Ячеистый бетон и его характеристики

Содержание:

Классификация материала

Формы выпуска

Особенности газосиликата и газобетона

Особенности пеносиликата и пенобетона

Основные свойства материала

Технология изготовления материала

Строительство домов из ячеистого бетона

Ячеистый бетон представляет собой конструкционный, теплоизоляционный или теплоизоляционно-конструкционный материал из минерального вяжущего. Изделия из такого материала являются легкими бетонами, обладают плотностью 200-1200 кг/м³ и содержат много искусственных пор размером около 0,5-2 мм. Поры изолированы между собой тонкими стенками из цементного раствора.

Классификация материала

Классифицируются ячеистые бетоны по методу получения пор на пенобетоны и газобетоны. Пористость можно получать при испарении большого объема вовлеченной воды.
По типу вяжущего, можно получить следующие материалы:

• газобетон и пенобетон (на основе цемента);
• газосиликат и пеносиликат (на основании известкового вяжущего);
• газогипс и пеногипс (на основании гипсового вяжущего);
• газомагнезит и пеномагнезит (на основании магнезиального вяжущего).

В основном используется название «газобетон» и «пенобетон», обозначающее силикатобетоны и ячеистые бетоны независимо от вяжущего. В роли мелкого заполнителя может быть доменные шлаки, зола Уноса ил кварцевый песок. Иногда может быть крупный заполнитель (перлит, шлаковая пемза, вермикулит, керамзит и др.).

По типу твердения ячеистые бетоны делятся на материалы с искусственным и естественным твердением. Бетоны с естественным твердением накапливают прочность при хранении в стандартных климатических условиях, а для материалов с искусственным твердением прочность набирается обработкой водяным паром. Независимо от требований, предъявляемых к несущей способности бетонов, они могут быть неармированными и армированными.

По назначению ячеистые бетоны делятся на следующие виды:

• теплоизоляционные (общая пористость превышает 75 %, средняя плотность в сухом виде равна не более 500 кг/м³;
• конструктивные (объем пор равен 40-55 %, плотность 900-1200 м³;
• конструктивно-теплоизоляционные (плотность равна 500-900 кг/м³).По методу порообразования, различают:
• Пенобетон (образуется с использованием поверхностно-активных веществ, которые формируют стойкую техническую пену, добавляемую в смесь воды и твердых компонентов).
• Газобетон (ячейки образуются при выделении газа в смесь из воды и твердых компонентов).
• Легкий аэрированный бетон (мелкопористая структура делается в аэросмесителе турбулентного действия).
• Используемые материалы.
• Для цементных бетонов вяжущим является портландцемент. Бесцементные материалы (пено- и газосиликат) автоклавного твердения производятся с молотой негашеной известью. Вяжущее применяется вместе с кремнеземистым веществом из двуоксида кремния.
• Кремнеземистый компонент (зола-унос ТЭС, мелкий кварцевый песок и доменный шлак) снижает усадку материала, затраты вяжущего и увеличивают качество материала. Обычно кварцевый песок дробится.

Формы выпуска

Выпускается в следующих изделиях:

• панели перекрытий и покрытий;
• стеновые блоки, камни для внутренних и внешних стен;
• блоки U-типовые и арочные;
• теплоизоляционные перегородки;
• плиты для кровель на промышленных объектах.

Использование ячеистых бетонов и подобных изделий в строительстве началось с 1920 года. В изготовлении газосиликатбетона применяются известково-кварцевые смеси. В основу газобетона входит портландцемент, его виды, вода или мелкий кварцевый песок. В приготовлении пенобетона используется парогенератор, растворосмеситель для производства раствора из молотого кварцевого песка, портландцемента и воды.

Особенности газосиликата и газобетона

Газобетон производят при смешивании портландцемента, газообразователя и кремнезистого компонента. По химическим реакциям, газообразователи бывают следующих видов:

• разлагающиеся с газовыделением;
• химически взаимодействующие с вяжущим;
• взаимодействующие друг с другом и выделяющие газ при обменных реакциях.

В основном газообразователем является алюминиевая пудра, реагирующая на гидрат окиси кальция и выделяющая кислород.

На основании литьевой технологии, изделия отливаются в отдельных формах с использованием текучих смесей, состоящих из 50-60 % воды от объема сухих ингредиентов. При изготовлении газобетона применяется вяжущее, вода и песчаный шлам. Все компоненты дозируются, попадают в газобетоносмеситель и перемешиваются. После этого в раствор добавляется водная суспензия алюминиевой пудры. Газобетонный раствор заливается в формы из металла. После схватывания раствора, его излишки срезаются проволокой. Чтобы повысить скорость схватывания и газообразования, используют «горячие» при температуре 40º. Теплообработку бетона выполняют в автоклавах при насыщенном водяном паре (до 200º), давлении 0,8-1,3 МПа.

Согласно вибрационной методике, при перемешивании и вспучивании в форме, на раствор действуют вибрации. Это повышает газовыделение, приобретение структурной прочности.

Резательный метод выполнения продукции из ячеистого бетона связан с формованием крупного массива. После набора прочности бетоном, массив вырезается вертикально и горизонтально на прямоугольные детали и подвергается теплообработке. Детали калибруются на фрезерном оборудовании, ведется отделка фасадных покрытий. Из готовых деталей с точными размерами собираются стеновые панели

Газосиликат производится на основании песка, воздушной извести, металлургических шлаков и золы-уноса. Такие изделия приобретают необходимую морозостойкость и прочность после автоклавной обработки.

Особенности пеносиликата и пенобетона

Пенобетон производится при смешивании отдельно приготовленной пены и раствора. Раствор получается из вяжущего (воздушной извести или цемента) кремнеземистого вещества и воды.
Пена производится в центробежных насосах или лопастных пеновзбивателях из водной смеси пенообразователей с поверхностно-активными веществами. Используются смолосапоиновый, синтетический, клееканифольный и алюмо-нафтеновый пенообразователи. Стабилизаторами пены могут быть добавки жидкого стекла, животного клея, сернокислого железа. В качестве минерализаторов применяют известь и цемент.

У газобетона есть два достоинства – высокая прочность и удобство в использовании штукатурки. По другим показателям пенобетон выигрывает, так как он имеет закрытую пористость, высокие морозостойкие и теплозащитные показатели. По сравнению с газобетоном, пенобетон не впитывает влагу.
На основании таких показателей, основная масса работ по утеплению труб, кровли, подвалов, фундаментов и внешних стен выполняется с использованием пенобетона.

Преимущества в использовании ячеистого бетона

• невысокая стоимость;
• высокие показатели теплоизоляции говорят об энергоэкономичности при эксплуатации;
• эффективные проекты строительства и низкие расходы материала;
• экономия на транспортировке, снижение необходимой грузоподъемности и сокращение трудовых затрат;
• низкий вес (по сравнению с тяжелым бетоном).

Основные свойства материала

• Легкость. Объемный вес газобетона равен 300-1200 кг/м³, вес стандартного блока равен не более 24 кг. Это снижает трудоемкость кладки, монтажные и транспортные расходы.
• Экономичность и оперативность строительства конструкций. Крупные размеры и малый вес блока повышают скорость строительных работ. При этом снижаются трудозатраты, расход сцепляющих компонентов (раствора или клея). Соответственно, снижается стоимость строительного объекта.
• Экологичность. В составе современного пенобетона находится песок, цемент пенообразователь и вода. Материал не выделяет вредных веществ и гарантирует безопасность изделий для здоровья человека. Радиационный фон материала не превышает 9-11 мкр/ч. Он дышит и регулирует уровень влажности в помещении.
• Низкая теплопроводность. Стены из ячеистого бетона соответствуют нормам СНиП по сопротивляемости теплопередаче зданий. Коэффициент теплопроводности сухого бетона равен 0,12 Вт/мºC.
• Пожаробезопасность. При производстве пенобетона применяются природные минералы, поэтому отсутствует опасность возгорания. Пенобетон устойчив к одностороннему воздействию пламени в течение 3-7 часов. Материал может защищать металлоконструкции от прямого действия пламени. Он морозоустойчив (имеются резервные поры, куда вытесняется вода и лед) и не разрушается.
• Звукоизоляция. Пористая структура пенобетона повышает звукоизоляционные показатели в 10 раз (по сравнению с кирпичной кладкой).
• Конструкционность. Совершенствование технологических процессов, точность резки позволяет выпускать большое разнообразие изделий. В основном производятся блоки, перемычки, плиты покрытий под рулонную кровлю и перекрытий, U-образные блоки для опалубки.
• Морозостойкость и водопоглощение зависят от степени и характера пористости бетона, а также плотности перегородок между порами. Чтобы снизить водопоглощение и увеличить морозостойкость, ячеистая структура создается с замкнутыми порами. Выделяют следующие марки материала по морозостойкости: F25, F15, F30, F35, F100, F75.
• Теплоизоляционные свойства. Воздух, заключенный в поры ячеистого бетона, повышает теплоизоляционные показатели.
• Обрабатываемость. Ячеистый бетон легко режется, пилится, сверлится. Благодаря простой обработке становится возможным выполнение разнообразных конструкций, прорезка каналов и отверстий для труб, розеток и кабелей.
• Влагопроницаемость. Замкнутые поры ячеистого бетона снижают водопоглощение.
• Экономичность. 

Технология изготовления материала

Ячеистые бетоны – это разновидность легкого бетона, получаемые при твердении вспученной пенообразователем смеси кремнеземистого компонента, воды и вяжущего. При вспучивании возникает «ячеистая» структура с равномерно размещенными воздушными порами.
Пористость материала регулируется при производстве, что позволяет получать бетоны с разным назначением и плотностью. Ячеистые бетоны подразделяются на следующие группы:

• теплоизоляционные типы, плотность которых в сухом состоянии не превышает 500 кг/м3;
• конструкционные (900-1200 кг/м3);
• конструкционно-теплоизоляционные (500-900 кг/м3).

Строительство домов из ячеистого бетона

Для частного строителя оптимальным и удобным вариантом станет использование ячеистого бетона в сооружении загородных домов площадью около 200 м2 для постоянного проживания.
Главным показателем такого материала является достаточно низкая прочность на излом. Поэтому объекты из ячеистого бетона нуждаются в строительстве монолитного ленточного основания или цокольного этажа с использованием тяжелого бетона, что требует большие затраты. Сооружать дорогое и мощное основание для небольшого дома невыгодно, но экономить при этом нельзя.

Кладку блоков на фундамент желательно начинать с углов объекта и вести рядами по периметру. Высота рядов отслеживается натянутым шнуром-причалкой, уровнями, отвесами.

Перед началом укладки стен проверяется уровень горизонтальности основания и проводится выравнивание. После этого обеспечивается надежная гидроизоляция путем укладки рулонного гидроизоляционного материала, нанесения битумно-полимерной или цементно-полимерной мастики.

После монтажа первого ряда поверхность необходимо выровнять и не допускать наличие выпуклых частей, неровностей. Для расширения жилой площади, ограждающие конструкции и блоки можно укладывать со смещением, но при этом выступ за фундамент не должен превышать 1/3 блока.

Особенностью материала является потребность в защите от негативного воздействия природных факторов. Поэтому стеновую кладку необходимо штукатурить, облицовывать или обрабатывать специальными реагентами.

Для защиты должны применяться легкие фасадные стройматериалы. Не желательно обкладывать внешнюю часть стены из ячеистого бетона кирпичом, так как полезные свойства ячеистого бетона снизятся.

Возможностей для внутренней и внешней отделки кладки много. Оптимальным и бюджетным вариантом является шпаклевание выбоин и подчищение клеевых потеков. Чтобы придать большую декоративность, нужно в процессе строительства снимать с ребер внешней стороны блоков фаски.

Кладку можно подчистить и покрыть фасадной краской.
Более дорогие варианты отделки – это облицовка или штукатурка. Но при этом штукатурки не должны препятствовать «дыханию» стен. При облицовке должен быть создан воздушный зазор. Внутреннюю часть стен можно покрыть штукатуркой и покрасить. Лучшим вариантом станет отделка гипсокартоном, покраска, оклейка обоями.