Что такое ячеистый бетон
Udinart.ru

Строительный портал

Что такое ячеистый бетон

Обзор эксплуатационных характеристик ячеистого бетона

Ячеистый бетон — строительный материал плотностью до 1200 кг/м3, имеющий пористую структуру. Первые дома из ячеистого бетона начали строится около 70 лет назад в Америке, и с тех пор его применение распространилось на все климатические зоны.

В данной статье представлена информация о ячеистом бетоне. Мы рассмотрим его разновидности, технологию производства, преимущества и недостатки, технические характеристики и сферу применения.

1 Общая информация и классификация

Понятие ячеистый бетон для незнакомых с данной темой людей достаточно противоречиво, под ним подразумевают такие вещи как пенобетон, газобетон, автоклавные и неавтоклавные материалы. Разберемся, что к чему.

Ячеистый бетон это совокупность материалов, характеризирующихся одной схожей особенностью — пористой структурой с равномерно распределенными ячейками, обеспечивающими снижение плотности изделия. Название бетоном ячеистых материалов не совсем корректное, поскольку бетон является смесью, состоящей из заполнителей, соединенных вяжущим веществом в единое целое, тогда как в данном случае прочность материала достигается за счет стенок между ячейками, а сам заполнитель особой роли не играет.

По причине того, что блоки из ячеистого бетона состоят из пор, занимающих большую часть их объема, плотность и вес изделий значительно меньше, чем у монолитных бетонов. В ячеистых материалах плотностью от 400 до 800 кг/м 3 доля воздуха может варьироваться в пределах 75-90%.

Технические условия производства и требования к качеству изделий приведены в следующих нормативных актах:

  • ГОСТ №25485-89 «Ячеистые бетоны»;
  • ГОСТ №21520-90 «Стеновые блоки»
  • ГОСТ №31359 «Бетоны автоклавного твердения»;
  • ГОСТ №31360 «Стеновые блоки неармированные автоклавные»

Ячеистый бетон производится в плотности 400-1200 кг/м 3 . В зависимости от плотности материал классифицируется на конструкционный (600-1200 кг/м 3 ) — используется для кладки стен и возведения несущих сооружений, и теплоизоляционный (400-600 кг/м 3 ) — для утепления уже существующих зданий.

Ячеистый бетон классифицируется на две разновидности: пенобетон и газобетон, разница между эксплуатационными характеристиками которых обуславливается отличиями в технологии производства. Одним из ключевых факторов классификации данных материалов является разделение на автоклавный и неавтоклавный ячеистый бетон. Суть в следующем — автоклавный бетон набирает прочность в результате обжига в специальной печи при повышенном давлении (10-13 Бар),тогда как неавтоклавный отвердевает в естественных условиях.

В обиходе под понятием автоклавный бетон подразумевается газосиликат, неавтоклавный — пенобетон, однако некоторые разновидности последнего также могут подвергаться термической закалке. На практике отличия между технологиями производства заключаются в механической прочности материала, у газобетона она выше — при обжиге в автоклаве из кварцевого песка, реагирующего с содержащимися в цементе оксидами кальция, образуются новые минеральные соединения. По сути, автоклавный бетон является искусственно созданным камнем, тогда как неавтоклавный можно рассматривать как отвердевшую вспененную цементно-песчаную смесь.

1.1 Ячеистый бетон — что нужно знать? (видео)

1.2 Преимущества и недостатки

Блоки из ячеистого бетона получили широкое распространение благодаря наличию множества эксплуатационных преимуществ в сравнении с традиционными строительными материалами — кирпичом и деревом. Их основными достоинствами являются:

  • низкий вес, что во-первых — снижает затраты на приобретение требуемого количества стройматериала, а во-вторых — позволяет возводить дом из ячеистого бетона на сравнительно простых и дешевых фундаментах (МЗФ, столбчатом, винтовом);
  • теплопроводность — газосиликат и пенобетон являются отличными теплоизоляторами, возведенное из данных материалов здание будет теплым зимой и прохладным летом без дополнительного утепления, при этом не требуется большая толщина стен для эффективной теплозащиты дома;
  • паропроницаемость — в данном плане свойства ячеистого бетона аналогичны эксплуатационным качествам дерева, он способен «дышать», тем самым обеспечивая оптимальный микроклимат в доме, отсутствие проблем с плесенью и повышенной влажностью воздуха;
  • скорость монтажа — кладка м2 стены у опытного мастера занимает не более 20 минут, это достигается за счет большого размера блоков и отсутствия отклонений в их геометрии, также при кладке используется специальный клей для ячеистого бетона, расход которого значительно меньше, чем у стандартного песчано-цементного раствора.

Дом из ячеистого бетона

Отметим и прочность данного материала. Согласно анализу, в малоэтажном строительстве несущая способность стен из автоклавных блоков используется не более чем на 40%. При этом наиболее широко используемые блоки плотностью 500 кг/м 3 дают возможность соорудить стены, прочностные характеристики которых уступают стенам из полнотелого кирпича лишь в 1.5 раза. Это позволяет при проектировании здания руководствоваться исключительно вопросами теплозащиты, не учитывая ограничения по несущей способности. Стандартные проекты малоэтажных домов из ячеистого бетона предусматривают толщину стен в 30-40 мм.

2 Разновидности ячеистого бетона

Представленная выше информация относится к ячеистому бетону в целом, однако он классифицируется на две разновидности, которые отличаются техническими характеристиками и рядом индивидуальных особенностей. Рассмотрим каждый из них подробнее.

2.1 Газобетон

Газобетон изготавливается из смеси кварцевого песка, извести, воды, цемента, гипсового камня и алюминиевой пудры, выступающей в качестве катализатора появления ячеек. После смешивания состав помещается в камеру, где происходит реакция пенообразования. Далее частично застывшая масса перемещается в блок резки, где посредством ленточных пил она разрезается на блоки либо плиты. Изделия загружаются в специальное оборудование — автоклавную печь, где при температуре 185 0 происходит их твердение. Эта технология может быть реализована исключительно в заводских условиях, она обеспечивает лучшую среди всех видов ячеистых материалов прочность итоговых изделий.

Технические характеристики газобетона D500 (плотность 500 кг/м 3 ):

  • прочность — 2.5 МПа;
  • усадка при высыхании — не более 0.26 мм/м;
  • морозостойкость — F35;
  • класс горючести — НГ (негорючий);
  • коэфф. теплопроводности — 0.11 Вт/мК;
  • коэфф. паропроницаемости — 0.2;
  • объемное влагопоглощение — до 20%;
  • класс экологичности — 2;
  • вес м 2 кладки — 240 кг.

Газобетонные стеновые блоки, согласно положениям ГОСТ №21520, производятся в стандартных размерах — ширина 600 мм, высота — 250 мм, ширина изделий может варьироваться в пределах 100-400 мм (100, 150, 200, 300, 375 и 400 мм). Отметим, что при одинаковой плотности газобетон будет всегда прочнее, чем пенобетон, за счет термозакалки на стадии производства.

Стоимость кубометра стеновых блоков составляет 60-90 долларов, в зависимости от производителя. Среди проверенных отечественных компаний выделим фирмы «Геркулес» и «Аерок».

2.2 Пенобетон

Технология производства данного материала значительно проще, что позволяет изготавливать его непосредственно на строительной площадке либо в домашних условиях. В состав пенобетона входит цемент, песок, вода и химический пенообразователь. При этом пена приготавливается отдельно, и уже после подмешивается в готовый цементно-песчаный раствор.

Пенобетон более молодой стройматериал, он появился около 30 лет назад, тогда как дома из газосиликата возводятся уже свыше 70 лет. В прямом сравнении по эксплуатационным параметрам он проигрывает газобетону, однако стоимость пенобетона на порядок ниже — цена кубометра материала варьируется в пределах 50-70 долларов.

Технические характеристики пенобетона D500:

  • прочность — 1.3 МПа;
  • усадка при высыхании — 3-5 мм/м;
  • морозостойкость — F25;
  • коэфф. теплопроводности — 0.12 Вт/мК;
  • коэфф. паропроницаемости — 0.14;
  • объемное влагопоглощение — до 16%;
  • класс экологичности — 2.

Кладка стены из пенобетона

Для кладки стен допустимо использовать пеноблоки плотностью не мене D500. Сама кладка выполняется с помощью специального клея, что является дополнительным преимуществом данных стройматериалов — расход клея меньше, чем цементно-песчаного раствора, также он обеспечивает отсутствие мостиков холода в стене. Качественным составом является клей для ячеистых блоков Bergauf Praktik. При стандартной толщине межкладочного шва в 2 мм его расход составляет 26 кг/м3 блоков. Реализуется клей в мешках объемом 30 кг, стоимость одного мешка — 280 рублей.

Ячеистый бетон: состав и свойства материала, методика производства, область применения и популярные производители

Ячеистый бетон представляет собой искусственный материал с равномерно расположенными порами в виде мелких сферических ячеек. Пористую структуру изделия получают за счет введения в смеси газообразующих модификаторов.

Бетон пористый (ячеистый) — что из себя представляет

Бетоны с ячеистой структурой относятся к разряду особо легких составов, структура которых складывается из большого количества воздушных пор.

По способу поризации материалы делятся на газобетоны, получаемые путем введения в растворы газообразующих добавок, и пенобетоны, производимые способом интенсивного перемешивания состава с предварительно подготовленной пеной.

В качестве вяжущего вещества наиболее часто используются портландцемент, гипс и известково-кремнеземистые ингредиенты. Твердение бетонов может протекать в естественных условиях, а также путем тепловлажностной обработки, при высокой температуре и большом давлении, в автоклавных агрегатах.

Материалы характеризуются высокими теплоизоляционными качествами, паропроницаемостью, устойчивостью к биологическим воздействиям, долговечностью.

Достоинства и недостатки материала

Изделия из пористых композитов хорошо приспособлены к современным условиям строительства зданий:

  1. Морозостойкость материала позволяет использовать стеновые блоки из ячеистого бетона в любых климатических условиях.
  2. Высокие механические и теплотехнические свойства (плотность 300-1200 кг/м³).
  3. Паропроницаемость.
  4. Устойчивость к химическим воздействиям.
  5. Автоклавный способ производства предусматривает применение экологически чистого сырья.
  6. Бетонные блоки легко режутся как электромеханическим, так и ручным инструментом.
  7. Применение отечественного оборудования и технологии производства позволяет выпускать продукцию в 1,5-2 раза дешевле импортных аналогов.
  8. Теплоизоляционные изделия по прочности в несколько раз превосходят минераловатные плиты и ничем не уступают им по эксплуатационным характеристикам.
  9. Здания из пористого бетона отличаются долговечностью. Материал не гниет, не горит и не повреждается грызунами и насекомыми.

Недостатки:

  1. Резкие изменения температуры воздуха и повышение влажности вызывают структурные деформации в материале.
  2. Невысокие показатели устойчивости к растягивающим напряжениям приводят к образованию мелких трещин на поверхности стен.
  3. Материал не выдерживает ударных воздействий. Например, керамзитобетонный блок полнотелый легко крошится и колется даже при падении с небольшой высоты.
  4. Монолитный бетон не рекомендуется использовать для возведения фундаментов.

Состав и структура

Ячеистые бетоны получают из специально подобранного состава вяжущего компонента, тонкомолотого кремнеземистого наполнителя, порообразователя и воды.

Для производства пористых бетонов, застывающих в нормальных условиях, в качестве связующего используют алитовые алюминатные портландцементы. Для приготовления растворов, набирающих прочность в автоклавах, применяют смесь вяжущих ингредиентов, состоящую из пуццоланового цемента, шлакопортландцемента и извести.

В некоторых случаях в состав ячеистого бетона добавляют крупный заполнитель:

  • шлаковую пемзу;
  • вермикулит;
  • перлит;
  • керамзит и др.

Для приготовления пены используют клееканифольные, алюмосульфонафтеновые, смолосапониновые добавки. Газообразование в бетоне происходит за счет введения в состав водного раствора алюминиевой пудры.

Процентное соотношение составляющих материала определяет микро- и макроструктуру ячеистого бетона.

Макроструктура представлена большим объемом ячеистых пор (85-92%) и межпоровых перегородок. Микроструктура состоит из капиллярных, контракционных и гелиевых ячеек. Объем и характер пористости, а также пропорции кремнеземистых компонентов определяют основные технические свойства изделий.

Виды и свойства материала

Поризованные бетоны классифицируется по способу получения ячеистой структуры и виду вяжущего компонента.

Автоклавные ячеистые бетоны разделяются на цементные и бесцементные:

  • цементные — газобетон, пенобетон;
  • известковые — газосиликат, пеносиликат;
  • магнезиальное связующее — газомагнезит, пеномагнезит;
  • гипсовая основа — газогипс, пеногипс.
Читать еще:  Как сверлить коронкой по бетону

Физико-механические свойства материалов зависят от удельного веса бетона, минералогического состава вяжущего компонента, типа кремнеземистого наполнителя и условий автоклавной термообработки.

По плотности и теплопроводности

Главная задача проектирования пористого бетона состоит в том, чтобы обеспечить оптимальную плотность материала при минимальном расходе вяжущего вещества и порообразователя. При этом структура конструкций должна состоять из мелких ячеек овальной формы.

В первую очередь плотность зависит от объема присадок и их газообразующей способности. Некоторое влияние на качество бетона оказывает отношение количества воды к весу вяжущего вещества и объему кремнеземистого наполнителя (В/Т). Повышение В/Т улучшает текучесть смеси.

В результате обеспечиваются оптимальные условия для образования пористой структуры раствора. Чем меньше размер ячеек, тем выше плотность материала.

Высокая плотность бетона снижает теплопроводность строительных конструкций. Большая пористость и низкие показатели теплопроводности повышают теплоизоляционные свойства материалов.

По способу твердения

У бетонов безавтоклавного твердения линейная усадка достигает 3,5 мм/м. У автоклавных — 0,3-0,8 мм/м.

К тому же прочность бетонов, прошедших термообработку, в 8-10 раз выше, чем у изделий естественного твердения.

Прочностные характеристики

Прочность зависит от характера пористости структуры материала и силы сцепления межпоровых оболочек. Показатели бетонов по прочности на растяжение-сжатие определяются коэффициентами вариации. Средние значения индекса для ячеистых материалов не должны превышать 15%.

Средством улучшения прочностных характеристик является уменьшение В/Т и применение вибрационных технологий в процессе приготовления и вспучивания смесей. Вибрация вызывает повышение пластичности и подвижности цементного теста, что помогает снизить показатели водотвердого отношения и повысить прочность бетона.

Другим методом повышения прочности является армирование раствора фибрами. Такой способ позволяет получить изделия прочностью более 70 кг/см².

Водопоглощение и морозостойкость

Для увеличения влагостойкости материалов применяют модифицирующие добавки. Эксплуатируемые сооружения защищают гидрофобными покрытиями. Нормативная эксплуатационная влажность наружных конструкций должна быть на уровне 5%.

От величины водопоглощения зависит морозостойкость бетонов, которая после проведения рекомендуемых защитных мероприятий может достигать 25-100 циклов.

Точность геометрических размеров

За счет модернизации технологии производства и применения современного оборудования удалось добиться минимальной погрешности геометрических размеров изделий. Прямолинейность стеновых блоков дает возможность применять вместо цементно-песчаного раствора клеевые составы. Такой подход позволил сократить трудоемкость работ и увеличить скорость кладки почти в 2 раза.

Усадка

Усадочные деформации — это следствие процесса твердения бетона, приводящего к сокращению структуры и уменьшению объема смесей. Установлено, что усадка автоклавного бетона при относительной влажности среды 60-80% и температуре до 20 °С интенсивно протекает в течение 60 суток, а затем прекращается.

Набухание и сжатие структуры ячеистых материалов можно сократить за счет введения в состав смесей 15-30% заполнителей (керамзита, доменного шлака и др.).

Методика производства

Для приготовления ячеистого бетона широко применяются местные материалы: известь, цемент, песок и вода. В небольших количествах в смесь добавляют газообразующие присадки, способствующие формированию в вязкой массе воздушных ячеек.

После этого композит формуется и помещается в автоклав, где и происходит процесс твердения. Гидротермальная обработка выполняется в проходных и тупиковых установках диаметром 2,5-2,8 м. Применяемые технологии не дают никаких побочных продуктов, загрязняющих почву, воздух и воду.

Газобетон

Цемент, известь и крупнозернистый песок загружают в бетоносмеситель. Заливают теплую воду и в течение 5 минут перемешивают компоненты. После этого в резервуар добавляют водный раствор алюминиевой пудры и продолжают готовить смесь.

В результате химической реакции в смеси начинают появляться пузырьки водорода, которые и служат причиной возникновения в структуре бетона большого количества пор и капилляров. Готовый состав разливают в подготовленные формы.

После набора предварительной прочности газобетонные блоки отправляют в автоклавную установку, где под действием высоких температур происходит окончательное твердение изделий.

Пенобетон

В работающую бетономешалку загружают песок, цемент и воду. В пеногенератор засыпают сухой концентрат для приготовления пены. Заливают теплую воду. Перемешивают до получения однородной вязкой массы (инструкция на тыльной стороне упаковки).

Газопенная технология

Газопенный метод получения ячеистых бетонов объединяет в себе два процесса: вспучивание при газовыделении и воздухововлечение при пенообразовании.

Для приготовления безусадочного материала с равномерной пористой структурой необходимо выбирать компоненты, которые будут функционировать в совокупности друг с другом. Пенообразующие и газогенерирующие добавки загружаются одновременно. В тот момент, когда пена может дать усадку, включается газообразователь и нейтрализует развитие деформации.

За счет плавного дозированного газовыделения реакции формирования ячеистой конструкции идут параллельно процессам кристаллизации. Образование новых пузырьков газа не нарушает структуру раствора, а только уплотняет межпоровые перегородки, смещая при этом зерна вяжущего вещества в сторону сформировавшихся пор пены.

Области использования

Выпуск изделий из ячеистого бетона предусматривает широкий спектр железобетонных конструкций:

  • стеновые панели;
  • плиты перекрытия железобетонные;
  • брусковые и лотковые перемычки;
  • кирпич пустотелый;
  • теплоизоляционные материалы;
  • теплая керамика (пористый керамоблок);
  • кладочные блоки.

В индивидуальном строительстве наиболее востребованы пенобетонные и газобетонные блоки. Наружная стена дома, сложенная из пористых изделий, обладает хорошей несущей способностью. Размеры и прочностные характеристики материала позволяют возводить здания любой формы и различного функционального назначения.

Легкие бетоны также используют при реконструкции сооружений, когда нужно увеличить этажность постройки без усиления существующих фундаментов.

Категории изделий

Пористые бетоны различаются плотностью и теплоизоляционными свойствами.

На основании этих характеристик их можно разделить на 3 категории:

  • теплоизоляционные материалы;
  • теплоизоляционно-конструкционные;
  • конструкционные.

Бетоны плотностью D300-D500 принято использовать только в качестве утеплителя. Нормативная эксплуатационная нагрузка таких изделий находится на низком уровне, что не позволяет их применение для кладки стен и перегородок.

Конструкционный пористый бетон D1000-D1200 обладает самыми высокими прочностными характеристиками. Он широко используется для производства сборного железобетона, кладочных и фундаментных блоков, плит покрытий и др.

Применение

Ячеистые бетоны применяются в следующих сферах строительного производства:

  1. Монолитное домостроение.
  2. Производство штучных конструкционных и декоративных изделий.
  3. Теплоизоляция инженерных сетей, кровли и наружных стен зданий.

Помимо строительства, дробленый пористый бетон совместно с навозом служит для удобрения почвы. На животноводческих фермах материал используется в качестве теплой подстилки для скота.

Производители и средние цены на продукцию

Стеновые кладочные блоки для индивидуального строительства:

  • длина — 625 мм;
  • высота — 250 мм;
  • толщина — 100, 200, 400 мм;
  • плотность — D400-D600.

Перечисленные параметры являются нормой для всех производителей газобетонных и пенобетонных блоков. Расхождения могут наблюдаться только в разнице геометрических размеров (2-3 мм), теплоизоляционных характеристик и ценовой политики.

Продукция немецкой компании Xella отвечает всем международным стандартам качества. Газобетонные стеновые блоки Ytong — хорошее соотношение цена-качество. Стоимость 1 м³ материала — 4700-5000 руб.

Завод ЗАО ЕВРОАЭРОБЕТОН построен по передовым немецким технологиям и оснащен оборудованием от крупных европейских производителей. Цена — 3500-3700 руб./м³.

ЮГРАБЛОК — развивающаяся компания, специализирующаяся на выпуске пено- и керамзитобетонных блоков. Предприятие может выпускать продукцию нестандартных размеров, учитывая индивидуальные пожелания заказчиков. Цена — 3500 руб./м³.

Омский пенобетонный завод реализует стеновые и перегородочные блоки, армированные фиброволокном. Стоимость — 3800-4000 руб./м³.

Что такое ячеистый бетон?

Ячеистый бетон комбинирует теплоизоляционные характеристики дерева, прочность классического бетона и кирпича, поэтому сфера его применения широка. Он легко режется и обрабатывается, обеспечивает акустический комфорт. Поэтому этот материал используется при строительстве различных зданий и сооружений, промышленных объектов и жилых домов.

Описание и применение

Ячеистый бетон — строительный состав из застывшего цемента с кварцевым песком и известью, замешанный на воде и схватившийся в процессе гидратации.

Его особенность — наличие равномерно распределенных воздушных пустот (пор), создающими ячеистую структуру. Они занимают до 85% объема, что существенно снижает плотность и повышая теплоизоляционные свойства. Из ячеистого бетона изготавливаются разнообразные элементы:

  • Стандартные блоки для несущих стен. Газобетон может использоваться для строений высотой до пяти этажей. Из пенобетона можно возводить здания высотой до трех этажей.
  • Плиты подходят для внутренних перегородок зданий. При армировании их используют в качестве несущих внутренних элементов. Плиты из высокопористого бетона применяют как утеплитель внутри зданий.
  • Блоки U-образной структуры – отличный материал для строительства лотковых перемычек.
  • Монолитные конструкции изготавливаются из пенобетона на месте, его используют для полов и перекрытия с хорошими теплоизоляционными свойствами.

Виды ячеистого бетона

Чаще всего ячеистый бетон различают по способам производства и поризации, он разделяется на газобетон и пенобетон. Они во многом схожи между собой, но имеются и отличия.

Газобетон

Отличается высокой гигроскопичностью, поэтому требует дополнительного оштукатуривания. Выдерживающий высокие нагрузки он имеет стабильные характеристики по всему объему за счет равномерности распределения пор. При его производстве выделяется водород, но готовый материал не содержит никаких вредных веществ.

Газобетон не подвергается усадке и не трескается. Он обладает более низкой, чем пенобетон теплоизоляцией, но прочнее, поэтому стены из него получаются тоньше, при тех же показателях сохранения тепла. Не боится высоких температур и открытого огня.

Пенобетон

При меньшей прочности пенобетон доступнее, поэтому его чаще используют в малоэтажном строительстве. Важным фактором является правильное распределение и качество пенообразователя, тогда материал будет обладать однородной структурой и его качество повысится.

Все компоненты состава безвредны, поэтому он экологически безопасен. Его поры замкнуты, что повышает влаго- и морозостойкость, а также его теплоизоляционные свойства, зависящие от плотности материала. Цена пенобетона ниже на 20%, чем у газобетона.

Классификация по методу твердения

Ячеистые бетоны различают по способам затвердевания:

  • Автоклавный – обработка паром при высокой температуре и давлении, что обеспечивает набор прочности за один производственный цикл;
  • Естественный – применяется для пенобетона, который заливается я в формы, где смесь схватывается при нормальном давлении и температуре;
  • Пропаривание – изделия из ячеистого бетона, находящиеся в формах обрабатываются паром при давлении ниже атмосферного в течение суток.

Особенности производства

Несмотря на схожесть материалов, они имеют существенные различия при производстве.

Технология изготовления газобетона

Газобетон производится только в промышленных условиях. Для этого в смесь из цемента, песка, извести и воды добавляется газообразователь, как правило, это алюминиевая пудра. Вступая в реакцию с оксидом кальция в извести и кварцевым песком, реагент начинает выделять газ. Состав помещают в автоклав при высокой температуре и низком давлении, в результате в объеме бетона образуются мелкие поры с канальцами. Получающийся при этом силикат кальция тоже является связывающим веществом, поэтому бетон после реакции увеличивает прочность по сравнению с классическими составами.

Технологический процесс изготовления газоблоков

Производство пенобетона

Пенобетон изготавливается другим способом – в готовую смесь из портландцемента, кварцевого песка, извести и воды вводится пенообразователь. Получившуюся смесь тщательно перемешивают и изготавливают из нее блоки, плиты или монолитные конструкции.

Читать еще:  Какой краской красить бетон

Одна из новых технологий производства аэрирование. Раствор замешивается в емкости с лопастями, оборудованными соплами, через которые подается воздух. Образовавшиеся пузырьки разбиваются лопастями. Процесс происходит при давлении от 0,05 до 0,2 МПа, до 3 минут, в результате получается смесь однородной структуры. Регулируя параметры можно получить сверхлегкий бетон плотностью до 0,15 г/см³.

В качестве пенообразователей используют клееканифольные составы, из воды и мыльного корня – смолосапонины, гидролизованный протеин изготовлен из крови животных с сульфатом железа. Для повышения прочности и скорости схватывания, пенобетон можно пропаривать в специальных камерах. Преимущество пенобетона – возможность изготовления в условиях частного строительства.

Схема производства пеноблоков

Свойства и характеристики

Технические параметры конструктивного и теплоизоляционного ячеистого бетона зависят от технологии его изготовления. Различают несколько групп эксплуатационных свойств.

Прочность и плотность

Это две взаимосвязанные характеристики, хотя на прочность еще влияют вид и концентрация вяжущего, типа наполнителя, способ изготовления. Например, автоклавный пенобетон прочнее этого же материала, схватывающегося в естественных условиях, в десять раз. По плотности выделяют 3 типа:

  • ячеистый конструкционный – плотностью 1-1,2 г/см³ применяется для строительства стен, в том числе несущих;
  • ячеистый конструкционно-теплоизолирующий – плотность 0,6-0,9 г/см³, обладают универсальными характеристиками, применяются как теплоизолятор и материал для стен в малоэтажном строительстве;
  • ячеистый теплоизолирующий – плотностью 0,15-0,5 г/см³ не используется в несущих конструкциях, применяется в комплексе с более прочными элементами или для перестенков.

Таблица зависимости прочности от средней плотности

Ячеистый бетон состоит из мелких пор, чем меньше они по объему и толще их стенки, тем прочнее и плотнее будет материал. Важным моментом является количество воды в растворе. Влага, не вступившая в реакцию гидратации, как бы раздвигает частицы цемента, снижая его прочность за счет появления дополнительных пустот, образующихся после испарения лишней воды.

Вяжущее вещество для ячеистого бетона – портландцемент. Он придает ему прочность большую, чем у других веществ, используемых для этой цели. Но даже этот материал не обеспечивает достаточной прочности на изгиб, из-за чего снижается несущая способность плит и блоков. Решить проблему поможет правильное армирование.

Теплопроводность

Это основной плюс ячеистых бетонов. Пористая структура обеспечивает теплоизоляцию, что позволит сэкономить на отоплении. Пенобетон D800 имеет коэффициент теплопроводности в рамках 0,09-0,25 Вт/(м·K). Эти показатели гарантируют сохранение температуры внутри помещения в любое время года.

Это позволяет применять его в частном и промышленном строительстве, возводя объекты в несколько этажей, но чем выше стена, тем прочнее потребуется блок. При этом его показатели теплоизоляции снижается, поэтому стену придется утолщать. Набирающая популярность теплая керамика тоже имеет хорошие показатели теплоизоляции. Но работать с ней сложнее, стоит она дороже и требует специального кладочного раствора вместо стандартного цементного для качественной укладки.

Связь между коэффициентом теплопроводности и средней плотностью

Морозостойкость и водопоглощение

Основной характеристикой является водопоглощение, от которого зависит морозостойкость, поскольку вода, замерзая внутри блоков, разрушает структуру материалов. Газобетон в этом плане проигрывает, поскольку легко насыщается водой.

Это связано со структурой материала, поры которого соединяются тонкими каналами, выходящими и на поверхность. Поры пенобетона замкнуты, поэтому он хуже пропускает влагу, а его морозостойкость достигает показателя F45. У газобетона эта характеристика не превышает F35 – неудовлетворительный показатель для российского климата.

Обычно достаточно просто вовремя оштукатурить ячеистый бетон составами с низким показателем водопоглощения. Практикуется обшивка стен пластиковым или деревянным сайдингом, другими отделками. В этом случае срок службы стен из ячеистых бетонов исчисляется сотнями лет.

Усадка

Под усадкой понимают нарушение геометрической формы конструкции при нагрузке на изгиб. Этой проблеме больше подвержен пенобетон, показатель усадки которого достигает 3 мм/м. Поэтому даже полнотелый блок 500 мм из пенобетона нежелательно использовать для многоэтажного строительства. Специалисты советуют выдерживать стены из пенобетона без оштукатуривания в течение нескольких месяцев, чтобы гарантированно прошла усадка.

Газобетонные блоки, плиты и другие конструкции практически не повреждаются при усадке. Этот показатель составляет 0,5 мм/м, что позволяет использовать их при строительстве зданий в несколько этажей. Газобетонную стену можно сразу покрывать слоем штукатурки, поскольку этот материал обладает высокой гигроскопичностью и может повредиться без дополнительной защиты.

Звукоизоляция и пожаробезопасность

Благодаря пористой структуре ячеистый бетон имеет хорошие показатели звукоизоляции, поэтому не требует дополнительных материалов для улучшения уровня этого параметра. Это свойство делает материал подходящим для возведения перегородок между комнатами, особенно в многоквартирных домах.

Ячеистый бетон – материал обладающий высокими показателями пожаробезопасности, который выдерживает воздействие огня более 70 минут, что соответствует категории А1. Это позволяет использовать его на объектах I, II и других категорий пожарной опасности. При нагревании материал набирает дополнительную жесткость, например, при 400 °С его прочность увеличивается на 80%.

Ячеистый бетон – прочный, легкий, экологически чистый материал с приемлемой ценой. Он позволяет ускорить строительство, уменьшить количество применяемой тяжелой техники, сэкономить на энергоресурсах.

Ячеистый бетон — что это такое и где он применяется

Традиционными строительными материалами для возведения жилья стали дерево, кирпич и бетон, которые обладают своими исключительными особенностями. Но всегда существовала потребность соединить в одном материале все положительные свойства существующих вариантов.

Выходом стала разработка нового стройматериала, получившего название ячеистый бетон. Получился камень с характеристиками древесины. Он демонстрирует повышенную тепло- и звукоизоляцию, хорошую устойчивость к осевым нагрузкам, экологическую и санитарно-гигиеническую безопасность, а также исключительную легкость в обработке (режется ножовкой, поддается обтесыванию и фрезерной обработке).

Описание и плотность

Ячеистый бетон это искусственный высокотехнологичный материал, представляющий собой композитный состав из цемента, кварцевого песка, воды и извести. Отличительной чертой его является наличие равномерно распределенных пустот (пор), заполненных воздухом. Их количество достигает 85% по объему, что делает его очень легким. Его можно применять при строительстве жилья на мягком грунте, а фундаментная отмостка не требует усиления и массивного основания.

Ячеистые бетоны формуются в блоки, но могут быть изготовлены в виде плит и являться основой «сэндвич-панелей». Он удачно применяется для монтажа несущих конструкций, внутренних стен и перегородок, а также отличный теплоизолятор для кирпичной кладки, чердачных перекрытий, пола и подвальных помещений.

Изделия из ячеистого бетона имеют широкий диапазон по значению плотности от 350 до 1200 кг/м3, что определяет пористость и прочность блоков. Чем меньше плотность ячеистого бетона, тем больше пустот и выше тепло- и звукоизоляция, но увеличивается хрупкость материала. В связи с этим несущие конструкции дома выполняют из более плотного материала – так называемые тяжелые ячеистые бетоны. Их условно разделяют на:

  • конструкционный – имеет плотность от 600 до 1200 кг/м3, используется для несущих стен;
  • теплоизоляционный – имеет плотность от 400 до 600 кг/м3 и реже применяется для капитальных конструкций.

Технологические особенности производства

Ячеистый бетон получают несколькими способами, дающими композиты, незначительно отличающиеся по основным характеристикам. Основными видами, отличающимися по способу аэрации смеси, являются газобетонные и пенобетонные изделия.

Для производства газобетона применяют специальный газообразователь — чаще всего эту функцию выполняет алюминиевая пудра, которая, смешиваясь со структурной смесью извести, вступает в реакцию с выделением водорода. Образующийся газ вспенивает субстанцию, увеличивая ее в объеме почти в 5 раз, образуя губчатую структуру.

После окончания реакции коллоидную смесь помещают в автоклав. Он представляет собой толстостенную герметичную емкость, в которой создается разряжение 0,8–1,2 мПа и температура 175–200°С. Затвердевший массив после автоклава распиливают на блоки.

Основным отличием в производстве пенобетона является применение вспененного реагента, и затвердевание коллоидной смеси при нормальных условиях.

Суть процесса заключается в следующем: в подготовленную структурную смесь (песок, цемент, известь, вода) в определенной пропорции добавляют реагент, представляющий собой вспененную субстанцию. Полученную разнодисперсную смесь хорошо вымешивают, в результате чего происходит ее насыщение воздухом (вспененный реагент) и увеличение в объеме.

После этого композит застывает с образованием пористой структуры. На рынке присутствуют фирмы предлагающие оборудование и реагенты для изготовления пенобетона по доступным ценам. Это дает возможность организовать производство практически в домашних условиях.

Кому отдать предпочтение?

Ячеистый бетон, полученный каждым из этих способов, имеет свои визуальные отличия. Так, блоки, полученные газофракционным способом, заметно светлее с идеально ровными и четкими гранями, а если поместить их в резервуар с водой, то немного потонут. Блоки, полученные с помощью аэрационного реагента, имеют серый цементный цвет и совершенно не тонут в воде.

Основные эксплуатационные отличия заключаются в следующем:

  • газобетонные блоки более прочные, поэтому их лучше применять для возведения несущих конструкций;
  • значения величины теплопроводности и морозостойкости практически не отличаются;
  • у газобетона в 1,5 раза выше водопоглощающая способность, чем у оппонента;
  • производство пенобетона приблизительно на 25% дешевле, чем газобетона, так как алюминиевая пыль и специальное оборудование (автоклав) удорожают его производство.

Идеальным вариантом будет, если ячеистые бетоны использовать вместе. Для возведения коробки здания, включая подвальное помещение, стоит взять газобетон, а из пенобетона — возвести внутридомовые перегородки и теплобарьер. Такой симбиоз даст конструкции необходимую прочность и максимальный эффект энергосбережения.

Таблица – Технические характеристики

Параметр Газобетон (автоклавный) Пенобетон Кирпич
Масса 1 м 3 400-1200 кг 400-1200 кг 1200—2000 кг
Предел прочности на сжатие 10-160 кг 7-90 кг 75-300 кг
Водопоглощение, % по массе 20% 14% 8-12%
Морозостойкость до 100 циклов
Теплопроводность в сухом состоянии, Вт/м*°С 0,09-0,20 Вт/м*°С 0,09-0,38 Вт/м*°С 0,44 — 0,87 Вт/м*°С

ТЭП синтетического стройматериала

Из приведенной выше таблицы видно, что ячеистый бетон как основа капитального строительства уступает по некоторым параметрам кирпичной кладке. Но даже эти отличия не могут служить достаточным аргументом в пользу традиционного материала: так как пористый бетон объединил в себе передовые качества разных материалов, то и оценка его эффективности должна производиться комплексно.

Экономическая составляющая

Независимо от плотности ячеистого бетона он намного легче кирпича, что уменьшает нагрузку на фундамент, а это дает существенную экономию на устройстве основания и строительно-монтажных работах. Существенная экономия достигается за счет использования при монтаже специального клеящего раствора.

Его расход значительно меньше цементного за счет требуемой толщины (2–3 мм против 5–10 мм), а также плотности сцепления блоков, не требующих дополнительного подмазывания швов. При работе с пористым бетоном увеличивается производительность труда, легкость и простота сборки: последняя такова, что двое рабочих могут возводить порядка 100 м2 стеновой поверхности.

Теплоизоляционные свойства

Способность сохранять тепло у ячеистого бетона сравнима с показателями деревянных конструкций, но при этом толщина стен не ограничена в размерах и вполне может быть такой же, как у кирпичных сооружений. Теплоизоляционная способность стены из пористого бетона, при прочих равных условиях, в 3 раза превосходит кладку из глиняного кирпича и в 8 раз − из панельного бетона.

Читать еще:  Что такое строительный раствор

Монтаж конструкции происходит таким образом, что исключается возникновение «мостиков холода» в швах между блоками. Цементный раствор обладает большой теплопроводностью, что с учетом толщины делает кладку малоэффективной. Он укладывается гораздо плотнее, а если использовать плиты, то количество потенциальных брешей (швов) сводится к минимуму.

Синтетический материал не требует дополнительного утепления и способен снизить расходы на отопление помещения до 30%. Стены из пористого бетона отличаются большой тепловой инерционностью. Поэтому температура в комнате от раскаленной снаружи солнечными лучами стены достигнет максимума приблизительно через 8 часов, но все равно будет ниже, чем при кирпичной кладке.

Ячеистые бетоны обладают удивительной способностью аккумулировать тепловую энергию и отдавать ее при изменении тепловой нагрузки в комнате. Летом они задерживают тепло с улицы, поддерживая прохладу в комнате, а зимой, сохраняя тепло отопительных приборов, отдают его при уменьшении подогрева.

Эта способность вместе с отличной теплоизоляцией создает удобный и комфортный микроклимат в помещении.

Пароводяной баланс

Паропроницаемость – это показатель, характеризующий способность пропускать увлажненный воздух либо пар. Блоки ячеистого бетона имеют высокое значение паропроницаемости, что способствует поддержанию благоприятного микроклимата и уменьшению влажности в доме. Это не дает возможности развиваться грибкам и плесени.

Величина влагопоглощения говорит о том, какое количество воды может впитать материал. При намокании теплоизоляционный материал теряет свои свойства, а также может разрушаться физически. Пористый бетон обладает достаточно высоким процентом влагопоглощения. Но это некритично, если при монтаже произвести гидроизоляцию фундамента и низа стен, а также мест, потенциально способных накапливать влагу.

Пожаробезопасность и звукоизоляция

Ячеистый бетон относится к пожаробезопасным материалам класса А1, которые разрешено применять при строительстве объектов даже I и II категории опасности. Это отличный огнеупорный материал, способный в течение 70 минут выдерживать прямое воздействие открытого огня, не теряя своих свойств. Исследования показали, что при разогреве до 400С жесткость пористого бетона усиливается на 80%.

Звукоизоляция в домах из ячеистого бетона отвечает все нормам и требованиям без организации каких-либо дополнительных мероприятий. Характерным является тот факт, что значение этого показателя выше у изделий с меньшей плотностью, так удельный объем воздушной прослойки у них больше.

Несмотря на то, что материал является синтетическим, он соответствует всем стандартам экологической безопасности, включая радиационную составляющую. Поэтому можно с уверенностью сказать, что строительные материалы из пористого бетона имеют все шансы стать монополистами на рынке капитального строительства.

Виды ячеистых бетонов: классификация, характеристики и особенности производства

Ячеистый бетон – наиболее популярный материал. Его распространение связано с большим количеством факторов, среди которых: физико–механические свойства материала, большое разнообразие изделий из него, доступность производства и приемлемая цена.

Материал характеризуется достаточно широкой классификацией, которая определяется, в основном, составом сырья и методом изготовления. Так давайте разберемся, какие виды ячеистых бетонов существуют, чем они отличаются между собой, и под воздействием каких факторов свойства и качества изделий из него способны изменяться.

Что представляет собой материал

Бетон ячеистый относится к классу легких бетонов и отличается, главным образом, наличием в своей структуре пор, которые заполнены газом или воздухом. Существует большое количество разновидностей данного материала, которые мы сейчас и рассмотрим.

Классификация

Градация происходит в соответствии со следующими признаками и параметрами, согласно гост 25485 89 бетоны ячеистые:

По типу вяжущего компонента, выделяют следующие виды:

  • Цементные, содержащие в своем составе цемент в количестве не менее 50%.
  • Известковые. Состоят из извести-кипелки в количестве до 50% от общей массы. Также могут содержать гипс, добавки цемента или шлака в количестве до 15%.
  • Смешанные. Содержат цемент в количестве 15-50%, известь и шлак.
  • Зольные, состоящие из зол более чем на 50%.
  • Шлаковые, содержащие, соответственно, шлак в количестве не менее 50%.

В зависимости от способа твердения, ячеистый бетон бывает:

В первом случае, материал достигает твердения, посредством воздействия на него высокой температуры и давления в процессе обработки в специализированном оборудовании – автоклаве. Такой вид твердения также называют синтезным.

Во втором случае, данный процесс происходит естественным способом, в нормальных условиях — либо путем электроподогрева. Метод носит название гидратационного твердения.

Ячеистый бетон может характеризоваться различной плотностью и, как следствие отличаться сферой применения.

В зависимости от вышеперечисленных факторов, выделяют:

  • Теплоизоляционный ячеистый бетон;
  • Теплоизоляционно-конструкционный;
  • Конструкционный.

Теплоизоляционный – применяется исключительно как утеплитель. Он обладает низкой плотностью, менее 500, однако в то же время, отличным коэффициентом теплопроводности. При возведении стен не используется, так как его несущая способность исключает возможность выдержать какие-либо нагрузки за исключением собственного веса, который также относительно мал.

Второй вариант ячеистого бетона — значительно более прочный, числовой показатель варьируется в промежутке от 500 до 900. Его применяют при возведении стен и перегородок. При этом способность к сохранению тепла у него, разумеется, понижается в соответствии с ростом плотности.

Конструкционный ячеистый бетон – наиболее прочный. Плотность его достигает значения в 1000-1200 кг/м3. Однако, как становится понятным, коэффициент теплопроводности – также высок. Применяется при возведении зданий высотой до 12 метров в качестве сооружения несущих элементов конструкций.

Также, в зависимости от способа поризации, среди ячеистых бетонов выделяют следующие типы:

  • Пенобетоны и пеносиликаты;
  • Аэрированный ячеистый бетон и аэрированный силикат;
  • Газобетоны и газосиликаты.

Помимо вышеназванных способов, при производстве ячеистых бетонов используют также и иные, модифицированные методы.

К ним относятся:

  • Сочетание газообразования и аэрированного метода. В итоге получают пеногазобетон;
  • Вспучивание массы в вакууме газообразованием;
  • Барботирование массы сжатым воздухом с последующим снижением давления.

В соответствии с видом кремнеземистого компонента, выделяют ячеистый бетон на:

  • Природном песке;
  • На золах;
  • На иных вторичных кремнеземистых продуктах промышленности.

Преимущества и недостатки

Как и любой материал, ячеистый бетон не лишен плюсов и минусов.

Рассмотрим сначала положительные стороны:

  1. Одно из самых значимых качеств – показатель теплопроводности. Материал обладает достаточно высокой способностью к сохранению температуры, что существенно повышает его ценность. Данный факт легко объясним: все дело в структуре материала, поры которого содержат воздух, являющийся теплоизолятором. Данная характеристика сочетается с достаточной прочностью.

Как следствие, применение изделий из ячеистого бетона при строительстве в виде блоков, значительно сократит расходы на утепление, а в будущем, и на отопление. Звукоизоляционные характеристики также находятся на высоком уровне.

  1. Материал безопасен для окружающей среды и человека. Он не выделяет в атмосферу вредных веществ.
  2. Изделия из ячеистого бетона просты в обращении, что значительно повышает скорость строительства, и дает возможность возведения конструкций своими руками. Кроме того, материал сравнительно легкий, что, в свою очередь, снижает нагрузку на фундамент при возведении стен, с использованием таких блоков.
  3. Высокая сейсмостойкость конструкций, построенных из данного материала.
  4. Сочетание показателей прочности, плотности и веса оставляют позади многие строительные материалы.
  5. Способность к паропроницанию позволяет «дышать» строениям, возведенным с использованием ячеистого бетона. Таким образом, в помещении устанавливается благоприятный микроклимат.
  6. Так как состав ячеистого бетона характеризуется наличием минеральных компонентов, материал не гниет и не подвергается иным биологическим повреждениям.
  7. Долговечность ячеистых бетонов – высока. По заявлению производителей, дом, возведенный из этого материала, прослужит не менее 50-60 лет.

Несмотря на большое количество преимуществ, ячеистый бетон обладает и недостатками. Применение его вызывает некоторые сложности и универсальным материал назвать нельзя.

Еще раз обратим внимание на то, что ячеистый бетон – это материал пористый. Данный факт одновременно является и плюсом, и минусом.

Все дело в том, что изделия обладают высокой водопоглощающей способностью. Накопленная влага может кристаллизироваться в период преобладания отрицательных температур, и нанести непоправимый вред структуре изделия из ячеистого бетона. В связи с этим, такие строения требуют технически верной отделки как снаружи, так и изнутри здания.

Изделия из ячеистого бетона отличаются хрупкостью. Чаще всего это проявляется при транспортировке и в процессе работ, когда механические воздействия наиболее вероятны.

Однако данные недостатки вполне можно нивелировать. В первом случае, путем правильно выполненной кладки, отделки и верно подобранными материалами, а во втором – осторожностью в обращении.

Обратите внимание! Ячеистый бетон требует к себе особого отношения и внимательности при применении. Дефекты ячеистого бетона, проявившиеся в уже готовых конструкциях, в большинстве своем, однотипны и связаны напрямую с неправильным использованием, кладкой, отсутствием армирования или с отделкой.

Типы изделий из ячеистых бетонов

Изделия из ячеистого бетона представлены в широком ассортименте. Их активно применяют в строительной индустрии не только на территории России, но и в странах ближнего и дальнего зарубежья.

Рынок ячеистого газобетона и пенобетона растет с каждым годом, преподнося потребителям все больший ассортимент продукции. Рассмотрим, что сможет выбрать для себя застройщик среди изделий из данного материала?

Перечень материалов

Из ячеистого бетона изготавливают следующую продукцию:

  1. Плиты перекрытия, плиты покрытия;
  2. Блоки крупноразмерные армированные и неармированные;
  3. Блоки стеновые мелкие;
  4. Мелкие теплоизоляционные изделия;
  5. Звукопоглощающие изделия;
  6. Межкомнатные перегородки;
  7. Стеновые панели;
  8. Перемычки лотковые и брусковые;
  9. Теплоизоляционную засыпку.

Монолитный ячеистый бетон, обладающий свойством затвердевания в естественных условиях на строительной площадке, используется при изготовлении:

  1. Основы под теплый пол;
  2. Многослойных и однослойных ограждающих конструкций строений;
  3. Теплоизоляционных слоев совмещенных кровель.

Жаростойкий ячеистый бетон хотелось бы выделить отдельно. При эксплуатации и строительстве тепловых агрегатов, их применение необходимо. Это значительно экономит материалы и топливо.

А также: помогает создавать монолитные конструкции с повышенной способностью к теплоизоляции, обеспечивать защиту строения (и/или агрегата) от высоких температур, создавать приемлемые условия работникам, трудящимся в горячем цехе и многое другое.

Блоки из ячеистых бетонов: сравнительная характеристика и сфера применения

Наиболее популярными изделиями из ячеистого бетона, применяемые при строительстве зданий, являются блоки. Основными их видами являются: пенобетонные и газобетонные. Основное различие между ними заключается в самом производственном процессе и методе образования пор.

  • Ячеистый пенобетон изготавливается при участии специального пенообразователя. Раствор, состоящий из цемента, песка и воды перемещается в смеситель, куда и добавляется пенообразователь. В результате, последний и придает изделиям пористость.
  • Ячеистый газобетон производится без использования вышеуказанного пенообразующего компонента. Пористость достигается путем химической реакции извести и алюминиевой пудры, которая используется в качестве газообразователя.
  • Оба вида блоков достаточно активно используются при строительстве зданий, гост на ячеистый бетон для обоих видов также один. Однако пальма первенства принадлежит все же газобетону.
  • Рассмотрим при помощи таблицы основные показатели материалов и разберемся, почему же пенобетон проигрывает своему конкуренту.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector