Особенности возведения трехслойных стен по ТИСЭ
Опубликовано: 01.10.2018
Какие дома можно возводить по ТИСЭ, насколько прочны и устойчивы трёхслойные стены и как они «стыкуются» с другими конструктивными элементами - фундаментами, перекрытиями, крышей - вот вопросы, которые часто задают застройщики, как начинающие, так и опытные. Ответам на эти вопросы посвящена статья создателя ТИСЭ, постоянного автора журнала «Дом»
Трехслойная Стена ТИСЭ-3
Расчёты и четырёхлетний практический опыт подтвердили, что возведение трёхслойных стен по ТИСЭ — перспективная технология создания капитальных стен с низкой себестоимостью и с высокими эксплуатационными показателями. Конструктивные решения отдельных узлов трёхслойной стены, приведённые ниже, я даю в последовательности, в которой они выполнены.
Недостатки трехслойных стен.
Длина стен
При традиционных способах возведения стен из готовых материалов — кирпичей, бетонных блоков или по технологии ТИСЭ — длину стен стараются «привязать» к размерам этих материалов, выбирая её кратной половине их длины. При возведении трёхслойных стен по технологии ТИСЭ желательно, чтобы длина стен от внутренних углов была кратна 26 см. Но если длина стены не увязана с габаритами стеновых блоков ТИСЭ, то в стене можно сформовать доборный блок длиной до 19 см без гибкой связи. Для этой цели используют опалубку-компенсатор, входящую в комплект опалубки ТИСЭ(рис.1).
Угловая перевязка
Формование стеновых блоков на стене следует выполнять в обычной последовательности: от угла или края проёма. Угловые перевязки трёхслойных стен делают с использованием стандартных кирпичей или без них.
Первый вариант угловой перевязки основан на том, что габариты стеновых блоков, которые формуют с опалубками ТИСЭ, кратны размерам стандартного кирпича (рис. 2). После укладки угловых кирпичей к ним вплотную приставляют форму ТИСЭ с двумя пустотообразователями и вкладышами в съёмном (дерево) или несъёмном (пенополистирол) исполнении. Включение кирпичной кладки и в обрамление оконных проёмов может придать оформлению дома законченный вид.
При втором варианте возведение стен начинают с установки формы на угол (рис. 3). При этом один пустотообразователь ориентируют вдоль, а второй (угловой) — поперёк формы. Для опоры углового пустотообразователя в стенках модуля ТИСЭ-3 просверлены дополнительные отверстия под соответствующее положение поперечных штырей формы. Для заполнения зазора и фиксации углового пустотообразователя следует изготовить вкладыш размерами 40x140x180 мм из дерева или пенополистирола.
После этого на расстоянии 13 см формуют следующий стеновой блок. Образовавшуюся полость длиной 13 см между блоками заполняют жёсткой смесью не ранее чем через 4 часа, охватив полость опалубкой-компенсатором и поместив в середину пустотообразователь от ТИСЭ-2.
Перевязка непрямых углов
Часто из-за архитектурных особенностей дома угловые перевязки стен делают под непрямым углом, например, на эркерах. Технологию возведения трёхслойной стены на таком участке необходимо связывать с конкретным проектом и с учётом имеющихся материалов.
Относительно короткие простенки эркера можно выполнять без перевязки стеновых блоков, но с введением дополнительной горизонтальной гибкой связи и с более частым горизонтальным армированием стены. Для лучшего соединения блоков на их торцах при помощи уголка опалубки ТИСЭ прорезают вертикальные пазы (рис.4а). Угловой зазор между соседними блоками заполняют с использованием самодельной опалубки высотой в один-два блока. Внешнюю угловую опалубку несложно выполнить из жести толщиной 1 мм, досок или фанеры.
Обратите внимание, что опалубка в этом случае не должна быть слишком громоздкой и тяжёлой — ведь её придётся прижимать по месту вручную. Опалубку для внутренней стороны стены не обязательно делать под углом, здесь подойдёт упрощённая форма.
Для уплотнения смеси в угловом зазоре следует изготовить узкую деревянную трамбовку. Перед закладкой смеси положите вниз, на ранее отформованный ряд стеновых блоков, горизонтальную гибкую связь.
Процесс заполнения формы жёсткой смесью проблем не вызовет. Однако эту операцию лучше выполнять вдвоём: один удерживает опалубки, а второй заполняет и уплотняет пескобетонную смесь. Заполнив зазор смесью, угловую опалубку сдвигают вниз вдоль угла, предотвращая её сцепление со смесью. После затирки угла поверхность эркера будет достаточно ровной. Короткие простенки эркера можно выкладывать и из стандартных кирпичей, не прибегая к помощи опалубок ТИСЭ.
Один из застройщиков для угла эркера с опалубкой ТИСЭ-2 формовал блоки отдельно, на ровной площадке, и спиливал углы ножовкой по дереву, отслужившей свой срок. Пескоцементная смесь у него не содержала камней, и блок он распиливал на следующий день достаточно легко. При таком способе блоки приходилось укладывать на раствор традиционным способом.
Кстати опалубка ТИСЭ-2 позволяет формовать вне кладки стены за один раз по два блока размерами 510x115x210 мм, которые можно использовать в качестве строительного материала (рис. 4б).
Усиление трёхслойной стены
Устойчивость ферменной конструкции к нагрузкам на сжатие зависит от жёсткости бетонных стен и устойчивости гибких связей. Иногда приходится прибегать к усилению фермы трёхслойной стены. Необходимость в этом может возникнуть в следующих случаях:
— если расстояние между перекрытиями больше 5 м; — если на стену действуют боковые силы (давление грунта на стены подвала или нагрузки при сейсмических колебаниях); — при больших нагрузках по обе стороны оконных или дверных проёмов шириной больше 2 м.
Увеличение жёсткости ферменной составляющей трёхслойной стены сводится к увеличению диаметра гибких связей. При замене связей ф6 мм на связи ф8 мм устойчивость стены повышается более чем в три раза (рис 5а).
Другой вариант усиления стены сводится к введению дополнительной горизонтальной гибкой связи. Её укладывают между пустотобразователями перед закладкой смеси (рис. 56). В этом варианте устойчивость стены повышается почти в 2,5 раза, но и гибких связей потребуется установить в этом месте в два раза больше.
Другие схожие между собой варианты повышения устойчивости трёхслойной стены сводятся к приданию последней некоторой кривизны или к введению вертикального угла. Устройство бетонных перекрытий, как известно, также повышает устойчивость стен, что широко используется при строительстве в сейсмоактивных регионах.
Соединение с внутренней стеной
Особых проблем здесь не возникает, как и не существует больших нагрузок по стыку. Это соединение выполняют теми же способами, что и при возведении внешней стены с опалубками ТИСЭ. Напомню, что в процессе возведения обеих стен в зоне их стыка оставляют зазор 40... 100 мм. При формовании стеновых блоков в этом месте на боковой их поверхности желательно выполнить вертикальные пазы, для чего используют формовочный уголок опалубки. В этот же зазор из внутренней стены выпускают горизонтальную арматуру, а из внешней — арматуру, заведённую в вертикальные зазоры между блоками. Зазор охватывают опалубкой-компенсатором (входит в комплект опалубки ТИСЭ) и заполняют жёсткой бетонной смесью (рис. 6).
Отсечка холода от ленты фундамента
Возведение стен начинают с формования на ленте или на плите фундамента первых рядов стеновых блоков. В холодное время года фундамент контактирует либо с мёрзлым грунтом, либо с холодной воздушной средой. В зоне контакта трёхслойной стены с холодным фундаментом внутренняя «тёплая» стенка будет интенсивно охлаждаться. Положение усугубляется тем, что поступление тепла к нижней части стены при традиционных схемах отопления дома обеспечить не просто, так как тепловые потоки уходят вверх. Я предложил создать барьеры на пути холода, поступающего от фундамента к внутренней стенке. Для этого перед началом формования первого ряда блоков из любого рулонного теплоизолирущего материала (пенополиуретан) толщиной 10... 15 мм изготовил пластины 110x160 мм (по две штуки на один стеновой блок).
Пластины можно также изготовить из фанеры или доски толщиной до 25 мм. Соблюдения особой точности в размерах не требуется. При формовании первого ряда стеновых блоков нарезанные пластины закладывают в форму со стороны внутренней стенки между двумя парами поперечных штырей формы.
Пластины ложатся на поверхность фундамента, становясь ощутимым барьером на пути холода. Кстати, если пластины — жёсткие, то от фиксации пустотообразователей продольным штырём опалубки можно отказаться, передав эту функцию пластинам. При такой фиксации пусотообразователей закладку и уплотнение смеси следует начинать с внешней полости шириной 90 мм.
После формования каждого стенового блока его внутренняя стенка будет опираться на три «ножки» высотой, равной толщине заложенных пластин. Общая их длина — около 130 мм, что составит около четверти от длины блока в 510 мм.
В устойчивости этих «ножек» сомневаться не приходится, так как они — слишком короткие. Прочности же их может быть вполне достаточно, так как при максимально возможной нагрузке в 4 т на блок внутренней стенки в «ножках» создается напряжение в 30 кг/см2 (при марке цемента М300 запас прочности — десятикратный).
Эффективность такого утепления — очень высокая. Один ряд пластин позволит сократить потоки холода от фундамента в стену почти в 3 раза. Два ряда пластин уменьшат поток холода почти в 8 раз, а три ряда — в 20 раз (рис. 7,8).
Формирование проёмов
Устройство оконных (дверных) проёмов в трёхслойной стене и закрепление в них рам — несложно и недорого, но связано с соблюдением энергосберегающих мероприятий. В процессе формования стеновых блоков вдоль оконного (дверного) проёма выполняют «четверть», в которую позднее будут упирать оконный (дверной) блок. Для этой цели в форму, в полость внутренней стенки, закладывают съёмную деревянную вставку толщиной 25...30 мм, удаляемую при распалубке (рис. 9а). Не будет лишним и усиление трёхслойной стены вокруг оконного (дверного) проёма введением дополнительной горизонтальной связи (рис. 96). Перед заполнением полости трёхслойной стены утеплителем со стороны проёма закладывают доску, упираемую в гибкие связи, которые заведены в отверстия от поперечных штырей.
Надоконную перемычку в трёхслойной стене также выполняют трёхслойной. Для этой цели можно использовать готовые заводские перемычки(рис. 10) или сделать их самостоятельно (рис. 11).
В последнем варианте перемычки отливают или непосредственно над оконным проёмом или вне его — заранее. Особых проблем у застройщика, решившего применить «свои» перемычки, не будет, если ширина проёма — не более 2 м. Две перемычки высотой не менее 150 мм, каждая из которых армирована двумя прутками ф10...12 мм, вполне справятся со своей задачей, но только если на перемычку не опираются бетонные перекрытия.
Устройство «четверти» по перемычкам не обязательно. Отсутствие «четверти» можно компенсировать, если раму окна завести в полость утеплителя на 10...15 мм.
Но если планируется самостоятельно отлить перемычки, то от «четверти» лучше не отказываться. Более того, снаружи «четверть» можно выполнить в виде пологой арки высотой не более 50 мм. Подобное решение, реализованное автором на своем доме, эффектно «смягчило» угловатые проёмы окон (оконные блоки — прямоугольные, без арки).
Опалубки для перемычек лучше выполнить из обрезной доски толщиной не менее 25 мм, собрав опалубки на саморезах в единую жёсткую конструкцию. Если застройщик пожелает выполнить внешнюю перемычку с аркой, то для облегчения изгиба нижней доски опалубки саму доску пропиливают на глубину не более 10... 15 мм с шагом 150...200 мм.
Заранее изготовленные опалубки устанавливают на место формования. Боковые стенки опалубок охватывают обе стенки трёхслойной стены, а снизу их подпирают двумя-тремя стойками, установленными на нижнюю часть проёма.
Соотношение песка и цемента в рабочей смеси для отливки перемычки — 3:1 при пластичности большей, чем требуется, например, для формования стеновых блоков (щебень добавлять не обязательно).
Чтобы работы по возведению стен не замедлялись при отливке перемычек, опалубки для них лучше изготовить заранее.
Перед началом бетонирования перемычек на дно опалубки набрасывают «лепёшки» раствора, на которые укладывают прутки арматуры. Для качественного «созревания» бетона его закрывают полиэтиленовой плёнкой и при необходимости периодически увлажняют. Разборку формы выполняют не ранее, чем через 4...5 дней после бетонирования.
Чтобы удерживать утеплитель в полости трёхслойной стены, вдоль нижней кромки проёма между перемычками закрепляют доску, используя для этой цели монтажную пену. Перед началом формования на перемычке очередного ряда стеновых блоков полость заполняют утеплителем и укладывают горизонтальную арматурную сетку.
Разобрать опалубку, собранную на саморезах достаточно просто, а при элементарной аккуратности её можно будет ещё неоднократно использовать.
Монтаж окон и дверей
Оконный блок закрепляют в проёме окна металлическими пластинами, привёрнутыми к раме окна. Для одного окна достаточно шести пластин — по две на каждую боковую и каждую верхнюю стороны рамы (рис. 12).
Перед монтажом окна утеплитель по нижней кромке проёма закрывают панелью влагостойкого гипсокартона или доской, обработанной септиком. Дополнительно на нижнюю поверхность проёма укладывают поперечные рейки, на которые будет опираться оконный блок и подоконник. Толщину реек подбирают исходя из намеченного заглубления рамы в верхнюю «четверть». Боковые и верхние оконные откосы делают из влагостойкого гипсокартона толщиной 12 мм. Перед началом монтажа откосы предварительно подгоняют по месту, а также изготавливают прижимные доски толщиной 50 мм и распорные доски, обеспечивающие плотную и надёжную фиксацию откосов. Чтобы избежать деформации рамы оконного блока, перед монтажом откосов створки окна обязательно следует закрыть.
Начинают монтаж с боковых откосов. Для этого вдоль задней и передней кромок гипсокартона выдавливают монтажную пену и сразу устанавливают прижимные и распорные доски. В таком положении набухающая пена заполняет весь свободный объём под гипсокартонном (рис. 13). На следующий день прижимные доски можно снять. Угол откоса окантовывают пластиковым или металлическим штукатурным уголком.
Такие оконные (дверные) откосы получаются аккуратными, прочными и дешёвыми. Кроме того, они обладают хорошими теплоизолирующими свойствами.
Подоконник заводят под выступ рамы, укладывают на рейки и закрепляют монтажной пеной, не забывая об установке прижимной и распорных досок. Если полость под подоконником используют для организации приточной вентиляции, то с внешней стороны, под отливной панелью зазор закрывают волокнистым фильтром, например, валиком из синтепона. Со стороны помещения вентиляционную щель прикрывают створкой или соединяют с каналом, сопрягаемым с системой отопления (рис. 14). 
Опирание межэтажных перекрытий
Сопряжения трёхслойных стен с перекрытиями делают так же, как нижнее перекрытие, опираемое на фундамент.
При установке бетонных плит на кладку стены под перекрытия укладывают арматурную сетку. Внешнюю стенку на толщину перекрытия докладывают тремя рядами стандартных кирпичей или же сплошными стеновыми блоками, формуемыми с опалубкой ТИСЭ-2. Кроме того, при формовании стеновых блоков под и над перекрытием вводят дополнительную горизонтальную гибкую связь (рис. 15).
Если перекрытие выполняют на балках, то во внутренней стенке делают проёмы под размещение их законцовок (рис.16). Шаг балок можно выбрать в двух вариантах. Если во внутренней стенке проёмы под балки делают за счёт вложения в форму вкладыша с размерами намеченного проёма, то шаг балок должен быть около 52 см. Если же проём под балку создают за счёт увеличения зазора между соседними блоками, то шаг опор будет равен сумме длины блока (51 см) и ширины зазора. Зазор во внешней стенке заполняют жестким раствором с использованием опалубки-компенсатора и пустотообразователя. На уровне перекрытий ферменную составляющую трехслойной стены усиливают дополнительными гибкими связями, устанавливаемыми горизонтально в двух рядах стеновых блоков под и над перекрытием.
Соединение стен с каркасом крыши
Закрепление на трёхслойной стене мауэрлата — опорного бруса каркаса крыши — не сильно отличается от традиционного подхода, принятого в строительстве. В качестве примера можно привести решение, реализованое мной в нескольких проектах. Мауэрлат я сделал из двух досок 15x5 см, закреплённых на поверхности трехслойных стен с помощью металлических дюбелей 08... 10 мм с шестигранной головкой (рис. 17). Средний шаг установки крепежа — 26 см. Стропила крыши я крепил к мауэрлату гвоздями 5x120 мм.
Верхняя отсечка холода
При создании проекта дома, в частности — при проработке узлов крепления крыши со стенами можно не обратить внимание на некоторые детали, касающиеся энергосбережения. Уже не один раз я сталкивался с проблемой, когда зимой на потолке верхнего этажа домов, построенных по ТИСЭ, в определённых местах начинал выступать иней. При анализе причин этого оказывалось, что в трёхслойной стене внутренняя «теплая» стенка и вентиляционные стояки внутренней стены контактировали с холодной полостью чердачного помещения (рис 18а). Чтобы решить эту проблему, необходимо было спрятать бетонные массивы за утеплитель (рис. 186).