Строительніе статьи 1996

Кирпичные панели заводского изготовления в современном строительстве

Кирпичная кладка и профессия каменщика стары как мир. Многие тысячелетия основными строитель ными материалами были кирпич и камень. Технология кладки камня и кирпича не менялась многие столе­тия.

Однако научно-техническая рево­люция начинает препятствовать дальнейшему развитию строитель­ства с применением кирпичной кладки. Несмотря на то, что кирпич­ные стены традиционно являются основным строительным элементом индивидуальных и многоэтажных жилых домов, промышленных и торговых зданий, а также фасадов небоскребов (офисов и кондомини­умов), дальнейшее развитие кир­пичной кладки в строительстве в развитых странах оказалось под угрозой из-за отсутствия квалифи­цированных каменщиков. Приток легальных и нелегальных иммигран­тов из Южной и Центральной Америки и других стран в США и Канаду не смог восполнить нехватку рабочих этой специальности. Сред­ний возраст членов Американской Ассоциации сертифицированных каменщиков превышает 50 лет.

Владельцы кирпичной промыш­ленности Северной Америки чрез­вычайно озабочены этим фактом, предпринимают большие усилия и расходуют значительные финансо­вые средства, чтобы привлечь мо­лодых людей и обучить их профес­сии каменщика, иначе производство кирпича может значительно сни­зиться, вместо кирпича для возве­дения стен и отделки фасадов зда­ний будут применяться иные мате­риалы, в результате чего упадет спрос на кирпич и уменьшится прибыль производителей кирпича.

Альтернативой ручному труду ка­менщика является производство па­нелей из лицевого кирпича, которые по внешнему виду ничем не отли­чаются от обычной кирпичной клад­ки, а по геометрическим размерам, прочности, морозостойкости, сейс­мостойкости и другим параметрам превосходят ручную кладку.

Производство кирпичных лице­вых панелей применялось в странах Северной Америки, Австралии и других странах в течение многих лет.

В основном оно заключалось в том, что каменщик в цеховых условиях вручную выполнял кладку панелей или кирпичных элементов, которые затем транспортировались на пло­щадку для сборки и монтажа. Это позволяло работать круглый год, для раствора не требовались специаль­ные зимние добавки, улучшалось качество и увеличивалась произво­дительность. При возведении мно­гих сложных архитектурных соору­жений, включающих цилиндриче­ские арки, сводчатые конструкции и т. д., в цехе изготовляли элементы, которые собирали и крепили на месте. Например, в Эдмонтоне (Ка­нада), таким образом в одном из многоэтажных офисных зданий бы­ла смонтирована цилиндрическая арка высотой 24 м.

В последние годы появились тех­нологии и оборудование, позволя­ющие производить в заводских ус­ловиях несущие фасадные панели и применять их для строительства сборных бескаркасных мало - и мно­гоэтажных кирпичных зданий и облицовки наружных стен много­этажных офисных и жилых высот­ных зданий, имеющих стальной, сборный железобетонный или мо­нолитный каркас. Кирпичные пане­ли применяются также как межком - натные и межквартирные перего­родки, как элементы декоративной отделки жилых, офисных и торговых помещений и для строительства очень красивых оград.

Оборудование для промышлен­ного изготовления панелей в зави­симости от степени автоматизации имеет производительность от 1000 до 5000 шт. кирпича в час. Основ­ными изготовителями оборудования для производства кирпичных пане­лей являются фирмы «Panelbrick», (Австралия), «Arkansas

Technologies», (США) и «С. М. Panel Systems», (Канада). На этом обору­довании можно производить проч­ные лицевые панели длиной до 12 м и шириной до 4,8 м при толщине кирпича от 70 до 150 мм. Размеры и расположение оконных и дверных проемов и общие габариты панелей закладываются в программу автома­тической машины, (см. фото на 3 стр. обложки) и она сама по задан­ной конфигурации укладывает кир­пич лицевой поверхностью вниз на формовочный стол, покрытый плен­кой. В ходе укладки на формовочный стол в отверстия кирпича заклады­вают арматуру, количество, качество и размеры которой определяют рас­четом и областью применения па­нели. После окончания укладки про­исходит заливка панели раствором, который должен быть достаточно текучим, для чего в него добавляют пластификаторы (см. фото на 3 стр. обложки). Перед заливкой раствора в панель устанавливают закладные детали и узлы, необходимые для крепления панели к каркасу здания, крепления изоляции, соединения панелей и т. д.

Тепловая обработка готовых па­нелей предусматривает нагрев до 50 °С и выдерживание в течение 8—10 ч, после чего формовочный стол из горизонтального положения гидравлическим механизмом при водится в вертикальное положение и кран перемещает панель на склад для выдерживания в течение 3— 4 сут. На складе с лицевой повер­хности панели снимают пластико­вую мембрану, которая легко отсла­ивается и открывает отличную кир­пичную кладку. После выдержива­ния на складе панель перевозят для монтажа на стройплощадку обыч­ным панелевозом.

Основные преимущества кирпич­ных панелей:

— возможность применения в кон­струкции стены высокотехноло­гичных новых изоляционных ма­териалов с целью уменьшения теплопроводности стен и значи­тельной экономии тепловой энергии;

— значительное уменьшение тол - шины и веса стен;

— высокая сейсмостойкость и со­противление ветровым нагруз­кам;

— высокая морозостойкость и прочность армированного желе­зобетона;

— эстетика внешнего вида высоко­качественной кирпичной кладки;

— гибкость выбора цвета кирпича и цвета раствора;

— дешевизна и простота изготов­ления;

— снижение расхода кирпича из-за отсутствия боя в процессе транс­портирования и кладки;

— возможность контроля качества всех компонентов в заводских условиях;

— универсальность использования;

— возможность строительства кирпичных зданий в любое время года и в любую погоду S самых суровых климатиче­ских условиях;.

— значительное сокращение сро­ков строительства.

Для изготовления кирпичных па­нелей можно применять только лицевой кирпич высокого качества, предпочтительно изготовленный методом жесткой экструзии. Эта технология обеспечивает возмож­ность получать кирпич с высокими механическими и геометрическими характеристиками. Марка кирпича получается не ниже 150—175, от­клонения по размерам незначитель­ны, т. к. усадка при сушке и обжиге не превышает 3—5 %. Морозостой­кость кирпича, полученного мето­дом жесткой экструзии, обычно не ниже 50 циклов. В России на нескольких кирпичных заводах ра­ботают прессы жесткой экструзии фирмы «J. C.Steele & Sons, Inc.» (США), которые не имеют аналогов в мире по мощности и давлению, что позволяет производить лицевой кирпич высокого качества. Фирма «J. C.Steele & Sons, Inc.» предлагает американскую технологию жесткой экструзии кирпича и свое оборудо­вание для строительства новых за­водов и реконструкции существую­щих кирпичных заводов с тоннель­ными печами. Стоимость реконст­рукции зависит от производитель­ности завода, желаемого уровня автоматизации и состояния сущест­вующего оборудования. Такая ре­конструкция предоставит возмож­ность снабжать кирпичом изготови­телей кирпичных панелей или нала­дить производство панелей на кир­пичном заводе.

Канадский исследовательский институт кирпичной кладки

(Canadian Masonry Research

Institute) и специализированные фирмы разработали сотни вариан­тов конструкций стен зданий с кирпичными панелями для расчет­ных температур до минус 55 °С, предусматривающих кренление кирпичных фасадных панелей, гиб­кие связи этих панелей с каркасом, теплоизоляцию и внутреннюю об­лицовку, колонны, перекрытия, пе­регородки и т. д. Возможна поставка таких крепежных элементов по ка­талогу или участие Канадского Ин­ститута и фирм в совместном про­ектировании с Российскими фирма­ми. Все крепежные элементы запа­тентованы в США, Канаде и ЕС.

В настоящее время при исполь­зовании Кирпичных панелей обычно Применяют современные Методы строительства с пустотными стена­ми и высокоэффективными изоля­ционными и отделочными материа­лами. Канадские проектные и стро­ительные фирмы и их поставщики накопили уникальный опыт возве­дения различных зданий и сооруже­ний с применением кирпичных па­нелей в качестве облицовки зданий в условиях субарктических темпера­тур. Вся технология и методы стро­ительства полностью соответствуют требованиям Канадской Ассоциа­ции Стандартов (CSA), нормативам и правилам, которые считаются наиболее строгими и четко разра­ботанными.

Между кирпичной панелью и слоем тепловой изоляции Канад­ский и Американский стандарты требуют создания воздушной про­слойки толщиной 25—50 мм, что значительно Улучшает тепло - и зву­коизоляционные качества стеновой конструкции и способствует ее дол­говечности, так как циркуляция воз­духа предотвращает оседание влаги и коррозию крепежных элементов и связей В ПОЛОСТИ Прослойки. В качестве изоляции может Приме­няться пенополистирол толщиной 50—75 мм, волокнистые материалы, пенобетон и т. д.

Стены из кирпичных панелей, конструкции показанной выше име­ют немалые преимущества. Это:

— высокая степень зашиты от про­никновения влаги;

— хорошие теплотехнические свой­ства и отличная звукоизоляция;

— высокая огнестойкость (от 2 до 4 ч), из-за чего пустотные стены рекомендуют использо­вать в качестве межквартир - ных перегородок;

— резкое уменьшение высолов кирпичной кладки, поскольку в отличие от массивных стен тол­щиной в несколько кирпичей, намокание и вынос солей про­исходит только из тонкого слоя панели. Кроме того панели зна­чительно быстрее сохнут после дождя;

— более низкие нагрузки на фунда­менты из-за легкости и гибкости конструкции, так как внешняя панель соединяется с остальны­ми частями стен и всего здания только гибкими крепежными элементами, которые для долго­вечности подвергаются тщатель­ной Гальванической обработке;

— гибкая связь кирпичной панели с другими элементами стен по­зволяет использовать материалы с различными коэффициентами теплового расширения.

С внутренней стороны стены можно использовать гипсокар - тон на каркасе или без него, кирпичную декоративную па­нель или другую облицовку. Ва­риантов здесь может быть мно­жество, и выбор зависит от желания заказчика, проекта, ти­па здания и наличия материала. Кирпичные панели часто приме­няют в качестве межквартирных и межкомнатных перегородок, а также в качестве декоративных панелей заборов.

В случае бескаркасного строи­тельства, когда кирпичные панели становятся фасадно-конструктивны­ми элементами, на них наносят или Навешивают теплоизоляцию (во­локнистые материалы, пенополи стирол, пенобетон и др.), и устанав­ливают гипсокартокГ или другой отделочный материал на каркасе или без него на закладные в кир­пичной кладке.

Современные технологии позво­ляют изготовлять панели, выдержи­вающие высокие сейсмические и ветровые нагрузки, при общей тол­щине стен не более 200—250 мм.

В разрезе элементы типовой пу­стотной стены располагаются в сле­дующем порядке: кирпичная панель из лицевого кирпича; воздушная прослойка 25—50 мм; строительный картон; мембрана из листового ма­териала; каркас внутренней стены (антисептированное дерево или ме­талл); теплоизоляционный матери­ал; паровой барьер (полиэтиленовая пленка); гипсокартон или другой отделочный материал.

При наличии многих других при­родных и искусственных облицовоч­ных материалов, высококачествен­ная кирпичная кладка по-прежнему прочно удерживает лидерство в отделке и строительстве.

В. Н. ДЕМЕНЦОВ, коммерческий представитель фирмы «KemoPlast AG» (Швейцария)