Особенности и характеристики ячеистого бетона — основательный взгляд на вопрос

Одним из наиболее востребованных материалов на строительном рынке давно стали ячеистые бетоны, которые относятся к классу особо легких бетонов. Их отличительной особенностью является структура с огромным количеством искусственно созданных ячеек, наполненных воздухом (или же другим газом).

Разновидности ячеистых бетонов

К компонентам, входящим в состав ячеистых бетонов предъявляют ряд особых требований.

Для производства бетонов автоклавного твердения применяются:

• маломагнезиальная молотая негашеная известь, доля активного оксида кальция должна быть в ней не менее 70%, а оксида магия — не более 5%, добавками к смеси в данном случае служат гипс, жидкое стекло и другие материалы;
• портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый цемент марок 300 и 400;
• композиции цементов с известью и кремнеземистыми веществами.

Для ячеистых бетонов, твердеющих в естественных условиях или при тепловлажностном режиме,а также в камерах для пропаривания при нормальном давлении используют клинкерные цементы марок 400 и 500 с применением модификаторов — ускорителей твердения.

В цементах для ячеистых бетонов регламентируют тонкость помола, содержание щелочей, сроки схватывания.

Кремнеземистыми компонентами ячеистых бетонов могут служить:

• молотые кварцевые пески с содержанием кремнезема — не менее 80%, глины — не более 5%;
• натуральные высокодисперсные кремнеземистые породы, например, маршалит, молотые горелые породы;
• барханные пески;
• зола от сжигания угля, горючих сланцев и торфа;
• вулканический пепел.

Кремнеземистые материалы не должны содержать посторонних примесей, вызывающих снижение прочностных характеристик бетонов.

Для образования пористости используют три способа:

• газообразование, при котором вспучивание происходит в вакууме;
• аэрирование смеси под давлением — заключается в барботировании, то есть пропускании через смесь сжатого воздуха;
• газопенный — представляет собой комбинацию двух предыдущих способов.

По функциональному назначению ячеистые бетоны разделяют на: теплоизоляционные, теплоизоляционно-конструкционные и конструкционные.

Основные термины более подробно

По тексту выше мы ввели в оборот основные термины такие как «ячеистый бетон», «пенобетон», «газобетон» и др. Но даже этого материала недостаточно, особенно для людей без строительных навыков и соответствующего образования, чтобы четко все понимать. Итак, попробуем объяснить, что называется, «на пальцах».

По своей сути, все вышеназванные материалы, какое бы название они не носили, объединяет один термин – «ячеистые бетоны». Подобным термином называется целая группа строительных материалов, схожих по определенным свойствам. В данном случае, этим свойством является структура, суть которой отражена в названии материала – внутри данных материалов содержаться поры (ячейки), а структура, соответственно, называется пористая (ячеистая).

По своим физико-механическим и эксплуатационным характеристикам данный материал – это всем нам привычный бетон, только во вспененном виде. Но из-за того, что структура у данного бетона пористая, он обладает меньшей плотностью, что заметно отражается на снижении массы изделий, изготовленных из него. Именно поэтому данные бетоны относятся к группе легких бетонов.

Далее, двумя разновидностями ячеистого бетона являются пенобетон и газобетон. Название определяется в зависимости от того, как технология используется для производства готового материала. Все также, в зависимости от технологи производства ячеистого бетона вводятся понятия – автоклавный и неавтоклавный.

Виды и особенности

Градация ячеистого бетона на разновидности определяется в зависимости от ряда параметров: способа твердения, используемого вяжущего вещества, способа поризации и сферы применения. Именно на эти характеристики стоит обращать внимание при выборе строительного материала.

По типу вяжущего вещества ячеистые бетоны могут быть:

• цементными – в их составе не менее 50% цемента;
• известковые – минимум 50% общей массы составляет известь-кипелка;
• смешанные – содержат от 15% до 50% цемента, известь и шлак;
• зольные – более чем на половину состоят из зол;
• шлаковые – включают в себя порядка 50% шлака.

В зависимости от способа твердения материал может быть автоклавным и неавтоклавным. Разница по сути состоит в том, что в первом случае бетонная смесь достигает нужной температуры и затвердевает в специальном оборудовании, автоклаве. Во втором же случае процесс идет природным путем в стабильных условиях. Еще один важный момент – поризация. В зависимости от выбранного способа, выделяют три основных вида ячеистых бетонов: аэрированный, газобетон и пенобетон.

Полученный в итоге ячеистый бетон может сильно отличаться по уровню плотности, что в свою очередь определяет сферу его применения, а именно:

• теплоизоляционный – используется только в качестве утеплителя;
• конструкционный – очень прочный, применяется при строительстве высокий зданий и для создания опорных элементов;
• теплоизоляционно-конструкционный – подходит для возведения стен или перегородок.

Ячеистый

Если раньше многие строительные материалы использовались в первозданном виде, то благодаря современным технологиям создаются новые материалы с более совершенными свойствами.

При создании новых материалов учитывается не только то, чтобы они имели высокую несущую способность, но и имели небольшой вес, были удобными в использовании и экономичными. Основными преимуществами, которые имеют ячеистые бетоны перед обычным, являются более высокие теплоизоляционные свойства и меньший вес. Такие его свойства объясняются наличием пор, которые наполнены воздухом. Дом, построенный с использованием поризованного бетона, будет более теплым, чем дом из кирпича или дерева.

Фундамент для дома из ячеистого бетона может быть значительно меньше, чем для дома строящегося из монолитных блоков или плит.

Не стоит думать, что деревянный или кирпичный дом будет холодным – они тоже теплые, но вопрос в том, сколько для их обогрева понадобится затратить энергии. Например, если тратить для обогрева дома одинаковое количество энергии, то будет достаточно толщины стен из ячеистого автоклавного бетона в 50 см, тогда как кирпичная стена должна быть толщиной 1,9 м. Чтобы в кирпичном доме было тепло, необходимо тратить большее количество энергии или использовать утеплители, а это влечет за собой дополнительные расходы. Дом из ячеистого автоклавного бетона позволит вам снизить расходы на отопление приблизительно на 20-40 %, это с учетом того, что толщина стен здания остается стандартной. Еще одним преимуществом такого материала, как ячеистый, является его хорошая звукоизоляция, что особенно актуально для городского коттеджа.

По строительной классификации дом, построенный из газобетона или пенобетона, относится к каменным зданиям, но по микроклимату, что в нем создается, он очень близок к деревянным домам. Ячеистый бетон выгодно отличается от камня, кирпича и бетона тем, что он является аэропроницаемым – то есть дом «дышит». Также ячеистый бетон позволяет регулировать влажность в помещении, поэтому плесень и грибок не развиваются. Указанный материал – экологически чистый.

Что выбрать: пенобетон или газобетон?

Разберемся, какие блоки ячеистого бетона лучше? Сложно однозначно ответить на вопрос. Ответ зависит от условий, где планируется использовать стеновой материал. Рассмотрим главные моменты:

• Газобетон целесообразно использовать для возведения несущих стен. Он обладает повышенной прочностью.

Таблица сравнения основных свойств пенобетона и газобетона

• По способности противостоять отрицательным температурам оба состава имеют равные свойства.
• Пенобетон менее гигроскопичен, превосходит газобетон по степени водопоглощения.
• Газобетон дороже, что связано с автоклавным методом производства.

Характеристики блоков из ячеистого бетона подтверждают экономическую целесообразность применения газобетона для возведения несущих конструкций. Вспененный состав используется для утепления и строительства перегородок помещений.

Минусы ячеистого бетона

Но не стоит возводить использование ячеистых бетонов в ранг особо приоритетных. Каждому современному материалу должно быть отведено свое четкое место. Так и данные бетоны – не являются абсолютно идеальными и имеют свои определенные недостатки.

В частности, строения из ячеистых бетонов требуют защиты от воздействия окружающей среды, поскольку вода и ветер, попадающие в поры могут приводить к их разрушению. Именно поэтому, если вы используете ячеистый бетон для возведения стен, то будет весьма не лишним провести наружные облицовочные работы.

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.

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

Расширение архитектурных возможностей

Применение строительной продукции из ячеистых бетонов существенно расширяет возможности проектирования и строительства сооружений самых различных конфигураций.

Мелкие стеновые блоки, плиты перекрытия и покрытия, плиты для перегородок, внутренние и внешние стеновые панели производят по технологии резки, а не формования, которая применяется для кирпича и обычных бетонных блоков. Это значительно облегчает работу по индивидуальным проектам и позволяет добиваться очень малых отклонений по геометрическим размерам. Архитектору достаточно точно рассчитать все размерные параметры, по которым и будут изготовлены изделия из ячеистых бетонов.

По скорости стройка из газобетонных блоков сравнима с возведением сборного деревянного коттеджа.

Одна из главных особенностей ячеистых бетонов — малый вес — играет большую роль при устройстве фундамента, который для домов из легких бетонов сооружается не столь основательным и тяжелым, как для кирпичных зданий.

Использование в строительстве изделий из ячеистых бетонов — перспективное, быстро развивающееся направление, в котором используются новейшие технологии, например, армирование фиброволокном.

Достоинства и недостатки

Одной из особенностей указанного материала является то, что он требует обязательной защиты от действия окружающей среды. Это объясняется тем, что в материале имеется много маленьких пустот, куда попадает влага, что вызывает постепенное разрушение здания. После возведения стен их необходимо либо штукатурить, либо окрашивать или облицовывать. Хотя некоторые производители и утверждают, что этот материал не требует защиты, лучше всего его облицевать, и тогда можете быть уверены, что он прослужит не меньше 100 лет.

Чтобы защитить стены из ячеистого бетона, используются только легкие фасадные материалы. Многие люди совершают огромную ошибку, обкладывая такое здание кирпичом. Это сводит на нет все преимущества, которые имеет пенобетон или газобетон. Объясняется данный факт тем, что кирпич имеет низкую аэропроницаемость и не будет давать воздуху циркулировать. Воздух будет отражаться от кирпичной кладки, что со временем приведет к повышению влажности и появлению грибка и плесени.

Достоинства пористого композита

Блоки из ячеистого бетона обладают множеством положительных свойств. Основные плюсы:

• Способность проводить тепло. По теплопроводности материал близок к древесине, но отсутствует ограничение на ширину возводимых стен. При толщине стен, построенных из композитов, соответствующих размерам кирпичной кладки, обеспечивается благоприятный тепловой режим помещения. Целостность, однородность конструкции здания обусловлена отсутствием потребности в специальных утеплителях. Это актуально для постройки частных объектов, где застройщик заинтересован экономить тепло и, естественно, материальные ресурсы.
• Экономичность. Незначительный вес пористого изделия, которое легче кирпича, позволяет минимизировать расходы на строительно-монтажные мероприятия и обустройство фундамента. Композит не требует дополнительного утепления, а применение специальных клеящих составов позволяет достичь экономии при кладке.

Достоинства ячеистого бетона

• Возможность пропускать насыщенный паром влажный воздух. С возрастанием коэффициента паропроницаемости улучшается микроклимат. Помещение из пористого бетона обеспечивает комфорт зимой и прохладу летом. Вентилируемость постройки снижает вероятность образования плесени, грибка.
• Устойчивость к воспламенению. Ячеистые блоки обладают высокой огнестойкостью, чем отличаются от древесины. Отпадает необходимость в дополнительной защите от воспламенения. Материал применяют как огнеупор.
• Увеличенная точность геометрических размеров. Допуски составляют ± 2 миллиметра, что позволяет выполнять минимальную толщину кладочного шва, уменьшить расход клеевой смеси, увеличить тепловую изоляцию стен.

Сравнение с кирпичом и древесиной

Положительные эксплуатационные характеристики блоков из ячеистого бетона позволяют успешно конкурировать с древесиной и камнем. Рассмотрим особенности материалов:

• Обрабатываемость. В блок легко забиваются гвозди, он поддается обработке рубанком, быстро распиливается ножовкой.
• Масса. В отличие от тяжелого кирпича, ячеистые блоки более легкие. Это обеспечивает возможность использовать изделия увеличенных размеров и значительно сократить потребление материала для соединительных швов. Небольшой вес позволяет достичь экономии при транспортировке композитов на строительную площадку. Возводить постройки, используя пористые составы, удобно на грунтах, обладающих низкой несущей способностью и использовать для зданий легкие, менее массивные столбчатые фундаменты

Таблица сравнения теплопроводности ячеистого бетона с кирпичом и древесиной

• Воспламеняемость. Композит огнестоек, чем выгодно превосходит древесину.
• Способность проводить тепло. Благодаря высокой пористости лидирует вспененный состав, который обладает низкой теплопроводностью, и по своим характеристикам похож на древесину.
• Морозоустойчивость. Особенности структуры пористого бетона и кирпича позволяют им сохранять свои свойства на протяжении 100 циклов замораживания.
• Прочность. Пористый композит достаточно твердый, но менее прочен по сравнению с кирпичом, что связано со структурой. Приняв решение – возвести здание с перекрытием из тяжелых плит, применяйте для несущих конструкций кирпич, выдерживающий увеличенную нагрузку на единицу площади.
• Способность поглощать влагу. Коэффициент водопоглощения характеризует объем воды, который может впитать материал. Кирпич может поглощать влагу в объеме 8-12% массы. Он превосходит ячеистые составы, обладающие водопоглощением до 20%, а древесине с ними, вообще, сложно конкурировать.

Проанализировав параметры, сложно уверенно определить, что предпочтительнее использовать для строительства здания: пористые составы или обычный кирпич. Понятно, что у древесины область применения ограничена. Материалы имеют свои достоинства и недостатки, которые необходимо учитывать, выбирая сырье для постройки.

Размеры

Блоки стеновые из ячеистого бетона производятся на основе марок раствора М20 – M50, отличающегося прочностью на сжатие. При толщине 150-400 мм его ширина составляет 200-500 мм, а длина варьируется 400-600 мм.

Перегородчатые блоки изготавливаются из смеси марки М500. При постоянной ширине 400 мм, толщина составляет 100-150 мм, а длина –300-600 мм. Широкая номенклатура выпускаемых изделий позволяет применять элементы при решении строительных задач различного уровня сложности.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...