Сравнительная характеристика тяжелого и легкого бетона: область применения

Виды и классификация легких бетонов

Лёгкие бетоны – это распространенный класс строительных материалов, имеющих объемную массу менее 2 тысяч килограмм на кубический метр. Что входит в их состав? Насколько тяжело готовить легкие бетоны на пористых заполнителях самостоятельно? Где они применяются и какие есть виды материала? Об этом вы прочитаете в статье.

Классификация

Легкие бетоны классифицируются по ряду признаков.

Градация по виду заполнителя:

Читайте также: про строительство и ремонт.

Плотные. Смеси для ответственных строительных работ.Пористые. Применяется в качестве материалов для внутренних строительных работ.Специальные. Смеси под индивидуальные нужды – состав формируется в зависимости от требуемых свойств.

Виды по назначению:

Обычного назначения. Применяются в рамках классического частного строительства.Специального назначения. Бетонным смесям предаются особые свойства – химическая стойкость, дополнительное звукопоглощение, прочее.

Классификация по типу вяжущего вещества:

Цементные. Классический соединитель бетонной смеси.Силикатные. Вяжущая основа – соединения кремния.Гипсовые. Соединительные компоненты – гидраты и сульфаты кальция.Прочие. Полимерные, шлакощелочные, асфальтосодержащие.

Градация по структуре раствора:

Плотная смесь;Поризованная смесь;Ячеистая смесь;Крупнопористая смесь.

Классификация по особенностям твердения:

Обычные бетоны. «Созревание» происходит за 26-30 суток.Тепловлажностные бетоны. Затвердевание обусловлено повышенными значениями влажности и температуры.Автоклавные бетоны. Набор прочности происходит при высоком давлении/температуре.

Виды легких бетонов по объемной массе:

Обычные. Средняя плотность – 1000-2000 килограмм на кубометр.Облегчённые. Средняя плотность – 500-1000 килограмм на кубометр.Сверхлегкие. Плотность – менее 500 килограмм на кубометр.

Классификация по концентрационным разностям компонентов:

Товарные. Производятся по стандартным рецептам, соответствующим ГОСТам.Жирные. Содержат меньше заполнителей и больше вяжущей основы.Тощие. Содержат больше заполнителей и меньше вяжущей основы.

Специфика легких бетонов

Преимущества продукции – это выгодная цена, небольшая масса и легкость в использовании/обработке. При выполнении вторичных работ они позволяют снизить финансовые затраты без потери общих технико-эксплуатационных свойств конструкций. Привнесение в бетонную смесь дополнительных компонентов повышает её теплотехнические и акустические характеристики, уменьшает вес постройки. Дополнительный фактор – экономия трудовых затрат. Лёгкие бетоны готовятся самостоятельно, легко транспортируются при необходимости.

Ключевым фактором при подборе конкретного типа легкого бетона и его состава, являются оптимальные условия получения материала с заданными характеристиками плотности, прочности и удобоукладываемости. В этом контексте задача осложняется трудностями с расчётами, поскольку пористые заполнители сильно поглощают воду (часто нелинейно и плохо прогнозируемо), прочие параметры колеблются в широких пределах. В рамках частного строительства при замесе легкобетонных смесей комбинация компонентов подбирается экспериментальным путем.

Из существующих методик оптимальным считается расчет соотношений расхода сыпучих компонентов к воде путем создания пробных замесов в небольшом количестве. После получения готовой субстанции, она пробуется на практике. При получении удовлетворительного результата бетонную смесь изготавливают в нужном объеме по формуле, полученной эмпирическим путём.

Разновидности легких бетонов и их применение

В частном и профессиональном строительстве используются:

Пористые бетоны. Перлитобетон, керамзитобетон, аглопоритобетон.Ячеистые бетоны. Газобетон и пенобетон.Бетонные смеси на органических заполнителях. Костробетон, полистиролбетон и арболит.

Легкие бетоны на пористых заполнителях

Широко используются в рамках частного строительства, в том числе как основа возведения одноэтажных построек.

Керамзитобетон

Стройматериал, содержащий в себе цемент, песок и наполнитель (керамзит). Базовые пропорции:

1 часть цемента;2 части мелкозернистого наполнителя;3 части крупнозернистого наполнителя.

В смесь обязательно добавляются воздухововлекающие добавки (омыленная древесная смола).

Керамзит – пористый материал, с удельным объёмным весом 300-600 килограмм на кубический метр. Отличительная особенность – способность сильно впитывать и хранить в себе воду. Специфика приготовления бетонной смеси:

В ёмкость или бетономешалку засыпают 1 часть цемента, 1 часть воды и 2 части песка, после чего тщательно перемешивают ингредиенты. Смесь дополняют керамзитом – 3 части крупнозернистого наполнителя.

В процессе повторного перемешивания готовый раствор должен быть влажным. Если керамзит забирает в себя много воды, то необходимо дополнительно вливать жидкость порциями по 5-7 литров не останавливая смешивание до тех пор, пока гранулы вещества не покроются цементной «глазурью» со всех сторон.

Вышеописанная схема применяется для создания кирпичных блоков с массой 15-20 килограмм. Если на основе керамзитобетона делается стяжка, то нужно добавлять значительно больше воды, чтобы бетонная смесь при замесе напоминала «сметаноподобную» эссенцию. Заливаемый пол изолируется от жестких конструкций и иных типов бетона с помощью многослойной полиэтиленовой плёнки.

Высокая скорость строительных работ;Эффективное взаимодействие с различными отделочными материалами;Отсутствие необходимости заливки тяжелого фундамента под постройку и керамзитобетонных блоков;Низкие коэффициенты водопоглощения и теплопроводности после застывания смеси;Отсутствие плесени и невысокая стоимость блоков по сравнению с аналогичными материалами той же прочности.

Перлитобетон

Плотность такой бетонные смеси в затвердевшем состоянии – 600-1200 килограмм на кубический метр. Основа материала – вспученный перлит, представляющий собой мелкодисперсный материал, получаемый из измельченных вулканических пород прямым обжигом.

Легкость и огнестойкость;Простота использования и воздухопроницаемость;Экологическая чистота;Высокую степень водопоглощения.

В рамках частного строительства перлитобетон используют для выкладки каминов, создания «тёплой» штукатурки, как базис под декоративные работы.

Аглопоритобетон

Основа бетонной смеси – комбинация обработанной шихты глины и зольно-злаковых отходов обогащения угля.

У продукции невысокой класс прочности на сжатие – B2,5-B7,5. В сухом состоянии относительная плотность – 1000-1500 килограмм на кубометр. Коэффициент теплопроводности – 0,3-0,6.

Аглопоритобетон применяется при возведении внутренних стен низкоэтажных конструкций либо основы хозяйственных построек.

Бетоны на облегченных органических заполнителях

Заполнителем этого типа бетонов выступает разнообразная органика.

Арболит

В качестве заполнителя применяется измельченная древесина в щепкообразном состоянии. Минерализатор – хлорид кальция, жидкое стекло, сульфат алюминия или иные компоненты, нейтрализующие негативное воздействие органики на цемент.

Относительная плотность арболита – 400-850 килограмм на кубический метр. Затвердевшая смесь обладает высокой прочностью на изгиб, поглощает звуки, не горит и удобна для любых видов обработки. Прочие параметры:

Водопоглощение – 50-80 процентов при замешивании;Морозостойкость – 40-50 циклов заморозки/разморозки;Усадка – 0,4-0,5 процента;Упругость – 1000-2300 МПа.

Арболит используется при возведении малоэтажных зданий хозяйственного и жилого назначения, создания наружных ограждающих конструкций.

Костробетон

Органический наполнитель бетонной смеси – одревесневшие части стеблей культивирующейся конопли. Обязательная добавка – хлористый кальций, сернокислый глинозем или известь, позволяющая избежать ухудшения сцепляющих свойств цемента.

Костробетон не подвержен гниению, малопривлекателен для грызунов и насекомых. Объемная масса – 400-700 килограмм на кубический метр. Продукция обладает низкой теплопроводностью и звукопроводностью, удобна в механической обработке. Применяется для вторичных работ в рамках частного строительства – тепловая и звуковая изоляция, внутренние перегородки жилых помещений.

Полистиролбетон

Распространенный композиционный материал. Пористый заполнитель – гранулы вспененного полистирола, являющиеся основным продуктом полимеризации винилбензолов.

Хорошие звукоизоляционные и теплоизоляционные свойства, сравнимые с идентичными характеристиками минеральной ваты, пеностекла и пенопласта.Экономичность и низкая нагрузка на фундамент.Экологическая чистота и невысокое водопоглощение.Высокий коэффициент морозостойкости.Минимальный уровень усадки и сбалансированные показатели сцепления со штукатурной смесью.Незначительная паропроницаемость.

Относительная плотность полистиролбетона – 200-600 килограмм на кубометр.

Монолитное и классическое частное домостроение.Заполнение пространства внутри критических и вторичных конструкций – несущих стен, заборов, бетонных ростверков.Альтернативное утепление помещений.Комплексные меры, обеспечивающие уменьшение нагрузочного веса на различные конструкции – бассейны, профилированные настилы, плавсредства.

Ячеистые бетоны

Основа бетонных смесей такого типа – кремнеземистые заполнители, формирующие в результате реакций пустоты сферической или овальной формы.

Пенобетон

Этот тип бетонной смеси создаётся на основе цементно-песочного раствора, воды и пенообразователя. Последний формирует мелкие, средние и крупные поры, выступающие заменителем классических заполнителей.

В зависимости от конкретного состава, лёгкий тип пенобетона бывает теплоизоляционным, конструкционно-теплоизоляционным и конструкционным. Основная особенность материала – длительный набор прочности. На номинальные параметры он выходит за 20-40 дней после заливки (в зависимости от климатических условий) и в течение 2-3 лет его характеристики постепенно улучшаются.

Относительная прочность пенобетона – 10-90 килограмм на квадратный сантиметр. Материал применяется при монолитном и классическом строительстве домов, в качестве комплексной теплозвуковой изоляции перекрытий, полов, стен, крыш. Благодаря простой технологии производства изделия из пенобетона обходятся дешевле, чем обычный бетон. Небольшая масса и простота обработки позволяет не только снижать расходы на транспортировку, но и применять продукцию при любом типе строительства.

изгибается, дает значительную усадку, механически непрочный.

Газобетон

Классический ячеистый бетон производится из кварцевого песка, цемента и газообразователей.

Газообразователь – мелкодисперсный алюминий. После его соединения с известковым раствором или сильнощелочным цементом формируется химическая реакция с образованием алюминатов кальция и газообразного водорода. Последний вспенивает раствор, создаёт сообщающиеся друг с другом замкнутые споры сферической или овальной формы, достигающие диаметра 4 мм.

Газообразующие добавки представлены алюминиевыми пастами и суспензиями, поскольку в сухом сыпучем виде вещество образует много пыли.

Сфера применения газобетона – коммерческое, жилищное и промышленное строительство. Из материала делают стеновые перегородочные блоки, внутренние плиты перекрытия, перемычки, в том числе армированного типа. Достоинства и недостатки материала идентичны пенобетону.

Заключение

Лёгкие бетоны применяются повсеместно благодаря невысокой стоимости, хорошим теплоизоляционным свойствам и простоте обработки. С их помощью проводятся любые виды внутренних работ, возводятся внешние стены одноэтажных хозяйственных/жилых зданий.

Бетоны тяжелые и легкие: марки, свойства, состав, вес кубометра. Испытания по ГОСТу

Главная » Бетон » Бетоны тяжелые и легкие: марки, свойства, состав, вес кубометра. Испытания по ГОСТу

Отгрузка товарного бетона с завода

Бетоны — это строительные смеси определенной прочности, для приготовления которых необходим наполнитель в виде гравия, очищенные песок с водой и вяжущий наполнитель, а именно цемент определенной марки. Правила выбора составляющих для изготовления бетона определенной марки и прочности регламентированы ГОСТом 27006-86.

Классификация и марки бетона

В зависимости от значения показателя плотности, измеряемого в кг/м3, бетоны различных марок классифицированы по ГОСТу 25192-2012, поэтому их принято делить на 4 класса:

  1. Особо тяжелых — более 2500 кг/м3 (железобетон, сталебетон).
  2. Тяжелых — 1800-2500 кг/м3 (полимербетон и бетонополимер).
  3. Легких — 500-1800 кг/м3 (шлако-, пемзобетон, опилкобетон).
  4. Особо легких или теплых — менее 500 кг/м3 (пено- и газобетон).

Теплые и легкие бетоны имеют разную прочность, определяемую ГОСТом 10180-2012. Материалы содержат большое количество воздуха, снижающего уровень теплоотдачи строительной конструкции. Марки легкого бетона носят название тощих. Согласно ГОСТу 25820-2014 разновидности этих марок в зависимости от плотности и прочности бывают следующими:

  1. Теплоизоляционными (менее 500 кг/см3 — марки М10, М15 и М25) — шлакобетон.
  2. Конструкционно-теплоизоляционными (500-1400 кг/см3 — марки М35, М50, М75, М100) — опилкобетон, деревобетон.
  3. Конструкционными (от 1500 кг/см3 — марки М150 и М200) — полистиролбетон, керамзитобетон.

ГОСТ 25192-2012 регулирует сферу применения перечисленных выше марок растворов, связанную со строительством малоэтажных жилых домов, утеплением зданий, звуко- и теплоизоляцией стен и полов в помещениях.

Марка М200 — это самый универсальный бетон, имеющий по ГОСТу прочность, подходящую для создания подбетонки, железобетонных перемычек, круглых колодцев, слоя под тротуарную плитку, фундаментов под легкие частные одноэтажные дома, черновой стяжки полов по грунту.

При заказе товарного бетона с завода, не лишним будет сделать запас по прочности (особенно если предстоит заливка фундамента), и заказывать бетон марки М250 или даже М300. Это необходимо также потому, что в силу некоторых обстоятельств — например добавили много воды чтобы раствор растекался лучше, или мыльный раствор в качестве пластификатора, то прочность бетона снижается.

Марка М150 — это недорогой бетон меньшей прочности, позволяющий ремонтировать дорожные покрытия, использовать для стяжки пола по грунту.

Марка бетона в соответствии с ГОСТом 25192-2012 имеет индекс, который показывает уровень прочности, т. е. возможной нагрузки на каждый сантиметр площади монолита. Латинская буква М перед определенным числом обозначает предел на сжатие образца определенной марки. Например, по прочности марка М50 соответствует классу В3,5, а марка М1000 — В80, т. е. по ГОСТУ 25192-2012 марка зависит от классов состава, обозначаемых буквой В с числом от 3,5 до 80, общее количество которых составляет 21, но более популярны из них только 10.

Для обозначения материала по прочности марка используется чаще, чем класс. Если бетон имеет прочность, которая соответствует классу В40, то монолит способен выдержать давление в 40 МПа. Прочность раствора согласно ГОСТу 25192-2012 требует определенного запаса 25%, поэтому показатель допустимого давления при выборе марки должен быть снижен до 30МПа. Класс материала по ГОСТу зависит не только от марки по прочности, но и от показателей морозостойкости, сопротивляемости высоким температурам, влагостойкости.

Виды тяжелых бетонов

Тяжелые бетоны, начиная с марки м250, имеют плотность более 1800 кг/м3. Если прочность на сжатие состава 262 кг/см2, то может быть определена ближайшая марка, а именно М250. Согласно ГОСТу 25192-2012 индекс указан в обширном перечне марок строительного материала, начиная с М50 и заканчивая М1000. Число стойкости к сжатию материала 262 удобнее обозначить как 250, поэтому в соответствии с ГОСТом условно на упаковке бетона будет указана марка М250.

Область применения тяжелых бетонов по ГОСТу 25192-2012 — это масштабное возведение объектов, включая многоэтажные дома, плиты перекрытий, заборы, лестницы, чаши бассейнов, взлетные полосы в аэропортах. Различные по прочности марки бетона в соответствии с ГОСТом 25192-2012 подходят для строительства в условиях повышенной влажности, обустройства фундаментов зданий промышленного назначения. Для тяжелых бетонов характерны следующие свойства:

  • высокая прочность;
  • морозостойкость;
  • пожаробезопасность;
  • гидронепроницаемость;
  • химическая стойкость.

Состав железобетона, его марки и прочность регламентированы ГОСТом 13015-2012. В монолит входит стальная арматура и непосредственно раствор. К тяжелым можно отнести стальбетон, который по ГОСТу имеет повышенную прочность, содержит портландцемент М500, стальную стружку и кварцевый песок.

Расшифровка аббревиатур в марках бетона

В перечень основных характеристик бетона любой марки определенного класса входит не только прочность, но и подвижность, морозостойкость и гидрофобность. Последнее свойство марок бетона или водонепроницаемость имеет обозначение W. Расшифровка с условным обозначением М-200 В15/П3/F50/W2 показывает, что бетон марки М200 по ГОСТу имеет класс В15, подвижность П3, морозостойкость F50 и водонепроницаемость W2.

Читайте также:  Настроения европейских компаний в России немного улучшились — эксперты

В — это показатель однородности смеси, представляющей собой важную техническую характеристику. Класс по ГОСТу означает прочность материала, оценка которой основана на проведении испытаний образцов состава. Это свойство зависит от качества цемента и наполнителей, соблюдения пропорций приготовления бетона определенной марки и прочности.

П — это обозначение подвижности, стандартный показатель которой по ГОСТу составляет П2 или П3. Если опалубка слишком узкая, то подвижность должна быть П4 и выше, чтобы он растекался лучше. Марки бетона с такой характеристикой не требуют утрамбовки, воздушные пузыри в нем не образуется.

F — это показатель, характеризующий свойство морозостойкости, поэтому цифра показывает число циклов замораживания/размораживания. Согласно ГОСТ это значение определяет предел сохранения прочности при прохождении бетоном циклов оттаивания с последующим замораживанием. Показатель учитывает наличие влаги в структуре состава. Морозостойкость по ГОСТу может быть следующих марок: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

W — это обозначение водонепроницаемости, характеризующей по ГОСТу способность бетона определенной марки препятствовать под давлением проникновению воды в структуру монолита. Индекс в пределах 2—20 можно корректировать при добавлении в раствор уплотняющих добавок или гидрофобного цемента, повышающих водонепроницаемость бетона.

Состав бетона разных марок

Особо тяжелые бетоны, используемые при строительстве крупных промышленных объектов, обеспечивают биологическую защиту от радиоактивного излучения. Это свойство материалов по ГОСТу позволяет использовать их при строительстве ядерных установок и АЭС. Производство особо тяжелых бетонов основано на продвинутых технологиях с использованием программного обеспечения со строго заданными параметрами.

В состав особо тяжелых смесей повышенной прочности, плотность которых более 2500 кг/м3, по ГОСТу могут входить следующие виды добавок:

Тяжелый бетон по ГОСТу может быть изготовлен с добавлением следующих видов цементов:

  • шлакопортландцемента;
  • глиноземистого цемента;
  • обычного портландцемента;
  • пуццоланового портландцемента;
  • гипсоглиноземистого набухающего цементного песка.

Тяжелые бетоны по ГОСТу, имеющие объемную массу свыше 1800 кг/м3, широко применяют для строительства фундаментов, возведения стен зданий, сооружения плотин. Технологический процесс изготовления тяжелых бетонов повышенной прочности согласно ГОСТа основан на обработке сырья под воздействием высоких температур. В качестве крупного наполнителя по ГОСТу в составе тяжелых смесей используют гравий или щебень, а мелкого — природный песок.

В состав марок легких бетонов по ГОСТу 25820-2014 входит пористый наполнитель, что существенно снижает вес материала. Раствор содержит щебень либо гравий без мелкого заполнителя. Легкий ячеистый бетон по ГОСТу 25820-2014 можно получить путем вспенивания цементного теста.

Особо легкие или пенобетоны с наименьшей прочностью имеют сквозную пористую структуру и по ГОСТу состоят из воды, цемента, пенообразующих добавок. В качестве крупного заполнителя может быть использован керамзит, шлак, вермикулит и др. Например, в соответствии с ГОСТом 25214-82 производство силикатного бетона с содержанием воды, неорганических наполнителей и связующего известково-кремниевого вещества требует выдержки температурного режима в пределах 175—190 °C.

Приготовить бетон той или иной марки позволят данные из таблиц пропорций составляющих смеси на основе цемента марок М400 и М500 с добавлением песка и щебня в нужном количестве (см. таблицы 1,2).

Таблица 1

Пропорции цемента М400 (портландцемент), песка и щебня в бетонной смеси

Легкие бетоны в частном строительстве

Экономия энергоносителей становится необходимостью, а одна из главных статей расходов в нашем климате — отопление. В связи с этим разрабатываются новые материалы, которые позволяют строить теплые дома и утеплять имеющиеся. Все более популярными становятся легкие бетоны. Это целая группа материалов с довольно широким диапазоном свойств и характеристик.

Виды легкого бетона

Снижение массы бетона происходит за счет образования пор и использования вместо традиционного гравия, а иногда и песка, легких заполнителей. Иногда поры образуются при использовании различных процессов. В зависимости от способа получения легкие бетоны подразделяют на три группы:

    Ячеистый или поризованный бетон. Получают путем смеси вяжущего, воды, песка (в некоторых марках песка нет) и добавок, образующих пену или способствующих газообразованию. При использовании пены получают пенобетон, при использовании газообразующих добавок — газобетон. Если газобетоне большая часть вяжущего — известь, получают газосиликат. Основное отличие ячеистых материалов — отсутствие крупного заполнителя.

Ячеистые бетоны отличаются мелкими порами и однородной структурой

В обыкновенном легком бетоне вместо щебня используют легкие заполнители

В крупнозернистом бетоне нет песка и фрагменты заполнителя соединены только в местах соприкосновения

Но в каждой из групп может быть много разновидностей и составов. Используется разный заполнитель и различные вяжущие. Традиционно в качестве вяжущего используются цементы (на портландцементе материалы имеют лучшие прочностные характеристики). Вторым по популярности вяжущим является известь, реже используют гипс. Иногда могут применять смеси вяжущих и использовать жидкое стекло.

Технологии твердения

Есть три технологии изготовления ячеистого бетона:

  • Естественное твердение. Залитый в формы состав оставляют не определенное время в опалубке. По истечении определенного времени (зависит от состава и вида) опалубку снимают. По этой технологии материал получается самый дешевый, но его характеристики находятся в самой нижней части допустимого диапазона, а иногда и ниже.
  • Обработка в тепло-тепловлажностных камерах при атмосферном давлении. Качественные показатели выше, но и выше затраты и цена.
  • Автоклавное твердение. Материал приобретает отличные характеристики, но и дороже стоит из-за дорогостоящего оборудования и расходов на энергоносители (на поддержание температуры и давления в камере).

Завод по изготовлению автоклавного газобетона

Заполнители

По происхождению заполнители для легких бетонов можно разделить на две группы: натуральные (природные) и искусственные. Натуральные получают путем измельчения природных пористых материалов: ракушняка, пемзы, лавы, турфа, известняка и т.п. Лучшие из них — пемза и вулканический турф. У них структура пор закрытая, что снижает количество впитываемой материалом влаги.

Заполнители могут быть разными не только по «происхождению» но и по размеру, а часто еще и по форме

Искусственные заполнители для легкого бетона — это отходы некоторых технологических процессов (шлаки) или специально созданные из природных компонентов материалы (керамзит, вермикулит, перлит и т.д.) а также некоторые химические заполнители (полистирол).

Свойства, характеристики, применение

Основные характеристики легких бетонов, на которые следует обращать внимание при выборе, это плотность (объемная масса), прочность, теплопроводность и морозостойкость.

Плотность материала зависит в основном от характеристик наполнителя, а также расхода вяжущего и воды. Изменяться она может в широких пределах — от 500 до 1800 , но чаще всего она находится в пределах 800-1500 кг/м 3 . Исключение — поризованные или ячеистые бетоны (пено- и газо- бетон). Их плотность может быть от 200 кг/м 3 .

Основная же эксплуатационная характеристика — прочность на сжатие. Она подразделяется по классам, обозначается в спецификации латинской буквой «B», после которой стоят цифры. Эти цифры отображает то давление, которое может выдержать данный материал. Например, класс прочности B30 означает, что в большинстве случаев (по ГОСТу 95%) он выдерживает давление в 30 МПа. Но при расчетах берут запас прочности порядка 25%. И при расчетах для класса B30 закладывают прочность 22,5-22,7 МПа.

Одновременно используется и такая характеристика, как предел на сжатие. Она обозначается латинской буквой «M», а следующие за ней цифры принимают равными объемной массе бетона в кг/м 3 .

Соответствие между марками и классами бетона

Теплопроводность легких бетонов имеет обратную зависимость по отношению к плотности: чем больше воздуха содержит материал, тем меньше тепла он проводит. Этот параметр изменяется в значительных пределах от 0,07 до 0,7 Вт/(мх°С). Самые легкие материалы с малой плотностью используют как теплоизоляцию. Ими обшивают стены зданий и пристроек. Очень популярно утепление пенобетоном балконов и лоджий. Но наибольший экономический эффект можно получить при строительстве из легкого бетона средней плотности. Он имеет достаточную несущую способность для того чтобы можно было построить двух- или трех- этажный дом. При этом дополнительного утепления не требуется.

Таблица теплопроводности легких бетонов и традиционных строительных материалов

Еще одна важная характеристика — морозостойкость. Обозначается латинской буквой F, после которой стоят цифры, отображающие количество циклов разморозки/заморозки, которые материал может вынести без потери прочности. В случаях с легкими бетонами его морозостойкость напрямую зависит от количества вяжущего в составе: чем его больше, тем более морозостойкий будет бетон.

Назначение

По назначению легкие бетоны делят на следующие группы:

  • Теплоизоляционные. Имеют теплопроводность не выше 0,25 Вт/(мх°С), плотность не более 500 кг/м 3 .
  • Конструкционно-теплоизоляционные. Теплопроводность не выше 0,6 Вт/(мх°С), плотность 500-1400 кг/м 3 , марка прочности не ниже М35. В малоэтажном частном строительстве используются для строительства несущих стен, в многоэтажном — для ненагруженных стен.
  • Конструкционные. Плотность от 1500 кг/м 3 и выше, марка прочности не менее М 50 и морозостойкость не ниже F 15. Используются для возведения несущих стен для построек выше 3 этажей.

Требования к легким бетонам разного назначения

Достоинства и недостатки

Если говорить о применении легкого бетона как утеплителя, то минусов немного. Главный — высокая гигроскопичность, которая, тем не менее, изменяется в широких пределах и сильно зависит от наполнителя и вида материала. Второй не очень приятный момент — необходимость подбирать соответствующую отделку. Если речь идет о наружной отделке (со стороны улицы), то выбирая материалы или тип отделки необходимо учитывать высокую паропроводимость. В связи с этим используют или специальные паропроводимые штукатурки или делают обшивку с вентиляционным зазором.

Зато плюсы легкого бетона как утеплителя более существенны. Он легко монтируется, мало весит, легко режется и пилится, хорошо переносит погодные изменения, не требует использования ветрозащиты. Ко всему этому добавьте высокие свойства по теплоизоляции и невысокую цену.

Один из легких бетонов — полистиродбетон

Если говорить об использовании легких бетонов, как материала для строительства домов, их достоинства в следующем:

  • Высокие теплоизоляционные характеристики. Это свойство позволяет отказаться от дополнительного утепления стен и уменьшить при этом толщину стен.
  • Небольшая масса. Стены из легких бетонов весят в разы меньше традиционных «тяжелых» материалов и по весу сопоставимы с массой домов из дерева. Малая масса ведет за собой «облегчение» фундамента и возможность использования более простых конструкций. А это значительно снижает затраты на строительство, а также транспортные расходы (считают, в основном, доставку стройматериалов по тоннажу).
  • Малая масса позволяет изготавливать крупномерные строительные блоки и плиты, которые тем не менее, укладываются вручную. Это ведет к сокращению сроков строительства, а также уменьшению количества швов, которые являются в данном случае мостиками холода.

Блоки большие, но переносить их может один человек


Как видим, достоинств у легкого бетона как строительного материала масса. Но не все так безоблачно. Есть недостатки, о которых стоит знать для принятия взвешенного решения:

  • Для повышения прочности стен необходимо частое армирование. Это — дополнительные затраты на материалы и время на укладку арматуры.
  • Недостаточная стойкость к трещиннообразованию. Неоднородная структура материала приводит к тому, что при наличии неравномерных нагрузок (неравномерное усадки фундамента, например) в блоках появляются трещины. Если они тонкие -паутинообразные — на прочность строения они не влияют, хотя выглядят устрашающе.
  • Высокое влагопоглощение. Теплоизоляционные характеристики влажных материалов снижаются в разы. Потому при строительстве важно сделать качественную гидроизоляцию. Если планируется использование в условиях повышенной влажности, в качестве заполнителей рекомендуют использовать пемзу, аглопорит и керамзит.
  • Низкая плотность материалов приводит к тому, что в таких стенах плохо держится крепеж. Вертикальные нагрузки материал держит хорошо, а вот на «вырыв» — плохо. Для легких и ячеистых бетонов разработан специальный крепеж, но лучшим решением является монтаж закладных в местах предполагаемого крепления тяжелых предметов.
  • Сложность выбора наружной отделки. Как уже говорилось, это или облицовка с вентилируемым фасадом, или специальные штукатурки.
  • Для внутренней отделки может потребоваться качественная предварительная грунтовка стен — для лучшего сцепления с штукатуркой или шпаклевкой.
  • Невысокая степень звукопоглощения. Из-за большого количества пустот и проходящих между ними «дорожек» из бетона, звуки передаются очень хорошо. Для нормальной звукоизоляции требуется использование дополнительных материалов.

Большая часть недостатков, скорее, является особенностями эксплуатации, но принимать их во внимание необходимо. Тогда не будет неприятных сюрпризов, а все особенности будут учитываться еще на стадии планирования.

Где и как использовать на стройке, примеры изготовления своими руками

Как можно было понять из всего сказанного, использовать легкие бетоны можно для любых конструкций. Из них строят стены, используют как утеплитель, льют плиты для перекрытий, делают стяжку. Но под все эти задачи требуются разные характеристики. Их «набирают» подбором составляющих.

Как подобрать рецептуру

Например, для стяжки пола нужны прочность, гидрофобность и низкая теплопроводность. Прочность и снижение количества впитываемой влаги дает использование портландцемента в качестве вяжущего. Так как лучшие природные добавки, обеспечивающие низкую впитываемость влаги — пемза и вулканический турф — общедоступными не назовешь, то для увеличения теплопроводности можно использовать керамзит или полистирольные шарики. Они также влагу впитывают мало.

Пропорции компонентов для бетонов разных марок

Теперь о пропорциях. Их берут стандартные для заданной марки. И в зависимости от выбранного типа (беспесчаный или обычный) заменяют заполнитель. Для стяжки пола чаще всего используют обычные легкие бетоны. В них гравий заменяют выбранным заполнителем, который добавляют в нужной пропорции. Только воды берут меньше, делая раствор настолько плотным или текучим, чтобы можно было только его уложить.

Даже на производстве точный состав легкого бетона определяют каждый раз экспериментальным путем. Это обусловлено тем, что заполнители имеют очень разные характеристики как по массе, так и по плотности и другим параметрам. Делают несколько мелких замесов с разным составом заполнителя (крупного, мелкого, их пропорций, комбинируют несколько разных типов заполнителя) и разным количеством воды. После застывания определяют, какой из них лучше подходит для выполнения конкретной задачи. По такой же методе можно и самостоятельно определить сколько и какого заполнителя лучше сыпать, а потом затворять большие объемы.

Пример утепления чердака полистиролбетоном

Пример экспериментального подбора под конкретные задачи смотрите в видео. Требовалось подобрать состав для утепления чердачного перекрытия. Решено использовать полистиролбетон как теплый и легкий. Выбран был беспесчаный состав и в качестве заполнителя насыпались только полистирольные шарики.

По выбранной рецептуре и замешивали легкий бетон и утепляли чердак. Процесс можно увидеть дальше.

Но этот состав подойдет только для утепления в местах с небольшой нагрузкой. Если вам нужна стяжка с теплоизоляционными характеристиками на пол, берете традиционную рецептуру с песком, а заполнитель заменяете на полистирольные шарики. Для повышения прочностных характеристик можно добавить армирующие волокна, например волокна фибры. Для улучшения пластичности можно добавить, как в видео-фрагменте, некоторое количество моющего средства для посуды или жидкого мыла. В общем, оптимальный состав надо определять экспериментально.

Пример заливки стяжки из полистиролбетона можно увидеть в следующем видео. Новостей никаких, кроме другого состава: есть песок. В результате получится более однородная структура с полостями, заполненными бетонным раствором и небольшими воздушными пузырьками.

Что еще надо знать, что для производства полистиролбетона крошку лучше не использовать. Для нормальных характеристик нужны шарики, причем не любые, а те, которые будут хорошо сцепляться с раствором. Они имеют прочную пленку на поверхности и не впитывают цементное молочко, благодаря чему и имеют хорошие теплоизоляционные свойства. Крошка, полученная измельчением бракованных плит, имеет неравномерную и рваную структуру. В результате пропитывается цементным молочком. Естественно, такой бетон будет теплее чем обычный, но не такой, как с гранулированным.

Керамзитобетон в частном домостроении

Еще один популярный заполнитель для производства легкого бетона в домашних условиях — керамзит. Он сделан из глины, в которую добавлены вещества, увеличивающиеся в объеме при нагревании. Этот состав загружают в печи, где и происходит вспучивание и с последующим обжигом. Но, как показали исследования, многие глины фонят, в результате керамзит тоже имеет радиационный фон, порой даже небезопасный для здоровья. Так что к его выбору надо быть готовым — иметь дозиметр.

Порядок подбора состава тут аналогичен описанному выше. Только еще добавляется возможность изменять пропорции крупной и средней фракции. Также можно добавлять или нет песок и получать разные по структуре и характеристикам результаты.

Керамзитобетон используют для заливки в формы и получение строительных блоков, а также возможно возведение стен с переставной опалубкой. В отличие от керамзитобетонных блоков такую технологию можно использовать для возведения несущих стен.

А в этом видео — опыт проживания в доме из монолитного керамзитобетона.

Дома из опилкобетона — арболита

Еще один натуральный заполнитель, который стоит сущие копейки и может использоваться для частного домостроения — опилки, вернее стружки с опилками. Совсем мелкая фракция для этого материала непригодна, нужны отходы из-под оцилиндровки среднего или крупного размера.

Состав в этом случае беспесчаный, но пропорции сохраняются: на 1 часть бетона берут 6-7 частей заполнителя. В данном случае — опилок. Для повышения гидрофобности состава добавляют жидкое стекло или хлористый кальций.

Второй вариант замеса и пропорций

Тут — отзывы жильцов

Легкий бетон: классификация, виды, как сделать своими руками

Легкие бетоны пользуются популярностью в частном домостроении. С помощью данного строительного материала возводят теплые загородные коттеджи или утепляют готовые жилые здания. Это помогает экономить природные энергоресурсы, а расходы на отопление в зимний период владельцев таких домов сокращаются.

Понятие легкого бетона, его виды и свойства

Бетонные стройматериалы, отличающиеся малой удельной массой и повышенной степенью сохранения тепловой энергии, которые используются для строительства жилых зданий, относятся к легкой категории бетонов (ЛБ).

Состав материала и классификация

Строительный материал изготавливается на основе цемента с использованием плотных (пористых) добавок.

В бетоны данной категории также добавляют специальные присадки, способные менять и регулировать характеристики готового стройматериала.

Разновидности ЛБ по предназначению:

  1. Теплоизоляционные: используются для обустройства теплоизоляции зданий, инженерных конструкций; теплопроводность стройматериала — от 0,14 Вт*мС; плотность — до 400 кг/куб. м.
  2. Конструкционно-теплоизоляционные ЛБ: прочность — от В1.0; морозостойкость — от 25 циклов; густота — от 500 кг/куб. м.
  3. Конструкционные: прочность ЛБ — от В12.5; густота — от 2000 кг/куб. м.

Тип стройматериала по структуре:

Основные характеристики и требования

Ключевые показатели, по которым необходимо выбирать стройматериал:

  1. Плотность. Данный показатель обозначается буквой «Д». Есть марки легких бетонов с густотой Д200 — Д2000. Чем больше в составе материала цемента, тем больше значение густоты. На этот показатель также влияют используемые наполнители.
  2. Теплопроводность. Чем меньше густота бетонного блока, тем он лучше будет удерживать температуру внутри помещения. Из данной категории строительных материалов минимальное значение теплопроводности у полистиролбетона — 0,04 Вт*мС.
  3. Прочность. Чем больше густота, тем прочнее стройматериал. У бетонных изделий легкой группы показатель прочности может составлять от В0,75 до В20.
  4. Гигроскопичность. Все виды легких бетонов впитывают влагу. Лидер по влагопоглощению газобетон — 25%, а полистиролбетон отличается наименьшим показателем — 5%.
  5. Морозостойкость. Для возведения внешних стен здания используются морозостойкие ЛБ с показателем — от 25 циклов. Для стройматериалов, которые используются внутри зданий для утепления или возведения межкомнатных перегородок, минимальное значение морозостойкости отсутствует.

Все бетонные изделия легкой категории являются негорючими строительными материалами и экологически безопасными.

Основные причины популярности изделий

Бетонные стройматериалы легкой группы пользуются в частном домостроении популярностью благодаря следующим достоинствам:

  1. Бетонные блоки больших размеров относительно небольшой массы. Можно выполнять строительные работы без привлечения технических средств и оборудования в короткие сроки.
  2. Изготовить ЛБ можно самостоятельно в домашних условиях. Это помогает экономить на строительном материале заводского производства.
  3. На строительном рынке большой выбор легких бетонов, можно подобрать ЛБ, предназначенный непосредственно для возведения внешних конструкций, теплоизоляции или звукоизоляции здания, строительства ограждений.
  4. Стройматериалы данной категории отличаются хорошим сочетанием значений теплопроводности и густоты.
  5. Значение морозостойкости достигает 300 циклов.
  6. Низкая цена материала.

Краткий обзор основных представителей этого типа бетона

К бетонным стройматериалам легкой группы относятся:

  • керамзитобетон;
  • пемзобетон;
  • вермикулитобетон;
  • шлакобетон;
  • перлитобетон;
  • керамзитоперлитобетон;
  • аглопоритобетон;
  • шлакопемзобетон;
  • шунгизитобетон;
  • термолитобетон;
  • пористый бетон со стекловидными наполнителями.

Керамзитобетон

  • единственный стройматериал из категории ЛБ, который не подвергается усадке;
  • в отличие от остальных представителей группы плотный керамзитобетон применяется для обустройства фундамента;
  • плотность достигает 2000 кг/куб. м;
  • теплопроводность — 0,14-0,55 Вт*мС;
  • морозостойкость — 300 циклов;
  • керамзитобетонные блоки легкие.

К недостаткам можно отнести: гигроскопичность, хрупкость материала и сложность его обработки, связанную с абразивностью.

Ячеистые бетоны

Строительный материал востребован как среди застройщиков, так и среди производителей.

Бетонные блоки отличаются производственной технологией (способом формирования пор в стройматериале), составом и показателями качества.

Преимущества ячеистых бетонов:

  • высокая плотность;
  • огнеупорность;
  • морозостойкость;
  • повышенная способность сохранять тепло внутри здания;
  • материал можно производить в бытовых условиях;
  • высокая пароизоляция и звукоизоляция;
  • продолжительный срок эксплуатации;
  • экологически безопасные.

Недостатки: хрупкость, низкая стойкость к вырыву.

Полистиролбетон и изделия из него

В состав данного стройматериала кроме песка, цемента и воды, входит полистирольная крошка, наделяющая бетонные блоки повышенными теплоизоляционными качествами. Максимальная плотность материала — 600 кг/м³.

Эти показатели и определяют основную область применения строительного материала — утепление жилых домов, подкровельных помещений, инженерных конструкций, для обустройства половой стяжки. А для внешних строительных работ или как конструктивный стройматериал его применяют редко.

Отличия полистиролбетона от других видов ЛБ:

  • минимальный вес изделия;
  • меньше впитывает влагу;
  • дает незначительную просадку;
  • самая низкая себестоимость.

Опилкобетон

К легкой категории бетонных стройматериалов относится опилкобетон, который появился на рынке строительных материалов недавно. Основное его отличие — в состав материала входит древесная стружка (опилки), вместо которых при производстве стройматериала иногда используют соломку риса, коноплю, костру льна. Связующий компонент — цемент.

  • максимальный показатель плотности — 800 кг/м³;
  • минимальный показатель теплопроводности — 0,07 Вт*мС;
  • стройматериал можно использовать как теплоизоляционный, конструктивно-теплоизоляционный.
  • негорючий материал, несмотря на то, что в его состав входит древесина;
  • экологически безопасный;
  • материал можно изготовить в бытовых условиях.

Из минусов можно выделить только его высокую стоимость.

Силикатный бетон

Главная особенность строительного материала — применение вместо цемента известняка, предварительно смешанного с кремнеземистым элементом.

В результате прохождения химической реакции между этими компонентами образуется гидросиликат кальция, оказывающего влияние на процедуру соединения массы раствора с заполнителем. Дополнительно в состав силикатного бетона входят пластификаторы и порообразователи.

Область применения силикатных блоков:

  • теплоизоляция жилых зданий, инженерных конструкций;
  • возведение внутренних стен сооружений;
  • обустройство панелей перекрытия;
  • строительство лестничных маршей.
  • низкая цена;
  • высокий показатель морозостойкости;
  • высокие показатели густоты и прочности;
  • термоустойчивость;
  • продолжительный период эксплуатации.

Понятие сверхлегкого бетона

Это искусственный ЛБ с максимальным показателем густоты 600 кг/м³, который часто используется для звуковой защиты и теплоизоляции сооружений, возведения ограждений.

Плотность и вес таких блоков снижается за счет формирования внутри материала в процессе производства пор, заполненных воздухом. Сверхлегкий бетон характеризуется низким показателем теплопроводности, поэтому чаще его используют для утепления жилых домов.

Варианты наполнителей для стройматериала:

  1. Алгопорит — продукт переработки топливных отходов и глины. Этот компонент напоминает по свойствам гравий керамзитовый. Густота — 400-600 кг/м³.
  2. Керамзит — продукт, получаемый в процессе переработки глины легкоплавкой. Густота — 300-500 кг/м³.
  3. Перлит. Густота наполнителя — 250-350 кг/м³.

Наиболее востребованным из сверхлегких марок бетона, представленных на строительном рынке, является стройматериал марки «Совби».

К этой категории относится и пеностеклобетон. Главное его отличие — по виду заполнителя, в качестве которого используется гравий из пеностекла. Материал часто используется для обустройства половых оснований и теплоизоляции зданий, из него производят блочные конструкции и плиты.

Особенности изготовления легкого бетона в домашних условиях

Процедура изготовления ЛБ не требует специальных знаний и опыта, поэтому материал можно самостоятельно производить в бытовых условиях.

  • бетономешалка;
  • вибростол (при изготовлении керамзитобетона, пемзобетона);
  • мини-установки (при изготовлении пенобетона);
  • формы (при изготовлении блочных материалов: пенобетона, шлакобетона, кирпича).

Инструкция по производству стройматериала своими руками:

  1. Замес раствора в бетономешалке или вручную.
  2. Заливка готовой смеси в блочные формы или непосредственно в опалубку строительной конструкции.
  3. Демонтаж опалубки или извлечение изделия из формы после формирования пор в бетоне.
  4. Сушка стройматериала на протяжении 28 дней.

Строительство монолитных конструкций осуществляется с помощью специального оборудования, обеспечивающего непрерывную подачу раствора в опалубочную конструкцию.

Легкие бетоны. Виды стройматериала и где можно применить?

Широким диапазоном свойств обладает сравнительно новый материал — легкий бетон, которому все чаще отдается предпочтение при строительстве современных конструкций. Материал производят методом добавления в бетонный раствор газообразующих смесей, способствующих образованию пузырьков. Прочный облегченный бетон несложно изготовить самостоятельно, внимательно изучив инструкцию. Но прежде чем найти применение такому изделию, следует детально изучить характеристики, а также плюсы и минусы.

Классификация

Учитывая состав готового изделия, легкий бетон бывает таких разновидностей:

  • Обычный. Масса формируется из классических компонентов — крупного либо мелкого наполнителя, связующего компонента и воды. У изделия повышенная плотность и соответственная прочность.
  • Крупнопористый. Смесь готовится без добавления песка. Около 25% материала занимают воздушные пустоты.
  • Ячеистый. Основа раствора — связывающие вещества и порообразующие компоненты.

В зависимости от составляющих структура материала получается разной.

С учетом области применения, легкие бетоны на пористых заполнителях классифицируются на такие типы:

  • Конструкционный. Используется для возведения несущих стен. У материала повышенная прочность — М50, а также он устойчив к воздействию низких температур.
  • Теплоизоляционный бетон. Применяется как утеплитель, а также для устройства сооружений с повышенной теплоизоляцией.
  • Конструкционно-теплоизоляционный. Предназначен для возведения несущих стенок, перекрытий, межкомнатных перегородок, оград.

В зависимости от того, какие используются составные материалы для легких бетонов, существует такая классификация:

  • керамзитобетон;
  • шлакопемзобетон;
  • вермикулитобетон;
  • шунгизитобетон;
  • изделия из горного щебня, зольного гравия, пористых металлургических или топливных шлаков.

Материал выделят в несколько разновидностей по наличию его составляющих.

В зависимости от того, чем заполнены пустоты — газом либо воздухом, легкие бетонные изделия делятся на такие разновидности:

Характеристики

Легкие бетоны на пористых заполнителях отличаются повышенной теплоизоляцией. Такого качества удается добиться благодаря его пористости. Теплопроводность изделия колеблется в диапазоне 0,07—0,7 ВТ/м°C. У материала небольшой вес, поэтому для готовой конструкции не требуется дополнительно укреплять фундамент, а еще блоки керамзитобетона, шлакопемзобетона или другие разновидности намного проще транспортировать, чем, например, кирпичный камень.

Свойства материала позволяют возводить из него наружные стены зданий.

Высокая шумоизоляция позволяет избежать проникновения внутрь помещения посторонних звуков. Легкие бетонные изделия универсальны в использовании. Из них строят коробку здания, межкомнатные перегородки, а также применяют в качестве утеплителя. Работать с материалом легко, он простой в обработке, для резки не требуется специальных приспособлений, достаточно обычной пилы по дереву.

Присутствующее пеностекло в бетоне и другие вяжущие добавки повышают морозостойкость легкого изделия. Бетонные поверхности на основе такого состава способны выдерживать в среднем до 300 циклов заморозки и разморозки, при этом технические характеристики и внешний вид конструкции не страдают. Такие положительные свойства легких бетонных элементов значительно расширяют область их использования, что тоже является существенным плюсом.

Состав материала

Входящие в состав изделия компоненты определяют разновидность легкого бетона. Зачастую смесь формируется из таких составляющих:

Технология производства

Для изготовления газобетона сухая бетонная смесь соединяется с газообразующими примесями, которые после добавления воды вступают в реакцию с компонентами и образуют внутри раствора воздушные ячейки шириной 1—2 мм. Пенобетон готовится по такой же схеме, однако вместо газообразующих добавок используется пенообразователь. Далее раствор разливают по формам и отправляют в печь, где под высокими температурами происходит сушка блока. Технология производства легких бетонов требует точного соблюдения пропорций компонентов, в противном случае материал выйдет некачественным.

Если проводить сравнение с тяжелыми бетонами, готовое легкое изделие весит в несколько раз меньше — 500—1800 кг за куб.

Область применения

Благодаря высокотехнологическим характеристикам, легкий бетон используют в различных сферах строительства. На основе материала целесообразно соорудить внутренние перегородки, если пол деревянный и не в состоянии выдерживать повышенные нагрузки. Кроме этого, из пенобетона выгодно в целях экономии энергоресурсов возводить одноэтажные дома, потому что такое жилище надежно теплоизолировано благодаря особому свойству облегченных изделий удерживать тепло.

Пористый материал с плотностью до 1200 кг/м3 применяют для формирования стяжек перекрытий и пола. А также на его основе изготавливаются цельные стеновые панели. Другие сферы использования:

  • монтаж мостовых свай;
  • укладка дорог;
  • ремонт туннелей;
  • закладка пустоши.

Плюсы и минусы

Облегченный бетон имеет много достоинств, главными считаются такие:

Материал хорошо переносит низкую температуру окружающей среды.

  • высокая теплоизоляция;
  • небольшой вес;
  • простота в эксплуатации;
  • универсальность применения;
  • надежная звукоизоляция;
  • морозоустойчивость;
  • долговечность и надежность готовых конструкций.

Однако есть у изделий и недостатки. Из-за пористости блоков уровень прочности намного ниже, чем у бетонов тяжелой разновидности. Поэтому материал слабоустойчив к механическим повреждениям, повышенным нагрузкам и другим процессам, несущим разрушительный характер. Помимо этого, блоки из легкого бетона быстро впитывают влагу, из-за чего конструкция покрывается трещинами и начинает постепенно разрушаться. Чтобы избежать таких негативных последствий, стены сооружения необходимо облицовывать водоотталкивающей штукатуркой либо другим гидроизолирующим средством.

Пенобетон – общие свойства, сравнительные характеристики

Пенобетон сегодня широко используется в строительной индустрии. Возможность получить требуемый удельный вес, заданную прочность, необходимую теплопроводность, нужную форму и объем делают его привлекательным для изготовления широкой номенклатуры строительных изделий. Сегодня объемы производства и сферы применения этого материала постоянно растут.

Состав и особенности производства.

Пенобетон создается вовлечением множества микропузырьков воздуха в цементную смесь, что достигается смешиванием концентрированного пенообразующего химиката с водой и генерированием пены с использованием сжатого воздуха. Для достижения оптимальных результатов применяется аэратор. После этого пена смешивается с цементной смесью (песок, цемент, вода) с помощью обычных бетономешалок. Можно добавлять пену и в обычную бетонную смесь. Добавление до 10% пенообразующего химиката в нормальный тяжелый бетон дает:

  • уменьшение плотности,
  • уменьшение стоимости,
  • устранение водоотделения,
  • возможность ровного оштукатуривания поверхности,
  • возможность без проблем перекачивать смесь даже при холодной погоде,
  • сохранение характеристик при замораживании, оттаивании.

Для улучшения характеристик в бетонную смесь могут вводиться вермикулит, керамзит, пенопласт, полипропилен и др. материалы. Из-за высокой плотности смеси цемента, воды и пены легкие заполнители могут использоваться без опасности всплывания при вибрации. Включение таких заполнителей определяется технико-экономическим обоснованием и требуемыми конечными характеристиками продукта. Количество воды, добавляемой в смесь, зависит от влажности песка, но средний уровень обычно 40-45 л на каждые 100 кг цемента. Дополнительная вода добавляется обычно с пеной, в результате водоцементное отношение повышается до 0,6. Водоцементное соотношение должно сохраняться настолько низким, насколько это возможно, чтобы избежать дополнительной усадки в формах. Вода, песок, цемент добавляются в смеситель в обычном порядке и хорошо перемешиваются до однородного раствора перед добавлением пены. Получаемый пенобетон по основным качествам подобен обычному плотному тяжелому бетону. Кроме того, стены из пенобетона создают в помещении благоприятный микроклимат, хорошо сохраняют тепло, обеспечивают надежную звукоизоляцию. Благодаря своей структуре пенобетон может использоваться без последующей отделки. Создание производственных мощностей для производства пенобетона привлекательно низкими инвестициями и их быстрым возвращением. По существу, они эквивалентны инвестициям, требуемым для создания завода по производству панелей и блоков из тяжелого бетона. При необходимости прочность пенобетона может быть увеличена. Для этого применяются следующие методы:

    выдерживание на воздухе

Наиболее доступный метод. Это медленная система выдерживания, которая допускает оборот форм каждые 24 ч в среднем, в зависимости от окружающей температуры. Основным недостатком является значительное увеличение длительности производственного процесса.

Когда сборные панели и плиты из легкого бетона изготавливаются в заводских условиях, то, чтобы получить относительно быстрый оборот форм, можно применять пропаривание днища форм с уложенными панелями. Это вызывает повышение температуры в бетоне и увеличение прочности.

Пропаривание от днища необходимо, чтобы избежать накопления в формирующихся ячейках сжатого воздуха с избыточным давлением, способным сломать оболочку цемента вокруг ячейки. В тяжелом бетоне этого не происходит, так как при увеличении температуры в верхней поверхности цемент уже приобрел достаточную прочность, чтобы противостоять ячейкам, взрывающимся от сжатого воздуха в верхних слоях панели или плиты.

В зависимости от типа цемента, используемого в смеси, пропаривание должно начинаться не раньше чем через пять часов после укладки, и температура не должна превышать 70°C. Объем пропаривания зависит от климата, но, как правило, длится по режиму 2+4+2 часов.

выдерживание в автоклаве

Эффективный, но наиболее дорогой способ пропаривания при высоком давлении. Стоимость такой операции весьма высока, однако возможна и некоторая экономия, если в смеси заменить до 1/3 цемента кремнеземистой пылью или золой, которые реагируют с цементом при нагреве и давлении, чтобы получить лучший результат, чем при другом методе выдерживания.

После того как бетон укладывается в формы, они закрываются в автоклаве и температура повышается до 185°C в течение 3 ч. В это же время давление повышается до 1 МПа. В зависимости от природы компонентов смеси обычно выдерживаются при максимальном давлении пять или семь часов, после чего пар удаляется при одновременном уменьшении давления до атмосферного за 10-15 мин. Как только дверь автоклава будет открыта и продукция охладится, она готова к употреблению.

Свойства легкого бетона

Для пенобетона, подобно всем цементным материалам, характерно явление усадки во время укладки. Степень усадки зависит от разных факторов, таких, как тип цемента, метод выдерживания, размер и качество песка, количество цемента в смеси, плотность бетона и водоцементное соотношение.

Основная усадка происходит в течение первых 30 дней, после чего она незначительна. В течении этого срока, если условия изготовления бетона соблюдаются, усадка обычно ниже 0,1%. Очень часто появление трещин в стенах, вызываемое перемещениями основания, относят на счет усадки. Однако если трещина образовалась через 30 дней после укладки бетона, следует искать другие причины.

На пределы прочности при сжатии пенобетона влияют многие факторы, такие, как плотность, возраст, влажность, физические и химические характеристики компонентов смеси и их пропорции. Следовательно, желательно составы смеси, тип цемента и песка или других наполнителей держать постоянными.
Предел прочности при сжатии с течением времени увеличивается из-за реакции с CO2, присутствующим в окружающем воздухе. Методы увеличения прочности изложены выше.

предел прочности на растяжение

В зависимости от метода выдерживания предел прочности на растяжение пенобетона может составлять 0,25 от предела прочности при сжатии с продольной деформацией около 0,1%.

предел прочности при сдвиге

Предел прочности при сдвиге отличается на 6-10% от предела прочности при сжатии. Сдвигающие нагрузки возникают довольно редко.

Высокая противопожарная стойкость делает пенобетон привлекательным материалом при возведении огнестойких конструкций (склады горючеопасных материалов и т.д.). При воздействии интенсивной теплоты типа паяльной лампы на поверхность пенобетона он не расщепляется и не взрывается, как это происходит с тяжелым бетоном. В результате этого арматура более долгое время защищена от нагревания.

Тесты показывают, что пенобетон толщиной 150 мм защищает от пожара в течение 4 часов. На испытаниях проведенных в Австралии, наружная сторона панели из пенобетона толщиной 150 мм была подвергнута нагреванию до 1200°C, а внутренняя нагрелась только до 46°C после 5 часов испытания. Требования некоторых стандартов в разных странах по огнестойкости при 4 часовых испытаниях следующие: Италия 133 мм, Новая Зеландия 133 мм, Австралия (EBRS-Ryde) 105 мм. Все тесты, и Австралийские и международные показывают, что пенобетон превосходит нормальный бетон. Даже при меньшей толщине пенобетон не будет гореть, расщепляться или выделять отравляющие газы, пары или дым.

Пенобетон обладает хорошими звукопоглощающими свойствами, в отличие от стен из тяжелого бетона или кирпича. Его характеристики в этом отношении могут быть дополнительно улучшены путем оштукатуривания и окрашивания. Поэтому он часто используется как звукоизолирующий слой на плитах конструкционного бетона, чтобы ограничить шумовое пропускание перекрытий в многоэтажных жилых домах.

Из-за ячеистой структуры пенобетон имеет очень низкую теплопередачу. Это означает, что в большинстве случаев использование дополнительной изоляции в полах и стенах не нужно.

Преимущества использования пенобетона при строительстве.

  • Легкий пенобетон имеет хорошую механическую прочность наряду с высокими показателями изоляции при широкой амплитуде плотности
  • Низкая цена пенобетона по сравнению с другими материалами
  • Хорошие характеристики теплоизоляции дают преимущества в экономии энергии, при эксплуатации (обогреве и кондиционировании воздуха).
  • С легкими композитными пенобетонами более низкие затраты на строительство, более эффективные строительные проекты.
  • Обработка и перевозка автотранспортом стоят очень мало.
  • Вес бетона меньше от 10 % до 87 % по сравнению со стандартным тяжелым бетоном в зависимости от составов смеси и материалов.
  • Значительное снижение веса приводит к сбережениям в каркасах конструкций, опорах или сваях. Такие сбережения часто кратны фактической стоимости материала.
  • Экономия на перевозке, снижение требуемой грузоподъемности подъемного крана и снижение трудовых ресурсов.
  • Использование легкого пенобетона в сборном или оболочечном строительстве требует кран меньшей грузоподъемности, минимальных усилий при монтаже. Легкий пенобетон можно пилить ручной пилой, обтесывать и забивать гвозди.
  • Легкий пенобетон чрезвычайно легок при разравнивании и его можно использовать как покрытие толщиной до 40 мм

Сопоставление основных физико-технических показателей традиционных строительных материалов с пенобетоном:

ПоказателиЕдиница измеренияКирпич строительныйСтроительные блокипенобетон
глиняныйсиликатныйкерамзитобетонгазобетон
Плотностькг/м 31550-17001700-1950900-1200600-800200-1200
Масса 1м 2 стеныкг1200-18001450-2000500-900200-30070-900
ТеплопроводностьВт/м 20,6-0,950,85-1,150,5-0,70,18-0,280,05-0,38
Морозостойкостьцикл2525253535
Водопоглощение% по массе1216182014
Предел прочности при сжатииМПа2,5-255-303,5-7,52,5-152,5-7,5

Сравнительная характеристика строительных материалов и некоторые преимущества пенобетона

Высокие теплоизоляционные свойства:
благодаря пористой структуре пенобетон является конструкционным и теплоизоляционным материалом. Его теплоизолирующая способность в 3 – 3,5 раза выше, чем у кирпичной стены. Коэффициент теплопередачи пенобетона Д-700 0,23 Ккал/м 2 ч 0 С, тогда как глиняный кирпич 0,8 Ккал/м 2 ч 0 С.
Легкость:
блок пенобетона марки Д-700 практически втрое легче керамзитобетона. Стандартный мелкий блок размером 200х188х388 имеет массу всего 11 кг, что позволяет значительно снизить транспортные и монтажные расходы, снизить трудоемкость работ.
Прочность:
при низкой объемной массе пенобетон имеет достаточно высокую прочность на сжатие (М 35). Максимальная этажность здания с несущими стенами из пенобетона Д-900 три этажа. При применении определенных конструкторских решений возможно использование пенобетона в высотных зданиях без ограничения этажности.

Сравнительная толщина стен из разных материалов для достижения К=0,7

3,5м

1,58м

Пористый глиняный кирпич

Пенобетон (1600 кг/м 3 )

0,61м

Пенобетон (400 кг/м 3 )

0,097м

0,04м

0,04м

0,04м

Таким образом, пенобетон самый теплый и дешевый материал из конструктивных при малоэтажном строительстве.

Некоторые области применения пенобетона

Этот материал используется на крышах и полах как тепло- и звукоизоляция (то есть сам по себе это не конструкционный материал). Он также используется для теннисных кортов и заполнения пустот в кирпичной кладке, подземных стен, изоляции в пустотелых блоках, идеален для объемного и любого другого заполнения, где требуются высокие изоляционные свойства. Применяется для изготовления сборных блоков и панелей перегородок, покрывающих плит подвесных потолков, тепло- и звукоизоляции в многоуровневых жилых и коммерческих сооружениях.

Пенобетон используется в бетонных блоках и панелях для наружных стен и перегородок, бетонных плитах для покрытий крыш и перекрытий этажей. Пенобетон используется в сборных панелях любой размерности для коммерческого и промышленного использования, монолитных стенах, садовых украшениях и других областях. Идеален для надстройки зданий, когда вес конструкции играет определяющую роль.

Добавлено: 24.08.2018 13:57:46

Еще статьи в рубрике Современные строительные материалы:

  • Выцветы на поверхности бетонных изделий и защита бетона от выцветания

Выцветы и высолы на поверхности строительных материалов и конструкций (бетона, керамики, штукатурных поверхностей и т.п.) стали, чуть ли не обыденной неприятностью. .

Бетон- классификация и области применения

БЕТОН классифицируют по виду применяемого вяжущего: БЕТОН на неорганических вяжущих (цементные БЕТОНЫ, гипсобетоны, силикатные бетоны, кислотоупорные БЕТОН, жаростойкие бетоны и др. специальные .

Применение гипса в строительстве

Во многих странах мира широкое распространение получила технология использования гипсокартонных листов и плит, получившая название «сухого» строительства. Устройство межкомнатных перегородок, облицовка .

    Стеновые материалы

    Газобетон получают из вяжущего (цемента, извести) кварцевого песка, воды, с добавлением газообразующих веществ (благодаря чему мелкие воздушные поры распределяются равномерно). Именно поэтому строительные .

    Все, кто занимался строительством и ремонтом сталкивались с понятием “строительные материалы”, но не все могут объяснить – что же это такое? .

Добавить комментарий