Как построить дом из фибропенобетона

Фибропенобетон — это конструкционный или теплоизоляционный пенобетон (ГОСТ 25485-89), армированный фиброй (ГОСТ 14613–83) природного или синтетического происхождения. Применение данного материала в строительстве дает возможность в несколько раз понизить теплопотери зданий. Например, стены из таких изделий предотвращают существенные утечки тепла зимой, и защищают микроклимат помещений от чрезмерных высоких температур летом.

Состав и характеристики дисперсно–армированного пенобетона

Для снижения усадочных деформаций и улучшения однородности строения пористых бетонов, в состав смеси для приготовления материала добавляют армирующие фиброволокна. Такое наполнение значительно улучшает физико–механические свойства готовых изделий.

Конструкции из бетона, армированного фиброй, учитывая малую энергоемкость их изготовления, своими эксплуатационными характеристиками существенно отличаются от традиционных вариантов из пенобетона. Но поскольку основной составляющей бетона с фиброй является именно этот материал, то некоторые недостатки для них являются общими.

Недостатки:

• низкая пароизоляция;
• низкая объемная теплоемкость (частые колебания температуры внутри помещений);
• материал подвержен влиянию погодных условий (зима–лето), влияющих на время твердения, а, значит и на качество конструкций в целом.

Материалы для производства фибропенобетона

Основными компонентами для производства смеси могут служить:

1. В качестве вяжущего при производстве выступает портландцемент. Для производства изделий автоклавного твердения также может применяться молотая негашеная известь.

2. Кремнеземистыми компонентами служат: кварцевый песок, доменный шлак, зола–унос (отходы ТЭС). Для повышения химической активности, компоненты обычно размалывают и добавляют в смесь в виде песчаного шлама. Кремнеземистые компоненты снижают расход вяжущего, усадку пенобетонной смеси и повышают качество изделий.

3. Пену готовят в пеногенераторах, путем соединения водного раствора и органических или минеральных пенообразователей.

Фиброволокно для армирования пенобетона

Неоднородность структуры блоков, неудовлетворительная прочность готовых изделий, растрескивание — это неполный перечень проблем, с которыми сталкиваются производители пеноблоков.

Решить эти проблемы можно путем введения в смесь специальной армирующей добавки — фибры.

Фиброволокно, добавленное в состав пенобетонных изделий позволяет значительно улучшить качество готовой продукции:

• прочность фибропенобетонных изделий в 2,5 раза выше изделий из обычного пенобетона;
• на 15% снижается расход портландцемента;
• устраняется процесс расслоения смеси;
• на 30% процентов снижаются показатели потерь от боя при транспортировке готовой продукции;
• в сравнении со стальной арматурой, фиброволокно не подвержено коррозии;
• в отличии от жесткой стальной арматуры, армирует изделия во всех направлениях.

Для производства конструкционных изделий, наиболее востребованным является наполнитель из синтетических или минеральных волокон:

• полипропиленовая;
• полиамидная;
• базальтовая.

Полипропиленовая фибра

Наиболее популярный вид синтетических фиброволокон, производимых из полипропиленовой пленки путем резки и скручивания. В смеси такие волокна раскрываются и создают сетчатую пространственную структуру.

Применение полипропиленовой фибры позволяет получить следующие характеристики пенобетона:

• повышенное сопротивление механическим воздействиям;
• высокая однородность смеси;
• повышенная износостойкость материала;
• исключает образование пластических деформаций, трещин, сколов;
• повышает морозостойкость;
• предотвращает сколы при распалубке;
• сокращает время набора прочности;
• повышает водонепроницаемость.

При добавлении полипропиленовой фибры в количестве, составляющем 0,4% от общего объема цемента, наблюдается повышение показателя прочности на сжатие марки пенобетона D400 до 26%.

Полиамидная фибра

Полиамидная фибра — это синтетические нити, формуемые из полиамидных расплавов. Полиамидные волокна являются прочными и эластичными материалами с высокой огнестойкостью (250°С) и износостойкостью.

Фибра из полиамида — высокодисперсный, гигроскопичный материал, позволяющий повысить следующие свойства растворов из пенобетона:

• снижает водопоглощение:
• снижается вероятность образования трещин;
• увеличивается эластичность твердого материала;
• прочность — деформация без разрушения;
• повышение физико–механических свойств тонких стяжек;

Базальтовая фибра

Базальтовая фибра представляет собой короткие сегменты волокон, получаемых при расплаве вулканического базальта. Применяется для армирования с целью повышения физико–механических характеристик материала.

Базальтовые фиброволокна придают пенобетону следующие положительные качества:

• высокая прочность растяжению–сжатию;
• повышает износостойкость изделий на 60%;
• снижает появление трещин на 95%;
• повышает морозостойкость в 2 раза;
• увеличивает показатель водонепроницаемости (W>14);
• повышенная стойкость к кислотной и щелочной среде;
• значительно увеличивает долговечность конструкций.

Содержание базальтовых фиброволокон в пенобетонном растворе 0,1% от массы цемента, повышает показатель прочности изделия до 28%. Основной недостаток базальтовых фиброволокон — это высокая цена материала, что значительно ограничивает их широкое применение в индивидуальном строительстве.

Применение фибропенобетона

Настоящий материал используется в малоэтажном строительстве в виде стеновых блоков, произведенных в заводских условиях, и в виде монолитного фибропенобетона, залитого в несъемную или съемную опалубку.

Рассматриваемый вид пенобетона по своему функциональному назначению разделяется на три самостоятельных группы:

1. Теплоизоляционный, плотность 400–500 кг/м3.
2. Конструкционно–теплоизоляционный, 600–1100 кг/м3.
3. Конструкционный, плотность 1100–1200 кг/м3.

В индивидуальном строительстве с успехом используется конструкционно–теплоизоляционные материалы:

• блоки фибропенобетонные для кладки несущих стен (200х300х600);

• перегородочные блоки для кладки внутренних стен и перегородок (100х300х600);

• U–образные блоки, применяемые в качестве несъемной опалубки для устройства армированного пояса и изготовления оконных и дверных перемычек;

• перемычки для оборудования дверных и оконных проемов;

• монолитные конструкции.

Стеновые блоки из фибропенобетона

Стеновые блоки из усиленного фиброй бетона, обладают прекрасными эксплуатационными характеристиками и долговечностью. Высокая водонепроницаемость, положительная морозостойкость дает возможность их применения в любых климатических условиях.

Помимо перечисленных достоинств, материалу присущи следующие немаловажные качества:

1. Благодаря своей ячеистой структуре и высокому показателю сопротивления теплопередаче, этот материал зарекомендовал себя, как высококачественный теплоизоляционный материал.
2. В доме, построенном из фибропеноблоков, прекрасный микроклимат: тепло зимой и прохладно летом. Благодаря этому, исчезает возможность образования грибка, плесени и бактерий.
3. Размер стенового блока (200х300х600) равен 13 штукам обычного силикатного кирпича (88х120х250). А теперь представим, насколько быстрее можно построить стену из фибропенобетонных блоков, в сравнении со стандартной стеной из силикатного кирпича.
4. Легко обрабатывается обычной ножовкой без применения специального оборудования и инструмента.
5. Высокая звукопоглощающая способность, соответствующая всем строительным нормам и правилам.
6. В сравнении с традиционными стеновыми материалами, обладает малым объемным весом, что значительно снижает нагрузку на фундаменты.
7. Хорошая геометрия блока, что позволяет вести кладку с применением специальной клеевой смеси, без использования цементно–песчаного раствора.
8. Фибропенобетонным блокам присвоена первая степень огнестойкости, в результате они выдерживают от 3 до 7 часов непрерывного огневого воздействия.

Оконные и дверные перемычки

Фибропенобетонные перемычки, армированные арматурным каркасом, применяются для перекрытия дверных и оконных проемов. Использование данных перемычек защищает наружные стены здания от появления, так называемых, «мостиков холода».

Благодаря этому, применение таких перемычек дает возможность избежать появления трещин на поверхности наружных стен, возникающих вследствие неодинаковых температурных расширений различных строительных материалов.

При определенных условиях, перемычки могут изготавливаться на строительной площадке, с использованием для этой цели U–образные блоки в качестве несъемной опалубки.

Полы из монолитного фибропенобетона

Полы из монолитного материала отличаются особой прочностью и долговечностью. Благодаря равномерному распределению фибры в структуре пенобетона, полы не подвержены усадке и получаются идеально гладкими.

Технология заливки монолитно пола несложная, и по силам любому застройщику:

1. Определяют уровень основания пола.
2. На базовую поверхность устанавливают маяки, регулирующие высоту и горизонтальность будущего покрытия.
3. Стяжку заливают по полосам (между маяками). Вначале нечетные полосы, потом наоборот.
4. Фибропенобетонную смесь между маяками стягивают правилами.
5. В течении 3 дней ухаживаем за стяжкой: аккуратно поливаем ее водой, не нарушая поверхности.
6. Извлекаем маячные планки, и затираем борозды от реек жидким раствором.
7. Проектная прочность стяжки наступает через 3–4 недели.

Монолитное строительство с применением фибропенобетона

В последнее время наблюдается использование технологии монолитного фибропенобетона с неразборной или разборной опалубкой для строительства общественных 3–4 этажных зданий.

Применение монолитного фибропенобетона позволяет получить большой экономический эффект, поскольку цена смесей, учитывая работу, намного ниже стоимости готовых блоков. Применение монолитного пенобетона дисперсно-армированного позволяет снизить толщину стен, не нарушая при этом теплотехнических характеристик здания.

Принципиально вся строительная технология заключается в использовании несъемной или съемной опалубки для укладки в нее монолитного фибропенобетона. В роли несъемной опалубки может выступать кирпичная кладка, специальные блоки со сквозными пустотами, а также цементно–стружечная плита, прикрепленная к оборудованным легким металлоконструкциям или деревянному каркасу. В результате, по окончанию заливки, образуется готовая наружная стена, не требующая дополнительной отделки.

В монолитном домостроении существуют три способа заливки такого пенобетона в ограждающие конструкции зданий:

1. Армированная фиброй смесь заливается между двумя кирпичными стенами (наружной и внутренней) поэтапно, с перевязкой стен металлической сеткой или арматурным каркасом через каждые 6 рядов кладки (см. фото).

2. Смесь пенобетона с фиброй, заливается между наружной кирпичной стеной и изнутри установленной несъемной опалубкой.

3. Съемная или несъемная опалубка с двух сторон.

Расчет количества пеноблоков

Приготовление вспененного раствора с фиброй

В этой главе рассмотрим производство фибропенобетона на строительной площадке своими руками.

Смесь состоит из следующих компонентов:

• портландцемент;
• речной просеянный кварцевый песок;
• пена;
• фиброволокно.

Инструкция для приготовления фибропенобетонной смеси:

1. Определяем необходимую плотность фибропенобетона, и рассчитываем объем материалов необходимых для его изготовления.
2. В бетономешалке смешиваем портландцемент и кварцевый песок (сухая смесь);
3. Одновременно, в пеногенераторе готовим необходимое количество пены.
4. В бетономешалку заливаем воду, и при помощи насоса пеногенератора добавляем нужное количество пены.
5. В хорошо размешанную однородную смесь пенобетона вводим расчетный объем фиброволокна (бетоносмеситель работает), и еще 15 минут перемешиваем все составляющие фибропенобетона для равномерного распределения фибры в структуре материала.
6. При помощи шланга доставляем готовую смесь в формы или установленную опалубку (см. видео в этой статье).

Подсказки: для получения фибропенобетонных блоков запланированного назначения и требуемой плотности, необходимо внимательно подходить к подбору и расчету количества заполнителей, а также выбору пенообразователя.

Дом из фибропенобетона, благодаря высоким теплоизоляционным характеристикам, на 20–30% теплее в сравнении с домами, возведенными из кирпича или монолитного железобетона. Стены из фибропенобетона отличаются высокой термостойкостью, морозостойкостью и повышенной звукоизоляцией – весьма ценные качества для любого здания.