Армирование газобетона при кладке: где нужна арматура, сетка и армопояс

Нужно ли армировать газобетонные блоки при кладке

Газобетон - достаточно прочный материал для строительства стен, однако при неравномерной нагрузке или небольших подвижках основания в кладке могут появляться трещины. Особенно чувствительны участки возле окон и дверей, длинные стены и зоны, где на кладку передается повышенная нагрузка. Армирование помогает усилить такие места и снизить риск появления трещин. При этом армировать всю стену через одинаковое количество рядов требуется далеко не всегда. Распространенный совет укладывать арматуру через каждый третий или четвертый ряд нельзя считать универсальным правилом, поскольку схема усиления зависит от конструкции дома, размеров и расположения проемов и других параметров. Действующие строительные нормы также не устанавливают единую схему армирования для стен из газобетона. Поэтому гораздо полезнее разобраться, какие участки кладки действительно требуют усиления, чем их армируют и как правильно выполнить эту работу.

Какие участки газобетонной стены требуют особого внимания

Армирование используют там, где в кладке могут возникать растягивающие напряжения или требуется повысить ее стойкость к трещинам. Конкретное расположение элементов определяет проектировщик, однако несколько зон заслуживают отдельной проверки при проектировании дома.

Участок стены	Что требуется проверить	Какое решение может применяться
Длинные участки кладки	Возможные температурные и усадочные деформации	Горизонтальное армирование или конструктивное разделение стены по проекту
Зона под оконным проемом	Концентрацию напряжений возле нижних углов окна	Стержни или армирующая сетка в горизонтальном ряду
Места изменения высоты и геометрии стены	Локальную концентрацию напряжений	Дополнительное конструктивное армирование
Участок над проемом	Нагрузку от вышележащей кладки	Рассчитанная перемычка
Уровень опирания перекрытия или крыши	Сосредоточенные и распределенные нагрузки	Железобетонный пояс, если он предусмотрен конструктивной схемой
Нагруженные опорные участки	Местное сжатие газобетона	Распределительный элемент или другое усиление по расчету

Действующий СП 339.1325800.2017 указывает, что прочность кладки стен должна определяться расчетом на действующие нагрузки, а при недостаточной прочности на местное сжатие допускается устройство распределительных бетонных плит толщиной не менее 60 мм из бетона класса не ниже B10 с косвенным армированием не менее 0,3%. Эта норма хорошо показывает общий принцип работы с газобетоном: усиление выбирают под конкретное усилие и конкретный участок конструкции. При выборе самих газобетонных блоков нужно учитывать класс бетона по прочности на сжатие, плотность, размеры и назначение изделия, поскольку характеристики кладки напрямую зависят от материала блока и раствора. В каталоге КИРПИЧ.РУ представлены стеновые и перегородочные газобетонные блоки различных размеров и плотности.

Почему трещины часто появляются возле окон

Оконный проем резко меняет геометрию стены, а его нижние углы становятся участками концентрации напряжения. Если основание дает небольшую неравномерную деформацию или кладка испытывает усадочные и температурные перемещения, трещина развивается от угла проема по диагонали. Поэтому подоконную зону рассматривают отдельно от основной плоскости стены, а армирование располагают так, чтобы оно пересекало потенциальную область растяжения и продолжалось за границы проема на предусмотренную проектом длину. Конкретное сечение арматуры, количество стержней и длину их анкеровки нельзя назначать только по ширине окна, поскольку на результат влияют толщина стены, длина простенков, расположение перекрытий и общая жесткость здания. В зоне проемов полезно проверить ряд конструктивных решений:

• Усиление под окном должно образовывать непрерывный рабочий участок, поэтому стержень или сетка не должны заканчиваться непосредственно возле угла оконного проема, где и возникает концентрация напряжения.
• Кладка над окном должна иметь рассчитанную перемычку, поскольку обычное армирование горизонтального ряда не способно заменить элемент, воспринимающий вес расположенной выше стены.
• Узкие простенки между соседними окнами требуют отдельной оценки, потому что характер нагрузки в них отличается от работы длинного сплошного участка газобетонной стены.
• Штроба с арматурой должна быть полностью заполнена подходящим составом, чтобы стержень работал совместно с кладкой и не оставался свободно лежать в канале.

Последний пункт особенно часто недооценивают на стройке: наличие металлического стержня внутри блока само по себе не обеспечивает усиление, поскольку передача усилий происходит через сцепление материала кладки, заполняющего состава и арматуры.

Чем армировать газобетонную кладку

Газобетонную кладку можно усиливать стержневой арматурой или сеткой, однако технология монтажа у этих вариантов различается. Выбор зависит от расчетной задачи, толщины шва, конструкции стены и типа применяемого армирующего материала. При тонкошовной кладке стержневую арматуру обычно размещают в специально подготовленных продольных штробах, благодаря чему основной клеевой шов между блоками остается тонким. Диаметр, количество стержней и расположение каналов принимают по проекту, сохраняя достаточное расстояние от края блока. Последовательность работы выглядит следующим образом:

1. На поверхности уложенного ряда размечают положение будущих штроб с учетом расположения арматуры и необходимого расстояния от края газобетонного блока.
2. Каналы выполняют штроборезом или другим подходящим инструментом, после чего тщательно удаляют образовавшуюся пыль, поскольку ее толстый слой ухудшает сцепление заполняющего состава с газобетоном.
3. Подготовленную штробу заполняют клеевым составом, чтобы вокруг стержня после укладки отсутствовали незаполненные полости.
4. Арматуру погружают в заполненную штробу и соединяют на стыках с нахлестом, уделяя особое внимание углам и местам изменения направления стены.
5. Поверхность выравнивают заполняющим составом, после чего следующий ряд блоков укладывают по принятой технологии кладки.

Материал для таких работ вы можете найти в разделе креплений и материалов для армирования, где представлены стальная арматура и различные виды армирующих сеток.

Что учитывать при армировании сеткой

Сетка удобна тем, что распределяет армирование по ширине кладки и не требует устройства продольных штроб, однако ее не получится уложить в тонкий клеевой шов. Толщина армированного слоя должна соответствовать диаметру стержней сетки и требованиям к используемому раствору. СП 339.1325800.2017 с изменением N 1 устанавливает конкретное условие для сетчатого армирования металлической и композитной арматурой: кладку следует проектировать на цементных или клеевых растворах марки по средней прочности на сжатие не ниже M75, а минимальная толщина армированного растворного шва определяется по формуле 2d + 4 мм и при этом не должна превышать 12 мм, где d - диаметр арматуры. Например, попытка положить сравнительно толстую стальную сетку непосредственно между двумя блоками и сохранить клеевой шов в несколько миллиметров приводит к конфликту размеров: арматура физически не помещается в требуемый слой раствора, а блоки начинают опираться на металлические элементы вместо равномерной клеевой прослойки. При выборе сетки следует учитывать еще несколько моментов:

• ширина армирующего материала должна соответствовать конструкции стены и обеспечивать требуемое положение внутри шва;
• металлическая сетка нуждается в защите от воздействия среды, поскольку коррозия постепенно уменьшает рабочее сечение стали;
• увеличение толщины горизонтального шва влияет на теплотехническую однородность газобетонной стены, особенно если металлический элемент проходит через значительную часть ее ширины;
• композитная и стальная арматура имеют разные механические характеристики, поэтому заменять один материал другим нельзя.

Последний момент имеет практическое значение при попытке заменить стальные стержни стеклопластиковыми или базальтопластиковыми: у материалов отличаются модуль упругости, расчетное сопротивление и поведение под нагрузкой, поэтому эквивалентность должна подтверждаться расчетом, а не визуальным сходством изделий.

Чем отличается армирование кладки от армопояса

Горизонтальные стержни или сетка работают непосредственно внутри газобетонной кладки и помогают воспринимать растягивающие усилия в определенных участках стены. Железобетонный армопояс представляет собой самостоятельный конструктивный элемент с каркасом из арматуры и бетонным заполнением, который может распределять нагрузку от перекрытия, мауэрлата или других элементов здания и связывать стены в жесткий контур. Поэтому несколько армированных рядов газобетона нельзя автоматически считать заменой железобетонного пояса, если последний предусмотрен расчетной схемой здания. Точно так же наличие армопояса на уровне перекрытия не отменяет локального усиления под оконным проемом, когда такое усиление требуется проектом. Для устройства монолитных поясов и перемычек в газобетонных стенах удобно использовать U-образные блоки, которые служат несъемной частью опалубки и позволяют сохранить наружную геометрию кладки.

Как армируют кладку над оконными и дверными проемами

Над окном или дверью кладку должен поддерживать отдельный несущий элемент - перемычка, которая принимает вес расположенных выше блоков и передает его на участки стены по бокам проема. Для этого используют готовые армированные перемычки или монолитную железобетонную конструкцию, которую часто устраивают внутри U-образных блоков. Размер и армирование перемычки зависят от ширины проема и нагрузки сверху, поэтому несколько стержней, уложенных в обычный ряд газобетона, полноценную опору над окном не заменяют. При расчете учитывают длину проема, глубину опирания перемычки на стену с обеих сторон, вес вышележащей кладки и другие нагрузки, которые передаются на этот участок.

Нужно ли армировать каждый третий или четвертый ряд

В частном строительстве зачастую советуют укладывать арматуру через каждые три или четыре ряда газобетона, однако такой шаг подходит далеко не для каждого дома. В действующих нормах нет требования армировать все газобетонные стены через одинаковое количество рядов, поэтому схема усиления должна учитывать длину стен, расположение проемов, нагрузку от перекрытий и крыши, особенности фундамента и конструкцию здания. Дополнительное армирование по всей высоте стены иногда действительно предусматривают проектом, например для длинных участков кладки или при повышенном риске образования трещин. Укладывать арматуру через фиксированное число рядов просто для надежности не имеет смысла, поскольку это увеличивает расход материалов и объем работы, а трещины могут появляться совсем по другим причинам - из-за подвижек фундамента, неправильно выполненной перемычки или высокой нагрузки на отдельный участок стены.

Ошибки при армировании газобетонной кладки

Даже правильно выбранная арматура дает не оптимальный результат при нарушении технологии монтажа, причем часть дефектов полностью скрывается следующим рядом блоков и обнаруживается уже после появления трещин. Наиболее характерны следующие ошибки:

• Арматуру укладывают в пыльную штробу, из-за чего заполняющий состав хуже сцепляется с поверхностью газобетона и вокруг стержня могут оставаться слабые участки.
• Штробу заполняют только сверху после укладки стержня, оставляя под арматурой пустоты, которые ухудшают совместную работу материалов.
• Армирование обрывают возле угла проема, хотя именно здесь возникает зона концентрации напряжений и рабочий элемент должен продолжаться за ее пределы согласно проекту.
• Сетку помещают в слишком тонкий слой клея, нарушая положение блоков и нормативные требования к толщине армированного растворного шва.
• Армопояс заменяют несколькими стержнями в газобетоне, хотя железобетонный пояс имеет собственное сечение, каркас и расчетную функцию.
• Сначала выполняют кладку, затем решают расположение усиления, в результате чего арматуру, перемычки и опорные зоны приходится подгонять под уже существующую геометрию стены.

Отдельная проблема возникает при чрезмерном армировании, когда стальные элементы укладывают часто и по всей ширине стены без расчета. Такая схема увеличивает расход материала, усложняет кладку и способна ухудшать теплотехническую однородность горизонтальных швов, поскольку армирование относится к теплопроводным включениям, которые учитываются при теплотехнической оценке кладки из ячеистобетонных блоков.

Что проверить в проекте до начала кладки

Схему армирования лучше разобрать до доставки блоков и укладки первого ряда, поскольку после возведения стены изменение расположения стержней, перемычек и поясов становится значительно дороже. В проекте должны быть понятны как минимум следующие пункты:

1. Какие стены являются несущими, самонесущими или перегородочными и какие нагрузки передаются на каждый участок кладки.
2. Какие ряды или отдельные зоны усиливаются стержнями либо сеткой, какое сечение арматуры предусмотрено и как выполняются стыки.
3. Как армируется подоконная зона, на какую длину усиление продолжается за границы проема и как решены узкие простенки.
4. Какие перемычки используются над окнами и дверями, какая длина опирания предусмотрена и какие нагрузки воспринимает каждый элемент.
5. Где выполняются железобетонные пояса, как устроен арматурный каркас и каким способом нагрузка от перекрытий или крыши передается на стену.
6. Как решены углы, пересечения стен и другие участки, где направление кладки или характер нагрузки заметно меняются.

Если в проекте указано только общее замечание "армировать каждый четвертый ряд" без сечения арматуры, расположения стержней, узлов возле окон и схемы армопояса, информации недостаточно для качественного выполнения работ. Полноценное решение должно показывать строителю, где именно располагается усиление и какую конструктивную задачу выполняет каждый элемент.