Характеристики ячеистого бетона

Ячеистый бетон

Ячеистый бетон — это созданный искусственным способом строительный материал, основным наполнителем в котором являются поры небольшого диаметра, заполненные воздухом. За счет этого плотность снижается, теплоизоляционные качества повышаются, работать с ним становится легче. Люди, являющиеся новичками в строительстве, нередко плохо представляют, что такое ячеистый бетон.

Понятие ячеистого бетона

По своим качествам он напоминает древесину: при необходимости его обрабатывают рубанком, забивают гвозди. Прочность ниже, чем у кирпича (из-за пористой структуры), однако материал имеет другие преимущества. Небольшой (в сравнении с кирпичом) вес позволяет использовать блоки большого размера, сократить число соединительных швов, сэкономить на доставке материала к месту строительства.

Еще в прошлом веке стали изготавливать в промышленных масштабах ячеистый бетон; что это такое — материал, который имеет высокую тепло- и звукоизоляцию, экологичен, не горюч, легко режется ножовкой.

Схема стены из ячеистого бетона
Схема стены из ячеистого бетона.

Возводить постройки из ячеистого бетона можно на грунтах, отличающихся малой несущей способностью, использовать столбчатый фундамент. Часто материал применяют для производства строительных блоков, а также сэндвич-панелей, плит.

Он годится для сооружения внутренних и внешних стен, различных перегородок, в качестве утеплителя для кирпичных стен, кровли и пола. У материала бывает разная плотность, она зависит от пористости (большее количество пор увеличивает показатели тепло- и звукопроводности, при этом снижается прочность).

Существуют следующие типы материала:

  • конструкционный (плотность 600-1200 кг/м³) предназначен для несущих элементов, плит перекрытия;
  • теплоизоляционный (плотность 400-600 кг/м³) используют для возведения стен внутри помещения, утепления потолка и пола;
  • теплоизоляционно-конструкционный (плотность 900 кг/м³) применяют для сооружения перегородок, фасадов.
Классификация ячеистого бетона
Классификация ячеистого бетона.

Материал включает несколько видов, более популярные — пенобетон и газобетон. Из стандартных блоков возводят несущие стены зданий. Газобетон можно использовать при строительстве зданий высотой до 5 этажей, пенобетон — до 3 этажей.

Плиты подойдут для внутренних перегородок. При армировании они используются как несущие внутренние элементы. Плиты, изготовленные из высокопористого бетона, используют в качестве утеплителя внутри зданий.

На месте изготавливают монолитные элементы конструкции, их используют для перекрытия и полов. Блоки, имеющие U-образную структуру, используются при строительстве лотковых перемычек.

Ячеистый бетон, получаемый методом поризации

Чтобы получить пористый бетон, применяют различные технологии.

Способ 1

Получают ячеистые бетоны путем введения пенообразующих добавок в приготовленный раствор. В результате их влияния объем смеси увеличивается почти в 3 раза. Полученная структура имеет большое количество замкнутых пор сферической формы, заполненных воздухом.

Данный способ применяется для получения различных видов вспененных изделий, самыми популярными среди которых являются пенобетонные блоки.

Способ 2

Структура изделия из ячеистого бетона образуется под влиянием химической реакции, которая происходит между главными составляющими смеси и вводимым газообразователем.

Наибольшее распространение получила алюминиевая пудра, которая является добавкой. В процессе реакции образуется газ, который старается вырваться наружу. При этом образуется пористая структура с многочисленными микроскопическими канальцами.

У ячеек отсутствует обособленное замкнутое положение относительно друг друга. С помощью данной технологии удается получить различные виды газобетонов.

Отличия ячеистого бетона по типу вяжущего компонента

Ячеистые бетоны различают по вяжущим компонентам. В большинстве случаев применяют цемент, гипс, глину, реже — мелкий шлак. При автоклавной обработке производство экономически более выгодное (для изготовления материала используют дешевые компоненты, иногда — промышленные отходы).

К таким компонентам относятся и некоторые горные породы, содержащие оксиды кальция, алюминия, магния, натрия, железа, кремния. Нередко используют отходы глиноземного или металлургического производства, перлиты.

От используемого вяжущего компонента бетоны получают разные свойства и бывают следующими:

  • бетон как вяжущий компонент в пено- и газобетонных блоках должен составлять не меньше 50%;
  • известь используют при изготовлении пеносиликатных и газосиликатных блоков, ее содержание должно быть не меньше 50%;
  • смешанные в нужных пропорциях известь и цемент используют в производстве газосиликатных, газобетонных, пенобетонных и пеносиликатных блоков, на дозировку влияет рецептура;
  • гипс как вяжущий компонент используют для производства пено- и газогипсовых блоков.

По условиям твердения

При давлении пара больше 1 атм и температуре выше 100°С обработку называют автоклавной. Если давление меньше 1 атм, а температура 25-100°С — неавтоклавной. Поэтому блоки ячеистого бетона делятся на автоклавные и неавтоклавные.

По способу твердения материал бывает естественного и искусственного твердения. При естественном твердении прочность набирается в результате хранения в привычных атмосферных условиях. При искусственном — нужна обработка под влиянием высоких температур и влажности.

Автоклавный способ

Данный способ твердения требует применения специального оборудования. Подготовленную смесь заливают в специальную форму, подвергают принудительной сушке в автоклаве. В нем поддерживается температура более 100°С и нужная влажность.

На смесь воздействуют сильным давлением и высокой температурой. При производстве изделий с применением газообразующих добавок твердение ячеистого бетона должно быть автоклавным.

Пропарку вспененных материалов в автоклаве выполняют по согласованию с производителем.

Схема производства ячеистого бетона автоклавного твердения
Схема производства ячеистого бетона автоклавного твердения.

Естественный способ

Твердение может осуществляться в естественных условиях, такой способ является более экономичным, нет необходимости строго соблюдать температуру и влажность.

Оптимальной считается температура +22°С, она не должна опускаться ниже +7°С. При соблюдении таких условий более половины проектной прочности пенобетон набирает за 7 суток.

Свежеуложенную смесь накрывают полиэтиленовой пленкой и регулярно увлажняют в период твердения. По технологии при производстве пенобетона может потребоваться использование ускорителей твердения.

Стеновой пенобетонный блок выдерживается в течение 28 дней, в процессе эксплуатации изделие достигает проектной прочности.

Области применения ячеистого бетона

Сейчас блоки стеновые из ячеистых бетонов пользуются большой популярностью, в строительстве применяют изделия разных марок. В некоторых случаях требуется выполнение правильного расчета и определения марки изделия:

  • при монтаже несущих стен;
  • для установки стяжек (перекрытий или полов);
  • для несущих опор;
  • при строительстве промышленных объектов.

На физико-механические свойства материала влияют многие факторы, включая технологию производства. Материал имеет много достоинств, легко монтируется и является экономичным.

Показатель теплопроводности

Главным преимуществом ячеистого бетона является теплопроводность. За счет пористой структуры обеспечивается теплоизоляция, это позволяет экономить на отоплении.

В строении из такого материала (внутри помещения) сохраняется прогретый воздух, а если правильно выполнены внутренняя и наружная отделка, показатели проводимости тепла удается снизить максимально.

У пенобетона D800 коэффициент теплопроводности колеблется от 0,09 до 0,25 Вт/(м*°С). Такие показатели гарантируют, что температура в помещении будет сохраняться независимо от погодных условий.

Такие свойства позволяют использовать материал в промышленном и частном строительстве при возведении зданий, однако чем выше стены, тем более прочный блок требуется. Одновременно снижаются показатели теплопроводности, стену приходится делать толще.

Прочностные характеристики

На прочность ячеистого бетона оказывают виляние:

  • тип наполнителя;
  • концентрация и вид вяжущего вещества;
  • плотность;
  • способ изготовления.

Прочность автоклавных изделий почти в 10 раз выше, чем у блоков естественной выдержки. Прочность зависит от плотности материала: чем выше плотность, тем ниже уровень теплопроводности, но увеличение показателей плотности ведет к снижению прочности.

Характеристики ячеистых бетонов
Таблица характеристик ячеистых бетонов.

Также оказывает влияние содержание воды: излишки влаги «раздвигают» частички бетона и после испарения образуют пустоты. Большое количество пустот в изделии снижает прочность.

Влияет на прочность и основной вяжущий компонент. При использовании качественного портландцемента изделие получает необходимый уровень прочности, который может оказаться ниже, если используют другие вяжущие компоненты.

Прочность на изгиб, как и у других бетонов без армирования, низкая, в этом случае образуются трещины. Для устранения данного недостатка создают легкие армирующие материалы (фиброволокно), которые не нарушают ячеистую структуру.

Для увеличения прочностных характеристик нужно уменьшить показатели водотвердости. Использование при изготовлении смеси и в процессе поризации вибрационных технологий дает такой же эффект.

Блоки из газо- и пенобетона отличаются сравнительно невысокой массой, вес материалов от 400 до 1200 кг/м³ (в зависимости от марки).

Водопоглощение и морозостойкость

Водопоглощение является главной характеристикой блоков из ячеистых материалов, от нее зависит морозостойкость, т. к. замерзшая внутри блока вода начинает разрушать структуру материала. Гигроскопичность газобетона выше, он легче насыщается водой.

Показатель морозостойкости газобетона равняется F35, что для российского климата считается неудовлетворительным. Чтобы устранить такой недостаток, необходимо использовать для штукатурки составы, имеющие низкий показатель водопоглощения.

Стены рекомендуется отделывать сайдингом (пластиковым или деревянным и другими аналогичными отделочными материалами). Плотность ячеистого бетона определяется объемом ячеек, чем она меньше, тем больше пустотность. Это зависит от структуры материала, поскольку его поры соединены выходящими на поверхность тонкими каналами. У пенобетона поры замкнутые, по этой причине влагу он пропускает хуже, а показатель морозостойкости равен F45.

На показатель водопоглощения влияет тип вяжущего компонента (разные вещества дают разные данные). Учитывая, что показатель водопоглощения у данных строительных изделий достаточно высокий, их можно использовать только в зданиях, где влажность воздуха не превышает 55%.

Точность геометрических размеров

Выбирая стеновые блоки из ячеистого бетона, учитывают такой параметр, как геометрические размеры. У пенобетонных блоков нередко отмечается сильная осадка верхней части. Такие неточности требуют использования толстых кладочных швов, что приводит к промерзанию стен. Габариты и размеры блоков должны быть удобными для укладки.

Усадка

Усадка — это изменение геометрической формы конструкции под влиянием нагрузки на изгиб. Для пенобетона показатель усадки достигает 3мм/м, по этой причине не рекомендуется использовать для строительства многоэтажных зданий даже полнотелые блоки из пенобетона.

Чтобы усадка прошла, специалисты рекомендуют в течение 7-8 месяцев не оштукатуривать стены, возведенные из пенобетона, чтобы избежать осыпания штукатурки.

Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие получают из смеси песка, извести, цемента, пластификатора, порообразователя и других добавок, улучшающих свойства материала.

Блоки из газобетона почти не подвергаются усадке (ее показатель 0,5 мм/м), поэтому можно возводить стены из данного материала в несколько этажей. Кроме того, газобетонные стены можно штукатурить сразу, т. к. у этого материала высокая гигроскопичность и при отсутствии дополнительного покрытия он легко повреждается.

Ячеистый бетонный блок является хорошим строительным материалом, если изготовлен качественно, а отделка здания выполнена грамотно.

Author: alexpv212121

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *