» » Стены из асбестоцементных и цементно-стружечных панелей

Стены из асбестоцементных и цементно-стружечных панелей

19.04.2016

Стены производственных зданий могут быть выполнены из каркасных или бескаркасных асбестоцементных панелей типа «сандвич» и экструзионных. В зависимости от материала каркаса различают панели с каркасом из дерева, металла и асбестоцемента. Стены из каркасных панелей преимущественно применяют в сельскохозяйственном строительстве. Они могут быть решены с горизонтальной или вертикальной разрезкой. При горизонтальной разрезке используют панели длиной 6 м, а при вертикальной — 3 м. Номенклатура стеновых панелей горизонтальной разрезки включает изделия длиной 6 м с деревянным и металлическим каркасом и длиной 3 м с асбестоцементным каркасом.
В номенклатуру, кроме рядовых панелей, входят панели рядовые удлиненные для решения стен в углах здания и в местах температурных швов, панели рядовые перемычечные, а также простеночные панели (основные и доборные).
Цокольная часть стены при всех видах каркасных панелей выполняется из кирпича, блоков или железобетонных панелей.
Во всех каркасных стеновых панелях в качестве утеплителя используют жесткие минераловатные плиты плотностью 150 кг/м3 на синтетическом связующем. Если плиты утеплителя размещают в несколько слоев, то стыки их располагают вразбежку. Плиты утеплителя должны плотно прилегать к каркасу, и во избежание осадки их прижимают к нему деревянными рейками или металлическими уголками с шагом 300—350 мм в обоих направлениях.
Между утеплителем и внутренней обшивкой предусматривают слой пароизоляции из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм. Так как в среднем толщина такой теплоизоляции составляет 100 мм, а толщина самих плит 50 мм, то длина полотнищ полиэтиленовой пленки для того, чтобы закрыть ею боковые поверхности теплоизоляционного слоя, должна быть больше размера полости панели на четыре толщины утеплителя. Полотнища полиэтиленовой пленки приклеивают к элементам каркаса на всю высоту утеплителя битумно-латексно-кукерсольной мастикой или другим клеящим составом.
Более эффективно для теплоизоляции таких панелей использовать прошивные минераловатные или стекловатные маты.
В практике строительства наиболее распространены стены из асбестоцементных панелей с деревянным каркасом, которые могут быть как самонесущими, так и навесными. Длина стеновых панелей с деревянным каркасом 3 и 6 м. Они представляют собой каркасную конструкцию, в которой обшивками являются плоские прессованные толщиной 8 мм или непрессованные толщиной 10 мм асбестоцементные листы. Панель может быть выполнена невентилируемой или с вентилируемой воздушной прослойкой, когда наружный асбестоцементный лист закрепляют на относе. В зависимости от толщины панели каркас ее выполняют из антисептированных и антиперированных деревянных брусков сечением 50х144, 50х154 и 50х194 мм. Использование в качестве каркаса клеефанерных швеллеров позволяет снизить расход древесины в среднем на 15%.
Деревянные бруски каркаса соединяют в углах с помощью уголков на шурупах или врубкой «на шип» с посадкой на казеиноцементный клей.
Для исключения коробления асбестоцементных листов их влажность при изготовлении панелей не должна превышать 8%. Асбестоцементные листы крепят к каркасу оцинкованными шурупами диаметром 5 мм и длиной 40 мм с потайной головкой. Для этого одновременно в листе и каркасе просверливают отверстия, диаметр которых для обеспечения свободных деформаций листов должен превышать диаметр шурупа на 1—2 мм, при этом под головку шурупа выполняют раззенковку.
Стеновые панели с металлическим каркасом, разработанные ВНИИСТ Миннефтегазстроя России, имеют размер 1,2х6 м. В качестве каркаса использованы гнутые стальные или алюминиевые профили швеллерного сечения. Обшивка выполнена из плоских прессованных асбестоцементных листов размером 1500х1200х8 мм или 1500х300х10 мм и прикреплена к каркасу обычными винтами диаметром 6 мм с потайной головкой. Для разрыва «моста холода» между наружным асбестоцементным листом обшивки и каркасом предусмотрены прокладки из полихлорвинила толщиной 20 мм.
Панели на металлическом каркасе применяют в стенах отапливаемых производственных зданий объектов нефтяной и газовой промышленности — компрессорных и насосных станций, котельных, ремонтно-механических мастерских, расположенных в различных климатических районах страны, включая районы Крайнего Севера. Объем их производства превышает 500 тыс. м в год. Аналогичные панели используют и за рубежом. Так, в ГДР изготовляли асбестоцементные панели со стальным каркасом типа «Лейпциг».
Максимальная длина панелей стен с асбестоцементным каркасом 3 м, что обусловлено размером выпускаемых асбестоцементных гнутых и экструзионных швеллеров, высота сечения которых 170 мм. Асбестоцементные листы закреплены к швеллерам на эпоксидно-цементном клее ЭПЦ-1 и дополнительно оцинкованными винтами М6х30 с потайной головкой.
Места сопряжения крайних швеллеров с асбестоцементным листом, обращенным в помещение, заделывают по всей длине казеиноцементной шпаклевкой, включающей казеин, портландцемент марки 400, асбест VI или VII сортов и воду, взятых в соотношении по массе 1:8:0,75:4.
По торцам панелей между элементами каркаса и в торцах крайних асбестоцементных швеллеров на казеиноцементном клее установлены деревянные бобышки, предотвращающие возможность поломки кромок асбестоцементных листов при транспортировании и монтаже. В стеновых панелях торцы перекрыты досками толщиной 40 мм, в которых предусмотрены прорези.
При всех конструктивных решениях панелей в уровне верха и низа оконного проема устанавливаются ветровые ригели для передачи на них ветровой нагрузки от глухой части стены и окна.
Самонесущие стены горизонтальной разрезки выполняют на глухих участках обычно из панелей длиной 6 м, при этом через каждые 3—4 панели по высоте предусматривают стальные опорные консоли, приваренные к колоннам. На эти консоли опирается панель высотой 1,2 м.
На аналогичные опорные консоли опирают подоконные панели. Простеночные панели устанавливают на цоколь в первом ярусе и на асбестоцементные панели длиной 6 м в последующих ярусах остекления.
Панели с деревянным и асбестоцементным каркасом крепят болтами M12, которые ввинчивают в предусмотренные в панелях гайки и закрепляют с помощью стального уголка к колонне. Крепление простеночных панелей решено посредством стальных уголков к ветровым ригелям и к закладным деталям цокольной панели. Углы стен, а также участки в местах температурных швов со вставками выполняются из удлиненных панелей. Панели с металлическим каркасом приваривают при монтаже к ветровым ригелям через стальные планки, прикрепленные к каркасу на винтах. В парапетной части стены панели крепят к стальным насадкам, приваренным к ветровым ригелям.
Стыки между панелями уплотняют эластичными морозостойкими прокладками, с последующей герметизацией стыка нетвердеющими мастиками. Для защиты швов от непосредственного воздействия атмосферных осадков в вертикальных стыках устанавливают стальные нащельники, а в горизонтальных — стальные сливы.
В стенах вертикальной разрезки используют панели с деревянным и асбестоцементным каркасами. По аналогии со стенами горизонтальной разрезки панели отнесены от грани колонн каркаса и фахверковых стоек на 180 м для пропуска ветровых ригелей. Каждый ряд панелей опирается на стальные опорные столики, приваренные к ветровым ригелям и воспринимающие вертикальную и горизонтальную нагрузки. Нагрузка от окон и ветра, собираемая с площади остекления, воспринимается ригелями и цоколем. Панели прикреплены к каркасу здания аналогично конструкциям горизонтальной разрезки. В зависимости от схемы привязки в углу здания устанавливаются две доборные панели с дополнительной в ряде случаев заделкой мест их сопряжения минераловатным утеплителем и обшивкой асбестоцементным профилем или стальным профилированным листом. Аналогично решены стыки панелей в местах температурных швов.
Область применения стен из каркасных асбестоцементных панелей ограничивается в основном помещениями с сухим и нормальным температурно-влажностным режимами эксплуатации при неагрессивной, слабо- и среднеагрессивной среде (табл. 17). Допустимые значения расчетной зимней температуры определены из условия отсутствия конденсации влаги на их внутренней поверхности. При относительной влажности внутреннего воздуха более 60% необходимо обеспечить вентилирование путем устройства зазора между наружной обшивкой и утеплителем.
Стены из асбестоцементных и цементно-стружечных панелей

К новым эффективным листовым материалам, которые могут быть использованы в качестве обшивки в каркасных панелях, относятся цементно-целлюлозные листы «Луя», выпускаемые в Финляндии, цементно-стружечные плиты (ЦСП), освоенные в Швейцарии фирмой «Дурисоль», в ФРГ фирмой «Бизон» и других странах. Объем производства цементно-стружечных плит в нашей стране в 1987 г. достиг 160 тыс. м3, что составляет при толщине 14 мм около 12 млн. м2. К концу 1990 г. предполагается довести их производство до 300—320 тыс. м3. Цементно-стружечные плиты получают прессованием из цемента, дисперсно-армированного древесной стружкой и крошкой. Цементно-стружечная масса включает портландцемент марки не ниже 400—60%, древесную стружку и крошку — 20%, воду и жидкие химические добавки — 20%. Для их производства используется в основном древесина хвойных пород преимущественно зимней рубки.
Номенклатура плит включает изделия длиной 3200 и 3600 мм, шириной 1200 и 1250 мм, толщиной 8—40 мм с градацией через 2 мм.
Анализ данных табл. 18 свидетельствует о том, что ЦСП (ГОСТ 26816—86) по основным физико-механическим свойствам аналогичны плитам зарубежного производства, уступая им существенно лишь по прочности на растяжение.
ЦНИИПромзданий разработаны стены из панелей с деревянным каркасом и обшивками из ЦСП, принципиальное конструктивное решение которых не отличается от стен из панелей с асбестоцементными плоскими листами. Аналогичные панели на металлическом каркасе использованы для стен встроенных помещений.
Наряду с высокими прочностными показателями на изгиб плиты ЦСП отечественного производства имеют два существенных недостатка: высокая деформативность (коробление) при высыхании после увлажнения и относительно низкая ударная прочность. Поэтому при использовании ЦСП в качестве наружной обшивки в стеновых каркасных панелях необходимо обеспечить их защиту от увлажнения, особенно через торцы. Для этого на заводах-изготовителях плиты должны окрашиваться.
Стены из асбестоцементных и цементно-стружечных панелей

Кроме того, для предохранения плиты от растрескивания отверстия, которые необходимо рассверлить для крепления, должны располагаться на расстоянии не менее 20 мм от края, что вызывает необходимость использовать для элементов каркаса широкие деревянные бруски или стальные профили с уширенной полкой. Поэтому для расширения области применения ЦСП необходимо проведение комплекса работ по улучшению их физико-механических свойств.
В практике зарубежного строительства для зданий общественного, административного и производственного назначения применяют также стены из панелей «сандвич» с асбестоцементными обшивками и теплоизоляцией из заливочных пенопластов. Такие панели изготовляет предприятие «Хольцверка» (ФРГ), завод «Шумекс» (Чехия), заводы объединения «Металлические конструкции» (Болгария) и др. Фирмы «Ганс Гюнтер Мюллер» (ФРГ), «Винеста Мануфактуринг» (Англия) специализируются на выпуске панелей «сандвич» с утеплителем из пенополистирола, а американская фирма «Дина Стрикс» — с пенополиуретановым утеплителем. Максимальный размер панелей 3000х1500 мм. Разработанные в России панели «сандвич» предусматривают применение в качестве трудносгораемых утеплителей фенольного пенопласта плотностью 80 кг/м3 или модифицированного полиполистирола марки ПСВ-МП плотностью 140 кг/м3, теплопроводностью соответственно 0,047 и 0,052 Вт/ (м*°С).
Исходный продукт для формования среднего слоя из модифицированного пенополистирола — сырьевая смесь, состоящая из предварительно вспененных гранул пенополистирола марки ПСВ-С (ОСТ 6-05-202-78), синтетического клея на основе карбамидоформальдегидной смолы марки КФЖ-МТ (ГОСТ 14231—88) и отвердителя — хлористого аммония (ГОСТ 2210—73 с изм.) с добавкой вспученного перлитового песка.
Панели подразделяются на основные и доборные для простенков и углов. Панели с фенольным пенопластом для защиты утеплителя по контуру имеют обрамление из деревянных брусков, а конструкции с пенополистирольным утеплителем — только деревянные прокладки размером 30х25 мм с прорезями для закрепления монтажных петель и крепежных изделий.
Стены из панелей «сандвич» имеют вертикальную разрезку. Они являются навесными и отнесены от грани колонн каркаса или фахверковых стоек на 180 мм для размещения ригелей. Каждый ряд панелей опирается на опорные столики, приваренные к стальным ригелям, воспринимающим вертикальную и горизонтальную нагрузки от стены. Нагрузка от собственной массы окон и ветра с площади остекления воспринимается цокольными панелями и стальными ригелями. Цокольная часть стены выполнена из легкобетонных панелей или кирпича высотой 900 или 1200 мм.
Крепление панелей «сандвич» к каркасу осуществлено с помощью стальной пластинки и приваренного к ней болта. Углы стен выполнены из специальных угловых панелей, которые собирают из доборных панелей путем объединения их угловыми асбестоцементными деталями, наклеиваемыми эпоксидным клеем с дополнительным креплением самонарезающими винтами. В парапетной части панели прикреплены к стальной насадке.
Отечественный опыт применения «сандвич»-панелей пока сравнительно небольшой. Из таких панелей со средним слоем из пенопласта ПС-4 и ПС-1, выпускаемых на поточной линии производительностью 100 тыс. м2 изделий в год в г. Вилейка, выполнены стены производственных сельскохозяйственных зданий в Белоруссии. Аналогичные панели с фенольным пенопластом изготовляет ЖБИ в г. Судагде Владимирской обл. Мытищинский комбинат «Стройперлит» освоил производство панелей с утеплителем из перлитопластбетона плотностью 160—250 кг/м3.
Из асбестоцементных панелей наиболее совершенны экструзионные изделия, производство которых организовано на комбинате «Красный строитель» в г. Воскресенске, где работают две технологические линии производительностью по 500 тыс. м2 панелей в год каждая.
Номенклатура стеновых панелей включает рядовые панели длиной 3000 и 6000 мм, шириной 595 и толщиной 120, 140, 160 и 180 мм, а также угловые и доборные. В качестве утеплителя используются вкладыши из полужестких минераловатных плит на синтетическом связующем. Исследования ЦНИИПромзданий и НИИСФ показали, что для утепления таких панелей наиболее рациональны прошивные минераловатные маты или заливочные пенопласты.
За рубежом используют экструзионные асбестоцементные панели достаточно широкой номенклатуры. Преимущественно применение получили неутепленные конструкции. Наиболее известна американская фирма «Джонс Мэнвилл», технологические линии которой по изготовлению экструзионных асбестоцементных изделий работают в ряде стран. На автоматических линиях производительностью 700 тыс. м2 изделий в год выпускают панели толщиной 60—120, шириной до 600 и длиной до 6000 мм. Аналогичные изделия освоены фирмами «Надзови» (Япония), «Этернит» (Бельгия) и др.
Стены из асбестоцементных и цементно-стружечных панелей

Конструкции стен из эструзионных асбестоцементных панелей, разработанные ЦНИИПромзданий, решены навесными с горизонтальной или вертикальной разрезкой для поэлементного и укрупненного способов монтажа. Самонесущие стены могут быть использованы только при вертикальной разрезке в зданиях высотой не более 6 м. Цокольная часть стен выполняется из железобетонных панелей высотой не менее 900 мм. В стенах горизонтальной разрезки на глухих участках и над проемами панели устанавливаются на опорные консоли, приваренные к основным или фахверковым колоннам. При этом количество панелей передающих нагрузку на консоль, определяется их несущей способностью (табл. 19).
Количество панелей передающих нагрузку на цоколь, по сравнению с данными табл. 19 увеличивается на единицу. На участках стен с проемами на опорные консоли устанавливается каждая надпроемная панель. Экструзионные асбестоцементные панели крепят к каркасу специальными стальными деталями (рис. 14). Для стен горизонтальной разрезки крепление состоит из двух отдельных элементов — крюка, приваренного к колонне, на который выступающим зубом опирается панель, и прижимной пластины, насаженной на стальной стержень. На эту пластину в дальнейшем навешивается нащельник из оцинкованной стали.
Стены из асбестоцементных и цементно-стружечных панелей

В стенах вертикальной разрезки панели опираются на опорные элементы ветровых ригелей. Конструкция крепления стен вертикальной разрезки зависит от способа монтажа — поэлементно или с предварительным укрупнением в блоки высотой 2,4; 3; 3,6 или 6 м, в состав которых входят также стальной ригель и обвязочные элементы. Панели крепят с помощью фиксаторов и П-образных скоб, привариваемых к ригелю и обвязочному элементу. При поэлементном монтаже панели крепят стальной прижимной пластиной со стержнем, приваренным к опорной консоли.
Рациональная область применения стен из экструзионных асбестоцементных панелей ограничена помещениями с нормальным температурно-влажностным режимом (табл. 20).
Стены из экструзионных асбестоцементных панелей достаточно широко применяют в практике промышленного строительства. С их использованием построены крупные производственные корпуса в Москве, Коломне, Астрахани, Ровно, Волгодонске, Старом Осколе и других городах.
Стены из асбестоцементных и цементно-стружечных панелей

К новому виду бескаркасных панелей относятся изделия под названием «фолдинг-элементы», получаемые из цементностружечных плит. Технология изготовления из ЦСП клееных профилей швеллерного или С-образного сечения разработана западно-германской фирмой «Бизон». В сырой, еще не затвердевшей заготовке цементно-стружечной плиты специальной фрезой прорезают продольные борозды треугольного сечения, по которым заготовка складывается в фолдинг-элемент и склеивается. Затем элементы сушат, обрабатывают и отделывают. Максимальный размер фолдинг-элементов 6000х1500 мм. Элементы С-образного сечения используют для изготовления фолдинг-панелей, которые получают путем приклеивания цементностружечной плиты к ребрам фолдинг-элемента. Внутреннее пространство панелей, имеющих ширину до 900 мм, заполняется тепло- или звукоизоляционным материалом, в качестве которого используют минераловатные изделия (плиты, прошивные маты) или пенопласты (гранулы полистирола, смешанные с латексом). В России производство фолдинг-элементов организуется на технологических линиях иностранного производства. Определенные трудности возникают из-за немодульного размера элементов по ширине — 900 мм, переход на размер 600 мм вызывает снижение производительности линий и большие отходы ЦСП. Поэтому номенклатура фолдинг-элементов, кроме основного изделия шириной 900 мм, должна включать доборные шириной 300 мм.
Стены из асбестоцементных и цементно-стружечных панелей

При устройстве стен фолдинг-элементы стягивают между собой через боковые стенки болтами и крепят к ветровым ригелям болтами, пропущенными через полки С-образного профиля. Затем внутреннюю полость фолдинг-элементов заполняют минераловатным утеплителем и зашивают цементно-стружечной плитой, которую размещают горизонтально, объединяя несколько фолдинг-элементов (рис. 15). Для исключения воздухопроницаемости стыков между фолдинг-элементами перед их стягиванием болтами на боковые стенки наносят слой нетвердеющей мастики или ленту «герлен».
Такие конструкции стен получили применение в зданиях производственного назначения, в том числе в мобильных зданиях и объектах комплектно-блочного строительства взамен металлических стен из дефицитной тонколистовой оцинкованной стали.