Строительные и отделочные материалы - современные строительные технологии

Гипсокартонные перегородки

Для начала стоит выяснить, что же такое гипсокартон. Это слой гипса, который с двух сторон укрыт слоями твердого картона. Используется, как правило, для отделки, ведь этот материал идеально подходит для выравнивания самых бугристых поверхностей под дальнейшую отделку.

А именно:

ГКЛВ (с защитой от воды);
ГКЛО (с защитой от огня);
ГКЛ (обычный лист).

Особые свойства первым двум видам гипсокартона придают специальные вещества, которые вводятся во время изготовления. А также, гипс внутри подвергают высокотепловой обработке, что увеличивает прочность материала в несколько раз. Это позволяет без опасений использовать этот на вид непрочный материал для устройства сложных конструкций: межкомнатных стен и даже многоуровневых потолков.

К тому же его не страшно испортить – не смотря на все его замечательные свойства, цена ГКЛ осталась приемлемой, и такой материал может позволить себе каждый.

Люди в сети рассказали о строительных изобретениях древних мастеров, которые удивиляют даже в наши дни.

Возникшие сотни лет назад многочисленные примеры древних технологий удивляют нас мудростью и мастерством людей того времени. Они стали результатом невероятных достижений в области инженерии и строительства, помогли возвести мощные цивилизации и доминировать в окружающем мире, стимулировали общество к принятию нового образа жизни и миропонимания.

Многие секреты были забыты, некоторые потеряны на страницах истории и вновь изобретены позднее. Недавно на сайте Quora.com пользователям задали вопрос: «Какая древняя строительная техника поразила вас больше всего?».

Наша редакция 1Gai.Ru собрала нескольких интересных ответов, которые откроют вам удивительные артефакты, отражающих блестящий ум древних мастеров.

Великая пирамида в Египте

Есть много аспектов, касающихся методов строительства Великой пирамиды, которая все еще стоит на плато Гиза к западу от современного Каира. Самым интересным является формирование и размещение облицовочных камней из белого известняка.

Сегодня мы можем видеть только основную кладку, но до 820 года нашей эры, когда мусульманский принц Аль Мамун пришел с инженерами и рабочими взломать пирамиду, камни оставались нетронутыми. Они были так хорошо уложены и состыкованы, что казались цельным каменным листом с четырех сторон.

Принц знал из древней легенды, что на северной стороне, примерно в 25 метрах над основанием, есть вход, но облицовочные камни были уложены настолько идеально, что инженеры не смогли его найти. Легенда также повествует о секретной двери на петлях, которая чудесным образом открылась, когда кто-то произнес имя того, кто ее создал. Правда это или нет, но принц и все его люди не смогли найти проход после нескольких дней поисков, несмотря на массивные камни, уложенные над входом как большая двускатная крыша.

Wikipedia

Так нынче выглядит предполагаемый вход, до 820 г. н. э. покрытый аккуратно нарезанным белым известняком. Перебравшись через северную сторону, инженеры и геодезисты принца не смогли определить его местонахождение. Они предположили, что древний архитектор, должно быть, установил дверь на центральной линии пирамиды, поэтому надеялись именно там найти проход в сокровищницу.

quora.com

Было очень странно, что дверь была смещена на восток на 286,1 пирамидальных дюйма (очень близко к имперским дюймам того времени, примерно на 7,3 м). Это необъяснимо точное измерение по какой-то пока неизвестной причине повторяется много раз во внутренних камерах. Не подозревая об этом секрете, принц и его люди копались на центральной линии, когда услышали звук падающего с потолка камня левее. Они изменили курс и нашли восточный проход. По сей день это единственный способ попасть в пирамиду.

До сих пор остается много вопросов:

почему вход был смещен на 286,1 дюйма (726,694 см)?
почему это странное измерение повторяется во всей внутренней структуре?
к чему 13 акров особой отделки, если известняковая облицовка почти идеально вписывалась в основную кладку?
зачем соблюдалась чрезвычайная точность конструкции?

Найти бы того, кто ответит… — D. L. Sandusky

Производство

Внутренние перегородки из обсуждаемого нами материала смогут возводиться двумя методами:

Заливкой в опалубке. Данный способ, но, практикуется очень редко.
Сборкой из готовых панелей.

По каким нормативным документам и, как производятся гипсобетонные панели для перегородок?

Стандарт

Производство и нормируемые качества продукции регулируются принятым на излете советской эры ГОСТ 9574-90.

Давайте изучим ключевые моменты стандарта.

Нормативный документ распространяется на все панели, произведенные на базе гипсового связующего для потребностей строительства. В частности, в его тексте упоминаются гипсошлаковые, гипсоизвестковошлаковые и гипсоцементопуццолановые панели.

Изделия без проемов маркируются буквами ПГ. Панели с проемами обозначаются индексом ПГП, с вырезами — ПГВ.

Наличие штроб, пазов и коробок для розеток и проводки определяется только условиями строительство и жестко не регламентируется.
Полная маркировка изделия содержит следующие разделы:

Тип панели (ПГ, ПГП либо ПГВ).
Ее габаритные размеры: высоту и длину в дециметрах с округлением до целого числа, и толщину в сантиметрах.
Дефис, разделяющий группы обозначений.
Марку бетона (его прочность на сжатие).
Полное описание вяжущего (Г — гипсовое, ГШ — гипсошлаковое, направляться — гипсоизвестковошлаковое, ГЦ — гипсоцементнопуццолановое).

Так, изделие с маркировкой ПГ60.27.8-50Г — это панель без вырезов и проёмов размерами 6х2,7х0,08 метра на базе гипсового связующего, владеющая прочностью на сжатие 50 кгс/см2.

Плотность панелей в сухом виде нам уже известна — от 1100 до 1500 кг/м3. Допустимый диапазон влажности — до 12% для изделий на гипсовом вяжущем и до 14% для других связующих.
Для армирования панелей употребляется дерево. Парные бруски обвязывают контур самой проёмов и панели либо вырезов в ней; рейки связывают контурный каркас.
Для изготовления армирования настоятельно рекомендуется применять древесину хвойных пород впредь до 3-го сорта включительно. Допускается очищенный от коры обзол (он должен быть обращен вовнутрь панели) и сращивание одного из парных брусков каркаса; наряду с этим число сращиваний на каждой стороне панели не должно быть больше двух.

Допускается и использование дерева лиственных пород (не считая березы: при высокой твердости ее древесина через чур подвержена гниению) везде, не считая нижних брусков обвязки. Влажность древесины обязана лежать в диапазоне 22 — 40 процентов.

Панели оснащаются металлическими монтажными петлями, каковые заделываются на всю высоту изделия. Размещение петель согласовывается под конкретный проект в рабочих чертежах.

Материал панели должен быть лишен трещин (не считая поверхностных, шириной не более полумиллиметра). Допускается не более 2 раковин на квадратный метр поверхности при их диаметре либо громаднейшем размере до 20 мм.
Панели сохраняются и транспортируются в вертикальном положении.
Как уже упоминалось, гипс достаточно не хорошо уживается с высокой влажностью; но панели, изготовленный на базе вяжущего материала ГЦ (гипсоцементопуццоланового), все же смогут использоваться в мокрых помещениях.

Кроме перечисленного, стандартом регламентируются максимально допустимые отклонения от заданных размеров и способы контроля.

Разработка

Как выглядит производство гипсобетонных панелей?

Выше мы уже упоминали, что в жилищном постройке громаднейшее распространение возьмём материал, складывающийся из гипса, опилок и песка. Пропорции компонентов — 1:1:1.

Способ изготовления — постоянное формование на прокатном стане.

Компоненты дозировано поступают в бункер смешения, где преобразовываются в однородную сухую массу.
Потом к ним подмешивается замедлитель и вода схватывания для гипса (животный клей).
На ленту прокатного стана укладываются заблаговременно сколоченные каркасы. Гипсобетонная масса подается прямо на них через щелевой дозатор и равномерно распределяется калибровочными валками при постоянной вибрации. Валки формируют слой нужной толщины.
Организованная и схватившаяся панель поступает в сушильную камеру, где в течении 24 часов контактирует с воздухом либо дымовыми газами при температуре 130 градусов.
По окончании просушки готовая продукция поступает на склад.

Толщина гипсобетонных перегородок образовывает, в большинстве случаев, 80 либо 100 миллиметров; межквартирные стенки строятся двойными, с воздушной прослойкой толщиной 50 миллиметров.

Гипсобетон: первое знакомство

Что представляет собой гипсобетон?

Так называется бетон, в котором в качестве связующего вместо традиционного цемента используется гипс.

Помимо (а часто и вместо) песка применяются разнообразные минеральные и органические наполнители:

Шлак — один из отходов металлургических производств.
Зола, полученная при сжигании угля и древесины.
Торф.
Солома — побочный продукт сельского хозяйства.
Текстильная ветошь (проще говоря, ненужные тряпки).
Макулатура.

Наличие органических наполнителей снижает прочность материала на разрыв и сжатие, зато делает его более эластичным (в частности, позволяет вбивать в изготовленную из гипсобетона перегородку гвозди), улучшает теплоизоляционные качества и стойкость к ударам.

Плотность гипсобетона — от 1100 до 1500 кг/м3.

Основные характеристики гипсобетона в сравнении с альтернативными решениями.

Каковы потребительские свойства этого материала?

Достоинства

Небольшой вес, позволяющий сооружать перегородки на деревянном полу.
Уже упомянутые нами тепло- и звукоизоляционные свойства.
Легкость обработки. Если при штроблении капитальных стен может потребоваться не только зубило и молоток, но и резка железобетона — бетона алмазными кругами, арматуры — обычным абразивом — то здесь штробить можно даже плотницким долотом и легким молотком. Алмазное бурение отверстий бетоне тоже не сравнится своей трудоемкостью со сверлением гипсобетона: его берет обычное сверло по металлу.

Благодаря невысокой плотности и отсутствию твердых включений материал легко обрабатывается.

Недостатки

Их не так уж много.

Простота механической обработки материала — оборотная сторона его ограниченной механической прочности. Собственно, именно поэтому гипсобетон не используется для строительства капитальных стен: сфера его применения ограничена ненагруженными перегородками.
Влагостойкость материала невысока и обусловлена соответствующими свойствами гипса. Отсюда — практический вывод: гипсобетон не подходит для перегородок в ванных и санузлах. Во всяком случае, его не стоит использовать для возведения стен, непосредственно контактирующих с водой.

Длительный контакт с водой не идет на пользу материалу. На фото — перегородка между ванной и кухней.

Монтаж

Как своими руками возвести гипсокартонную перегородку? Понятно, что в этом случае придется использовать панели небольших габаритов: изделия площадью в несколько квадратных метров монтируются лишь на стадии строительства, до укладки плит перекрытия и сборки крыши.

Инструкция выглядит примерно так:

Основание при необходимости выравнивается цементной подушкой.
Бетон гидроизолируется от будущей перегородки двумя слоями рубероида. (См. также статью Перегородки из газобетона: особенности.)
По краям перегородки выставляются порядовки (вертикальные рейки с метками, соответствующими рядам панелей) и натягивается причалка — горизонтальный шнур.
Первый ряд панелей устанавливается насухо.
Готовится порция связующего для швов — гипса с замедлителем схватывания.

Вертикальные швы заполняются связующим и штыкуются арматурой.
На уровне верхнего горизонтального паза в стене сверлится пара отверстий, в которые вбиваются отрезки арматуры. К ним вяжется проволокой длинный отрезок (или несколько отрезков) арматуры, который закладывается в паз.

1 — причалка. 2 — арматура диаметром 6-10 миллиметров.

Поверх паза выкладывается гипсовый раствор. На него по поднятой до соответствующего уровня причалке устанавливается следующий ряд панелей. Разумеется, с обязательной перевязкой вертикальных швов: от ряда к ряду они смещаются как минимум на четверть длины.

Следующие ряды выкладываются аналогично. Пространство между верхним срезом перегородки и потолком заполняется паклей с нанесенным на нее гипсовым раствором. Для резки гипсобетона проще всего использовать болгарку с обычным режущим кругом по камню; дисковая пила и электролобзик ее тоже берут, но быстро тупятся.

Несколько видов панелей и способы их установки.

Изготовление крупнопанельных перегородок

Крупнопанельные перегородки могут быть изготовлены также горизонтальным способом на стенде размерами 5 500X3500 мм (по методу инженеров Модкевича, Барер и Пасько). Стенд представляет собой металлический каркас, к которому крепятся деревянные бруски, а по ним укладывается настил из строганых досок толщиной 40 мм. По настилу, на цементно-казеиновои мастике, наклеен линолеум. Стенд на роликах передвигается по рельсовому пути. Рядом со стендом устанавливается растворомешалка с виброжелобам. Перпендикулярно пути стенда примыкает другой путь, по которому перемещается вагонетка с изготовленными панелями. У стенда расположена мачта с системой блоков и тросов и двумя лебедками. Фрикционная лебедка обеспечивает перемещение стенда по горизонтали и подъем его в вертикальное положение для съема готовой панели.

Форма для изготовления панели представляет собой бортовую опалубку, с помощью которой размеры панелей можно изменять в пределах размеров стенда.

Изготовление панели начинается с укладки по краю формы, обращенному к вагонетке, деревянного бруса сечением 100X100 им, в который набивают гвозди с шагом 150 мм для лучшего соединения бруса гипсо-шлакобетоном. Затем форму смазывают мыльной эмульсией (мыло, разведенное в воде в пропорции 1:4). Обычно для изготовления перегородок применяют гипсо-шлакобетон состава от 1 : 1,5 до 1:2 (гипс : шлак).

После бетонирования поверхность панели затирают известково-гипсовым раствором. Через 40—50 мин. стенд вместе с панелью поднимают в вертикальное положение и панель устанавливают на вагонетку (рис. 1). На изготовлении панели занято 6 человек; в течение смены на одном стенде можно изготовить 4—5 панелей. В заводских условиях панели изготовляют методом проката, принцип которого заключается в следующем. На движущуюся ленту прокатного стана укладывают деревянный каркас (арматуру) из реек 2,5— 3 см.

Рис. 1. Подъем стенда с формой в вертикальное положение 1 — стенд; 2 — панель перегородки; 3 — опорный каркас вагонетки; 4 — рельсовый путь стенда; 5 — рельсовый путь вагонетки для установки панелей; 6 — упор; 7 — шпалы; 8 — шлакобетонная подпорная стенка

Рамка из контурного бруса фиксирует размеры перегородки при прохождении ее в зоне укладчика смеси, которая состоит из гипса, песка и опилок. Заполнение сопровождается разглаживанием и последующим прокатом между уплотняющими лентами. С прокатного стана перегородка поступает в кассету, откуда загружается в сушильную камеру. Крупные панели при установке на место должны иметь влажность не более 12%.

Газосиликатные блоки и основные критерии их использования

Строительство домов из газосиликатных блоков стало очень популярным в последнее время. Сам материал, газобетон, производится из цемента, негашенной извести, кварцевого песка и алюминиевого порошка автоклавным методом под действием определенных температур и давления. В процессе смешивания этих составляющих выделяется большое количество водорода, что при застывании дает готовой продукции ячеистую структуру.

Преимущества и недостатки газосиликатных блоков

Положительные качества газосиликатных блоков следующие:

они имеют небольшую массу и поэтому постройка будет намного легче, чем, например, из кирпича. Такое свойство дает возможность снизить давление на фундамент. Значит, непосредственно остов можно запланировать менее капитальный, что значительно экономит средства;
низкий уровень теплопроводности обеспечит более высокую температуру во внутренних помещениях;
разнообразие форм и размеров делает этот материал востребованным. Не ограничиваясь на конкретных размерных рядах, производители расширяют диапазон потребления. Достаточно популярна также конструкция с дополнительными выемками и пазовыми соединениями;

Газосиликатный блок — популярный материал для строительства домов

крупные размеры газосиликатного блока для строительства дома и их четкие ровные грани значительно ускоряют процесс постройки;
использование специальных клеевых смесей для кладки, которые просто разводятся водой в определенной пропорции, также экономит время;
газосиликат благодаря своей структуре легко поддается распиловке, обработке, прокладке всевозможных штроб;
высокая пожароустойчивость стоит на первом месте в вопросах безопасности.

Несмотря на ряд вышеперечисленных положительных качеств можно выделить и несколько отрицательных: ячеистая структура материала дает не только плюсы, но и минусы. Она явно понижает показатель плотности, уровень сжатия и растяжения. Поэтому максимальное количество этажей таких построек не должно превышать 2. В противном случае испытывая большую нагрузку, нижние ряды начнут разрушаться и давать усадку. Не исключено появление трещин.

Возведение стены с применением газосиликатных блоков

Блоки данного типа в размерном ряде 60х25х50 и 60х25х40 мм стоят в среднем от 30 до 206 руб./шт. Увеличение последнего параметра увеличивает цену. Размеры 60х30х10, 60х30х20 и 60х30х25 имеют стоимость 30, 58 и 75 руб./шт. соответственно. Самыми дорогими являются наиболее крупные – 60х37,5х25 мм, которые имеют цену 210-233 руб./шт. и 60х40х25 мм – 225-240 руб./шт.

Колесница с компасом

Древнекитайский предмет представляет собой двухколесное транспортное средство с подвижным указателем, ориентированным на юг, куда бы колесница ни повернулась. Обычно указка имела форму куклы с вытянутой рукой. Возможно, эта штука использовалась как компас для навигации, а может, имела другие цели.

Древние китайцы изобрели военную тележку, дунву че, в 5 веке до нашей эры, и использовали ее для защиты воинов на поле боя. Она была спроектирована как своеобразный бронемобиль с навесной крышей. Его, например, можно было подкатить к городским укреплениям для защиты взрывотехников, пытающихся ослабить фундамент стены. Эта тележка и стала основой древних китайских колесниц, указывающих на юг. Существуют легенды о более ранних компасах-колесницах, но первая, достоверно задокументированная, разработана китайским инженером-механиком Ма Цзюнем во времена Троецарствия.

Эти артефакты не дожили до наших дней, но многие сохранившиеся древние китайские тексты упоминают об их использовании с перерывами примерно до 1300 года. Некоторые включают информацию о внутренних компонентах и принципах работы. — Alain Mellaerts

Что еще учитывать

Кроме того, есть и специальные требования:

Для перегородок в ванных комнатах важна стойкость к влиянию влаги. Нельзя допускать ее попадания в конструкцию. Поверхность должна быть обработана водоустойчивым средством. Например, делают облицовку водонепроницаемым материалом.
Для второго этажа и мансарды перегородки, которые будут устанавливаться на деревянные балки, должны быть легкими, так как они выдерживают меньшую нагрузку, чем у железобетонных конструкций.
Панельная перегородка, которая будет разделять зоны с разной температурой внутри, должна быть массивной и с высоким показателем теплоизоляции.
Чтобы проложить инженерные коммуникации, применяют стационарные перегородки с большой толщиной.

Обычно требуется еще и звукоизоляция помещения. С этим хорошо справляются массивные конструкции. Дополнительно же можно воспользоваться обшивкой из звукоизоляционных материалов.

Пенобетон: оптимальное соотношение цены и качества

Бетонный блок относится к ячеистым видам строительных материалов. Ему присущи все их качества. Производится он из смеси бетона и пенообразователя. Пена готовится в специальном генераторе и затем заливается непосредственно в цемент. Он обволакивает и тем самым замыкает все ячейки в структуре. После смесь попадает в специальные кассеты и остается застывать при естественной температуре окружающей среды. Никакого специального термического воздействия на этот материал не оказывается.

Пенобетонный блок с облицовочной стороной

Многие застройщики отмечают выгодную цену блоков для строительства дома: купить пенобетонные изделия может любой частный застройщик. При этом они дают возможность легко вывести, например, какие-либо фигурные арки или перегородки.

При рассмотрении вопроса о том, какие блоки лучше для строительства дома: часто сравнивают газо- и пенобетон. На этот вопрос нет однозначного ответа, однако стоит учесть несколько моментов:

газобетонные блоки внешне напоминают губку. Их поры-ячейки не закрыты, как следствие они активно впитывают и удерживают попавшую в них влагу. В этом плане пеноблоки с полностью закрытыми и сосредоточенными исключительно внутри ячейками стоят на более выгодной позиции;
если на впитанную влагу еще наложить минусовую температуру окружающей среды, то получим неутешительный результат для газоблока: он будет трескаться и давать усадку;
у пенобетона меньшая плотность, в нем содержится больше ячеек, которые наполнены воздухом. Поэтому он намного лучше сохраняет тепло;
для изготовления газобетонных блоков используется более профессиональное оборудование, что дает возможность иметь четкие размеры и правильные грани изделий.

Самый востребованый размер пенобетонного блока — 600х300х200 мм

Пенобетонный блок в зависимости от своей плотности в наиболее популярном размере 600х300х200 мм имеет стоимость от 95 до 120 руб./шт. Естественно, что материал с высокой плотностью имеет наибольшую цену. Если увеличить хотя бы один из размерных параметров, например, до 600х400х200 мм, то цена составит 120-170 руб./шт.

Производство гипсобетонных перегородочных панелей.

Гипсобетонные перегородочные панели отличаются от гипсовых плит большими размерами. Существенные различия есть и в технологии их производства. Предложенный Н. Я. Козловым и В. М. Большаковым метод производства крупноразмерных гипсобетонных перегородочных панелей путем непрерывного проката получил широкое распространение. Схема производства по этому методу представлена на рисунке:

1 — шнек; 2 – скребковый транспортер; 3 — бункера; 4 — ленточный питатель; 5 – вододозировочное устройство; б — гипсобетономешалка; 7 — сборка каркасов; 8 — шнековый укладчик; 9 — прокатный стан; 10 — обгонный рольганг; 11 — опрокидыватель; 12 — мостовой кран; 13 — кассетная вагонетка; 14 — траверсные тележки; 15 — сушилка ; 16 — склад готовой продукции.

Строительный гипс, песок и опилки поступают в гипсобетономешалку вместе с водой и замедлителем схватывания. На 1м2 перегородочной панели расходуют 40 кг гипса, 0,04 м3 песка и столько же опилок. Водогипсовое отношение 0.5. Наряду с песком и опилками запонителями могут служить шлак, зола, сечка соломы, камыш и некоторые другие материалы. Полученная гипсобетонная масса поступает в установку для формовки методом проката на рисунке:

1 – расходные бункера; 2 – питатели; 3 – гипсобетономешалка; 4 – прокатный стан; 5 – обгонный рольганг; 6 – опрокидыватель; 7 – приемная секция; 8 – формующее устройство; 9 – шнековый укладчик; 10 – обжимные валки.

Заранее приготовленные деревянные реечные арматурные каркасы укладывают на нижнюю ленту прокатного стана. Между каркасами укладывают промежуточные рейки для разделения панелей. Нижняя лента с уложенными на ней каркасами движется со скоростью 30 м/ч и поступает к шнеку-укладчику, равномерно распределяющему по ширине панели гипсобетонную массу из гипсобетономешалки. Под шнеком-укладчиком лента опирается на балку с двумя периодически включающимися вибраторами, что способствует лучшему распределению массы. Калибруют и профилируют панели обжимные барабаны и блоки роликов. При дальнейшем движении панели между нижней и верхней лентами, а затем на одной нижней ленте гипсобетонная масса схватывается. Сформованная панель поступает на обгонный рольганг, движущийся с большей скоростью, чем панель на стане. Этим создается разрыв между панелями, что необходимо для выполнения последующих операций. Рольганг транспортирует панель на опрокидыватель (кантователь), который поворачивается на угол 850, и панель снимается и устанавливается в кассетную сушильную вагонетку. Загруженную вагонетку устанавливают на траверсную тележку и отвозят в прямоточные туннельные сушила. Сушат панели дымовыми газами из специального подтопка или воздухом, нагретым в калориферах. Высушенные панели хранят на складе и транспортируют в вертикальном положении.

Панели применяют для устройства перегородок, не несущих нагрузок, в жилых, общественных и производственных зданиях с относительной влажностью воздуха не более 60%.

Изготовляют сплошные панели (без проемов) и с проемами для дверей и фрамуг. Толщина панелей 80 мм, высота до 3,05 м, длина до 6 м. Для захвата подъемными механизмами панели имеют стальные монтажные петли. Лицевые поверхности панелей должны быть ровными и подготовленными под оклейку обоями или под шпаклевку.

Гипсобетон панелей в высушенном до постоянного веса состоянии должен иметь объемный вес в пределах 1250-1400 кг/м3. Прочность при сжатии панелей должна быть не менее 35 кг/см2 для кубов, формуемых одновременно с изготовлением панелей, и не менее 25 кг/см2 для кубов, вырезанных из панелей. Влажность панелей в поверхностных слоях на глубине до 2 см при отпуске потребителю должна быть не более 8%.