Пенополистирол в строительстве

Воплотить мечту о собственном доме в буквальном смысле слова гораздо легче при помощи современных технологических материалов, нежели идя фундаментальным путем традиционной кирпичной кладки.

В свете последних событий в мировой экономике вопрос о стоимости строительства стоит особо остро, т.к. вкладывать приходится свои кровно заработанные средства, а не взятые в кредит. Стараясь сэкономить на строительных материалах, нельзя жертвовать такими показателями, как надежность, прочность и теплоизолирующие свойства. Союз бетона и пенополистирола, как нельзя лучше отвечает всем вышеперечисленным требованиям, и при этом весьма экономичен.

Пенополистирол – зарекомендовал себя в строительстве, как недорогой, долговечный материал с отличными теплосохраняющими свойствами. По происхождению он относится к группе пенопластов или газонаполненных полимеров. Пенополистирол производят тремя способами: экструзионным, прессовым и беспрессовым. Материал строительного назначения производится эеструзионным и беспрессовым методом из гранул, вспенивающихся при определенной температуре и сваривающихся между собой. До вспенивания гранулы имеют диаметр 0,4-3,2 мм, а после предварительного вспенивания увеличиваются в объеме в десятки раз. Уже увеличенные шарики пенопласта поступают в специальную форму, которая подвергается тепловому удару при воздействии пара и за короткое время все гранулы, находящиеся внутри формы, вторично расширяются, спекаясь между собой. Таким образом, получается полистироловая плита, которая затем распускается на специальных столах-резаках на теплоизоляционные плиты необходимой толщины. Не объединенные в форму пенополистирольные шарики часто используют в качестве наполнителей для пенополистиролбетона.

Чтобы не путаться в названиях, необходимо сразу определиться, что пенополистирол это то же, что и стиропор, ПСВ (русская абр), ESP (англ. абр.), пенопласт.

Теплопроводность у пенополистирола очень низкая, выражающаяся в цифровом виде, как 0,027-0,04 Вт/м • К. Один кубический метр этого материала в зависимости от марки весит от 15 до 40 кг. Чем выше плотность пенополистирола, тем ниже его теплопроводные качества, однако даже при высокой плотности он остается отличным теплоизолятором.

Очень важным свойством пенополистирола является его абсолютная нейтральность; он не выделяет вредных веществ, и благодаря этому отлично гармонирует с жилищем человека. До того, как в состав пенополистирола были введены антивоспламеняющие добавки (антиперы) его использование в строительстве ограничивалось, но сегодня проблема возгорания и самостоятельного горения не стоит.
Свойства пенополистирола не позволяют оставлять его открытым к воздействию атмосферных факторов и действию ультрафиолета, – необходима обязательная его защита слоем штукатурки или другими видами облицовки.

Пенополистирол, произведенный методом экструзии, имеет равномерную структуру и состоит из мелких закрытых пор. Он выдерживает до 0,5 МПа на сжатие, поэтому его успешно используют для утепления инверсионных эксплуатируемых кровель и полов без дополнительной гидроизоляции.

Русская стена или 3D-панели

Одной из самых популярных в мире технологий быстрого строительства энергоэффектинвых зданий является – система возведения строительных конструкций из трехмерных панелей. Изобретение этой системы принадлежит австрийской фирме EVG, и известной во всем мире как EVG-3D construction system. В России эта система известна под названием «Русская стена» и производится одноименной российской фирмой.
Основным конструктивным элементом данной системы является пенополистирольный блок, с двух сторон заключенный в сетчатую оплетку с диагональными нержавеющими стержнями, пронизывающими тело блока и, образуя, таким образом, пространственную модель. Панели выпускаются в размерах 300-600 х 120 х 5-10-12 см (Д х Ш х Т).

Сетчатая оплетка блоков имеет размеры ячейки 50х50 мм и выполнена из высокопрочной проволоки 3мм. Между пенополистирольным блоком и сеткой оставляют зазор 16 мм. Диаметр диагональных стержней – 4 мм. Их устанавливают с шагом 10-20 см. Монолитность и жесткость конструкции придается нанесением методом торкретирования (послойное нанесение раствора под давлением), где бетон заполняет пространство между блоком и сеткой.

Появление технологии трехмерных панелей произвело настоящую революцию в строительстве. Сроки возведения зданий сократились в 4-6 раз, при этом стоимость 1 м. кв. стены трехмерной панели вместе с облицовкой в 1,5-2 раза ниже стоимости кирпичной стены. Важную роль играет и вес стены с пенополистироловым сердечником, который в 4 раза меньше в сравнении с той же кирпичной кладкой. Возведение «Русской стены» менее трудоемкий процесс, нежели традиционная кирпичная или блочная кладка. Таким образом, трехэтажный коттедж площадью 300 кв. м. возводится всего за месяц, на сроки также влияет и облегчение фундамента, поскольку вес стенной конструкции из трехмерных блоков относительно мал.

Монтажные работы

Возведение стен из пенополистирольных трехмерных блоков не требует специальной техники. Монтаж начинается с крепления панелей к стержням арматуры мягкой проволокой и ведется от углов будущего здания. Для придания конструкции большей жесткости к панелям пристреливают скобочным пневмопистолетом дополнительные стальные сетки.

Перекрытия сооружаются из тех же панелей с применением временных распорок. Перед торкретированием в стеновых конструкциях прокладывают все необходимые коммуникации согласно проекту. Торкретирование производится при помощи т.н. цементной пушки и компрессора, цементно-песчаной смесью. Различают два способа торкретирования: сухой и мокрый. В первом случае сухая торкрет-смесь подается в сопло и выбрасывается, смешиваясь в нем со струей воды высокого давления. При мокром способе в сопло подается разведенная водой смесь и уже непосредственно в смесителе сопла смешивается со сжатым воздухом.

Наносить торкрет-слой можно и с помощью мобильного пневмоковша, который весит всего 2,5 кг. За один цикл наносится 10-15 мм слоя бетона. Общая толщина торкрет-слоя должна быть не менее 50 мм во избежание коррозии армирующих деталей панели. Первый слой торкретбетона высыхает в течение 2-3 дня, после чего монтажные распорки могут быть сняты.

Одним из главных преимуществ зданий из трехмерных панелей является их малый вес, что может быть очень полезным при строительстве на слабых грунтах, кроме того, такие здания обладают высокой сейсмоустойчивостью: до 8 баллов по шкале Рихтера. Данная технология отлично подходит для возведения надстроек уже существующих зданий, а также для строительства в труднодоступных районах.

Несъемная опалубка

Еще одной инновацией малоэтажного строительства является метод несъемной опалубки, в качестве которой используют детали из пенополистирола. Пустотелые термоблоки соединяются между собой замками, после чего их полости заливаются бетоном. В сочетании с арматурным каркасом, расположенном внутри опалубки, образуется железобетонный монолит с отличными термоизоляционными свойствами. Пенополистирольная опалубка остается на месте и является, тем самым, теплоизоляционным звеном.

Термоблоки представляют собой две стенки из пенополистирола толщиной 50 мм соединенные перемычками из твердого полистирола, пенополистирола или металла. Перемычки из твердого полистирола и металла используют при этажности здания, однако такие соединения термоблоков можно использовать и в малоэтажном строительстве, но в сочетании с более низкой маркой бетона. Для лучшего сцепления с внутренней стороны термоблоков имеются пазы в форме т.н. ласточкиного хвоста.

После возведения стен методом несъемной опалубки их отделывают различными облицовочными материалами. Штукатурку накладывают на армирующие сетки, крепящиеся к термоблокам.

Данная технология имеет массу преимуществ, главным из которых является отличная термоизоляция дома. Стена из термоблоков толщиной всего в 25 см сравнима по теплопроводности с 1,8 м кирпичной стеной. Отсюда – существенная экономия на отоплении помещения. Нельзя не упомянуть и простоту монтажа: по сути, при наличии бетономешалки вывести коробку небольшого дома может даже один человек. Ему будет необходимо выставить ряд блоков и поочередно залить их бетоном. За один день рекомендуется монтировать только один ряд термоблоков, поэтому скорость возведения стен будет равняться 1 м в 4 дня.

Самым главным недостатком технологии несъемной опалубки является уязвимость пенополистирольного слоя для грызунов. Они охотно селятся в теплоизоляторе, однако при соблюдении ряда мер этих проблем можно избежать. Самым надежным способом борьбы с грызунами является применение специальных отпугивающих излучателей, абсолютно безвредных для человека.