Ячеистые бетоны – особенности материала и применение в строительстве

Сегодня строительный рынок предлагает множество материалов, успешно заменяющих кирпич. И один из них — ячеистый бетон, основными представителями которого являются газо- и пенобетоны автоклавного и неавтоклавного производства, газосиликаты, сланцезольные газобетоны, пенополистирол- и поризованные бетоны.

Блоки из ячеистого бетона
Блоки из ячеистого бетона отличаются высокой прочностью и малым весом.

Пористая структура всех материалов формируется за счет газообразования и смешения основного конструкционного сырья на основе вяжущего минерального вещества с пеной, насыщенной воздухом. При подобной технологии производства получается легкий и прочный материал, который может применяться в качестве элементов для возведения стен или теплоизоляции.

Ячеистые бетоны, их состав и свойства

Название ячеистый бетон объединяет группу материалов, обладающих пористой структурой, похожими свойствами и относящихся к разновидности легких бетонов. Получают материал из смеси, состав которой состоит из вяжущего материала (портландцемента, негашеной извести), воды и кремнеземистого компонента, в качестве которого применяют кварцевый молотый песок, измельченный гранулированный доменный шлак, тонкодисперсную золу уноса. Затвердение вспученной с помощью добавления пенообразователя смеси происходит либо естественным путем, либо в автоклавах.

Производство пено- и газобетона предусматривает применение в качестве вяжущего материала цемент, если используют известь, то на выходе получают пенно- и газосиликаты.

Кварцевый песок обязательно измельчают, увеличивая удельную поверхность кремнеземистого ингредиента и его химическую активность. Процесс производства позволяет регулировать пористость материала и его объемную массу.

К основным строительным характеристикам ячеистого бетона относятся:

  • средняя плотность;
  • прочностные показатели;
  • теплопроводность.

Они зависят от характеристики пористой структуры: средней и максимальной величины ячеек, их формы, показателей толщины перегородок между порами.

Разновидности стройматериала

Классифицируется ячеистый бетон по таким двум направлениям:

  • Плотность и теплопроводность: Конструкционный. Служит для возведения несущих конструкций в малоэтажных помещениях.
  • Конструкционно-теплоизоляционный. Эта разновидность используется для сооружения внутренних несущих стен и перестенок.
  • Теплоизоляционный. В связи с низкой плотностью, материал годится только для утепления стен. Средняя плотность ячеистого бетона такого типа составляет 200—600 кг/куб. м.
  • Способ твердения:
      Автоклавный. Воздействие высокой температурой и давлением, которое создает пар, делает материал прочным уже после первого цикла обработки.
  • Естественного твердения. Смесь компонентов заливается в формы, а после схвачивания застывает естественным путем.
  • Пропаренный. Сырье для готовых блоков помещается в формы, на которые воздействует пар под давлением 0,7 атм. Полное застывание длится сутки.
  • Изделия неавтоклавного производства имеют меньшую прочность и более длительный срок затвердения.

    Виды ячеистого бетона на основе цемента

    В зависимости от технологии изготовления различают две основные категории ячеистого материала: пено- и газобетон. В базовую основу обоих типов бетона включены одинаковые компоненты: цемент, песок, вода. В полученную исходную смесь для образования пористой структуры в обязательном порядке добавляется элемент, служащий пенообразователем. Благодаря этой добавке в цементно-песчаном растворе образуются воздушные капсулы, которые и формируют поры (ячейки). Но далее технологический процесс производства пенобетона и газобетона разнится.

    Пенобетон относится к материалам естественного твердения. Блоки из этого сорта ячеистого бетона получают двумя способами:

    • формованием, когда готовую массу разливают в предварительно заготовленные специальные формы, оснащенные перегородками;
    • распиловкой массива пенобетона в соответствии с требуемым типоразмером блоков.

    Выпускается также армированный вариант пеноблоков, которые превышают по прочности другие аналоги благодаря добавлению в исходную смесь полипропиленовой фибры.

    По плотности блочный материал из пенобетона разделяют на три группы: теплоизоляционные, конструктивно- теплоизоляционные и конструктивные.

    Процесс изготовления газобетона предусматривает затвердение поризованной массы, куда входит песок, цемент (часто присутствует также известь) с добавлением воды и алюминиевого порошка. Когда компоненты смешиваются, происходит образование пузырьков водорода, в результате чего в значительной мере увеличивается объем смеси.

    Завершение структурообразования и набор прочности газобетона происходит в автоклавах, где материал застывает. Температурная обработка проводится, учитывая массивность изделий. Чтобы избежать образования трещин, технологический процесс предусматривает плавное увеличение и снижение температуры и давления.

    Блоки из ячеистого бетона обладают:

    • высокими показателями теплосбережения;
    • легкостью и быстротой возведения объекта;
    • хорошей звукоизоляцией;
    • пожаробезопасностью, обусловленной высокой степенью огнестойкости;
    • небольшим весом;
    • экологичностью;
    • невысокой стоимостью материала.

    Если же сравнивать пенобетонные блоки с газобетономи, то пенобетон уступает своему аналогу в таких параметрах, как прочность и точность геометрических форм.

    Метод отвердевания и заполнители

    Методика производства и отвердевания ячеистого бетона регламентируется ГОСТом 21520-89. Существует 2 основных метода производства — автоклавный и неавтоклавный. В первом случае продукт производства называется газобетон, во втором — пенобетон.


    Технология производства газобетона

    Газобетон чаще применяют как конструкционный, он имеет большую плотность и прочность. Пенобетон — как теплоизоляционный. У него более крупные поры, с большим количеством воздуха.

    Специфика производства газобетона подразумевает введение в почти готовую смесь газообразователя — мелкодисперсного алюминиевого порошка. Он вступает в реакцию с известью, в результате чего выделяется большое количество водорода. Объем бетонной массы увеличивается в 5 раз, она приобретает губчатую структуру.

    После этого взвесь помещают в автоклав (герметично закрытую камеру), где она отвердевает при давлении в 0,8—1,2 МПа и температуре 175—200 градусов Цельсия.

    Производство пенобетона проще. В раствор вводят заранее вспененную массу, после чего размешивают и тщательно взбивают в миксерной установке. Вещество отвердевает при нормальных условиях. В результате оно приобретает повышенную легкость из-за более крупных пор.


    Производство пенобетона

    В процессе изготовления пористый бетон формуется в блоки или плиты. В дальнейшем, при строительстве блоку можно придать любую форму обыкновенной пилой.

    Пеногазобетон производится на основе кварцевого песка. Если в роли заполнителя выступает зола, то это золобетон. Если в состав смеси не входит цемент — то это газо- или пеносиликат. Если в качестве заполнителя выступает шлак — то это шлакобетон.

    В состав легких ячеистых бетонов в качестве добавок может вводиться керамзит, перлит или шлаковая пемза.

    Клей для ячеистого бетона

    замес клея для кладки ячеистого бетона

    В отличие от кирпичной кладки, которая выполняется с использованием цементного раствора, для возведения коробки с применением блоков стеновых из ячеистого бетона рекомендуется пользоваться специальным клеем. Если пренебречь данным советом и класть блочный материал на традиционный раствор, то швы становятся теми «мостиками холода», которые увеличат теплопотери.

    На строительном рынке присутствует большой ассортимент сухих смесей для получения клеящего состава, предназначенного для кладки несущих стеновых конструкций и внутренних перегородок из ячеистых блоков. Приготовляют клей, четко придерживаясь пропорции, рекомендованной производителем, используя для тщательного перемешивания строительный миксер.

    Клеящую массу слоем в 2 – 3 мм наносят, придерживаясь такой последовательности: сначала на боковую поверхность блока, затем на горизонтальную. Укладывают блоки только на свеженанесенный состав. В целом процедура кладки аналогична работе с кирпичом и цементным раствором.

    Стены, выложенные из блоков с использованием клея, имеют безукоризненно прочное сцепление, получаются ровными и не требуют дополнительных работ по их выравниванию. Что касается потерь тепла, то они минимальны.

    Сфера применения

    Бетоны облегченного типа подходят как для монолита, так и для производства бетонных изделий. Ими заполняют пустоты в конструкциях, изолируют стены, оснащают дома внутренними перегородками. Применение легких бетонов в строительстве может охватывать различные сферы промышленности – их используют для опор, мостовых сооружений, проведения ремонтных работ в туннелях.

    Также материал оптимально подходит в следующих целях:

    • устройство стяжки;
    • производство стеновых панелей;
    • закладка стен;
    • огнезащита;
    • реставрация;
    • создание декора, малых архитектурных форм.

    Можно сказать, что продукт является отличным аналогом кирпича и цементно-песчаных смесей, поскольку обеспечивает достаточную прочность конструкций, снижение их толщины, устойчивость к возгоранию.

    Штукатурка для ячеистого бетона

    штукатурка стены из ячеистых блоков

    Ячеистые бетоны при всех своих достоинствах обладают серьезным недостатком: подвержены воздействию влаги, характеризуются сравнительно большой паро- и воздухопроницаемостью (в 5 – 10 раз выше, чем у тяжелых бетонов), поэтому требуют защиты поверхности стеновых конструкций. Отделка фасада отлично справляется с этой задачей и придает эстетичный внешний вид кладке из блочного стенового материала. И использовать для этого можно любые отделочные материалы:

    • облицовочный камень и кирпич;
    • затирку с минеральной краской;
    • сайдинг и вагонку
    • вентилируемый фасад.

    Однако традиционным вариантом фасадной отделки по-прежнему остается оштукатуривание. Для этой цели применяют специальные смеси, которые служат для выравнивания и оштукатуривания базовых поверхностей из ячеистого бетона. Продукт, предназначенный для наружных работ, характеризуются отличной адгезией с данными основаниями, пластичностью и стойкостью к атмосферным осадкам. Устойчивость к низким температурам обеспечивается наличием противоморозных присадок.

    Марки бетона

    Разновидности маркировки стройматериала определяются исходя из его характеристик таким образом:

    • Плотность: марки теплоизоляционного типа — D300, D350, D400, D500;
    • конструкционно-теплоизоляционные — D600, D700, D800, D900;
    • конструкционные — D1000, D100, D1200.
  • Прочность. По этому показателю выделяют такие классы:
      с учетом положения СТ СЭВ 1406 — В: 0,5, 0,75, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 5, 7,5, 10, 12,5, 15;
  • без учета стандарта М — 7, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200.
  • Морозостойкость. По этой характеристике выделяют такие марки ячеистого бетона F — 15, 25, 35, 50, 75, 100.

  • Разнообразные характеристики материала определяют вид его маркировки.

    Популярность пенно- и газобетонных блоков

    Востребованность ячеистых блоков объясняется несколькими факторами. В домах, построенных их этих материалов, создается экологически комфортная обстановка, обеспечивается необходимая тепло- и звукоизоляция жилья. Интерес к блокам объясним также быстротой и удобством возведения конструкции, ведь каждый застройщик стремится вселиться в новый дом, как можно быстрее. Не последнюю роль играет и цена материалов из ячеистого бетона, они дешевле кирпича.

    Эти факторы серьезно влияют на рост популярности частных домов из блоков независимо от регионов и климатической зоны их строительства.

    • Стеновой комплект

    По составу

    Наполнитель бетона во многом определяет его разновидность. На сегодня известно множество типов материалов, которые приготавливаются с применением самых разных добавок. Чаще всего в строительстве используют:

    • Пенобетон
      – тип ячеистого бетона, изготавливаемый с применением пенообразователя. Имеет высокую плотность, морозостойкость, способность сохранять тепло внутри здания.
    • Газобетон
      – готовится с добавлением газообразователя, обычно – мелкодисперсного алюминия. После замешивания образует массу со сливающимися порами диаметром до 4 мм.
    • Керамзитобетон
      – включает в себя керамзит и воздухововлекающие добавки. Имеет небольшой удельный вес, почти не поддается усадке, может выдерживать до 30 циклов заморозки/разморозки.
    • Силикатный бетон
      – вместо цемента в нем применяют известняк, который перемешивается с кремнеземистыми компонентами. Ингредиенты вступают в химическую реакцию и образуют гидросиликат кальция, который обеспечивает надежную связь заполнителей и раствора.
    • Опилкобетон
      – готовится с древесной стружкой и может использоваться как теплоизоляционный или конструкционно-теплоизоляционный материал.
    • Полистиролбетон
      – содержит в составе полистирольную крошку, которая наделяет готовую смесь отличными теплоизоляционными характеристиками. Область применения легких бетонов этого типа – утепление чердаков, стен, устройство стяжки.

    Легкие бетоны – универсальный материал при сооружении зданий. Его широкая классификация позволяет строителям с легкостью подобрать именно тот тип бетонной смеси, который оптимально подходит для конкретного вида работ.

    Рейтинг
    ( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: