Вызовы широкому применению автоклавного газобетона

В статье автор анализирует современные вызовы рынку автоклавного газобетона, а также объективные проблемы применения автоклавного газобетона в существующих конструктивных решениях.

Г.И. Гринфельд, исполнительный директор Национальной ассоциации производителей автоклавного газобетона

За прошедшее десятилетие автоклавный газобетон стал самым массовым стеновым материалом России. Его доля на рынке материалов для каменной кладки превышает 50% и продолжает расти. И именно в период расцвета газобетона проявляются и становятся определяющими при принятии решений факторы, которые раньше были в тени из-за дефицитности рынка строительных материалов и существенно меньшей стоимости газобетона в сравнении с конкурентными материалами. Широчайшее применение газобетона позволяет не только накапливать положительный опыт, но и замечать проблемные аспекты.

В последние годы объемы строительства перестали расти, загрузка производственных мощностей основных строительных и теплоизоляционных материалов снизилась. Это обострило конкуренцию между группами товаропроизводителей, привело к большей разборчивости и придирчивости потребителей. Простота и обилие выбора технических решений обратили внимание на те свойства газобетона и конструкций из него, которые еще несколько лет назад можно было не принимать в расчет. Конкуренция между различными материалами и типами конструктивных решений идет по разным направлениям. Существенный фронт конкурентной борьбы – нормативное поле.

Возможность запрета однослойных стен

Одно из важных конструктивных решений, в которых применяется значительное количество газобетона, – однослойные наружные стены жилых зданий. Возможность строительства и востребованность однослойных стен обеспечиваются тем, что действующие требования к тепловой защите могут быть выполнены наружными стенами толщиной до 500 мм в виде кладки с тонким швом из газобетонных блоков марок по плотности D500 и ниже при включении в расчет коэффициентов теплопроводности по ГОСТ 31359.
Противников простых и надежных решений в строительстве много. Так, в настоящее время ведется работа по дискредитации теплозащитных возможностей газобетонной кладки [1, 2]. Работа проводится системно и направлена в первую очередь на увеличение расчетных значений теплопроводности и влажности газобетона. Если предлагаемые авторами тенденциозные результаты НИР будут внедрены в нормативы, расчетные толщины однослойных стен увеличатся на 25-40% даже без повышения требований к тепловой защите, что уберет однослойные стены из строительной практики.
Фактический запрет однослойных стен будет означать резкое сокращение спроса на блоки толщиной больше 300 мм – сейчас большие толщины составляют до 40% всего объема продаваемого газобетона.
Ниже структурируем существующие вызовы и представим предложения по снижению рисков для отрасли.

Вызовы рынку автоклавного газобетона

Объективные проблемы применения автоклавного газобетона в существующих конструктивных решениях
Блоки из автоклавного газобетона применяются в трех основных видах конструкций: наружные ограждающие конструкции отапливаемых помещений; кладка несущих стен; перегородки.
Функции могут пересекаться в пределах одной конструкции. Основные проблемные аспекты разложим по функциям, выполняемым кладкой.

1. Наружные ограждения

Основным нормируемым параметром наружных ограждающих конструкций является приведенное сопротивление теплопередаче. Сопротивление теплопередаче стены зависит от теплопроводности газобетона (теплопроводность сухого материала, влажность в условиях эксплуатации), от влияния теплопроводных включений (кладочные швы, железобетонные включения в кладку, сопряжение со смежными конструкциями).

При этом конкурентами оспариваются: коэффициент теплопроводности газобетона в сухом состоянии, влажность в условиях эксплуатации, коэффициент теплопроводности в состоянии эксплуатационной влажности, принимаемые по ГОСТ 31359. Возобновлены действия, направленные на снижение энергопотребления зданиями [3], в т.ч. путем снижения трансмиссионных теплопотерь через оболочку. Предлагается повысить требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций не менее чем на 40% за 5 лет.

1.1. Значения теплопроводности, приведенные в ГОСТ 31359 для газобетона в сухом состоянии, указаны в соответствии с табличными значениями EN 1745 «Каменная кладка и изделия для каменной кладки. Метод определения расчетных значений теплозащитных свойств», применяемых при проектировании тепловой защиты в странах Евросоюза. В связи с особенностями нормирования плотности изделий в EN 771-4 «Изделия для каменной кладки. Изделия из автоклавного ячеистого бетона», эти значения могут быть применены для российского газобетона с некоторыми оговорками.

1.2. Влажность в условиях эксплуатации «А» и «Б», принимаемая соответственно 4% и 5%, введена в приложение А ГОСТ 31359 на основании результатов исследований, приведенных в нескольких журнальных статьях. Эти значения (с оговорками, увеличивающими диапазон влажностей для разных конструкций и регионов до границ 2,5-6%) могут быть защищены в дискуссии, однако для их подтверждения потребуются дополнительные лабораторные и натурные исследования и составление итогового обосновывающего отчета.

1.3. Постановление Правительства РФ от 20.05.2017 №603 «О внесении изменений в постановление Правительства Российской Федерации от 25 января 2011 г. №18» [3] требует повысить показатели энергетической эффективности (т.е. снизить энергопотребление на стадии эксплуатации) по отношению к базовому уровню – 2009 года:
– для проектируемых и возводимых зданий, строений, сооружений с 1 января 2018 г. – не менее чем на 20%;
– с 1 января 2023 г. – не менее чем на 40%;
– с 1 января 2028 г. – не менее чем на 50%.

К этому постановлению разрабатываются инструктивные и методические материалы, в которые могут быть введены требования к отдельным элементам теплозащитной оболочки зданий.

2. Несущие стены

Несущая способность кладки зависит от расчетного сопротивления сжатию, ползучести и упругой характеристики. Расчетные значения всех трех величин приведены в СП 15.13330. На расчет несущей способности нет организованного системного давления, однако пересмотр существующих значений, введенных в СНиП «Каменные и армокаменные конструкции» еще в 1950-х гг., поднимается при проведении работ по исследованию современных кладок, проводимых по заказу Минстроя. Изменения здесь возможны как в сторону повышения некоторых расчетных значений, так и в сторону их снижения. Например, расчетное сопротивление сжатию кладки с тонкими швами может быть повышено на 10%, а упругая характеристика кладки α понижена с 750 до 200-650, что снизит расчетную несущую способность внецентренно нагруженных стен.

3. Перегородки

Для внутренних ограждающих конструкций есть два основных показателя эксплуатационной пригодности – индекс изоляции воздушного шума и целостность (стойкость к образованию и раскрытию трещин). Достигнутые на объектах значения звукоизоляции и трещинообразование регулярно становятся предметами частных рекламаций.
Трещиностойкость кладки зависит от трех основных параметров: фактической влажностной усадки, деформаций конструкций основания и стойкости самого ячеистого бетона к растягивающим напряжениям.

Допустимые деформации оснований (например, прогиб плиты перекрытия, на которую опирается кладка перегородки, до разрешенной 1/300 пролета) без компенсирующих мероприятий могут приводить к трещинам в кладке, отличающимся от традиционного растрескивания кладки на растворных швах, составляющих 2-10% площади поверхности стены. Для полного однозначного ответа на вопрос о методах обеспечения целостности кладки (назначение армирования, скользящих подкладок, деформационных швов, жесткости гибких связей, повышение растяжимости и прочности при растяжении и сдвиге ячеистого бетона) необходим комплекс исследований.

Надуманные проблемы, поднимаемые пользователями

Часть вопросов, касающихся применения газобетона в строительстве, мифологизированы и используются конкурентами для формирования негативного информационного фона. Это в первую очередь: вопросы долговечности (морозостойкость кладки, карбонизация бетона); вопросы надежности механического крепежа (возможность закрепления анкеров для НВФ, гибких связей для облицовочной кладки, связей для закрепления к несущему каркасу); вопросы надежности и долговечности отделочных покрытий (применимость штукатурок, облицовки клинкерной плиткой и камнем); ограничения при расчете поэтажно опертых стен на действие ветровых нагрузок при изгибе по неперевязанному сечению.

Предложения по нейтрализации вызовов

Предлагаем незамедлительно отреагировать на работу, направленную на повышение расчетных значений коэффициентов теплопроводности и эксплуатационной влажности газобетона.
1. Разработать СТО НААГ в развитие ГОСТ 27005 на правила контроля плотности, введя туда возможность декларирования фактической средней плотности и диапазона отклонений от заявленных значений. Рекомендовать продукцию, выпускаемую в соответствии с требованиями СТО, к применению с расчетными значениями теплопроводности с учетом фактически достигнутых значений средней плотности.
2. Включиться в работу по реализации ПП РФ №603 от 20.05.2017, поддерживая коллективы, предлагающие оценивать энергетическую эффективность комплексно, без упора на требования к теплозащитной оболочке.
3. Инициировать комплекс НИР по производственным методам влияния на деформативность и прочность при растяжении автоклавного ячеистого бетона.
4. Инициировать НИР по конструктивным методам обеспечения целостности тонких ненесущих кладок.

Библиографический список

1. Ватин Н.И., Горшков А.С., Корниенко С.В., Пестряков И.И. Потребительские свойства стеновых изделий из автоклавного газобетона // Строительство уникальных зданий и сооружений, №1, 2016, с. 78-101.
2. Корниенко С.В., Ватин Н.И., Горшков А.С. Натурные теплофизические испытания жилых зданий из газобетонных блоков // Инженерно-строительный журнал, №4, 2016, с. 10-25.
3. Постановление Правительства РФ от 20.05.2017 №603 «О внесении изменений в постановление Правительства Российской Федерации от 25 января 2011 г. №18».

Доклад был представлен на научно-практической конфе-ренции «Современный автоклавный газобетон» 22-24 ноября 2017 года в Екатеринбурге