Бесшовное утепление домов в Санкт-Петербурге и Лен. области.
Время работы: с 9:00 до 19:00

Как укрепить каркасный дом и старую кирпичную кладку? Наш ответ ‒ Теплоспрей H-40! Доказываем «физикой»

Рассказываем, как укрепить каркасный дом и старую кирпичную кладку одновременно с самым эффективным утеплением. Никаких маркетинговых ходов, только беспристрастная физика.

Да, напыляемый жесткий закрытоячеистый пенополиуретан ‒ утеплитель, и, пожалуй, лучший с точки зрения теплотехники по совокупности свойств. А иногда в описании преимуществ присутствует и отсылка к хорошим механическим свойствам, в том числе, к способности пены упрочнять конструкции. Но это чаще всего подается лишь как «дополнение к основным плюсам». На самом же деле ‒ это одно из важнейших свойств ППУ, и в данной публикации мы доказываем этот факт.

Крепкие каркасные дома

Крепкие каркасные дома – это возможно. Конечно, в любом случае такие постройки не сравнятся по прочностным характеристикам с каменными, тем не менее, они способны сопротивляться агрессивному воздействию окружающей среды в климатических условиях России и выдерживать расчетные механические нагрузки.

Каждая составляющая каркасного дома должна выполнять одну функцию: каркас ‒ несущую; утеплитель ‒ теплоизоляционную; кровля, пленки и мембраны ‒ гидро-, паро-, ветрозащитную; облицовка ‒ декоративную. Вопрос состоит в том, как укрепить каркасный дом, чтобы помочь несущей конструкции выдерживать весьма серьезные нагрузки. А они и впрямь немалые и разнообразные:

  • статические  ‒ вес самого каркаса, утеплителя, крепежа, перекрытий, кровли, мебели, отделочных материалов и пр.;
  • динамические ‒ ветер, снег на кровле, вода в стоках, температурные деформации;

Причем много вопросов возникает у потенциальных домовладельцев к укреплению каркасного дома против качания под воздействием ветра. Учитывая рост частоты такого опасного явления, вопросы далеко не праздные.

И на них ответила Национальная ассоциация домовладельцев США (NHOA, некоммерческая организация), проведя соответствующие испытания. Напомним, что каркасное домостроение пришло к нам из Северной Америки (Канада, США), где так же очень популярен ППУ. И где нередки ураганы.

Укрепление каркасных конструкций напыляемым ППУ: испытания

Способность напыляемого пенополиуретана укреплять стены каркасных домов для повышения стойкости к горизонтальным (ветровым) нагрузкам оценивали в двух сериях испытаний, в которых использовали разный тип каркаса, наполнителей (утеплителей) и отделочных материалов.

Для первой серии экспериментов соорудили стенды, имитирующие стеновые панели, в которые помещался деревянный каркас размерами 2500 х 2500 мм и шагом вертикальных элементов 400 мм. С внутренней стороны панели закрывали гипсокартоном толщиной ½ дюйма (~ 12,5 мм), с внешней стороны ‒ виниловым и текстурированным сосновым сайдингом. Половину панелей «запенивали» ППУ плотностью 25 кг/м3, остальные оставляли пустыми*.

Далее к одному верхнему углу готового стенда прикладывали поперечную силу с шагом 180 кг до тех пор, пока конструкция не разрушалась. Результаты испытаний способности напыляемого пенополиуретана укреплять стены каркасных домов приведены в таблице 1, за 100 % взяты параметры «пустого» каркаса.

Таблица 1. ‒ Результаты первой серии испытаний, измерение усилия до разрушения, кг.

Материал внешней отделки Каркас без ППУКаркас с ППУ Разница
Виниловый
сайдинг
360 1260 + 250 % (в 3,5 раза)
Сайдинг из сосны 1260 2340 + 85,7 % (в 1,8 раза)

* Смысл в том, что если применить какой-то другой утеплитель, кроме напыляемого ППУ, он не сможет значимо укрепить каркасную конструкцию, ее «силовые характеристики» фактически останутся без изменений, поскольку наполнитель не будет составлять с основанием единого целого. Напыляемый пенополиуретан «намертво» сцепляется с материалом основания, поэтому после полимеризации пены получается своеобразное «неразъемное соединение» между ней и материалом основы, образуется монолит, и наполнитель становится способным перенимать часть нагрузки от каркаса. Благодаря этому конструкция лучше противостоит внешним силам и меньше деформируется.

Во второй серии экспериментов по способности напыляемого пенополиуретана укреплять каркасные конструкции был использован остов на металлической основе с шагом вертикальных элементов в 600 мм. Половину панелей закрывали гипсокартоном с обеих сторон. Вторую половину панелей с одной стороны забирали ориентированно-стружечной плитой (OSB), а с другой ‒ гипсокартоном.

В качестве утеплителя в половине панелей использовали плиты из минеральной ваты плотностью 35 кг/м3, в другой половине ‒ напыляемый ППУ такой же плотности. Далее к конструкциям прикладывали усилие в том же порядке, что и на первом этапе испытаний. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2. ‒ Результаты второй серии испытаний, усилие до разрушения, кг.

Материал внешней отделки Каркас + минвата Каркас + ППУ Разница
Гипсокартон + гипсокартон 1080 2340 + 116,7 % (в 2 раза)
OSB + гипсокартон 1260 2700 + 114,3 % (в 2 раза)

Таким образом, выбирая ППУ в качестве утеплителя для каркасного дома, вы получаете одновременно укрепление его стен примерно в 2 раза по сравнению с вариантами применения других теплоизоляционных материалов. Такая конструкция лучше противостоит и статическим, и динамическим нагрузкам. Что и требовалось доказать.

Как укрепить стену из кирпича (старую кладку)

Укрепить стену из кирпича напыляемым жестким пенополиуретаном можно в тех случаях, когда конструкция сохранила свою несущую способность. В «каменных» сооружениях материал стен одновременно выполняет и несущую, и теплосберегающую функции. А поскольку конструкция «работает без защиты», то достаточно быстро корродирует под воздействием ветра, осадков, температурных перепадов, сернистых, азотистых и др. агрессивных соединений, присутствующих в нашей небезупречной атмосфере. Результат ‒ выветрившаяся, крошащаяся, покрытая паутиной трещин, потерявшая герметичность и приличный вид кладка.

Вот в этих условиях укрепление кирпичной кладки напыляемым жестким ППУ обеспечивает превосходные результаты. Пожалуй, даже лучшие, чем инъекционные технологии. Рассказываем, как это работает, и в чем плюсы.

Для напыляемого пенополиуретана не нужен крепеж, как для других теплоизолирующих материалов, и не нужны отверстия под заливку, как под инъектирование. Согласитесь, для крошащейся стены каждая лишняя «дырка» ‒ зло. При использовании ППУ отверстия придется делать только под монтаж декоративных стеновых панелей, т.е. их количество будет минимальным. А если нет высоких эстетических ожиданий (например, речь идет о производственном здании и т.п.), есть вариант обойтись и вовсе без «дырок» ‒ пену можно просто покрасить.

Укрепление старой осыпавшейся кирпичной кладки происходит за счет способности напыляемого пенополиуретана:

  • во-первых, проникать в щели, трещины, заполнять каверны, пустоты и пр.;
  • во-вторых, приклеиваться к обработанной поверхности на каждом миллиметре;
  • в-третьих, создавать непрерывное бесшовное покрытие на площади любого размера;
  • в-четвертых, выдерживать достаточно серьезные механические нагрузки*.

* В зависимости от марки, показатель сопротивления сжатию пенополиуретана варьируется от 140 до 1200 кПа. Средние значения ‒ порядка 400 кПа. Высшее значение сравнимо с требованиями СНиП по сопротивлению на сжатие для кладки из кирпича с горизонтальными пустотами марки М75 на растворе М75 (1,4 МПа или 1400 кПа). Средние значения ‒ с нормативными параметрами для кладки из крупноформатного пустотелого камня М35 на растворе М4 (0,45 МПа или 450 кПа).

То есть после застывания ППУ мы обеспечиваем реальное укрепление старой кирпичной стены: новую «слоеную» конструкцию «кирпич + пена», причем слои как бы проникают друг в друга, образуя монолит. А поскольку пенополиуретан легкий (обычно применяют марки ППУ плотностью 30-60 кг/м3), то не дает существенного прироста нагрузки на основание и фундамент ‒ вес утеплителя составит в самом «жестком» варианте не более 6 кг/м2 (при толщине 100 мм).

При этом вы не только максимально эффективно утепляете дом, получаете возможность не только укрепить разрушающиеся кирпичи, но и надежно и на десятки лет защитить стены от дальнейшего разрушения под воздействием химической, водной, ветровой коррозии.