Всем Доброго времени суток!
Когда-то давно наткнулся в интернете на очень интересную статью, касающуюся опыта применения многослойной кладки, тогда мои интерес был вызван постановлением о запрете ее применения в жилищном строительстве ( в нашем регионе). Хотелось разобраться в причинах, предпосылках к приятию такого решения, да и просто взвесить все за и против.
Вот сегодня решил разместить эту статью в своем блоге, очень надеюсь, что многим она пригодится, а авторы стать не будут против этого.
Выводы из нее делайте сами, мне достаточно сложно однозначно ответить на этот вопрос (о запрете применения такого типа кладки), т.к. достаточно много мнений за и против, и решение как всегда не столь очевидно.
Но можно было бы это обсудить, хотя проблема уже не столь остра, и наверное интерес к ней пропал у многих.
Ну чтож, вот и сама статья, читайте… делайте выводы…
Причины дефектов наружных стен с лицевым слоем из кирпичной кладки
На основании обследования большого количества зданий с многослойными стенами, в которых произошли отказы по облицовочному слою из кирпичной кладки выделены основные группы дефектов и причины их возникновения. Показано, что в основном разрушения наружного слоя возникают по причине ошибок при проектировании и некачественного выполнения строительных работ. Наиболее распространены такие дефекты, как вертикальные трещины кладки наружного слоя, разрушение кирпича в уровне перекрытий, обрушение облицовочного слоя, установленного на стальной уголок, прикрепленный к перекрытию либо на консольно выступающую часть плиты перекрытия, морозное разрушение облицовочного слоя.
До начала 90-х гг. прошлого века на территории России здания с наружными стенами из облегченной кладки возводились в отдельных случаях, массового применения эти конструкции не находили. Ситуация резко изменилась в конце 1995 г., когда были существенно повышены нормативные требования по термическому сопротивлению ограждающих конструкций.
Вследствие отсутствия достаточного опыта проектирования и возведения облегченных стен при строительстве многих зданий были допущены и, к сожалению, продолжают допускаться серьезные ошибки.
В ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко проводится большая работа по изучению дефектов в многослойных стенах с лицевым слоем из кирпичной кладки. Это позволило выявить наиболее часто встречающиеся дефекты и установить причины их возникновения.
Отсутствие в лицевом слое вертикальных деформационных швов
Вертикальные и горизонтальные деформации кладки наружного слоя наружных стен могут значительно отличаться от деформаций внутреннего слоя и перекрытий. Для компенсации температурно-влажностных деформаций должны выполняться вертикальные деформационные швы [1-3]. Их отсутствие приводит к образованию и раскрытию вертикальных трещин в лицевом слое из кирпичной кладки (рис. 1, а, б). Трещины возникают преимущественно на углах здания и развиваются в течение длительного времени.
Обследования зданий показали, что вертикальные деформационные швы в наружном слое практически всегда отсутствуют. В лучшем случае места расположения этих швов совпадают с межсекционными деформационными швами. Положение усугубляется при отсутствии в уровне перекрытий горизонтальных деформационных швов.
Отсутствие в лицевом слое горизонтальных деформационных швов
Для компенсации разности вертикальных деформаций наружного и внутреннего слоев наружных стен, а также каркаса здания должны выполняться горизонтальные деформационные швы [1-3]. Их отсутствие или некачественное исполнение приводит к разрушению кирпича лицевого слоя в уровне перекрытий (рис. 2).
Отсутствие деформационных швов в штукатурном слое при их наличии в кирпичной кладке способствует отслоению штукатурки в уровне перекрытий (рис. 3, а, б).
Повсеместно наблюдается разрушение облицовки торца плит перекрытий керамической плиткой или пиленым кирпичом (рис. 4, а, б).
Одной из причин этого является также отсутствие горизонтальных деформационных швов между плиткой и кладкой наружного слоя. Другой причиной может являться размораживание плитки и клеящего раствора вследствие увлажнения атмосферными осадками и конденсатом пара, поступающего из помещения, о чем будет сказано ниже.
В настоящее время наиболее распространены технические решения, когда в многоэтажных зданиях горизонтальные швы делаются в уровне перекрытий каждого этажа. При этом наружный слой устанавливается на стальной уголок, крепящийся к плите перекрытия или каркасу либо на консольно выступающую часть плиты перекрытия. Внутренний слой кладки устанавливается на плиту перекрытия.
На практике часто горизонтальные деформационные швы либо отсутствуют, либо выполнены некачественно (рис. 5, а, б).
Выделяются случаи, когда наружный слой кладки толщиной в полкирпича (120 мм) свешивается со стального уголка больше, чем на 40 мм. В этом случае выполнение горизонтального деформационного шва крайне затруднительно. В результате вместо упругого материала деформационного шва каменщик вынужден укладывать в шов кладочный раствор и бой кирпича.
Зарубежные специалисты также связывают появление трещин в наружном слое многослойных стен с отсутствием или некачественным выполнением горизонтальных и вертикальных деформационных швов [4].
Следует учитывать, что российские условия эксплуатации наружных стен во многом отличаются от условий в большинстве европейских стран. Основное отличие состоит в более холодных и продолжительных зимах. Это требует применения более толстых слоев утеплителя и, следовательно, устройства более широких зазоров между слоями кладки. Имеют место отличия в качестве кладочных материалов, связей, качестве производства работ.
Неудовлетворительное крепление наружного слоя из кирпичной кладки к внутренним слоям
Крепление внешнего облицовочного слоя к несущему основанию обычно осуществляется с помощью гибких связей. Наиболее распространенными ошибками при устройстве гибких связей, которые уже привели или могут привести в дальнейшем к аварийным ситуациям, являются:
— недостаточная стойкость к коррозии материала связи;
— излишняя податливость из плоскости стены;
— излишняя жесткость на сдвиг;
— неудовлетворительная анкеровка в кладку лицевого и внутреннего слоев;
— большое расстояние между связями.
Выявлены случаи выполнения гибких связей из полосовой стали вообще без антикоррозийного покрытия. Естественно, что располагаемая в слое утеплителя связь через несколько лет полностью корродирует, что неминуемо приведет к обрушению лицевого слоя кладки.
Часто связи выполняются из оцинкованной сетки или гнутых арматурных стержней. Качество покрытия их бывает настолько неудовлетворительным, что уже при укладке в стену на них видны следы коррозии. Более надежными с точки зрения стойкости к коррозии на первый взгляд являются связи из стекловолокна. Однако они подвержены коррозии в щелочной среде, которая присутствует в растворных швах.
Связи должны быть достаточно жесткими из плоскости стены и гибкими на сдвиг. Прочность анкеровки в растворные швы кладки многих из применяемых связей не регламентирована и часто не известна. Серьезное опасение вызывает ненадежность анкеровки некоторых видов связей в растворные швы кладки из легкобетонных блоков со средней плотностью ниже 400 кг/м3.
Расстояние между связями во многих проектах назначается без какого-либо обоснования. На многих из обследованных зданий расстояние между связями и места их привязки, указанные в проекте, не соблюдены.
Дефекты утепляющего слоя
Одним из основных требований к утепляющим слоям является отсутствие в них сквозных зазоров, вызываемых как некачественной укладкой утеплителя, так и свойствами самого материала — усадкой, проседанием со временем.
Традиционно в построечных условиях при укладке плитного утеплителя его нарезка осуществляется по месту. В большинстве обследуемых зданиях выявлено, что подгонка плит, особенно из пенополистирола, производилась некачественно. Зазоры между плитами часто достигали нескольких сантиметров. Нередко швы между утеплителем заполнялись кладочным раствором. Часто зазоры между низом плиты перекрытия и плитным утеплителем либо кладкой внутреннего слоя из ячеисто-бетонных камней достигали нескольких сантиметров (рис. 6, а, б).
Плиты из волокнистых утеплителей легче подогнать друг к другу или к конструкциям стены. Однако при использовании плит с недостаточной жесткостью они со временем могут проседать с образованием горизонтальных пустот. То же относится и к засыпным и заливочным утеплителям. В последнем случае целесообразно заручиться гарантией производителя, что залитый утеплитель со временем не даст усадки.
При возведении стены утеплитель устанавливается, как правило, в колодец между слоями кладки. При этом кладочный раствор попадает на дно колодца и образует мостики холода толщиной в несколько сантиметров. Кроме того, этот слой раствора очень неровный, что также препятствует качественной укладке на него плитного утеплителя.
Значительно затрудняется производство работ по укладке утеплителя в зимнее время. Наибольшей опасностью является попадание снега и образование льда на дне колодца, куда помещается утеплитель. После их таяния образование не заполненных утеплителем полостей также неизбежно.
Помимо технологических дефектов утепляющего слоя выявлено немало случаев, вызванных ошибками при проектировании, когда расчеты производятся без учета потерь тепла через различные вертикальные и горизонтальные диафрагмы, связи между слоями. Не всегда выполняются расчеты и на паропроницание.
Следствием этого являются дополнительные потери тепла, сырость на внутренних поверхностях стен, особенно в углах и вблизи проемов. В результате конденсации поступающего из помещения пара возможно разрушение кладки наружного слоя. В первую очередь это происходит в уровне перекрытий, где тепло- и пароизоляция стены, как правило, ниже.
Неудовлетворительная гидроизоляция кладки наружного слоя
При увлажнении кладки может происходить ее морозное разрушение. Для тонкого лицевого слоя из пустотелого кирпича это особенно опасно. В обследованных зданиях наиболее часто морозное разрушение кладки наблюдалось в местах горизонтальных деформационных швов при их плохой герметизации. В случае образования в кладке лицевого слоя трещин и сколов туда также проникает атмосферная влага. Положение усугубляется в случае конденсации пара, поступающего со стороны помещения.
Заключение
Во второй половине 90-х гг. прошлого века большинство проектных и строительных организаций оказались не готовы к резкому ужесточению требований по теплоизоляции зданий, повлекшему необходимость изменения конструктивных решений стен на фоне увеличения объемов строительства.
Можно выделить основные причины этого явления.
Отсутствие опыта проектирования, строительства и эксплуатации зданий с многослойными конструкциями стен в разных климатических условиях России.
Отсутствие соответствующей культуры строительства, когда для возведения технически более сложных многослойных стен требуется и более высокая квалификация строителей всех уровней от инженерно-технических работников до каменщика. В России в тяжелый период социально-экономических преобразований, наоборот, произошел отток квалифицированных специалистов из отрасли. Также были перепрофилированы или ликвидированы профессионально-технические училища и техникумы, готовившие квалифицированных рабочих и специалистов среднего звена для строительства. В настоящее время резкое увеличение объемов строительства вынуждает привлекать для работы на стройках людей с неподтвержденной квалификацией или совсем без опыта работы в строительстве.
Для возведения качественных и долговечных многослойных стен необходима широкая номенклатура специальных материалов: облицовочный кирпич; гибкие связи из нержавеющей стали, базальтового и стеклянного волокна; заливочные безусадочные утеплители; плитные утеплители определенной жесткости и конфигурации; специальные кладочные растворы и др. Отечественная промышленность также оказалась не готова к выпуску необходимых материалов в требуемом объеме.
Допущенные при проектировании и строительстве ошибки часто проявляются не сразу, а спустя довольно длительное время. В ряде случаев дефекты развиваются в течение нескольких лет после окончания строительства.
Если качество работ по проектированию и возведению многослойных стен не улучшится, аварии зданий могут стать массовыми. Число их будет возрастать по мере увеличения объемов строительства.
В настоящее время уровень развития промышленности строительных материалов и строительной базы достаточно высок. Анализ ошибок при проектировании и возведении многослойных стен позволяет внести соответствующие коррективы в методики расчетов и соответственно обеспечивать необходимую долговечность для любых типов стен.
Автор статьи: М.К. ИЩУ К, канд. техн. наук, заместитель директора ЦНИИСКим. В А. Кучеренко
Статья была опубликована в журнале «СТРОИТЕЛЬСТВО».
К сожалению у меня нет сведений о номере, в котором вышла она, если кто-нибудь подскажет, буду очень благодарен.
Серьезный вопрос, который непросто будет нам, проектировщикам решить.
Надеюсь на продолжение обсуждения.