Газобетон или керамические блоки? Из чего лучше построить дом?
Статистики у нас нет, но на наш взгляд, небольшим преимуществом на данный момент обладают дома из керамических блоков. В большей степени из-за предрассудков по отношению к газобетону. Со временем ситуация должна поменяться.Мы разобрали все основные качества дома. Общий вывод такой, что по обеим технологиям можно построить безопасный, комфортный, функциональный, красивый, ликвидный дом и примерно за одинаковые деньги.
До этого мы говорили о теории, теперь о практике. Есть одно но. Качественный дом можно построить только при строгом соблюдении технологии. Однако реальность такова, что строителей, которые могут грамотно построить дом по той или иной технологии намного меньше, чем требуется. Этот факт подтверждается тем, что тот же Итонг, и тот же Винербергер, впрочем и некоторые другие производители, на регулярной основе проводят обучение проектировщиков, строителей, да и вообще всех желающих разобраться в их технологии. Потому что им выгодно, чтобы дома строились строго по технологии.
В данный момент лидирует технология строительства домов из газобетонных блоков. В результате нарушений технологий кладки у стены из керамических блоков больше шансов потерять свои теплотехнические свойства, чем у стены из газобетонных блоков. Но на коробке стройка не заканчивается. Начинаются внутренние работы. Заходят электрики, сантехники…Начинают штробить. Вырезать подрозетники. Если делать все по технологии, то все будет нормально. Технологии хорошие. Но если эти работы ведутся с нарушением технологий, а, к сожалению, они очень часто именно так и ведутся, то уцелеть при штроблении у газобетона гораздо больше шансов, чем у керамики. Очень редко эти нарушения приводят к потере несущей способности стен, но очень часто эти нарушения видны на экране тепловизора. Это значит, через эти места идут дополнительные потери тепла.
Вывод такой: в условиях когда технологии строго соблюдаются, то теплотехнические характеристики стены не страдают и могут быть близки к заявленным. Но соблюсти и проконтролировать соблюдение проще у газобетона.
Часто в других обзорах можно встретить обсуждение таких качеств, как скорость и удобство возведения, толщина шва, инструмент для резки блоков. Эти вопросы должны волновать только строителей в тот момент, когда они формируют расценки на кладку блоков по той или иной технологии. Все что важно для заказчика мы уже обсудили.
Еще поднимают вопрос впитывания влаги. Если все делать по технологии, то стены будут защищены от переувлажнения. Фундамент разумеется должен быть гидроизолирован, а между фундаментом и первым рядом кладки должна быть отсечная гидроизоляция. Фасад должен иметь отделку. В процессе возведения стен кладка должна укрываться пленкой, как это предполагает технология. И никаких проблем с влагой не будет. В процессе строительства коробки любые конструкции, так или иначе, намокают, даже если все велось по технологии. Но потом они высыхают. А когда дом накрыт крышей, в проемах стоят окна, фасад отделан, то ничего намокать не будет, если все сделано правильно.
Кирпич или блок. Какие стены лучше кирпичные или блочные
Каждый из стеновых материалов обладает своими преимуществами и недостатками, от которых зависит область их применения.
Чтоб вам легче было определиться с выбором материала для возведения своего загородного дома, ниже мы рассмотрим характеристики различных блоков и кирпича.
Блок керамзитобетонный
В сравнении с остальными блоками обладает более высоким уровнем прочности и морозостойкости, что в совокупности дает значительный срок службы, а также отличную надежность конструкции. Благодаря тому, что уровень водопоглощения у керамзитобетонного блока самый низкий, он не нуждается в уходе и обладает стойкостью к погодным явлениям.
Еще одним его положительным свойством является отсутствие усадки – это позволяет в будущем избежать появления на стенах трещин, а также изменения геометрии стен.
Благодаря продолжительному периоду остывания увеличивается уровень комфорта, поскольку уменьшаются перепады температур внутри строения. Невысокая стоимость данных блоков так же относится к преимуществам материала.
Если говорить о недостатках керамзитобетонных блоков, то это неидеальная (в сравнении с пенобетоном) геометрия. То же относится и к весу блоков – он довольно большой.
Блок пенобетонный (пеноблок)
Обладает меньшим весом, а также идеальной геометрией – это значительно облегчает монтаж стен. Запас прочности пеноблока достаточный, однако это при условии грамотной изоляции и утепления стен от атмосферных воздействий, т.к. морозостойкость у него довольно низка, а водопоглощение близится к 100%.
Долгий срок службы конструкция из пеноблока может иметь лишь при условии грамотной изоляции.
В качестве минуса отмечают неудобство крепежа (пористая структура блоков не позволяет надежно закреплять в нем дюбеля). Кроме того, пористая структура материала представляет собой удобную среду для появления разнообразных грибков. Имеет усадку, в результате чего на стенах постройки могут появиться трещины. Стоимость довольно высока.
Кирпич
Подобно керамзитобетонным блокам кирпич обладает хорошим запасом прочности, а также достаточной морозостойкости. Благодаря этому кирпичные стены долговечны и стойки к атмосферным явлениям. Благодаря низкому уровню водопоглощения кирпич также можно использовать в качестве облицовочного материала.
Среди минусов необходимо отметить трудоемкость монтажа, невысокие теплоизоляционные свойства, высокая стоимость как самого материала, так и услуг по кладке, довольно большой расход кладочного раствора.
Блок газосиликатный
Обладает наименьшим весом, а также идеальной геометрией. Это позволяет уменьшить время строительных работ, облегчает монтаж материала. Достоинством также является возможность укладки блоков на клей, что минимизирует неудобства при работе в жилых квартирах.
Недостатками являются следующие качества газосиликатного блока: низкий уровень прочности, морозостойкости, высокий уровень водопоглощения – это ограничивает сферу его применения только сухими и теплыми помещениями в качестве материала для перегородок.
Кроме того, данный материал, подобно пенобетону, склонен к появлению грибка. Обладает усадкой, что ведет к появлению на стенах трещин.
Блок опилкобетонной
Преимуществом является довольно низкая стоимость, а также малый вес. Однако из-за высокого уровня водопоглощения, а также недостаточно высокого уровня морозостойкости срок эксплуатации стен, выполненных из данного материала, ограничен.
Кроме того, опилкобетонные блоки обладают плохой геометрией, т.к. входящие в состав бетона опилки в процессе прессования меняют геометрию.
Шлакоблок
Данный строительный материал является на сегодняшний день уже устаревшим. Преимуществами является небольшой вес и низкая стоимость блоков. Из-за использования в качестве сырья доменного шлака он обладает низким уровнем экологичности.
Кроме того, шлакоблок обладает плохими показателями по водопоглощению и морозостойкости, что значительно уменьшает срок службы стен.
На сегодняшний день он заменен экологически чистым керамзитобетонным блоком, который по наиболее важным показателям намного превосходит шлакоблоки.
Так какой же из блоков выбрать? Строители европейских и иных развитых стран отдают предпочтение керамзитобетонным блокам, как наиболее оптимальному варианту по сочетанию параметров. В Европе доля строительства из керамзитобетонных блоков превышает 50%.
Кирпич также широко используется, но больше в качестве облицовочного материала, чему способствует его презентабельный внешний облик и уровень долговечности.
Из вышеприведенных данных можно заключить, что для возведения стен загородных домов оптимальным материалом является керамзитобетонный блок, а для фасадного материала лучше выбрать кирпич.
Статьи о стенах в загородных домах
Из чего строить дом? Сравнение арболитовых, газобетонных и керамических блоков.
Чтобы ответить на вопрос, из чего строить дом, сравним три материала для строительства стен загородного дома: арболитовые, газобетонные и керамические блоки. Для начала рассмотрим их состав. Блок из газобетона можно представить в виде застывшей пены из бетона, пористый как губка, зато прочный и лёгкий. Поризованный кирпич — блок из обоженой глины крупного формата с порами внутри, то есть тот же кирпич, только более большой, что значительно ускоряет и упрощает процесс кладки, а пустоты внутри придают ему меньшую теплопроводность и меньший вес. Арболит — деревянная щепа, залитая цементным раствором, сочетает в себе экологичность, теплоту дерева (даже теплый на ощупь), а так же стойкость к огню и биологическим разрушителям цемента.
Для сравнения мы выбрали наиболее важные технические характеристики вышеназванных материалов. Одной из важнейшей характеристик считается цена материала для возведения стен. Данный показатель в большей мере влияет на стоимость строительства дома в целом. Если рассматривать цену 1 м2 материалов, то стоимость газобетона и арболита будет практически одинакова, а поризованный кирпич будет дороже на 35-40%.
Цена — важный фактор, но важны ещё и другие показатели. Например долговечность — способность материала сопротивляться воздействиям окружающих факторов, проще говоря, это значит, сколько лет прослужит дом без необходимости в капитальном ремонте . (Считаю, что стоит учитывать только практически доказанные данные о долговечности, так как данные указанные производителями материала, в некоторых случаях могут носить теоретический характер.)
Характеристики материала | Арболитовые блоки | Газобетонные блоки | Керамические поризованные блоки |
Стоимость | Низкая |
Средняя | Высокая |
Минимальная толщина стены без необходимости в утеплении |
300 мм |
375 мм | 510 мм |
Долговечность | 50-60 лет | 40-50лет |
Более 100 лет |
Прочность на сжатие |
1-2,5 Низкая |
2,5 Средняя |
5-7 Высокая |
Пластичность |
+ |
— | — |
Хрупкость |
Не хрупкий |
хрупкий | средний |
Плотность |
600-650 + |
400-500 — |
1200-1500 ++ |
Теплопроводность/ энергоэффективность (сохранение тепла внутри) |
0,12 высокая |
0,18 низкая | 0,15 средняя |
Влагопоглащение | — | — |
+ |
Паро/воздухопроницаемость | + | + | + |
Морозостойкость | 50 | 50 | 50 |
Экологичность | + | + | + |
Пожаробезопасность/огнестойкость | + | + | + |
Биостойкость | + | + | + |
Звукоизоляция |
Высокая |
Средняя | Средняя |
Следующая характеристика материала для строительства стен загородного дома — прочность на сжатие. Он показывает — какую нагрузку можно давать на материал. Самый высокий показатель прочности у поризованного кирпича, он указывается в марке и обозначается буквой «М» с цифровым значением рядом. Для строительства 2-3 этажного коттеджа вполне подойдёт кирпич марки М100.При правильной эксплуатации кирпичные дома стоят веками и могут служить нескольким поколениям одной семьи. На втором месте, как ни странно, дома из арболита.
Арболит стали применять в строительстве ещё с конца 1950-х годов 20-го века, сооружения, построенные из арболита служат своим владельцам до сих пор, то есть уже порядка 55 лет. Газобетон — новый материал, в массовом строительстве применяется только последние 40 лет и на данный период времени можно смело утверждать, что дом из газобетона «без проблемно» прослужит порядка 40-50 лет.
Прочность газобетонных блоков показывает их плотность «D» и класс прочности «В». Для строительства несущих наружных стен 2-3 этажного дома необходимо применять газобетон плотностью D 500 и классом прочности B 2,5, что соответствует бетону марки М 35.
У арболита показатели прочности на сжатие самые маленькие — В 1-2,5. Поэтому из него нельзя возводить дома более 3-х этажей. Однако он достаточно пластичный, что позволяет ему даже при больших нагрузках не трескаться и возвращать свою прежнюю форму при устранении нагрузки. Арболитовые блоки плотностью D 650, классом прочности B 2,5, маркой бетона М 35 отлично подходит для возведения домов в 1,5- 2 этажа с монолитными перекрытиями.
Говоря о пластичности материалов, так же имеется ввиду показатель прочности на изгиб. Зато этот показатель у «древоблоков» самый высокий, за счет его волокон из древесной щепы. Кирпич и газобетон не обладают прочностью на изгиб, поэтому стены из этих материалов требуют дополнительной армировки, а так же плитного фундамента (чтобы не допустить колебания грунта).
Газобетон — очень хрупкий из сравниваемых материалов, поэтому на его доставку до места проведения работ потребуется больше материальных затрат и аккуратности, а при работе остаётся больше колотых остатков, а так же к стене из газобетона сложно крепить подвесные шкафчики и прочие предметы мебели. Зато, благодаря своей низкой плотности, он отлично пилиться, режется и из него можно легко выложить даже самые сложные архитектурные элементы: эркера, флигеля и так далее.
Поризованный керамический кирпич тоже рассыпается при механическом воздействии на него, поэтому противопоказано его скалывать, срезать, сверлить перфоратором. Зато его очень высокая плотность не позволяет ему крошиться и колоться при работе с ним.
Арболитовый блок благодаря пластичности более устойчив к ударным механическим повреждениям и падениям . Не требует особой аккуратности при транспортировке, а так же в стену из арболита отлично забиваются гвозди и ввинчиваются шурупы.
Современное домостроение требует чтобы загородный дом был не только надёжный и прочный, а ещё и энергоэффективный, то есть рационально расходовалась энергия затраченная на обогрев дома. Другими словами, чтобы дом как можно дольше сохранял тепло внутри себя и соответственно сокращались бы материальные затраты на его обогрев. Именно поэтому показатели теплопроводности строительных материалов для возведения стен загородного дома так важны. Все три материала обладают хорошими показателями по теплопроводности. Можно немного выделить арболит, так как он на 80 % состоит из дерева, поэтому немного дольше будет сохранять тепло, а так же потребуется меньше времени на прогрев дома, по сравнению с аналогичными стенами изкирпича.
Однако для получения необходимых характеристик теплопроводности необходима разная толщина материала, например, чтобы получить теплый дом из керамики, толщина его стены должна быть 510 мм, тогда как дом из газобетона будет таким же теплым при толщине стен в 375 мм, а из арболита, вообще, всего лишь 300 мм.
Что касается влагопоглащения, то тут поризованный керамический блок стал явным фаворитом, так как газобетон и арболит словно губка очень хорошо впитывают в себя влагу. Поэтому стены из газобетона и арболита однозначно нуждаются в наружной и внутренней отделке и желательно должны быть приподняты от земли. Все три материала воздухо и паро проницаемые, а значит влага быстро выветривается изнутри, не разрушает материал, не накапливается сырость внутри помещений и создаётся хороший микроклимат.
Характеристики по морозостойкости — цикл замораживания и оттаивания влажного материала тоже у сравниваемых материалов одинаковы, все составляют 50 полных циклов. Наружная отделка стен даже простой штукатуркой позволит во многом увеличить эту характеристику.
Всё три сравниваемые материалы экологичны для проживания, не боятся огня плесени, грибков и других биологических воздействий.
Вывод таков, что каждый из сравниваемых материалов для строительства загородного дома имеет свои положительные и отрицательные характеристики, нет такого одного единственного идеального материала, который подходит всем.
И каждый будущий домовладелец сам решает, какой дом выбрать, что для него важнее: построить долговечный, надёжный дом из керамических блоков, но дорогой по стоимости строительства, выбрать более дешевый, но очень популярный в массах газобетон или рискнуть, изучить ещё раз все «за и против» и начать строительство из экологичного арболита. Однако, можно точно сказать, что самым крепким и надёжным- является дом из керамических поризованных блоков, но высокая цена строительства не всегда оправдывает необходимость в их использовании. Газобетон более разрекламированный, а по характеристикам и цене заметно проигрывает арболиту. Цена этих двух материалов за 1 м2 приблизительно одинакова, однако, если рассматривать стоимость строительства загородного дома в целом, то самым доступным по цене будет дом из арболита, так как при равной цене с газобетоном, стены из него не нуждаются в дополнительном армировании, допускают меньшую толщину фундаментной плиты и экономит затраты на доставку материала до участка.
На данный период, строительство домов из арболита набирает всё большую популярность, так как можно получить дом с большем количеством плюсов и по более доступной цене, нежели при строительстве из газобетона. Большинство строительных фирм уже либо работают с арболитовыми блоками, либо включают их в перечень материалов для возведения загородного дома.
Строительная компания «Невский Край» предлагает свои услуги по строительству загородного дома из арболитовых блоков.
Услуги:
Выбор материала для стен дома. Сравнение строительных блоков | Блог самостройщика
Продолжение начатой в предыдущей статье темы про сравнение различных материалов при выборе стен дома. Статья получилась достаточно длинной, но для тех, кто выбирает материал для стен, думаю, будет полезной.
Итак, у меня представление о своем доме, что он должен быть каменный, сложенный из блоков. Монолитные стены не рассматривал из-за трудоемкости монтажа опалубки и заливки и невозможности контроля качества состава, его прочностные характеристики.
Стены из кирпича, как и из бруса — тоже не рассматривал. Строительство из кирпича – не быстрый процесс. Нужен навык. Большой расход раствора. Стены холодные при минимальной толщине — нужно утепление таких стен. Толстые стены в 50-80 см – это огромный перерасход материала.
Основное мое внимание уделялось изучению стеновых блоков. Рассматривал несколько вариантов:
— Арболит;
— Полистиролбетон;
— Керамзитобетон;
— Пенобетон;
— Поризованная керамика;
— Теплоблок;
— Автоклавный газобетон.
Итак, по-порядку:
1. Арболит.
Щепа, скрепленная бетоном. Материал хороший по теплотехническим характеристикам, по устойчивости к деформациям на растяжение. В стену можно свободно закрутить саморез и он не выпадет. Можно пилить специальной ножовкой (для газобетона). Но на сжатие его характеристики уже не так хороши:
При плотности 600-700 кг/м3 – класс прочности равен В2,5 и сопоставим с газобетоном плотностью 500 кг/м3. Именно при таком классе прочности материала блоков стен можно без рисков строить 2 этажные дома с бетонными перекрытиями (о них в следующих статьях). Но при такой плотности арболит уже проигрывает газобетону в теплопроводности.
Есть у арболита еще одно плохое качество. Он пропускает воду через себя почти как решето. Если не оштукатурить стены снаружи и изнутри сразу после возведения стен, то во время косого дождя вода может оказаться в помещении, и изнутри промокнут стены.
Многие строят из него дома. У нас в городе есть производства. Я даже просчитывал затраты и себестоимость изготовления арболита на собственном мини-производстве. Есть чертежи для изготовления самодельного щепореза. Но цифры меня не зацепили. При рыночной стоимости в 4-5 тыс./м3, его себестоимость ниже 3 тыс./м3 не получалась. Экономия средств несущественная.
Еще щепа арболита должна быть пропитана химией, консервантом – хлоридом кальция. Иначе сахара, содержащиеся в смолах и древесине, будут выходить в бетон и разрушать его. Как это можно проконтролировать у производителя? Геометрия его сильно плавает. На штукатурные работы необходимо больше смеси.
2. Полистиролбетон
Хороший материал по теплопроводности, сопоставимый с газобетоном, с высокой стойкостью к деформациям на растяжение.
Но при плотности, допустим, как у ходовой марки газобетона D500 – его класс прочности на сжатие – В2,0. А у газобетона – В2,5. И класс морозостойкости всего F35:
Полистиролбетон не напитывается водой как газобетон или пенобетон. Но этот материал имеет в 3 раза большую усадку по сравнению с газобетоном: 1 мм/м. Очень низкая паропроницаемость – блок почти не дышит.
Не смотря на то, что в составе материала горючий пенопласт, сам блок не горит и не разрушается от открытого огня. Выгорают шарики пенопласта с поверхности, а в глубину повышение температуры от огня не распространяется.
3. Керамзитобетон
Материал с хорошими прочностными характеристиками. Но из-за плотности минимум 700 кг/м3 (а в среднем 1000 кг/м3) – высокая теплопроводность. Его нужно обязательно утеплять, либо делать стену толщиной в метр.
Домов из него в наших краях не много, большого распространения не получил. Производят небольшие гаражные производства, качество (и характеристики) в продукции которых проверить очень сложно.
4. Пенобетон
Недорогой материал, очень похожий по виду на газобетон. Только цветом темнее. В самом начале изучения материалов задавался вопросом: почему при практически одинаковой структуре с газобетоном – у них разная стоимость и характеристики?
Класс прочности на сжатие при плотности 600 кг/м3 у пенобетона В2,5 – как у газобетона такая же при плотности 500 кг/м3. Разница небольшая, а стоимость ниже почти в 2 раза. Оказывается, почти весь пенобетон производят на небольших производствах.
Пористую структуру в материале получают за счет органической пены. Поры в таком материале открытые. По этой причине пеноблок сильнее впитывает воду.
Но самый главный недостаток пеноблока – огромная величина усадки материала: 2-3 мм/м. Я смотрел видеоролики, где хозяева рассказывали о данном материале в уже построенных домах. И почти все жаловались на трещины в стенах после штукатурки. Т.е. пеноблок в первые годы нельзя штукатурить. По этой причине данный материал тоже был отложен.
5. Поризованная керамика
Ведущий производитель этого стенового материала – из Германии, ТМ Porotherm. Есть завод на территории РФ, но в европейской части. В Красноярске есть дилер. Существенную долю в стоимости материала является логистика.
Клинкерный кирпич, да еще и поризованный – достаточно теплый материал. К тому же, как мне объясняли на строительной выставке их представители – в состав глины вводят опилки. Они при обжиге сгорают и образуются микропоры, увеличивая теплоизоляционные характеристики. Не проверял этот факт.
Из блоков очень легко сложить стены. Нужен только тонкий горизонтальные шов из раствора. Вертикальные – по системе шип-паз.
Но есть существенные минусы и у этого материала (кроме цены):
— проект дома должен быть рассчитан под суммарный размер блоков. Пилить их невозможно – они скалываются, образуя открытые внутренние полости.
— закрепить дюбель в таком материале – тоже проблема. Даже дюбеля для газобетона в них не держатся.
— обязательная штукатурка после строительства, иначе стены продуваются.
6. Я так же не рассматривал обычные блоки ПЩС.
В народе называемые шлакоблоки. Блоки слишком тяжелые с высокой теплопроводностью. Дом из таких блоков невозможно достаточно утеплить даже слоем утеплителя в 10см. Из этих блоков можно построить дачный дом в нашем климате для летнего проживания, гараж или забор.
Но на рынке есть еще вот такие комбинированные ПЩС-блоки с утеплителем:
Хоть общая толщина их и достаточна на первый взгляд, но основную нагрузку на себя воспринимает внутренний блок. А его ширина мала для бетонных перекрытий. В интернете попадались фотографии разрушенного дома, стены которого не выдержали плит перекрытия. По этой причине этот стеновой блок тоже был вычеркнут мной из списка.
7. Автоклавный газобетон
Газобетон изготавливают из смеси мелкого кварцевого песка (или даже порошка), портландцемента с водой с добавлением небольшого количества алюминиевого порошка (газообразователь) и каустической соды (регулятор газообразования). Смесь заливают в формы и она поднимается как тесто. Далее режут на блоки и отправляют в автоклав, где при повышенных температуре и давлении происходит интенсивный рост кристаллов гидросиликатов кальция. При этом материал быстро набирает высокую прочность.
Из-за обработки в автоклаве газобетон отличается по прочности от пенобетона.
Сравнение характеристик газобетона с другими материалами, представлено в таблице:
При плотности D400-500, газобетон имеет класс прочности В2,5. Усадка: 0,3мм/м – как у кирпича. Ее практически нет. Теплопроводность почти как у древесины. Паропроницаемость выше чем у кирпича – стены дышат. Морозостойкость – до 100 циклов. Гигроскопичность меньше чем у кирпича. Укладывать блоки можно на тонкий слой клея (минимальные по толщине мостики холода), либо вообще на клей-пену (полное отсутствие мостиков холода).
По характеристикам этот материал выигрывает у всех остальных. Отзывы застройщиков о нем только положительные. Читал про нарекания по геометрии блоков у некоторых производителей (из-за изношенных пил на производствах). Но в любом случае, поверхность каждого ряда затирается перед укладкой на него следующего. По отзывам, при толщине стен 400м и плотности D500 — вполне комфортные затраты на отопление. И даже при утеплении дома, расходы на эту статью не снижаются более чем на 10%. Многие в первые годы даже не штукатурят снаружи газобетон.
Еще один плюс для меня – это возможность в любой момент заморозить стройку без ущерба для кладки. Блоки у меня подняты на величину бетонной ленты на плите. Снизу не намокнут. Периметр кладки накрыл осенью и будь спокоен. С брусовым срубом такое, к примеру, не пройдет. Там нужно коробку и крышу построить за сезон. Верхний брус без крыши при намокании и высыхании может изгибаться, пойти «винтом», как говорят.
Есть и свои минусы у газобетона:
— хрупкость блоков (должен быть надежный фундамент), боится изгибающих деформаций;
— применение специальных дюбелей для крепления чего-либо на стенах.
Минусы не такие принципиальные. Хотя, знаю, что они отпугивают очень много застройщиков. Возможно, это у них связано с тем, что они просто не разобрались в характеристиках газобетона.
Мой выбор был сделан в пользу автоклавного газобетона.
В Красноярске нет завода по его производству. Ближайшие в Новосибирске (Сибит) и Байкальский газобетон (Иркутск). Самое оптимальное – это приобрести фуру с доставкой до места, сэкономив на доставке небольшими грузовиками со склада дилера.
***
Если я в статье где-то ошибся – поправьте… Я не узкий специалист, эта информация всего лишь мое мнение.
Читать далее: Типы перекрытий для своего дома. Почему я отказался от деревянных балок!?
Картинки и фотографии взяты из открытых источников, с сервиса Яндекс.Картинки
Подписывайтесь на канал, заносите его в закладки браузера. Впереди много информации.
Пеноблок или газоблок, что лучше для строительства дома: сравнение
На чтение 7 мин Просмотров 215 Опубликовано Обновлено
Помимо кирпича существует множество других строительных материалов. Особую популярность приобрели ячеистые бетоны: крупные блоки правильной формы с высокой пористостью. Выпускают несколько видов такого материала, из которых самые известные – пеноблок и газоблок.
Технология производства и химический состав
Пенобетон и газобетон отличаются по способу производства и имеют разные характеристикиЯчеистый бетон получил свое название благодаря пористости. Материал весит намного меньше традиционного бетона, обладает более высокими тепло- и звукоизоляционными качествами, прост в обработке и заметно ускоряет стройку.
Такая особенность объясняется технологией производства. Общая схема изготовления:
- Готовят исходную массу из портландцемента, песка, и фиброволокна или других наполнителей.
- Вводят в раствор пенообразователь. Это вещество вступает в реакцию с цементом и выделяет водород. Вырваться из вязкой тяжелой массы газ не может и образует внутри материала множество мелких круглых пор.
- Вспененную массу перемешивают, чтобы равномерно распределить пузырьки, и заливают в формы.
- Заготовки оставляют высыхать в естественных условиях.
Чтобы получить материал более высокого качества, используют автоклавы. В них поддерживается высокая температура и давление, при которых внутри исходной массы происходят дополнительные химические реакции. Автоклавные пеноблоки намного прочнее при таких же показателях теплопроводности.
Бетон из автоклава представляет собой монолит. На блоки его режут с помощью специальных приспособлений. Так получают автоклавный пенобетон и газобетон. Последний другим способом изготовить нельзя.
Принципиальное отличие пено- и газоблоков заключается в характере пор. В пеноблоках они закрыты и внешняя поверхность камня гладкая. В газоблоках поры открыты и пористая структура материала оказывается на виду. Это обеспечивает неприятное свойство газоблоков – гигроскопичность.
Сравнение характеристик пеноблока и газоблока
Пеноблок и газоблок для строительства дома обладают сходными свойствами. Бетоны хорошо сохраняют тепло, поглощают звук. Пористость обеспечивает также паропроницаемость: дома из ячеистого бетона так же комфортны для проживания, как и деревянные. Однако в отличие от дерева строительный камень совершенно пожаробезопасен.
Разная схема производства и несколько другие компоненты обеспечивают и отличия.
Сравнивать следует блоки, получаемые автоклавным методом. На деле потребитель чаще выбирает между неавтоклавным пенобетоном и газоблоком, что вносит путаницу.
Геометрия изделий
Обыкновенный пенобетон получают, заливая вспененную массу в форму. При таком способе изготовления возможны погрешности: неравномерная заливка, смещение формы, недостаточный объем и прочее. Поэтому как автоклавные, так неавтоклавные пеноблоки несколько разнородны. Точность размеров здесь меньше.
Газобетон нарезают на блоки после полного высыхания. Это позволяет получить абсолютно одинаковые блоки с максимально точными размерами. Однако именно этот способ – разрезание монолита, открывает поры.
Стандартные размеры блоков близки: высота газоблока всегда 200, пеноблока – от 200 до 400, длина 500, 600 мм. Ширина пенобетонного кирпича составляет 100–300 мм, а газоблока – от 75 до 500 мм.
Звуко- и теплоизоляционные свойства
В газобетонных блоках пузырьки равномерно распределяются, поэтому теплопроводность нижеЭти свойства определяет степень пористости и размер воздушных пузырьков. При автоклавном изготовлении поры получаются одинаковыми и более равномерно распределяются по массе бетона, поэтому у газоблока эти характеристики лучше.
Несущая способность и теплоизоляционные свойства противоположны друг другу. Материалы с разной плотностью будут иметь разные показатели. Это нужно учитывать при выборе. Теплоизоляционный – с максимальным количеством пор – пенобетон имеет теплопроводность равную 0,08 Вт/М*к, а газобетон – 0,1. Показатели конструкционного бетона обоих типов намного ниже – 0,36 и 0,14 Вт/М*к соответственно.
Вес
Удельный вес блока тоже определяет плотность. Теплоизоляционный бетон легче, конструкционный тяжелее. Вес камня с одинаковыми размерами колеблется от 300 до 1200 г.
Характеристики
Существуют разные маркировки продукции в зависимости от характеристикПрежде чем строить дом из пеноблоков или газобетона, нужно ознакомиться и с другими характеристиками материала:
- Прочность при равной пористости – у газоблоков выше. Но если пенобетон автоклавный, по этому признаку он газобетону не уступает.
- Равномерное распределение и одинаковость пор избавляет дом из газоблоков от усадки – показатель не превышает 0,5 мм на погонный метр. Пенобетон садится на 2–3 мм.
- Высокая геометрическая точность газоблоков позволяет достичь максимально плотной стыковки. Холодовые мостики исключены. Однако сделать это можно, только используя специальный клей: он наносится очень тонким слоем. Это удорожает строительство. Пенобетон можно класть и на обычный строительный раствор и даже на цемент.
- Главный недостаток газобетона – гигроскопичность, влага легко проникает в открытые поры. Объем поглощаемой влаги относительно невелик, влага накапливается в верхнем слое. При плохой вентиляции дом отсыревает изнутри быстрее, чем снаружи. У пеноблока поры закрыты, он впитывает влагу не больше, чем силикатный кирпич. Это же свойство обеспечивает более высокую морозостойкость пенобетона: F30 против F25 при одинаковой пористости. Поэтому для средних широт предпочтительнее пеноблоки.
- Из-за открытых пор стены из газоблоков нужно защищать: оштукатуривать, обрабатывать пропитками, окрашивать. Но благодаря структурности оштукатурить такую стену намного проще, чем поверхность из пеноблоков.
- Легкость обработки обоих материалов одинаковая: камень легко резать, пилить, сверлить. Оба бетона прекрасно держат крепеж.
- Вес материалов одинаков, требования к фундаменту у домов из пено- и газоблоков одинаковые. Основание выбирается самое легкое, что снижает стоимость проекта.
Выбирать материалы нужно не по их абсолютным показателям, а с учетом погодных условий своего региона.
Цена материала зависит от его плотности, назначения и способа изготовления. Пенобетон, полученный заливкой в формы – вариант самый дешевый. Газоблок из-за способа изготовления дороже. В среднем стоимость кубического метра газобетона составляет от 3200 до 3800 р. Цена пенобетона варьируется от 1400 до 2500 р.
Укладка и отладка пенобетона и газобетона
Укладка блоков осуществляется с помощью клеящей смесиАлгоритм укладки стены одинаков. Используется обычная схема: кирпичная кладка со смещением. Блоки укладывают в 1, 1,5, 2 ряда в зависимости от необходимой толщины стены. Однако есть и различия.
- Возведение дома из пеноблоков начинают с подготовки. Размеры их не совсем точны, поверхность хотя и гладкая, но нередко с заусеницами, неровностями, сколами. Их следует устранить, используя терку или рубанок по гипсокартону. Газоблоки в обработке не нуждаются.
- Гидроизоляция фундамента – обязательное условие. Иначе пористый бетон будет вытягивать влагу из основания.
- Укладывают блоки по маякам. Первый слой ставят только на цементно-песчаный раствор. Таким образом нивелирует перепады по высоте.
- Следующие ряды можно класть как на клей, так и на кладочный раствор. Наносят состав на горизонтальную поверхность – толщиной до 10–15 мм, и на боковую часть – 8–10 мм. Таким образом избегают появления пустот. Укладка максимально плотная. Излишек раствора сразу же удаляется мастерком.
- Первый ряд газоблоков тоже кладут на цементно-песчаный раствор. Остальные ряды – только на клей. Специальный состав позволяет добиться самой плотной стыковки блоков: толщина горизонтального шва достигает всего 5 мм.
- Стены из ячеистого бетона рекомендуется армировать. Усиливают нижний ряд, оконные и дверные проемы. Для арматуры в блоках предварительно высверливают штробы и укладывают туда прутья во время установки ряда.
Фундамент нельзя возводить из ячеистого бетона. Он слишком гигроскопичен.
Что лучше для строительства дома
Газобетонные стены необходимо армироватьПо прочности и точности геометрических размеров газоблок превосходит пеноблок. Однако его гигроскопичность ставит перед строителем ряд дополнительных задач.
Имеют значение следующие соображения:
- Фундамент – требуется легкий и простой. На выбор не влияет.
- Прочность стен – газоблок прочнее сам по себе, благодаря более плотной стыковке образует более надежную поверхность. Тем не менее прочность ячеистого бетона не слишком велика. Дом из газо- и пенобетона необходимо армировать.
- Расход материалов – из-за неровностей пеноблоков укладывают их на строительный раствор. Швы толстые, так что материала нужно много. Специальный клей для газоблоков стоит заметно дороже. Однако требуется его меньше. Разница в расходах появляется только при большой площади стен.
- Монтаж на клей требует высокой квалификации. Если не соблюдать технологию, его преимущество – отсутствие холодовых мостиков – исчезнет
- Газобетонный дом нуждается в отделке, так как материал гигроскопичен. Штукатурка, грунтовка должны предупредить попадание влаги внутрь пор. Это снижает паропроницаемость. С другой стороны, пеноблоки выглядят неприглядно, здание из них тоже нужно отделывать.
- Несущую нагрузку материалы выдерживают примерно одинаковую, так что устройство кровли значения не имеет.
Качество бетона в большой степени зависит от добросовестности производителя. Нарушение температурного режима в автоклаве лишает материал всех преимуществ.
Лучший газобетон — сравнение технических характеристик и производителей
Выбор газобетона зависит от того, какое строение вы планируете возводить. Рассмотрим основные свойства, на которые стоит обратить внимание.
Технические свойства газобетонных блоков в зависимости от марки
- Марка — это показатель, который говорит о прочности газобетонного блока на сжатие. О чем нам говорит этот параметр?
- Прочность — чем выше этот показатель, тем прочнее блок, однако это означает, что он и холоднее. Номер марки означает его плотность, то есть блок D400 соответствует плотности 400 кг/ м3
- Огнестойкость — все газосиликатные блоки обладают высокими показателями пожаробезопасности и могут выдерживать воздействие огня более, чем 1 час
- Теплопроводность — чем ниже марка блока, тем выше его теплоизоляционные свойства
Сравнительная таблица характеристик газобетона в зависимости от марки
Марка | D300 | D400 | D500 | D600 |
Плотность, кг/м3 | 300 | 400 | 500 | 600 |
Класс прочности на сжатие |
В1,0 В1,5 |
В2 В2,5 |
В2,5 | В3,5 |
Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии | 0,07 | 0,1 | 0,12 | 0,14 |
Усадка при высыхании, мм/м | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
Марка морозостойкости | F 35 | F 50 | F 50 | F 50 |
Коэффициент паропроницаемости, мг/м*ч*Па | 0,26 | 0,23 | 0,2 | 0,16 |
Рекомендации по выбору лучшего газобетона. На что обратить внимание?
- Выбирая между автоклавным и не автоклавным газобетоном лучше отдать предпочтение в пользу первого, потому что он более прочный
- Качественный блок имеет правильную форму, его поверхность должна быть гладкой, без сколов
- Цвет газобетона должен быть однородный, светло-серого оттенка, без разводов
- Недопустимо наличие трещин и маслянистых пятен на поверхности блокам
- Блок при транспортировке должны быть тщательно упакованы и сопровождаться соответствующей документацией и сертификатами
Какого производителя выбрать
На сегодняшний день на рынке газобетонные блоки представлены такими производителями как:
Ингредиенты, входящие в состав газосиликатный блоков, одинаковые, однако они могут отличаться по качеству, так же важную роль играет оборудование, на котором производятся блоки. Поэтому газобетон различных брендов может обладать разными характеристиками.
Сравнительная таблица характеристик газобетона в зависимости от производителя
Бренд | Отклонение по ширине,мм | Отклонение по высоте,мм | Теплопроводность, ВТ/мС | Морозостойкость, F | Паропроницаемость, мг/(м*ч*Па) | Прочность на сжатие, Мпа | Класс прочности, В | Средняя плотность, кг/м3 |
Bonolit | 3 | 0,8 | 0,1 | 100 | 0,21 | 3,58 | 2,5 | 494 |
Thermocube | 2 | 2 | 0,13 | 100 | 0,2 | 5 | 3,5 | 457 |
YTONG | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 100 | 0,21 | 4,8 | 3,5 | 508 |
Костромской силикатный завод | 2 | 2 | 0,12-0,14 | 100 | 0,21 | 5 | 3,5 | 457 |
При выборе газобетона обязательно ознакомьтесь с сертификатами качества на данную продукцию и никогда не покупайте блоки у непроверенных производителей!
Строительство дома из газобетона
Как выбрать газобетон в зависимости от этажности здания? Производители газосиликатных блоков для России рекомендуют возведение строений высотой до 3-х этажей. Прочность газобетона обозначается буквой «В» (важно не путать с показателем «Плотность»). На качество и показатель прочности может влиять различие в производственном процессе.
Прочность | 1 этаж | 2 этажа с плитами перекрытия | 2 этажа с монолитными перекрытиями | 3 этажа с плитами перекрытия | 3 этажа с плитами перекрытия |
В 2,0 | Соответствует | Не рекомендуется | Крайне не рекомендуется | Крайне не рекомендуется | Крайне не рекомендуется |
В 2,5 | Соответствует с запасом | Соответствует | Не рекомендуется | Не рекомендуется | Не рекомендуется |
В 3,5 | Соответствует с запасом | Соответствует с запасом | Соответствует | Соответствует | Соответствует |
В 5,0 | Соответствует с запасом | Соответствует с запасом | Соответствует с запасом | Соответствует с запасом | Соответствует |
Сравнение пеноблока и теплоблока | ТЕПЛОБЛОК
Люди предпочитают строительство домов из пеноблоков из-за доступной цены материала и простоты строительства. Построить дом из теплоблоков еще дешевле, быстрее и проще. Теплоблоки сохраняют преимущества строительства из пеноблоков.
Пеноблоки изготовливаются в различных размерах, подобрать нужный блок не составит проблем. При строительстве, пеноблоки легко разрезать, из них можно вырезать разные элементы, но при этом остаётся множество обрезков. Неэкономность заключается в том, что за материал в виде обрезков уже было заплочено (в том числе за доставку, разгрузку и трудоёмкость по распилу).
Отличительной особенностью теплоблоков является отсутствие строительных отходов, т. к. выпускаемый ассортимент блоков изобретен для безотходного строительства. Количество блоков точно расчитывается под проект и дом собирается как конструктор.
За счет своего малого веса, дом возводимый из пенобоков или теплоблоков будет намного легче, чем постройка из классических материалов (кирпича или дерева). Поэтому можно существенно сэкономить на строительстве фундамента.
Теплоблоки лишины основных недостатков пеноблоков, к которым можно отнести их невысокую прочность и не очень интересный серый вид (дома, построенные из пеноблоков, нуждаются в дополнительной декоративной отделке).
Пеноблоки потребуется облицевать штукатуркой, выполнить декоративную кладку из кирпича, обклеить плиткой и т.д.
Производители всех видов пеноблоков часто заявляют, что внешняя облицовка этих материалов вовсе не обязательна. Однако, пенобетонные блоки набирают за осень влагу из атмосферы и промерзают зимой, что приводит к относительно быстрому разрушению стен. Без надлежащей защиты через 25 лет дома из пеноблоков потребуют серьезного ремонта. Поэтому после возведения стены из пенобетона нуждаются в отделке, с целью уменьшения воздействия на них неблагоприятных внешних факторов.
Теплоблоки еще на стадии производства имеют декоративный наружный слой, и при строительстве уже не требуется проведение наружных отделочных работ, которые всегда связаны с большими затратами труда и материалов.
Важной характеристикой пеноблоков является их относительно низкая прочность на излом. Легкий бетон, в случае подвижек почвы мгновенно даст трещину. Поэтому здание из пеноблоков требует возведения монолитного ленточного фундамента или цокольного этажа из обычного тяжелого бетона. Это дополнительно увеличивает расходы, и строить дом небольшого размера становится просто невыгодно.
Кроме того, толщина несущих стен из пеноблоков достигает полуметра, что достаточно много и не экономично при строительстве небольших домов до 100 м2.
При строительстве из теплоблоков кладка идет в один ряд, площадь внутренних помещений получается на 5% больше из-за небольшой толщины стены.
кирпичей и блоки CLC — Сравнение стоимости строительства дома
С ростом стоимости всего вокруг и с ростом расходов на жизнь, если вы направитесь к строительству собственного дома, вам придется углубиться в детали для материала, который вы будете использовать, и структуры, которая будет вашей. выбор. Основная проблема заключается в том, что это должно вписываться в ваш бюджет, и вы будете стремиться снизить как можно больше затрат, но сохраняя при этом безопасность и долговечность ингредиентов.
С ростом стоимости всего вокруг и с ростом расходов на жизнь, если вы направитесь к строительству собственного дома, вам придется углубиться в детали для материала, который вы будете использовать, и структуры, которая будет из твой выбор. Основная проблема заключается в том, что это должно вписываться в ваш бюджет, и вы будете стремиться снизить как можно больше затрат, но сохраняя при этом безопасность и долговечность ингредиентов.
Что такое блоки CLC?
Когда дело доходит до выбора структуры дома, которую вы будете использовать при строительстве, блоки CLC и кирпичная серая структура являются двумя основными вариантами.Блоки CLC представляют собой цементно-связанный материал, который изготавливается из смеси цементного раствора.
Что такое кирпичная серая структура?
С другой стороны, кирпичная серая структура — это то, что выглядит серым, когда конструкция построена, это могут быть стены, фундамент, крыша, подземный резервуар для воды, цементная штукатурка на стене, септик и резервуар для воды на крыше.
Блоки CLC против кирпичной серой структуры
Если мы сравним их оба, то блоки CLC очень легкие по сравнению с кирпичной структурой серого цвета, и он колеблется от 300 до 1800 кг / м3, что в три раза меньше, чем даже блоки олей или летучей золы.Кроме того, блоки CLC являются экологически чистыми по сравнению с другими блоками, поскольку не наносят вреда окружающей среде.
Кроме того, блоки CLC сохраняют в доме прохладу летом и тепло зимой, поскольку они являются отличными звукоизоляторами. Чем толще блок, тем больше у него плюсов. Блоки CLC имеют более низкие свойства водопоглощения по сравнению с другими блоками, так как обычные блоки поглощают от 50% до 80% воды. Более низкая водопоглощающая способность этих кирпичей приводит к отсутствию трещин в стенах.
Наряду с преимуществами, CLC Blocks предлагает защиту от огня и огнестойкость для передачи напора в течение 4 часов без выделения каких-либо токсичных паров во время пожара. Эти блоки просты в обращении и сразу же монтируются и стоят намного дешевле кирпичной серой конструкции.
Каркасная конструкция против кирпичной конструкции
В Лахоре в основном предпочтение отдается кирпичной конструкции, и рекомендуется использовать каркасную конструкцию, потому что она дает много преимуществ: поскольку у нас нет хорошего материала в виде глины для кирпичей.Ведь с ростом строительства возрастает спрос на кирпич. В связи с повышенным спросом на кирпич, качество кирпича сильно падает. Каркасная конструкция придает прочности вашей конструкции, и если вы используете в ней блоки CLC, то, поскольку они водонепроницаемы и жаропрочные, вы получите оба преимущества.
Стоимость блоков CLC на квадратный фут
Обычная кирпичная конструкция
В строительстве есть два варианта: с подвалом или без подвала.Стоимость квадратного фута обычной кирпичной конструкции без подвала колеблется от 1400 до 1450 рупий, в то время как стоимость квадратного фута обычной кирпичной конструкции с подвалом колеблется от 1750 до 1800 рупий.
Каркасная конструкция из кирпича
Если говорить о каркасной конструкции на квадратный фут стоимости каркасной конструкции из кирпича без подвала, то она колеблется от 1600 до 1650 рупий, в то время как стоимость квадратного фута каркасной конструкции из кирпича с подвалом составляет от 2000 до 1650 рупий. 2050 рупий.
Структура кадра с блоками CLC
При переходе к структуре кадра с блоками CLC стоимость квадратного фута структуры кадра с блоками CLC, без подвала, будет колебаться от 1800 до 1900 рупий, в то время как с подвалом стоимость квадратного фута структуры кадра с CLC Блоки упадут между рупиями. С 2150 по 2250.
Расчет общей стоимости по 10 марлям и 1 каналу
Для расчета общей стоимости расходов возьмем на примере 10 марл и 1 канал.Крытая площадь 10-го канала будет 3400 кв. Футов без подвала, а с подвалом — 4400 кв. Футов. Крытая площадь 1-го канала без подвала составит 5400 кв. Футов, а с подвалом — 8100 кв. Футов. кв. футов
Расчет общей стоимости кирпича
Обычная кирпичная конструкция
В обычном кирпичном здании без подвала общая стоимость 10 марлоров составит 4 930 000 рупий, для 1 канала общая стоимость составит 7 830 000 рупий.В то время как с подвалом общая стоимость кирпича обычной конструкции в размере 10 марла составит 7 700 000 рупий, а для 1 канала общая стоимость с подвалом будет составлять рупий. 14,1017,500.
Каркасная конструкция из кирпича
Полная стоимость каркасной конструкции из кирпича, без подвала. В пределах 10 марл крытая площадь будет составлять 5 610 000 рупий, а для 1 канала общая стоимость составит 8 910 000 рупий. В то время как с подвалом общая стоимость 10 марл составит 8 800 000 рупий, а для 1 канала общая стоимость составит рупий.16 200 000.
Структура кадра с блоками CLC
Каркасная конструкция с блоками CLC, без подвала, в 10 Марле будет стоить 6 2
рупий, а для 1 канала общая стоимость составит 9 990 000 рупий. В то время как с подвалом для 10 марла общая стоимость составит 9 680 000 рупий, а общая стоимость 1 канала составит 17 820 000 рупий.
Из этого анализа затрат мы видим, что стоимость каркасной конструкции с кирпичами на 15% дороже, чем обычная кирпичная конструкция, а каркасная конструкция с блоками CLC на 25% дороже, чем обычная кирпичная конструкция.Для некоторых это может быть недостатком из-за более высокой стоимости блоков CLC на 15-25%, но если мы посмотрим на его преимущества, то их будет больше, и они действуют дольше.
Вы строите дом один раз в жизни, и когда вы строите дом, вы считаете, что его строят примерно на 25–30 лет. Если вы не будете использовать достаточно качественный материал, то уже потеряетесь, и дом в лучшем виде прослужит недолго.
(PDF) Энергетическая ценность стеновых материалов — сравнение глинобитных блоков, кирпичей и цементных блоков в тропиках
Стоимость цикла и экологический жизненный цикл
Воздействие Хамидул Ислам, 2012 г.
[20] G. a Keoleian, S. Blanchard, and P.
Reppe, «Энергия жизненного цикла, затраты и стратегии
для улучшения односемейного дома
», J. Ind. Ecol. , т. 4, вып. 2, стр. 135–
156, 2001.
[21] З. Ли, «Новый подход к оценке воздействия на жизненный цикл
для зданий»,
Build. Environ., Т. 41, нет. 10, pp. 1414–
1422, Oct. 2006.
[22] Н. Митраратн и Б.Вейл, «Модель анализа жизненного цикла
для новозеландских домов
», Сборка. Environ., Т. 39, нет. 4, pp.
483–492, 2004.
[23] C. Scheuer, G. a Keoleian, и P. Reppe,
«Энергия жизненного цикла и окружающая среда
производительность нового университета
здание: проблемы моделирования и последствия проектирования
, Energy Build., vol.
35, нет. 10. С. 1049–1064, ноябрь 2003 г.
[24] М.Судзуки, Т. Ока и К. Окада, «Оценка энергопотребления
и выбросы CO 2
из-за строительства жилья
в Японии», Energy Build., Vol.
22, вып. 2, pp. 165–169, 1995.
[25] К. Тормарк, «Низкоэнергетическое здание в
жизненном цикле — его воплощенная энергия,
потребность в энергии для работы и повторного использования
потенциал», т. 37, pp. 429–435, 2002.
[26] И. Сартори, Моделирование спроса на энергию в норвежском строительном фонде
, no.Июль. 2008.
[27] М. Циммерманн, Х. Дж. Альтхаус и А.
Хаас, «Контрольные показатели устойчивого строительства
: вклад в разработку стандарта
», Energy Build., Vol. 37, нет. 11
СПЕЦ. ISS., Pp. 1147–1157, 2005.
[28] К. Л. Чогил, «К устойчивости
населенных пунктов», Habitat Int., Vol. 20,
нет. 3, 1996.
[29] У. Г. Й. Абейсундара, С. Бабель, С.
Гевала, «Матрица жизненного цикла
перспектива выбора экологически безопасных материалов
для зданий в Шри-Ланке»,
Build. Environ., Т. 44, нет. 5, pp. 997–
1004, May 2009.
[30] R. Hewamanna, C. Sumithrarachchi, P.
Mahawatte, H. L. Нанаяккара и Х.
. Ратнаяке, «Естественная радиоактивность и доза гамма-излучения
от шри-ланкийских глиняных кирпичей
, используемых в строительстве», Прил.
Radiat. Изот., Т. 54, нет. 2, pp. 365–369,
Feb. 2001.
[31] A. A. D. A. J. P. 2001 C. Jayasinghe,
«Ручной формованный цементный стабилизированный грунт
Блоки как стеновой материал».
[32] С. Кенай, Р. Бахар и М. Бенаццуг,
«Экспериментальный анализ влияния
некоторых методов уплотнения на механические свойства
и долговечность цементно-стабилизированного грунта
», Дж.Матер. Sci., Т.
41, нет. 21, pp. 6956–6964, 2006.
[33] F. Arooz, AW Ranasinghe и RU
Halwatura, «Грязь — бетонный блок
Строительство, общественные центры для
сообществ жертв войны в Баттикалоа, Шри
Ланка», в «Создание построенной среды
, реагирующей», 2015, стр. 186 –200.
[34] А. В. Л. Х. Ранасингхе и Р. У.
Халватура, «Производительность грязевых домов
и удовлетворение в Шри-Ланке
Контекст», в Ежегодных сессиях Института инженеров
, 2014 г., стр.69–76.
[35] M.O. F. Housing, 100 Days Fifty
Thousand Accelerated Housing Development
Program. .
[36] J. Housing и F. All, «’JANASEVANA’
National Housing Symposium 2011 и
Common A Удобства», 2011 г.
[37] С. Гудхью и Р. Гриффитс,
«Устойчивая земля. стены должны соответствовать строительным нормам
, Energy Build., vol.
37, вып. 5. С. 451–459, май 2005 г.
[38] А. Кумар и Б. М. Суман,
«Экспериментальная оценка изоляционных материалов
для стен и крыш и их влияние
на тепловой комфорт в помещении в условиях композитного климата
», Сборка. Environ., Т.
59, стр. 635–643, 2013.
[39] F. Hall, Building Services and Equipment,
Volume 1. Routledge, 2014.
[40] F. Hall, Building Services and Equipment,
Том 2.Routledge, 2015.
По мере роста цен на пиломатериалы, блоки из конопли получают более пристальный взгляд — HempBuild Magazine
Жан Лотус
Стоимость строительной древесины в США стремительно растет, и национальная обеспокоенность по поводу выбросов углерода в атмосферу растет. строительная промышленность. По мере того, как строители ищут решения, небольшое, но растущее число строителей из конопли в стране задается вопросом, сможет ли строительство из конопли, наконец, прорваться в основное строительное сознание.
Как показало апрельское исследование, стоимость деревянных конструкций, фанеры OSB и других деревянных строительных материалов увеличивает стоимость нового строительства в среднем на 36 000 долларов, и эти затраты продолжают расти.
В результате решения для жилищного строительства, не требующие или не требующие каркаса из древесины, получают второй взгляд. Одно из решений — блок из конопли и извести.
Строительная промышленность США, как известно, устойчива к изменениям и инновациям, расстраивает тех, кто хочет представить строительство из конопли в Соединенных Штатах, поскольку последние 30 лет она использовалась в Европе.
Но на «гексобетонные» блоки обращают внимание, потому что они десятилетиями использовались в европейских зданиях и представляют собой экологически чистое, изолирующее углеродное решение для стен.
«Мы работаем над декарбонизацией строительного сектора в течение 10 лет и на 100% убеждены в том, что блок из конопли играет решающую роль», — написала Шарлотта Де Беллефройд, представитель бельгийской компании IsoHemp, в электронном письме по адресу: Конопля Build Mag.
Подпишитесь на бесплатную рассылку журнала HempBuild Magazine
Компания производит 1 миллион блоков конопли в год и увеличит производство до 5 миллионов блоков в год с помощью новой роботизированной фабрики, чтобы не отставать от спроса.
Новая администрация Джо Байдена, сосредоточившая внимание на сокращении выбросов углерода в строительной отрасли, сосредоточила внимание на более эффективных зданиях, но промышленная конопля, улавливающая углерод, могла бы занять видное место в обсуждении.
«Невозможно» вдвое сократить выбросы парниковых газов в США к 2030 году «без быстрой декарбонизации строительного сектора», — заявила на прошлой неделе президент Альянса за сохранение энергии (ASE) Паула Гловер.
Легкость, быстрая сборка
Сборные блоки из конопли, изготовленные из измельченной конопли и известкового связующего, намного легче бетонных блоков.Блоки быстро собираются и обеспечивают степень изоляции до R70. Блоки однородной плотности легко транспортировать на место работы, они предварительно отверждаются, что экономит время высыхания по сравнению с конструкцией из конопляного бетона, отлитой вручную «на месте» или нанесенной распылением.
Стены из пеньобетонных блоков являются огнестойкими, устойчивыми к плесени, вредителям и долговечны по сравнению с домами с деревянным каркасом, которые могут быть построены из материалов низкого качества.
Несущие системы
Сами по себе, в отличие от бетонных шлакоблоков, пеньковые блоки не несущие нагрузки, поэтому их нельзя полностью заменить на деревянный каркас дома.
Однако IsoHemp и другие компании, включая Vicat Group во Франции, разработали внутреннюю стальную опорную систему для стоек и балок, которая может заменить деревянные каркасы в стенах из блоков.
HempBLOCK USA, новый поставщик блоков из конопли в Австралии, лицензирует систему Vicat для строительства в США.
«Шлакоблоки работают на основе вертикального фундамента и опорной балки вокруг верхней части дома», — сказал Hemp Build Mag Глен Донохо из HempBLOCK USA.
«Вертикальная стойка связывает здание с балкой, и блоки из пеньки делают то же самое.”
Установленные блоки покрывают известковой штукатуркой или лепниной.
Hempcrete еще не вошел в строительные нормы США и редко встречается в региональных или местных постройках, но строительные инспекторы разбираются в стальном каркасе и цементной опорной системе, сказал Донохо.
колод TuffBlock по сравнению с блоком Handi — BuildTuff США
Посмотрите это сравнение между TuffBlock и бетонными блоками, такими как Handi Block, и посмотрите, какой из них лучше всего подходит для вашего проекта.
Палубные блоки были представлены в США более 30 лет назад.S и вскоре стал популярной альтернативой рытью ям и замешиванию бетона при строительстве традиционных фундаментов для настилов. С тех пор блоки мгновенного фундамента, такие как Handi Block, получили широкое распространение во всем мире для создания прочных и стабильных систем мгновенного фундамента как для профессиональных, так и для домашних проектов. Обратите внимание на эти фундаментные блоки.
Несмотря на то, что за это время произошла значительная эволюция продукции, ни одна система основания настила не была действительно разработана так, чтобы быть настолько универсальной, насколько это действительно необходимо.Представьте себе, если бы существовала система мгновенного фундамента, которая могла бы сэкономить время, труд и затраты на строительство низкопрофильных настилов или настилов уровня класса, садовых навесов, площадок, дорожек, маленьких домиков, собачьих приютов и многого другого? Наконец, есть система фундамента мгновенного действия, которая навсегда треснула Handi Blocks и бетонные блоки для настилов…. Представляем TuffBlock.
По сравнению с Handi Blocks или бетонными блоками, TuffBlocks были разработаны и изготовлены из 100% переработанного пластика, что делает их сверхлегкой альтернативой бетонным блокам.TuffBlock весит 1,5 фунта и намного легче, чем ваш стандартный бетонный блок-настил, что означает, что его намного проще транспортировать и использовать.
Для сравнения, Handi Block или бетонные блоки весят более 40 фунтов, они хрупкие, громоздкие и не обладают универсальностью. TuffBlock испытан на разрыв до 11 000 фунтов и благодаря своему сверхнизкому профилю может дать строителям более широкий спектр применений на проектах.
Итак, вот и все. С какой системой фундамента вы бы предпочли работать при создании вашего следующего строительного проекта? При выборе следующей системы фундамента попробуйте легкий, прочный, экологичный TuffBlock вместо бетонных блоков, таких как Handi Block.
Еще одним преимуществом использования Tuffblock является наличие двух различных размеров прорезей, которые подходят для 1½ — 2-дюймовых балок и опор, а также квадратных стоек 3,5 «x 3,5» или 4 «x 4». Существует несколько способов использования TuffBlocks, поскольку они были разработаны для конструкций высотой до 39 дюймов над землей, поэтому они идеально подходят для низкопрофильных настилов и приподнятых настилов высотой до 5 футов.
TuffBlock — это идеальный фундаментный блок, который можно легко использовать на любой поверхности для временных и постоянных конструкций.Они также отлично подходят для жилых низкопрофильных или приподнятых настилов и являются отличным решением для проектов на наклонной поверхности. Еще одна причина выбрать TuffBlock заключается в том, что их можно использовать в сочетании с традиционными бетонными нижними колонтитулами в качестве промежуточной поддержки, что может сэкономить время на установку. Этот гибридный метод отлично работает в районах с высокой ветровой нагрузкой.
Итак, чего вы ждете? Перейдите на канал BuildTuff Youtube, возьмите свои инструменты и начните планировать способы включения TuffBlock в свой следующий проект по благоустройству дома.Как всегда, перед началом любого строительного проекта рекомендуется ознакомиться с местными правилами строительства.
Если вы хотите найти дополнительную информацию об ассортименте BuildTuff, информацию о поставщиках, часто задаваемые вопросы, поддержку и видео, просто зайдите на BuildTuff.com. Если вы застряли, вы всегда можете обратиться к нашим часто задаваемым вопросам или связаться с нами через наш веб-сайт.
Если вы хотите стать дилером TuffBlock, пожалуйста, обращайтесь:
PRD Enterprises
Телефон: (877) 502-2954
Электронная почта: info @ prdenterprises.com
Сравнительное исследование стоимости материалов в Иордании
Трехмерная (3D) печать — это процедура, используемая для создания трехмерных объектов, в которых последовательные слои материала производятся с компьютерным управлением. Такие объекты могут быть построены любой формы с использованием данных цифровой модели. Во-первых, в этой статье представлен современный обзор достижений в области 3D-печати в процессах строительства. Затем представлены архитектурные, экономические, экологические и структурные особенности 3D-печати.Приведены примеры 3D-печатных конструкций и указаны проблемы строительства, с которыми сталкивается Иордания, которые способствовали проведению этого исследования. Наконец, точное описание влияния 3D-печати дается путем сравнения традиционных данных о строительстве многофункционального зала Рас-Ален в Иордании и ожидаемых данных, если то же здание было построено с использованием 3D-печати. Предлагаемая модель создана с помощью программного обеспечения Revit. В результате этого исследования было достигнуто понимание процедуры 3D-печати, механизма действия и ее влияния на будущее строительства и архитектуры через экономические, структурные и экологические параметры.Это побуждает инженеров и подрядчиков учитывать этот вопрос при строительстве в Иордании.
1. Введение
Трехмерная (3D) печать — это инновационный метод создания объектов с использованием 3D-принтера, загружаемый с помощью цифрового файла, который описывает детали этого объекта. Он также известен как аддитивное производство (AM), аддитивное производство, аддитивные процессы, прямое цифровое производство, быстрое прототипирование (RP), быстрое производство, изготовление слоев и изготовление твердых тел произвольной формы [1].В таком принтере используются такие материалы, как пластик, бетон, песок, смолы или металлы [2].
Исследователи изучили различные типы 3D-принтеров, материалы и процедуры строительства, чтобы использовать эту технику для создания структурных компонентов и / или всей конструкции [3]. Tay et al. [4] представили предыдущие исследования, проведенные в области 3D-печати. Были рассмотрены восемь категорий исследовательских тем, а именно: анализ методов печати, анализ материалов, система управления, анализ данных, архитектурное проектирование, обзор литературы, анализ концепций и анализ рентабельности.Bos et al. [5] представили разработку аддитивного производства бетона и подробно описали оборудование для 3D-печати бетона Технологического университета Эйндховена. Кроме того, 3D-печать из бетона была описана с точки зрения геометрии, проведены экспериментальные исследования и сложности строительства.
В этом документе представлен современный обзор достижений в процедурах 3D-печати. Исследование влияния 3D-печати проводится путем сравнения конкретной стоимости построенного традиционным способом Многоцелевого зала Рас-Ален в Иордании со стоимостью, если бы он был построен с использованием 3D-печати.Предлагаемая модель создана с помощью программного обеспечения Revit.
2. Современное состояние технологии 3D-печати бетона
Первую попытку использовать материалы на основе цемента с помощью процедуры 3D-печати предложил Джозеф Пенья [6]. В настоящее время три процесса 3D-печати, ориентированные на строительство для общественного пользования, а именно контурная обработка (CC), D-образная форма и бетонная печать. Эти три процесса позволяют производить компоненты большого размера и подходят для применения в строительстве.
Эти три процесса идентичны с точки зрения многоуровневой процедуры. Напротив, каждая из этих процедур была разработана для разных приложений и материалов (рис. 1) [7].
2.1. Contour Crafting (CC)
Процесс построения Contour Crafting (CC) был разработан, чтобы изменить построение с традиционного метода на послойный метод (рисунок 2) [9]. CC — это технология многоуровневого строительства, разработанная доктором Бехрохом Хошневисом для автоматизации строительства конструкций всего дома, включая электрические, водопроводные, гипсокартонные и изоляционные [10].CC снижает стоимость строительства, увеличивает скорость строительства, дает больше гибкости для архитектурного проектирования и обеспечивает безопасную и дружелюбную среду.
Стоимость строительства может быть оценена на основе времени и энергии, затрачиваемых прибором, и количества материалов, использованных для строительства конструкции. Общее время строительства можно оценить после преобразования модели конструкции в файл стереолитографии (STL) и определения пути инструмента [8].
Траектория инструмента CC для любой конкретной конструкции должна выражать положение, направление, скорость и скорость подачи сопла за весь период строительства (Рисунок 3) [11].Эти данные преобразуются в серию машинных задач, которые передаются на машину CC. Затем определяется путь с наименьшей стоимостью, связанный с каждой машинной задачей [11].
2.2. D-образная форма
Процесс D-образной формы основан на процедуре распыления связующего, которая представляет собой осаждение порошка, отверждаемого с помощью связующего. Каждый слой материала укладывается на необходимую толщину и уплотняется, а затем сопла, прикрепленные к раме, наносят связующее там, где деталь должна быть твердой.После завершения детали ее очищают от рыхлой порошковой подушки [12].
2.3. Concrete Printing
Печать на бетоне — это экструзия цементного раствора. Этот процесс был разработан для сохранения трехмерной свободы с меньшим разрешением по сравнению с осаждением, что позволяет лучше контролировать внутреннюю и внешнюю геометрию.
3. Функции автоматической 3D-печати
3.1. Особенности конструкции
Строительная отрасль может столкнуться с одной или несколькими из следующих проблем, а именно низкой производительностью, низким качеством, низкой безопасностью и нехваткой квалифицированной рабочей силы.Некоторые японские строительные компании стремятся преодолеть нехватку квалифицированной рабочей силы за счет автоматизации. Соответственно, они производили либо однозадачных роботов для замены простой трудовой деятельности, либо полностью автоматизированные системы, которые могут строить высотные стальные здания или железобетонные здания с использованием сборных компонентов [13]. В результате было произведено более 89 однозадачных строительных роботов и 11 полностью автоматизированных строительных систем [14].
Несмотря на то, что робототехника повысила производительность, безопасность и качество, конструкция по-прежнему соответствует традиционным процессам.Автоматизированное традиционное строительство, такое как использование робота для укладки кирпичей, стоит дорого [13]. Таким образом, многоуровневое строительство стало новой альтернативой в строительной отрасли.
Например, установка арматуры и сборка стяжек и шпилек — трудоемкая работа. Используя процедуру CC, установка стальной арматуры в каждый слой спроектирована, как показано на Рисунке 4 (а) [14]. Автоматическая система подачи размещает три модульных компонента и собирает их между двумя краями каждого слоя.Затем можно наносить бетон [14]. Сопло, устройство подачи стальной арматуры и устройство подачи бетона могут быть прикреплены к одной конструкции.
Автоматическая облицовка полов и стен может быть интегрирована путем роботизированной доставки и распределения связующего материала по полу или стенам, как показано на Рисунке 4 (b). Затем другая роботизированная рука берет плитки из пачки и помещает их на место, где размещается связующий материал. Эти роботизированные манипуляторы могут быть размещены на той же конструкции, которая перемещает сопло CC [14].
Метод CC основан на многоуровневой конструкции, и, соответственно, можно прокладывать инженерные коммуникации внутри стен. Это увеличивает возможности автоматизации строительства водопроводных и электрических сетей. Для водопровода сегмент трубы может быть размещен и прикреплен через построенный трубопровод (после нанесения нескольких слоев стены) на нижний сегмент, который уже установлен (Рисунок 4 (c)). Соединение между двумя сегментами трубы может быть достигнуто с помощью нагревательных элементов (показаны красным), которые расплавляют припой [14].
Для автоматизации электропроводки и проводки линий связи модули имеют токопроводящие части для линий электропередачи и связи, вставленные в непроводящие материалы. Простая роботизированная рука может захватить эти части и подсоединить их к уже установленному компоненту во время печати стены (так же, как и при установке сантехники) (рис. 4 (d)). Светильники вставляются в проемы в стене вручную [14]. Во время или после укладки каждого слоя стен машина для окраски распылением, прикрепленная к основной конструкции CC, наносит краску в соответствии с желаемыми спецификациями (Рисунок 4 (e)) [14].
3.2. Архитектурная гибкость
3D-печать позволяет архитекторам проектировать конструкции с различными функциональными и причудливыми геометрическими формами, которые сложно построить при обычном строительстве. Схематическая диаграмма относительно архитектурной гибкости относительно стоимости и скорости строительства показана на рисунке 5.
3.3. Экологические характеристики
Согласно [16], строительная промышленность использует более 40% мирового сырья.Например, метод CC может снизить количество отходов материала с семи тонн до почти полного отсутствия для дома на одну семью [16]. Объекты CC используют материал только по мере необходимости. Кроме того, выбросы CO 2 от процесса CC составляют небольшую долю по сравнению с текущими выбросами от обычного процесса бетонирования (CCP) бетонной кладки (Рисунок 6).
3.4. Конструктивные особенности
Конструктивное проектирование развивается в строительной индустрии как ответ на развитие 3D-печати с точки зрения материалов и структурных систем, как показано ниже.
3.4.1. Достижения в области материалов
Традиционные типы бетона — не самый удобный материал для 3D-печати из-за предсказуемых проблем, связанных с заклиниванием заполнителя в сопле, уплотнением препятствий и ограничениями расстояния из-за установки арматуры и опалубки. В настоящее время больше исследований направлено на открытие нового бетонного материала или определение доступного бетонного материала, который будет использоваться в 3D-печати и иметь соответствующие механические свойства и возможности для непрерывного экструзии и наложения друг на друга.
Многие исследователи печатали бетонные конструкции, используя несколько смесей, состоящих из цемента, песка, летучей золы, микрокремнезема и волокон [7, 17–19]. В процессе исследований SC3DP исследует новые пригодные для печати растворы, такие как геополимерный строительный раствор, легкий строительный раствор и армированный волокном строительный раствор для применения в печати. Кроме того, переработанные стеклянные заполнители и базальт были протестированы для улучшения конструкции устойчивых структур [4].
Тинг и др. [20] изучали использование переработанного стекла в качестве мелких заполнителей для 3D-печати на бетоне.Механическая прочность бетона с песчаными заполнителями была лучше по сравнению с бетоном с переработанным стеклом. Напротив, бетон с переработанным стеклом был более текучим, чем бетон с песчаными заполнителями. Было предложено продолжить изучение использования бетона с песком и переработанного стекла для обеспечения оптимальных механических свойств и текучести.
Хамбах и Фолькмер [21] исследовали прочность на изгиб и сжатие армированного волокном раствора, напечатанного на 3D-принтере. Были изучены углеродные, стеклянные и базальтовые волокна, и сообщалось об улучшении прочности на изгиб и сжатие.Было представлено выравнивание волокон по траектории печати для повышения эффективности использования материала. Это достигается во время экструзии, поскольку сопло позволяет переориентировать волокно и следовать по пути печати.
3.4.2. Структурная целостность
При многослойной 3D-печати слои должны быть соединены вместе, создавая однородную структуру [22]. Что касается стен, напечатанных на 3D-принтере, экструдируемый бетон должен поддерживать стабильность и структурную целостность, поскольку для того, чтобы выдержать свежий бетон, не используются никакие опалубочные работы.Tay et al. [23] определили оседание и оседание печатного раствора. Способность перекачиваться и наращиваться оценивалась на основе индекса прокачиваемости и максимальной высоты, которую можно напечатать до того, как произойдет обрушение.
Кроме того, время между размещением слоев должно быть спланировано, так как это связано с прочностью нижележащего слоя и способностью слоев сцепляться друг с другом [22]. Прочность связи между слоями определяет структурные характеристики конструкции.Соответственно, Зарейян и Хошневис [22] выполнили экспериментальную работу по исследованию структурной целостности печатных стен. Для достижения этого были экспериментально изучены влияние размера заполнителей и отношения заполнителя к цементу на механические свойства бетона. Было разработано четыре разных микса.
Был сделан вывод, что смеси с меньшим максимальным размером заполнителя (отношение заполнителя к цементу составляет 1,15) приводили к более высокой прочности на сжатие. Более короткое время схватывания приводит к образованию холодных стыков на границе раздела слоев, что приводит к менее однородным структурам.Прочность на сжатие была выше, когда высота слоев была меньше, а временной интервал между укладкой слоев был короче.
Bos et al. [24] представили кабели в качестве арматуры для бетона, напечатанного на 3D-принтере. Испытание на вытягивание проводилось на печатном бетоне с различной длиной заделки и различными типами кабелей. Кроме того, испытание на четырехточечный изгиб проводилось на балках с тросами.
Прочность сцепления в печатном бетоне была очень низкой по сравнению с литым бетоном.Бетонная матрица показала дефекты под арматурными кабелями.
Испытания на четырехточечный изгиб показали значительную прочность, достигнутую при армировании кабелями B и C. Характер разрушения контролировался скольжением кабеля. Это привело к отказу ниже, чем определено аналитически. В балках с А-образным кабелем не произошло проскальзывания кабеля и произошел отказ, близкий к аналитически определенным величинам.
Был сделан вывод, что концепция вставки кабелей в качестве арматуры оказалась возможной и может достичь поведения, аналогичного обычному железобетону.Однако необходимы дополнительные исследования для улучшения прочности сцепления при армировании кабелями B и C. Кабель типа А работает хорошо, но не показывает достаточной прочности для практического применения [24].
Tay et al. [25] изучали требования к опалубке для поддержки любого свисающего свежего бетона. Был сделан вывод, что скорость сопла и скорость потока материала заметно влияют на коэффициент твердости нити. Также было исследовано наибольшее расстояние зазора, которое нить накала может выступать, исключая заметную просадку.Для подтверждения этих выводов была напечатана конструкция свеса.
3.4.3. Конструктивное проектирование горизонтальных полов
Строительство горизонтальных полов является сложной задачей для 3D-печати. Например, тонкие стальные листы можно прикрепить к уже напечатанным балкам [14]. Затем эти балки (с прикрепленными листами) могут быть захвачены и размещены на конструкции с помощью манипуляторов (рис. 7). Наконец, 3D-принтер может нанести бетон на вершину уложенных балок.
Департамент архитектуры Цюриха ETH разработал бетонную плиту перекрытия толщиной 2 см [26].Эта новая система полов заменяет арматуру на тонкие вертикальные ребра, что приводит к значительному снижению веса системы (рис. 8). По сравнению с традиционными плитами эти полы спроектированы таким образом, чтобы выдерживать нагрузки. Эта система была вдохновлена сводчатыми потолками готических соборов. В этом случае стальная арматура больше не требуется, что позволяет сэкономить на стоимости этой арматуры и времени на ее установку. Кроме того, это приводит к использованию меньшего количества бетона, в результате чего полы легче на 70%, чем обычные бетонные [13].Двухэтажный гостевой пентхаус, использующий эту систему, будет протестирован в исследовательском здании NEST в Дюбендорфе.
3.4.4. Структурное поведение
Многие структурные системы, построенные с использованием процедуры 3D-печати, были протестированы, чтобы лучше понять их поведение, чтобы судить об их применимости для принятия в качестве структурной системы. Здесь представлены две системы; непрерывная печать стен и ручная сборка печатных сегментов. В промышленности доступно больше систем, но их детали запатентованы.
Хван [27] испытал три образца бетонных опалубок, заполненных бетоном, и одну опалубку для голых стен (рис. 9). Стены формы были напечатаны и полимеризованы в течение 28 дней. Между слоями вручную укладывались стяжки, пока машина накладывала форму бетонной стены. Стяжка вставляется через каждые 25,4 мм по горизонтали и 50,8 мм по вертикали.
Испытания проводились с использованием универсальной испытательной машины в Университете Южной Калифорнии. Все образцы подвергались осевым сжимающим нагрузкам до разрушения.Образцы не подвергались стандартным методам перекрытия, что привело к противоречивым результатам прочности на сжатие этих стен. Бетонная стена, изготовленная методом CC, была прочной и способна удерживать свежий бетон.
Сотрудничество между WASP, Неаполитанским университетом Федерико II, Stress Consortium и Университетом Павии привело к созданию двух усиленных балок: одной прямой балки и одной изогнутой балки, как показано на рисунке 10 [28].
Основная идея состоит в том, чтобы напечатать структурный сегмент отдельно, а затем собрать эти сегменты для создания окончательных трехмерных форм.Стальная арматура устанавливается снаружи после завершения сборки путем закрепления стержней через отверстия, созданные при печати сегментов. Арматура предназначена для соединения сегментов и создания единого монолитного элемента. Соответственно, для обеспечения надлежащего анкерного крепления может применяться строительный раствор [28].
Испытание на трехточечный изгиб проводилось на прямой 3D-печатной железобетонной балке из ж / б. На основе измеренной кривой нагрузки-прогиба были идентифицированы две ключевые стадии: линейно-упругая стадия, на которой балка не растрескивалась и не отсоединялась, и нелинейная стадия, на которой возникли трещины или произошло разрушение границы раздела.Нелинейная стадия также была разделена на стадию начала растрескивания и прогрессию стадии растрескивания до разрушения, когда произошла полная потеря несущей способности балки [28].
4. Примеры конструкций, напечатанных на 3D-принтере
4.1. Китайские дома, напечатанные на 3D-принтере
В 2014 году китайская компания WinSun Decoration Design Engineering напечатала десять домов, каждый площадью примерно 100 м 2 всего за 24 часа. WinSun начал процесс с чертежа САПР, импортированного в 3D-принтер, который использовался для построения структуры по частям [29].Эти дома построены из отходов, сделанных из переработанного щебня, стекловолокна, стали, цемента, бетона и связующего. В 2015 году WinSun напечатал шестиэтажный жилой дом (1100 м 2 ) [30].
4.2. Офис с 3D-печатью в Дубае
Офис с 3D-печатью будущего здания был построен в Дубае в 2016 году. В здании использовалась технология WinSun, при которой стены и плиты были напечатаны слой за слоем на их стороне, а затем наклонены по вертикали [31]. Одноэтажное здание площадью 250 м 2 было спроектировано Генслером для Национального комитета Объединенных Арабских Эмиратов в качестве штаб-квартиры Фонда будущего Дубая (DFF).Процесс строительства занял 17 дней и обошелся в 140 000 долларов. После испытаний на надежность в Китае и Великобритании использовалась специальная цементная смесь. Форма дуги была реализована, чтобы гарантировать устойчивость офиса.
4.3. Саудовская Аравия Future Project
В 2017 году компания WinSun подписала соглашение с находящейся в Эр-Рияде Al-Mobty Contracting Company на сумму 1,5 миллиарда долларов. По условиям соглашения WinSun сдаст в аренду 100 3D-принтеров компании Al-Mobty для создания 1.5 миллионов доступных домов, что равняется 30 миллионам квадратных метров строительной площади, напечатанной на 3D-принтере [32].
Саудовская Аравия переживает серьезный жилищный кризис, и трехмерная печать — это предлагаемое решение. Эта технология по сравнению с традиционными методами строительства намного более рентабельна, использует меньше материалов, требует меньше труда и работает быстрее.
4.4. Пешеходный бетонный мост с 3D-печатью
Первый пешеходный бетонный мост с 3D-печатью был изготовлен в городе Алькобендас в Испании.Длина пролета моста составляет 12 метров, а ширина — 1,75 метра. Он состоит из 8 отдельных сегментов, которые подходят друг к другу [33].
Преимущества 3D-печатного бетона, включая отсутствие необходимости в формовании, гибкость и приспособляемость к любой форме, а также невероятно прочный архитектурный дизайн, были отмечены в этом проекте [33].
5. Применение 3D-печати и проблемы в Иордании
В Иордании очень важно предоставить убежище более чем одному миллиону беженцев с учетом сохранения архитектурного наследия в Иордании.Кроме того, проект New Amman City требует, чтобы такая процедура была задействована на этапе городского планирования. Соответственно, этот документ призывает правительство и подрядчиков использовать 3D-печать для строительства. Стоимость оборудования зависит от размера принтера для всего проекта (не только этого здания). BetAbram работает над двумя принтерами; 2 × 12 × 6 м, которые будут продаваться по цене около 27000 долларов, и 2 × 16 × 9 м, которые будут продаваться по цене около 44000 долларов. Поскольку предполагается, что у подрядчика будет такой принтер, который будет использоваться для печати многих структур, стоимость оборудования считается разумной.Кроме того, эта стоимость считается разумной по сравнению с экономией за счет использования меньшего количества материалов и опалубки, сокращения времени строительства и меньшего количества трудозатрат. Лучшее качество строительства было подтверждено предыдущими исследованиями, как упоминалось ранее в этой статье.
Все строительные работы, разнообразие материалов, рекомендации по проектированию конструкций и процессы архитектурного моделирования требуют дальнейших исследований для использования в ближайшем будущем в качестве эффективного решения жилищного кризиса в лагерях беженцев и для строительства нового города на основе высоких стандартов с низкой стоимостью, поскольку Иордания — одна из развивающихся стран, страдающих от экономических трудностей.
6. Местное исследование и процесс моделирования
В этом разделе обобщаются методы и материалы строительства зданий в Иордании, а также анализируется выбранный пример многоцелевого зала Рас Ален в отношении бетонных работ и их стоимости. Механизм действия 3D-печати проиллюстрирован на примере ее применения в многофункциональном зале Рас-Алена. Вначале предлагаемая модель многоцелевого холла Рас-Ален создается в программе Revit. Затем модель разрезается на слои путем преобразования ее в файл стереолитографии (STL) для создания предопределенного пути осаждения материала, который представляет путь сопла.
Кроме того, исследователи исследовали 3D-печать и создали точное изображение воздействия 3D-печати, сравнив обычные строительные данные, касающиеся дизайна и стоимости бетона, относящиеся к многоцелевому залу Рас-Ален, с ожидаемыми данными, если то же здание было построено с использованием 3D-печати. .
Как правило, рентабельность 3D-печати количественно оценивается с точки зрения ее способности свести к минимуму время строительства, строительных отходов, энергии всего здания и традиционных требований, таких как обычные строительные инструменты и традиционные каркасы.В этой статье для сравнения рассматривается материальная стоимость бетона. Экономия времени строительства подтверждена примерами, представленными в разделе 4. Экономия достигается за счет непрерывной работы принтера в течение нескольких дней из расчета три минуты на квадратный метр [34]. В данном документе экономия времени на строительство не выражается количественно, так как в нем основное внимание уделяется изменению конструкции и экономии материальных затрат.
6.1. Избранный пример: многоцелевой зал Рас-Ален
В этом разделе проводится аналитическое исследование многоцелевого зала Рас-Ален с целью анализа традиционного строительства в Иордании.Кроме того, архитектурные и структурные чертежи собираются в муниципалитете Большого Аммана и анализируются, чтобы сравнить стоимость материалов со стоимостью, если то же здание построено с использованием 3D-печати.
Многоцелевой зал Рас-Ален, расположенный в Охуде на юго-востоке Аммана, представляет собой одноэтажное здание традиционной формы с каменной облицовкой и бетонной конструкцией (рис. 11). Кроме того, это общественное здание, принадлежащее правительству, которое является целевой группой для применения 3D-печати, чтобы можно было построить лучшие государственные проекты с меньшими затратами и в более короткие сроки.Это здание имеет общую площадь 350 квадратных метров ( 2 м), площадь внешней стены 477 м 2, площадь внешних стен 438 кубических метров ( 3 м) (Таблица 1). Кроме того, по данным муниципалитета Большого Аммана, это стоило 240 716 иорданских динаров (JD).
|
Здание моделируется с помощью программного обеспечения Revit, и каждая зона представлена как отдельная зона в соответствии со своей функцией, как показано на рисунке 12.Перспективный план и разрез представлены на рисунках 13 и 14 соответственно.
В этом разделе в первую очередь представлены строительные работы над уровнем земли внешних стен, внутренних стен и бетонные работы. Затем рассчитывается количество материалов и смета.
6.1.1. Бетонный завод
Для наружных стен за камнем используется бетон с прочностью на сжатие 20 МПа. Железобетон (ЖБИ) используется для изготовления лестниц и перекрытий на грунте с прочностью бетона на сжатие 25 МПа.Для железобетонных элементов колонн, перекрытий, балок и лестниц используется бетон с прочностью 30 МПа.
6.1.2. Наружные стены
Наружная стена многофункционального зала Рас-Ален представляет собой обычную стену, состоящую (изнутри наружу) из оштукатуренной стены из полых цементных блоков толщиной 3 см, теплоизоляции из экструдированного полистирола толщиной 5 см и каменной облицовки шириной 5 см, прикрепленной к стене 17 см. бетонный слой, как показано на рисунке 15.
6.1.3. Внутренние стены
Внутренние стены многофункционального зала Рас-Ален изготовлены из пустотелого цементного блока толщиной 10 см и 20 см (рис. 16).
6.1.4. Проблемы строительства
При строительстве многофункционального зала Рас-Ален возникли следующие проблемы: (1) Несчастные случаи при падении из-за незащищенных стенок, плохой конструкции лесов и отсутствия переносных лестниц (2) Хотя общий объем бетона составляет 438 м 3 , подрядчик израсходовал 455 м 3 бетона, так что 17 м 3 бетона было потрачено впустую (3) Способ обработки опалубки повлиял на качество отделки бетона (4) Завершение строительства было отложено на одну неделю, потому что медленного труда
6.1.5. Стоимость материала
В этой части рассчитывается стоимость каждой внешней стены, внутренней стены и бетонных элементов. Общая стоимость строительных работ над уровнем земли многофункционального зала Рас-Ален составляет 57 947 иорданских динаров. Подробности представлены в таблице 2.
6.2. Многоцелевой зал Ras Alain, созданный с помощью 3D-печатиВ этом разделе здание переработано, чтобы адаптировать процесс 3D-печати. Объем строительных работ рассчитывается программой Revit. Затем расчетная стоимость сравнивается с расчетной стоимостью в предыдущем разделе для того же здания, когда оно было построено с использованием обычного строительства. Процесс 3D-печати в основном основан на заранее заданном пути осаждения материала, который определяет путь сопла принтера, где процесс строительства и время могут быть оценены после преобразования модели в файл STL и определения пути инструмента. Модель здания сначала преобразуется в файл STL и разбивается на слои для отправки заказа на 3D-принтер. Компоновка одного слоя преобразуется в модель, состоящую из ребер и вершин. Края представляют стены, а вершины представляют собой пересечения, углы или конечные точки сегментов стены. В случае многоцелевого зала Рас-Ален процесс 3D-печати резюмируется следующим образом: (1) 3D-модель многоцелевого зала Рас-Ален создается с использованием программного обеспечения Revit (2) установлен экспортер STL для Revit (3) В режиме видимости графики, любые дополнительные категории, которые не понадобятся для печати, такие как окна и двери, отключены (рис. 17) (4) На вкладке надстроек в Revit выбирается экспортер STL для кнопки Revit (5) В меню «Экспорт» В диалоговом окне STL устанавливается двоичный формат STL, а затем выбирается кнопка сохранения для имени и экспорта файла STL (6). Таким образом, модель преобразуется в файл STL и разбивается на слои (рисунок 18) (7) Наконец, заказ печати должен быть отправлен на 3D-принтер, где слои должны быть напечатаны, соответственно, на месте, пока не будет напечатано все здание (Рисунок 19) В результате ожидаемое строительство на месте сцены многоцелевого зала Рас-Ален с помощью 3D-печати проиллюстрированы на основе Результаты Revit, как показано на рисунке 20. В этой части показан используемый бетонный материал и детали реконструкции внешних стен, внутренних стен, перемычек и перекрытий, чтобы выявить различия между 3D-печатью и традиционным строительством. 6.2.1. Бетонный материалВ случае многоцелевого зала Рас-Ален самуплотняющийся бетон используется для ускорения уплотнения бетона при сохранении качества конструкции. С другой стороны, экструдированный самуплотняющийся бетон решает проблему опалубки, заполнителя и арматуры за счет использования волокон, которые улучшают когезию бетонной смеси.Самоуплотняющийся экструдированный бетон используется для изготовления наружных стен, внутренних стен, перекрытий, балок, колонн и лестниц. Можно использовать множество вяжущих материалов с различными пропорциями бетона или полимеров, где максимальная прочность вяжущей смеси может достигать 70 МПа. 6.2.2. РамаСначала должны быть изготовлены стальные рамы для поддержки 12-метрового пролета уровня перекрытий. Было бы лучше, если бы было доступно достаточно руководящих принципов для использования 3D-печатных сегментов балки, соединенных сталью, вместо стальных рам.Расположение этих рам показано на структурном чертеже плана этажа, приведенном в Приложении. 6.2.3. Наружная стенаНаружная стена многофункционального зала Рас-Ален с помощью 3D-печати построена без использования отдельных опалубочных материалов. Слои самоплотного бетона постепенно наращиваются, чтобы сформировать внешние пустотные стены, которые в три раза прочнее, чем внешние стены, построенные из обычного бетона. Кроме того, эти стены все еще можно настроить для одновременного добавления сантехники, электрического оборудования и даже инфраструктурных трубопроводов [35].Чтобы создать толщину 30 см, насадка строит внешние края толщиной 5 см, затем выстраивает толщину 2,5 см по центральным осям и, наконец, строит зигзагообразную линию толщиной 2,5 см с двух сторон от центральных осей. для обеспечения целостности стены (рисунок 21). После того, как все стены будут построены, они будут облицованы камнем. 6.2.4. Внутренняя стенаВнутренняя стена многофункционального зала Рас-Ален с помощью 3D-печати строится двух типов: первая — монолитная, толщиной 10 см.Второй тип представляет собой пустотелую стену толщиной 15 см, в которой экструзионное сопло формирует внешние края толщиной 2,5 см, а затем создает зигзагообразную линию толщиной 2,5 см для обеспечения целостности стены (Рисунок 22). 6.2.5. ПеремычкиПеремычки сначала печатаются и размещаются в стороне от здания до тех пор, пока их очередь не будет размещена над каждым проемом. Затем роботизированные руки захватывают каждую перемычку и помещают ее в нужное место после того, как будут напечатаны требуемые слои стены.Наконец, форсунка продолжает укладывать слои бетона между перемычками и укладывать бетон над ними до уровня плиты. 6.2.6. СлябыТонкие стальные листы, уже прикрепленные к балкам, напечатанным на 3D-принтере, должны быть подготовлены в первую очередь и размещены в стороне от принтера. Затем эти балки с прикрепленными листами захватываются роботами-манипуляторами и размещаются на уровне пола (рис. 7) так, чтобы вертикальное армирование стен проходило через отверстия на краях этих стальных листов. Затем устанавливаются и вращаются винты, чтобы стальные листы крепились к арматуре стены.Наконец, 3D-принтер может нанести бетон на верхнюю часть расставленных балок, чтобы закончить плиту. 6.2.7. Стоимость материалаКоличество материалов, составляющих надземный уровень внешних стен, внутренних стен и бетонных элементов, рассчитывается с помощью Revit. Общее количество составляет 325 м 3 , а стоимость экструдированного самуплотняющегося бетона, построенного с помощью 3D-печати, за метр 3 оценивается примерно в 27,3 динара [36]. Общая стоимость бетонного материала представлена в таблице 3, что составляет 8872.5 JD.
|