Газобетон: практика и расчёты

Работая десятый год с блоками из газобетона, постоянно убеждаюсь в выгодной комбинации массы и несущей способности. При плотности D300–D600 куб высотой метр весит не больше 600 кг, тогда как полнотелый силикатный аналог тянет за тонну. Пористая структура складывается из миллиона ровных сферических ячеек, сформированных водородом, выделившимся при контакте алюминиевой пудры с гидроксидом кальция. В автоклаве смесь цемента, кварцевого песка и извести проходит гидротермальный синтез, образуется тоберморит – игольчатый минерал, придающий камню стабильность.

Химический состав

В лабораторных условиях контролируется молярное отношение CaO : SiO₂ = 0,8–1,2. Сдвиг пропорции приводит к недореагировавшему портландиту либо переизбытку кварца, что снижает класс прочности. Алюминий добавляю из расчёта 0,06–0,1 % от массы твёрдого сырья: меньше – риск усадки, больше – рыхлая кора. Углекислый газ автоклавного контура связывается в кальцит, уменьшение пористости выходит на уровень 1–2 %.

Теплотехника

Коэффициент λ у D400 держится в пределах 0,09–0,10 Вт/(м·°C). Стена толщиной 375 мм в климате Санкт-Петербурга перекрывает требуемое сопротивление теплопередаче без навесных плит или многослойных пирогов. При влажности свыше 25 % теплопроводность растёт на 15 %, поэтому оставляю блоки под навесом, пока показания гигрометра не опустятся до 10 %. Паропроницаемость 0,17 мг/(м·ч·Па) отводит капиллярную влагу наружу, при внутренней отделке используют гидравлическую известковую штукатурку, чтобы не забивать поры дисперсией полимеров.

Монтажные тонкости

Ребристая поверхность блока снимается плоскоститным рубанком – получаю отклонение высоты не выше 1 мм. Клей выбираю с модулем деформации ниже 5 000 МПа, иначе шов треснет по ребру блока. Оптимальная толщина клея 1–2 мм, расход 15–17 кг на куб кладки. Шаблон-шабер помогает выдерживать швы вертикальных растворных гребней, исключая мостики холода. Армирующую оцинкованную сетку Ø3 мм закладываю через каждые четыре ряда либо под оконными проёмами. При анкеровке к монолитным колоннам применяю гибкие связи из базальтопластика – низкая теплопроводность и отсутствие гальванической пары.

Усадочные коэффициенты

Газобетон демонстрирует ползучесть 0,3–0,35 мм/м за год при относительной влажности 60 %. Штукатурку наношу спустя минимум 28 дней, чтобы напряжения равномерно распределились. Для многоэтажного дома проектировщик закладывает усадочный шов между секциями по формуле Δ = α • L • Δt, где α — температурный коэффициент линейного расширения 8–10 × 10⁻⁶ 1/°C. Летом шов оставляю 3–4 мм, зимой сдвиг увеличивается до 6 мм.

Противопожарные аспекты

Класс А1 подтверждён испытанием в муфельной печи при 1 200 °C. После трёх часов образец теряет до 15 % прочности, что допустимо для несущих стен. При отделке используем тонкослойную системную штукатурку на перлитовом наполнителе – коэффициент размягчения ниже 0,4 гарантирует целостность облицовки. Вентканалы из газобетона обкатываю вставкой из шамота: разница коэффициентов теплового расширения чревата микротрещинами.

Акустические свойства

Ячеистая структура гасит звуковую волну в широком диапазоне частот. Индекс изоляции воздушного шума Rw у блока D500 — 42 дБ при 200 мм толщины. При запросесе на студийную тишину дополняют систему облицовкой из гипсоволоконных плит на виброподвесах, достигая 55 дБ без существенного утяжеления стены.

Экономика строительства

Куб газобетонной кладки требует 6–7 часов рабочего времени бригадой из двух каменщиков, кирпич отнимает до 14 часов. Затраты раствора снижаются десятикратно относительно толстошовной кладки. При оптовой закупке D400 цена блока занимает 35 % бюджета коробки, монолит – около 50 %. Лёгкий материал снижает стоимость фундамента: ленточный высокий цоколь любому коттеджу здесь избыточен, чаще применяю плиту 200 мм с армированием А400 Ø12 мм через 200 мм.

Влагозащита и отделка

Коэффициент капиллярного подсоса ниже, чем у керамики, однако длительное намокание в пятипроцентном солевом растворе способно вывести соляровыцветы. Торцевые грани фундамента покрывают битум-каучуком, отмостку формируют с уклоном 5 % от стены. Для фасада выбираю силикатную краску с паропроницаемостью пар-эквивалентной толщины sd ≤ 0,05 м, акрил оставляю для плотных оснований.

Долговечность

Пробы, извлечённые со зданий 1960-х, показывают снижение прочности всего на 5-7 %. Причина – минерализация пор карбонатом кальция, блокирующим проникновение CO₂ вглубь массива. При грамотном подборе клея и защитных слоёв срок службы прогнозируется свыше 80 лет.

Эко результат

Плотная уловка водорода на этапе вспучивания минимизирует расход цемента: на куб уходит 200–250 кг, тогда как тяжёлый бетон берёт 350 кг. Сокращение клинкерной составляющей экономит до 0,2 т СО₂ на каждый куб. Остатки блоков легко перерабатываются в добавку для лёгких растворов, индексацииия отходов по классу III упрощает логистику.

Вывод

Опыт стройплощадки доказывает: при соблюдении технологических допусков газобетон даёт лёгкую, тёплую и устойчивую оболочку здания, снижая нагрузку на бюджет и окружающую среду.