Причины дефектов наружных стен с лицевым слоем из кирпичной кладки

Всем Доброго времени суток!

Когда-то давно наткнулся в интернете на очень интересную статью, касающуюся опыта применения многослойной кладки, тогда мои интерес был вызван постановлением о запрете ее применения в жилищном строительстве ( в нашем регионе). Хотелось разобраться в причинах, предпосылках к приятию такого решения, да и просто взвесить все за и против.

Вот сегодня решил разместить эту статью в своем блоге, очень надеюсь, что многим она пригодится, а авторы стать не будут против этого.

Выводы из нее делайте сами, мне достаточно сложно однозначно ответить на этот вопрос (о запрете применения такого типа кладки), т.к. достаточно много мнений за и против, и решение как всегда не столь очевидно.

Но можно было бы это обсудить, хотя проблема уже не столь остра, и наверное интерес к ней пропал у многих.

Ну чтож, вот и сама статья, читайте… делайте выводы…

Причины дефектов наружных стен с лицевым слоем из кирпичной кладки

На основании обследования большого количества зданий с многослойными стенами, в которых произошли отказы по облицовочному слою из кирпичной кладки выделены основные группы дефектов и причины их возникновения. Показано, что в основном разрушения наружного слоя возникают по причине ошибок при проектировании и некачественного выполнения строительных работ. Наиболее распространены такие дефекты, как вертикальные трещины кладки наружного слоя, разрушение кирпича в уровне перекрытий, обрушение облицовочного слоя, установленного на стальной уголок, прикрепленный к перекрытию либо на консольно выступающую часть плиты перекрытия, морозное разрушение облицовочного слоя.

До начала 90-х гг. прошлого века на территории России здания с наружными стенами из облегченной кладки возво­дились в отдельных случаях, массового применения эти конструкции не находили. Ситуация резко изменилась в конце 1995 г., когда были существенно повышены нор­мативные требования по термическому сопротивлению ограждающих конструкций.

Вследствие отсутствия достаточного опыта проектиро­вания и возведения облегченных стен при строительстве многих зданий были допущены и, к сожалению, продолжа­ют допускаться серьезные ошибки.

В ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко проводится большая ра­бота по изучению дефектов в многослойных стенах с лице­вым слоем из кирпичной кладки. Это позволило выявить наиболее часто встречающиеся дефекты и установить при­чины их возникновения.

Отсутствие в лицевом слое вертикальных деформационных швов

Вертикальные и горизонтальные деформации кладки наружного слоя наружных стен могут значительно отли­чаться от деформаций внутреннего слоя и перекрытий. Для компенсации температурно-влажностных деформа­ций должны выполняться вертикальные деформационные швы [1-3]. Их отсутствие приводит к образованию и раскрытию вертикальных трещин в лицевом слое из кирпич­ной кладки (рис. 1, а, б). Трещины возникают преимущест­венно на углах здания и развиваются в течение длитель­ного времени.

Обследования зданий показали, что вертикальные де­формационные швы в наружном слое практически всегда отсутствуют. В лучшем случае места расположения этих швов совпадают с межсекционными деформационными швами. Положение усугубляется при отсутствии в уровне перекрытий горизонтальных деформационных швов.

Отсутствие в лицевом слое горизонтальных деформационных швов

Для компенсации разности вертикальных деформаций наружного и внутреннего слоев наружных стен, а также каркаса здания должны выполняться горизонтальные де­формационные швы [1-3]. Их отсутствие или некачествен­ное исполнение приводит к разрушению кирпича лицево­го слоя в уровне перекрытий (рис. 2).

Отсутствие дефор­мационных швов в штукатурном слое при их наличии в кир­пичной кладке способствует отслоению штукатурки в уров­не перекрытий (рис. 3, а, б).

Повсеместно наблюдается разрушение облицовки торца плит перекрытий керамической плиткой или пи­леным кирпичом (рис. 4, а, б).

Одной из причин этого является также отсутствие горизонтальных деформационных швов между плиткой и кладкой наружного слоя. Другой причиной может являться размораживание плитки и клея­щего раствора вследствие увлажнения атмосферными осадками и конденсатом пара, поступающего из помеще­ния, о чем будет сказано ниже.

В настоящее время наиболее распространены техни­ческие решения, когда в многоэтажных зданиях горизон­тальные швы делаются в уровне перекрытий каждого эта­жа. При этом наружный слой устанавливается на стальной уголок, крепящийся к плите перекрытия или каркасу либо на консольно выступающую часть плиты перекрытия. Внут­ренний слой кладки устанавливается на плиту перекрытия.

На практике часто горизонтальные деформационные швы либо отсутствуют, либо выполнены некачественно (рис. 5, а, б).

Выделяются случаи, когда наружный слой кладки толщиной в полкирпича (120 мм) свешивается со стального уголка больше, чем на 40 мм. В этом случае выполнение горизонтального деформационного шва крайне затруднительно. В результате вместо упругого материала деформационного шва каменщик вынужден укладывать в шов кладочный раствор и бой кирпича.

Зарубежные специалисты также связывают появление трещин в наружном слое многослойных стен с отсутствием или некачественным выполнением горизонтальных и вер­тикальных деформационных швов [4].

Следует учитывать, что российские условия эксплуа­тации наружных стен во многом отличаются от условий в большинстве европейских стран. Основное отличие состоит в более холодных и продолжительных зимах. Это требует применения более толстых слоев утеплите­ля и, следовательно, устройства более широких зазо­ров между слоями кладки. Имеют место отличия в ка­честве кладочных материалов, связей, качестве произ­водства работ.

Неудовлетворительное крепление наружного слоя из кирпичной кладки к внутренним слоям

Крепление внешнего облицовочного слоя к несущему основанию обычно осуществляется с помощью гибких свя­зей. Наиболее распространенными ошибками при устрой­стве гибких связей, которые уже привели или могут привес­ти в дальнейшем к аварийным ситуациям, являются:

— недостаточная стойкость к коррозии материала связи;

— излишняя податливость из плоскости стены;

— излишняя жесткость на сдвиг;

— неудовлетворительная анкеровка в кладку лицевого и внутреннего слоев;

— большое расстояние между связями.

Выявлены случаи выполнения гибких связей из полосо­вой стали вообще без антикоррозийного покрытия. Естественно, что располагаемая в слое утеплителя связь через несколько лет полностью корродирует, что неминуемо при­ведет к обрушению лицевого слоя кладки.

Часто связи выполняются из оцинкованной сетки или гнутых арматурных стержней. Качество покрытия их быва­ет настолько неудовлетворительным, что уже при укладке в стену на них видны следы коррозии. Более надежными с точки зрения стойкости к коррозии на первый взгляд явля­ются связи из стекловолокна. Однако они подвержены коррозии в щелочной среде, которая присутствует в рас­творных швах.

Связи должны быть достаточно жесткими из плоскости стены и гибкими на сдвиг. Прочность анкеровки в раствор­ные швы кладки многих из применяемых связей не регла­ментирована и часто не известна. Серьезное опасение вы­зывает ненадежность анкеровки некоторых видов связей в растворные швы кладки из легкобетонных блоков со сред­ней плотностью ниже 400 кг/м³.

Расстояние между связями во многих проектах назна­чается без какого-либо обоснования. На многих из обсле­дованных зданий расстояние между связями и места их привязки, указанные в проекте, не соблюдены.

Дефекты утепляющего слоя

Одним из основных требований к утепляющим слоям является отсутствие в них сквозных зазоров, вызы­ваемых как некачественной укладкой утеплителя, так и свойствами самого материала — усадкой, проседанием со временем.

Традиционно в построечных условиях при укладке плит­ного утеплителя его нарезка осуществляется по месту. В большинстве обследуемых зданиях выявлено, что под­гонка плит, особенно из пенополистирола, производилась некачественно. Зазоры между плитами часто достигали нескольких сантиметров. Нередко швы между утеплителем заполнялись кладочным раствором. Часто зазоры между низом плиты перекрытия и плитным утеплителем либо кладкой внутреннего слоя из ячеисто-бетонных камней до­стигали нескольких сантиметров (рис. 6, а, б).

Плиты из волокнистых утеплителей легче подогнать друг к другу или к конструкциям стены. Однако при исполь­зовании плит с недостаточной жесткостью они со временем могут проседать с образованием горизонтальных пустот. То же относится и к засыпным и заливочным утеплителям. В последнем случае целесообразно заручиться гарантией производителя, что залитый утеплитель со временем не даст усадки.

При возведении стены утеплитель устанавливается, как правило, в колодец между слоями кладки. При этом кладочный раствор попадает на дно колодца и образует мостики холода толщиной в несколько сантиметров. Кро­ме того, этот слой раствора очень неровный, что также препятствует качественной укладке на него плитного утеплителя.

Значительно затрудняется производство работ по укладке утеплителя в зимнее время. Наибольшей опас­ностью является попадание снега и образование льда на дне колодца, куда помещается утеплитель. После их тая­ния образование не заполненных утеплителем полостей также неизбежно.

Помимо технологических дефектов утепляющего слоя выявлено немало случаев, вызванных ошибками при про­ектировании, когда расчеты производятся без учета потерь тепла через различные вертикальные и горизонтальные диафрагмы, связи между слоями. Не всегда выполняются расчеты и на паропроницание.

Следствием этого являются дополнительные потери тепла, сырость на внутренних поверхностях стен, особенно в углах и вблизи проемов. В результате конденсации по­ступающего из помещения пара возможно разрушение кладки наружного слоя. В первую очередь это происходит в уровне перекрытий, где тепло- и пароизоляция стены, как правило, ниже.

Неудовлетворительная гидроизоляция кладки наружного слоя

При увлажнении кладки может происходить ее мороз­ное разрушение. Для тонкого лицевого слоя из пустотелого кирпича это особенно опасно. В обследованных зданиях наиболее часто морозное разрушение кладки наблюдалось в местах горизонтальных деформационных швов при их плохой герметизации. В случае образования в кладке лице­вого слоя трещин и сколов туда также проникает атмосфер­ная влага. Положение усугубляется в случае конденсации пара, поступающего со стороны помещения.

Заключение

Во второй половине 90-х гг. прошлого века большин­ство проектных и строительных организаций оказались не готовы к резкому ужесточению требований по теплоизоляции зданий, повлекшему необходимость изменения конструктивных решений стен на фоне увеличения объе­мов строительства.

Можно выделить основные причины этого явления.

Отсутствие опыта проектирования, строительства и эксплуатации зданий с многослойными конструкциями стен в разных климатических условиях России.

Отсутствие соответствующей культуры строительства, когда для возведения технически более сложных много­слойных стен требуется и более высокая квалификация строителей всех уровней от инженерно-технических работ­ников до каменщика. В России в тяжелый период социаль­но-экономических преобразований, наоборот, произошел отток квалифицированных специалистов из отрасли. Также были перепрофилированы или ликвидированы профессио­нально-технические училища и техникумы, готовившие квалифицированных рабочих и специалистов среднего зве­на для строительства. В настоящее время резкое увеличе­ние объемов строительства вынуждает привлекать для ра­боты на стройках людей с неподтвержденной квалифика­цией или совсем без опыта работы в строительстве.

Для возведения качественных и долговечных много­слойных стен необходима широкая номенклатура спе­циальных материалов: облицовочный кирпич; гибкие связи из нержавеющей стали, базальтового и стеклянного волок­на; заливочные безусадочные утеплители; плитные утепли­тели определенной жесткости и конфигурации; специаль­ные кладочные растворы и др. Отечественная промышлен­ность также оказалась не готова к выпуску необходимых материалов в требуемом объеме.

Допущенные при проектировании и строительстве ошибки часто проявляются не сразу, а спустя довольно дли­тельное время. В ряде случаев дефекты развиваются в те­чение нескольких лет после окончания строительства.

Если качество работ по проектированию и возведению многослойных стен не улучшится, аварии зданий могут стать массовыми. Число их будет возрастать по мере уве­личения объемов строительства.

В настоящее время уровень развития промышлен­ности строительных материалов и строительной базы достаточно высок. Анализ ошибок при проектировании и возведении многослойных стен позволяет внести соответ­ствующие коррективы в методики расчетов и соответ­ственно обеспечивать необходимую долговечность для любых типов стен.

Автор статьи: М.К. ИЩУ К, канд. техн. наук, заместитель директора ЦНИИСКим. В А. Кучеренко

Статья была опубликована в журнале «СТРОИТЕЛЬСТВО».

К сожалению у меня нет сведений о номере, в котором вышла она, если кто-нибудь подскажет, буду очень благодарен.