Что такое неавтоклавный газобетон, его свойства и производство

Главная |Блоки и перекрытия |Что лучше неавтоклавный или автоклавный газобетон?

Дата: 30 сентября 2018

Коментариев: 0

С увеличением темпов строительных мероприятий неавтоклавный газобетон приобрёл популярность среди строителей. Рост потребности в материалах для строительства требует наращивания объемов производства, изменения технологий.

В строительстве распространена профессиональная терминология, связанная с видами сырья. Известен автоклавный и неавтоклавный способ производства. Каковы их особенности?

Апробированный технологический процесс предусматривал получение продукции автоклавным способом. Это сужало сферу применения полученной бетонной массы, позволяло изготавливать только стандартные элементы – перемычки, блоки. Методы изготовления усовершенствовались. Результат – получение сырья, изготовленного без автоклавирования. Это расширило область использования, позволило его применять при строительстве конструкций монолитного типа.

Широкая номенклатура продаваемых стройматериалов позволяет выбирать бетон, наиболее пригодный для конкретных условий

Отличительные черты

Разберемся, каково основное отличие автоклавного газобетона от неавтоклавного? Это – условия затвердевания бетонного раствора. Они подразделяются на следующие виды:

  • искусственные, при которых ход твердения бетонной смеси осуществляется под давлением, превышающим атмосферное, при повышенной концентрации насыщенных паров;
  • натуральные, затвердевающие естественным образом, с применением электрического подогрева или при атмосферном давлении, насыщаясь паром.

Неавтоклавный газобетон отличается от автоклавного особенностями технологии изготовления. Его можно достаточно просто получить без применения автоклавов. Это несложный метод, осуществляемый на заводе или полигоне. Для этого смесь, состоящую из извести, цемента, гипса, алюминиевой пудры, разливают по специальным формам. Она затвердевает при обычных условиях. Этот метод изготовления уменьшает затраты электрической энергии. Операция не требует специального оборудования. Полученный блок разрезают на готовые фрагменты.

Газобетон автоклавный производится путем автоклавирования. Это является сложной операцией, требующей поддержания давления пара 12 атмосфер и температуры до 200⁰ С, при которых газобетон «закаляется» и приобретает эксплуатационные характеристики. Благодаря высокой прочности, долговечности, газобетон автоклавный широко распространён при возведении различных объектов: дачных домиков, гаражей, коттеджей. Не являются исключением офисы, высотные здания, промышленные объекты.

Газобетоны представляют собой бетон с равномерно распределенными в нем воздушными или газовыми порами

Автоклавный и неавтоклавный газобетон

Рассматривать сущность газобетона, нужно начинать с ответа на главный вопрос: автоклавный газобетон — что это такое? Его даже сложно отнести к семейству бетонов из – за его сущности. Ведь бетон – это композитный материал, в котором прочность при сжатии обеспечивается прочностью заполнителей. Постоянство форм и прочность при растяжении гарантируется характеристиками вяжущего и адгезией между цементом и заполнителем.

Автоклавный газобетон (АГБ) – искусственно синтезированный минерал гидрокарбонат кальция. Он самый однородный минеральный стройматериал. Это обеспечивается за счет дополнительной обработки в специальных установках. Весь процесс происходит за счет выделяемого газа, который и образовывает ячеистую структуру.

Неавтоклавный газобетон (НГБ) по сути – пенобетон с добавлением небольшого количества газообразователя, лишенный последней производственной стадии. Из-за чего появляются существенные отличия между двумя видами ячеистого материала. Самое важное – неавтоклавный газобетон не является искусственным минералом, и относится к разновидностям бетонов. Остальная разница отражается в характеристиках материалов.

Как улучшают свойства?

Характеристики состава, произведенного без пропаривания в емкостях, повышают следующим образом:

  • Добавляют модифицирующие компоненты – микрокремнезем, полуводный гипс.
  • Ускоряют твердение путем введения хлорида кальция.
  • Приближают прочность к параметрам искусственного материала. Для этого вводятся дисперсно-армирующие волокна природного происхождения – базальтовое волокно, асбест, а также искусственного характера – стекловолокно или полимерные компоненты.
  • Упрочняют путем введения кислой золы общим объемом – 10% массы цемента.

Естественным образом затвердевший раствор имеет высокие теплоизоляционные свойства. Полученные из него блоки по качественным характеристикам не уступают традиционно произведенным, затвердевающим в автоклавах.

Автоклавы в пищевой промышленности

См. также: Скороварка

Автоклавный способ приготовления пищи — это метод приготовления продуктов в герметичном сосуде или в автоклаве, не позволяющем воздуху или жидкости покидать ёмкость, находящуюся под высоким давлением. Поскольку при увеличении давления точка кипения жидкости смещается вверх, температура жидкости внутри системы может быть повышена до 100 °C. При этом жидкость не достигает точки кипения. Большинство кулинарных систем высокого давления работают при рабочем давлении 1.5 — 1.9 атмосферы. При таком давлении температура кипения воды поднимается до 125 °C. Повышенная температура позволяет приготовить продукт несоизмеримо быстрее стандартного способа.

Например, порезанная свежая капуста готовится в течение одной минуты. Свежие зелёные бобы или небольшие картофелины готовятся около пяти минут, а целая курица до 3 кг — около 20 минут. Другое преимущество автоклавного способа приготовления пищи — достижение эффекта тушения и медленного кипения продукта за очень короткий срок.

В настоящее время небольшие установки используют альпинисты, для того чтобы вскипятить воду на больших высотах. Высоко в горах вода выкипает, не достигая температуры 100 °C, что препятствует правильному приготовлению пищи и нормальной тепловой обработке продуктов, как писал Чарльз Дарвин в «Путешествии на Бигле».

Автоклавный способ приготовления пищи считался очень взрывоопасным. Современные автоклавные кулинарные системы оснащаются различными механизмами защиты — специальными замками, клапанами, системами автоматического отключения и т. п.

Принцип работы системы

При обычных условиях нагрев жидкости выше точки кипения невозможен. Как только температура воды достигает 100 °C, вода становится паром и уходит из зоны нагрева. Интенсивное образование пара в ёмкости с жидкостью и называется кипением. Если вода кипятится долго, то она переходит в пар полностью.

Когда вода кипятится в автоклаве, повышается температура кипения. Это происходит так: по мере того, как температура воды приближается к 100 °C, испарение воды усиливается. Водяной пар, являясь, по сути, газом, создаёт в автоклаве избыточное давление, что приводит к уменьшению дальнейшего испарения, и в итоге давление поднимается настолько, что кипение останавливается, и нагретая выше 100 °C вода продолжает оставаться жидкой. Чем выше температура, тем выше давление в системе. Более высокое тепло, да ещё и при повышенном давлении, оказывает более мощный эффект как на приготовление продуктов, так и на разрушение микроорганизмов.

Подобный процесс легко достижим при приготовлении твёрдых непещеристых продуктов. В случае приготовления губкообразных, пещеристых продуктов, следует выбирать систему с глубоким вакуумированием ёмкости. Остаточное содержание газов может способствовать защите бактерий от разрушения, создавая термоизоляцию для их оболочек.

Существуют автоклавы, которые используют фракционное вакуумирование, которое удаляет газы в несколько циклов, обеспечивая 100 % проникновение тепла в процессе стерилизации и гомогенизации продукта.

Питательные вещества

Поскольку пища готовится без интенсивного испарения и быстрее обычного, в автоклаве из продуктов вываривается существено меньше жидкости, витаминов, минералов, солей и прочих веществ.

Технологические особенности, свойства

В результате химической реакции алюминиевой пудры со щёлочью, способствующей газообразованию, получают синтетический газонаполненный композит. Равномерно распределенная пористая структура образуется пузырьками водорода. Добиться улучшения прочностных характеристик можно добавлением модификаторов. Имеются реагенты, ускоряющие ход затвердевания. Специалисты считают, что с применением композита уменьшаются затраты на строительство от 10 до 20%. Это зависит от доли смеси среди общей номенклатуры применяемых позиций. Немаловажны энергосберегающие показатели, достигаемые при использовании.

Неавтоклавный газобетон созревает в естественных условиях или при определенном воздействии температуры и влаги, но при нормальном атмосферном давлении

Если произвести сравнение с широко применяемым кирпичом, то натуральный бетон, снижает потребность в энергоресурсах. При эксплуатации построенных из него объектов на 20-25% снижаются энергозатраты.

Неспециализированные сведения

Многие люди уверены в том, что газобетон – это современный материал. Но,в действительности он был запатентован в первый раз еще в 1889 г. в Праге неким изобретателем Гофманом. Он придумал изготавливать материал на базе газа, получаемого в следствии химической реакции между соляной кислотой и бикарбонатом натрия.

В Голландии в начале прошлого века была запатентована технология изготовление газобетона с применением дрожжей. Мало позднее в Германии внесли предложение использовать в качестве газообразующего вещества железную пудру.

Фактически современная технология изготовления пористого бетона была создана в Швейцарии изобретателем Эриксоном в 1923 г. Уже в 1925 году было налажено производство неавтоклавного газобетона как стройматериала. Весьма скоро его производство появилось и во многих других государствах.

В то время материал приготавливали на базе портландцемента, а мало позднее стали использовать и вяжущие на базе зол и шлаков. Изначально материал был придуман как утепляющий, но уже в 30-х годах удалось взять и конструкционный газобетон. Его использовали для ограждающих конструкций в малоэтажных зданиях.

Так, материал сложно назвать совсем новым, поскольку он прошел уже достаточную и в полной мере успешную диагностику временем.Само собой разумеется, на сегодня применяют современное технологическое оборудование для производства неавтоклавного газобетона, с новыми видами тепловлажностной обработки. Помимо этого, подобраны самые оптимальные составы, что существенно повысило уровень качества изделия.

Сложности выбора

Какой же состав лучше? Имеются три принципиальных момента, связанные с особенностями бетонных растворов. Рассмотрим подробнее:

  • Первый – величина усадки бетонных составов.
    Натуральная смесь, затвердевающая естественным образом, имеет увеличенную усадку, составляющую 2-3 миллиметра на метр глубины заливки. Значительно меньше усаживается газобетон автоклавный. Уменьшение слоя составляет 0,3 мм/м. Это не влияет на качество возведения монолитных объектов. В ходе затвердевания и усадки под воздействием своего веса раствор растекается, что компенсирует изменение линейных размеров. Этот минус проявляется при производстве сборных конструкций.
  • Следующий фактор – время, необходимое для отвердения.
    У обычного материала для приобретения необходимых прочностных свойств требуется больше времени.
  • Немаловажны прочностные факторы.
    Технология автоклавирования способствуют образованию специального минерала – тоберморита, который увеличивает прочность. Данное вещество не образуется в ходе традиционного способа. Это ограничивает область использования композита, затвердевающего естественным путем. Сфера применения – конструкции, функционирующие при незначительных нагрузках.

Определить, чем отличается каждый из видов бетонов, можно, рассмотрев автоклавирование.

Неавтоклавный газобетон имеет большое количество пор диаметром до 3 мм, равномерно распределенных по его объему

Вывод

Без оглядки на то, что полученный неавтоклавным способом газобетон появился довольно давно, благодаря постоянному совершенствованию технологии его изготовления, он может принимать во внимание в полной мере современным материалом. Во многих случаях его применение есть более целесообразным, чем использование автоклавного газобетона. Но, в случае если ответственна большая прочность материала, то автоклавный более предпочтителен.

Из видео в данной статье вы имеете возможность взять дополнительную данные по данной теме.

Особенности производства

Автоклавирование – операция пропаривания бетонного состава в специальных металлических емкостях, называемых автоклавами. Бетонный раствор при заданных параметрах (температура, давление) приобретает высокие прочностные свойства, которые невозможно достичь обычным путем. Такая обработка не только сокращает время затвердевания смеси. Основная особенность – изменения на уровне молекул. Результат – состав приобретает уникальные прочностные характеристики. Произведенный в автоклаве газобетон является синтезированным. Это искусственным образом полученный камень. Он отличается от цементно-песчаного бетона, который твердеет пористым.

Полученные различным путем изделия обладают своими эксплуатационными характеристиками, составом, физико-техническими параметрами.

Основные показатели произведенного бетона достаточно высокие. Особенности изготовления, параметры регламентированы различными нормативными документами. Инновационные технологические методики, применяемые европейцами, постепенно заменяют недостаточно эффективные, устаревшие методы производства.

Где применяют?


Благодаря сравнительно небольшому весу и прочности, строительный материал применяется в зонах с сейсмической активностью. Автоклавный газобетон используется при изготовлении армированных плит перекрытия, несущих стен, межкомнатных перегородок, в качестве средства теплоизоляции здания. В районах с повышенной сейсмической активностью этот материал применяется в строительстве — ячеистая, пористая структура обеспечивает устойчивость для сооружений. Сравнительно малый вес и высокая прочность снижают нагрузки, которые испытывают строения под воздействием землетрясения.

Газобетонный материал поддается дополнительной обработке — его можно распилить, при подгонке элементов его строгают, в него с легкостью забиваются гвозди или монтажные скобы. При использовании таких блоков нужно знать, что со временем они становятся более тверже. Благодаря высокому уровню кристаллизации, сооружения из автоклавного бетона дают малую усадку. Срок использования газосиликата — более 100 лет.

Важные детали

Рассмотрим, чем отличается каждый из материалов. Сферу применения определяют:

  • Качество.
    Синтезированный продукт выпускается на крупных предприятиях. Он транспортируется на строительную площадку готовыми блоками. Невозможно кустарным путем изготовить этот газовый бетон. Множество параметров контролируется при его изготовлении. Предприятия, оснащенные автоклавами, имеют высокий коэффициент автоматизации, составляющий 95%. Человеческий фактор практически не влияет на производство. Качество подтверждается сертификатами соответствия. Натуральные составы не требуют серьезных капиталовложений, отличаются небольшой ценой.
  • Прочностные факторы.
    Ячеистые композиты отличаются плотностью, классом прочности. При равной плотности обычные изделия проигрывают по физическим характеристикам и прочности.
  • Крепежные свойства.
    Синтезированный композит позволяет закреплять тяжёлое оборудование: системы вентиляции, кондиционеры, нагреватели. Для этого применяют анкерное крепление распорного типа.
  • Стабильная плотность.
    Газообразование по автоклавной методике происходит во всей среде. Одновременно смесь твердеет, поры однородно распределяются по объему. Формирование блоков из полученных смесей осуществляется путем разрезания затвердевшего массива. Это является гарантией качества блоков. При производстве естественно твердеющих бетонов в раствор вводится пена с газообразователями. В ходе смешивания происходит всплывание легких компонентов, оседание тяжёлых наполнителей. Возникает неравномерность распределения полостей. Плотность разных блоков отличается. Стабильность показателей связана с однородностью, что влияет на прочность.
  • Экологичность.
    Полностью безопасным для окружающих является синтетический газовый состав. Это влияет на микроклимат здания, благоприятный для проживания. Применяемые минеральные компоненты не гниют. Это обеспечивает невозможность образования плесени, грибков. Снижение экологичности пенобетона обусловлено применением отходов производства щебня, местного песка, химических наполнителей. Это отрицательно влияет на микроклимат помещения.
  • Соблюдение размеров.
    Стандартами регламентированы отклонения длины, ширины, толщины блоков, полученных в автоклавах. Значение допусков не превышают 3 миллиметров. Естественно твердеющие бетонные изделия отличаются большим отклонением размеров – до 5 мм. Допуски геометрии блочков ухудшают кладку: требуется больше раствора, возрастает трудоемкость, увеличиваются расходы.

Неавтоклавный бетон после затвердения разрезается на блоки стандартных размеров

  • Теплоизоляционные характеристики.
    Способность материала сохранять тепло помещения связана с его плотностью. Область применения влияет на потребность в элементах для несущих стен и внутренних перегородок. Более высокими показателями тепловой защиты обладает продукт из автоклавов, который при меньшей толщине стен обеспечивает необходимую теплоизоляцию.

Характеристика

Материал негорюч, долговечен (до 150 лет). Во время длительной эксплуатации практически не дает усадки (0,5 мм/м). Пористый искусственный камень поглощает звуки и не образует эхо в помещении. Блоки автоклавного пенобетона, полученные нарезанием массива, отличаются абсолютно четкими геометрическими формами, что соответствует ГОСТу. Производство пенобетона использует экологически чистые материалы, поэтому другое название камня — биоблоки. Другие важные свойства приведены в таблице:

ПараметрВеличин
Плотность, D400—700 кг/м3
Морозоустойчивость, F150 циклов
Паропроницаемость0,18
ПрочностьВ2,5-В5
Теплопроводность0,15 Вт/мС
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: