как произведено армирование и собрана опалубка, производится ее заливка бетоном. В малоэтажном домостроении обычно используется бетон марки М200. Заливка производится слоями по 20—30 см, по всему периметру стен, что необходимо для равномерного распределения бетона по всему объему опалубки без риска образования не заполненных бетоном пустот. Поверхность залитого в опалубку бетона на промежуточных слоях не выравнивается, чтобы улучшить сцепление со следующим слоем. В зависимости от конструкции и прочностных характеристик опалубки, бетонирование может осуществляться как на всю высоту этажа сразу, так и с перерывами на промежуточное твердение слоев. Обусловлено это тем, что бетон в жидком состоянии оказывает сильное давление на ограничивающие его стенки, и давление это тем сильнее, чем выше слой жидкого бетона. Если давление жидкого бетона превысит предел прочности опалубки, он ее либо деформирует (разопрет), либо разрушит, и бетон вытечет. Бетонирование с перерывами на отвердение слоев высотой около метра позволяет возводить стены, даже применяя опалубку относительно низкой прочности.

В случае бетонирования с перерывами на отвердение слоев перед заливкой очередного слоя следует удалить с поверхности корочку из застывшего цементного молочка для лучшего сцепления между слоями бетона. В ряде опалубок разрешается уплотнять бетонную смесь только штыкованием, потому как вибрирование также может приводить к локальному разрушению или деформации опалубки. Если предполагается облицовка дома фасадным кирпичом или навесной фасад, то еще на стадии сборки опалубки в стену устанавливаются закладные элементы, облегчающие последующую отделку стены. В результате строительства получается ровная с обеих сторон стена с монолитным железобетонным слоем по центру. Если несъемная опалубка была выполнена целиком из пенополистирола или имела в своей конструкции слой этого материала, то стена получается утепленной и, как правило, в дополнительном утеплении не нуждается.

Большинство разновидностей несъемной опалубки подразумевают отделку с внутренней и наружной частей стены. Обычно снаружи стены штукатурятся, но также возможен вариант навесного фасада или колодцевой кладки из фасадного кирпича. Есть и разновидности несъемных опалубок, в которых одна из стенок выполнена из фасадного отделочного материала, что позволяет сразу получать стену с финишной наружной отделкой.

Съемные и сдвижные опалубки

Съемная опалубка широко применяется в загородном домостроении при строительстве стен цокольных этажей и каркасно-монолитных домов, в которых вертикальными несущими конструкциями выступают колонны или внутренние стены из железобетона. Внешние стены дома с применением съемной опалубки делать неудобно, поскольку опалубку со стороны улицы придется монтировать с лесов, да и проще внешние стены сделать ненесущими и поэтажно опертыми, например, из газобетонных блоков.

Сдвижные варианты опалубки часто применяются теми, кто своими силами строит дом в местности, удаленной от мест производства стройматериалов. В частности, ярким примером применения сдвижной опалубки для строительства стен является технология строительства ТИСЭ, более известная по одноименным сваям. Сдвижная опалубка позволяет формировать из густого цементно-песчаного раствора небольшой элемент стены размером примерно с блок газобетона. Густой раствор равномерно распределяется по опалубке, уплотняется и армируется, после чего опалубка сдвигается дальше по стене, где таким же образом формируется следующий элемент стены. Густота раствора такова, что даже после сдвига опалубки он сохраняет приданную ему форму. Таким способом только из цемента, песка и арматуры возводится монолитная стена. Утепление такой стены листовым пенополистиролом или другим утеплителем возможно как на стадии строительства (листы пенополистирола замоноличиваются в стену средним слоем), так и по завершении строительства стен дома (утеплитель крепится к бетонным стенам снаружи, после чего штукатурится или закрывается вентилируемым фасадом).