Свойства и применение ячеистых бетонов

Ячеистый бетон

Ячеистые бетоны – это искусственные каменные материалы, состоящие из затвердевшего вяжущего вещества (или смеси вяжущего и заполнителя) с равномерно распределёнными в нем воздушными порами (ячейками).

Впервые ячеистый бетон был получен в конце XIX века. Промышленное производство его началось в 20-х годах нашего столетия.

Известно много типов ячеистых бетонов, отличающихся различными способами получения пористой структуры, видами вяжущего вещества, условиями формовки, твердения и т.д.

Характеристики и классификация ячеистых бетонов

Ячеистый бетон классифицируется, в первую очередь, по способу получения пористой структуры на газобетоны и пенобетоны. Получение пористой структуры возможно также путем испарения значительного количества вовлеченной воды.

По виду вяжущего ячеистый бетон может быть получен следующих номенклатур:

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

Часто наименование “пенобетон” и “газобетон” применяют для обозначения ячеистых бетонов и силикатобетонов вне зависимости от основного вида вяжущего.

Ячеистый бетон может рассматриваться как вид обычных бетонов, в котором роль крупного и, частично, мелкого заполнителя выполняют воздушные пузырьки. Такие бетоны называются ячеистыми.

Иногда в состав ячеистого бетона вводят крупный заполнитель в виде шлаковой пемзы, перлита, вермикулита, керамзита или других вспученных материалов. Такие бетоны принято называть ячеистолегкими.

Ячеистые бетоны естественного твердения набирают прочность при хранении в обычных атмосферных условиях, а искусственного – при их обработке в условиях повышенных температур под воздействием водяного пара.

Обработка называется автоклавной при давлении пара более 1 атм и температуре выше 100 °C и неавтоклавной, если давление пара менее 1 атм и температура в пределах 25 – 100 °C. Соответственно и ячеистый бетон подразделяется на автоклавный и неавтоклавный.

Изделия из ячеистых бетонов в зависимости от требований, предъявляемых к их несущей способности, могут быть армированными и неармированными.

В настоящее время ячеистый бетон применяется в различных частях зданий и сооружений и выполняет всевозможные функции. В зависимости от свойств и области применения ячеистый бетон делится на теплоизоляционный и теплоизоляционно-конструктивный.

Теплоизоляционный ячеистый бетон отличается малым объемным весом (менее 1000 кг/м³), низким коэффициентом теплопроводности и достаточной прочностью.

В строительстве применяются различные изделия из конструкционных ячеистых бетонов: панели, блоки и камни для наружных и внутренних стен и перегородок, плиты для утепленных кровель промышленных сооружений, скорлупы и сегменты для теплоизоляции трубопроводов, блоки для утепления и т. д. Изделия из ячеистых бетонов выпускают различных размеров как сплошные, так и пустотелые.

Свойства ячеистых бетонов

Физико-механические свойства ячеистых бетонов зависят от способов образования пористости, равномерности распределения пор, их характера (открытые, сообщающиеся или замкнутые), вида вяжущего, условий твердения, влажности и многих других технологических факторов. Однако некоторые свойства ячеистых бетонов подчинены общим закономерностям.

Коэффициент теплопроводности зависит в основном от величины объемного веса. Он почти не зависит от вида вяжущего, условий твердения и других факторов. Это объясняется тем, что материал стенок, образующих поры, состоит из цементного камня или близкого к нему по свойствам силиката. Поэтому величина пористости и соответственно объемного веса определяет теплопроводность ячеистых бетонов.

Прочностные свойства ячеистых бетонов зависят в большей степени от вида вяжущего и условий твердения. Наиболее прочным является автоклавный ячеистый бетон: его прочность превышает прочность ячеистых бетонов естественного твердения в 8 – 10 раз.

Прочность материала стенок ячеистого бетона определяется количеством воды затворения. При твердении ячеистого бетона на основе портландцемента только определенная часть воды участвует в процессе твердения.

Количество связанной воды при гидратации цемента зависит от его минералогического состава и в среднем составляет 15 – 20% от веса цемента. Избыточное количество воды, раздвигая частицы цемента с оболочками из продуктов гидратации, образует прослойки и скопления в толще цементного камня.

Некоторое количество пустот появляется и в результате усыхания гелеобразных масс, образующихся входе твердения цемента. Поэтому ячетый бетон теряет свою прочность по мере увеличения относительного количества воды затворения (или увеличения водоцементного отношения В/Ц).

Для ячеистых бетонов, в состав которых входит наряду с вяжущим определенное количество тонкодисперсных добавок, вместо водоцементного отношения принято определять так называемое водотвердное отношение.

Водотвердный фактор – это отношение воды затворения к сумме твердых веществ – вяжущего и добавок. По мере увеличения водо-твердного отношения ячеистый бетон теряет свою прочность, она уменьшается.

Этой зависимости подчиняются ячеистые бетоны на основе любого вяжущего.

Средством повышения прочности является уменьшение водотвердного отношения и применение в технологии вибрации как в период приготовления растворов, так и при вспучивании (для газобетонов).

Вибрационные воздействия вызывают увеличение подвижности цементного теста, растворов и бетонов и позволяют снижать водотвердное отношение. Другим средством повышения прочности изделий из ячеистых бетонов является армирование.

Ячеистые армированные изделия обладают достаточно большой прочностью (больше 75 кг/см²).

Теплофизические свойства ячеистых бетонов зависят от их влажности. Поэтому, одним из основных свойств, характеризующих ячеистый бетон, является водопоглощение. Водопоглощение ячеистых бетонов зависит от вида вяжущего вещества: бетоны на основе извести, каустического магнезита, каустического доломита и гипса имеют большее водопоглощение, чем бетоны на портландцементе.

Важным свойством для ячеистых бетонов является усадка. Изделия из неавтоклавного бетона дают большую усадку, чем из автоклавных. Пеногипс и пеномагнезит практически не дают усадки.

Температуростойкость ячеистых бетонов невысока. Для автоклавных пенобетона и пеносиликата, а также для безавтоклавного пенобетона предельно допустимыми температурами являются 300 – 400 °C. При дальнейшем повышении температуры имеет место дегидратация новообразований цементного камня, вследствие чего резко понижается прочность бетонов.

На прочности пенобетона и пеносиликата сказывается не только температура, но и скорость нагревания изделий. Быстрый нагрев скорее приводит к появлению трещин, чем медленный нагрев до той же температуры.

Пеномагнезит при повышении температуры выше 200 °C имеет меньшую прочность, а при температуре выше 350 °C он начинает разрушаться.

Это свойство пеномагнезита определяется отношением к нагреванию кристаллической хлорокиси магния.

Температуростойкость пеногипса незначительна, при температуре выше 50 – 60 °C его применять не следует; дальнейшее повышение температуры вызывает дегидратацию двуводного гипса.

Для применения при температурах от 400 до 700 °C разработаны специальные рецептуры жароупорного пенобетона. Жароупорный пенобетон изготовляют из портландцемента, золы-уноса тепловых электростанций, пенообразователя и воды. Жароупорный пенобетон твердеет в естественных условиях.

Вследствие невысокой температуростойкости ячеистый бетон относится к изоляционно-строительным материалам и применяется для изоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Вы смотрели: Ячеистый бетон

ссылкой в социальных сетях

Источник: //stroykaa.ru/%D0%B2%D1%81%D1%91-%D0%BF%D1%80%D0%BE-%D0%B1%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%BD/%D1%8F%D1%87%D0%B5%D0%B8%D1%81%D1%82%D1%8B%D0%B9_%D0%B1%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%BD.html

Характеристики ячеистого бетона

Ячеистый бетон — это синтетически созданный строительный материал, который изготавливают из засохших вяжущих компонентов с тщательно распределенными ячейками воздуха. Изобретение неавтоклавного ячеистого бетона произошло в середине 19 века. Однако в промышленных масштабах изготовление началось в начале прошлого века. Ячеистыми бетонами пользуются на сегодняшний день по всему миру.

Виды

Современный рынок строительных материалов обладает обширным ассортиментом ячеистых бетонов, имеется огромное количество самых разных видов данного изделия. Между собой они подразделяются по технологии производства, типам пластификатора и вяжущего компонента, виду формирования, времени отвердения, огнестойкости.

По функциональному назначению

По такому разделению существует три типа ячеистого бетона:

• теплоизоляционный вид, показатель его плотности равен 450кг/м3, чаще всего используют для утеплительных работ (этот материал подходит для полов, чердаков, стен, крыш, производственных цехов);
• теплоизоляционно-конструкционный вид, показатель его плотности равен 900 кг/м3, чаще всего используют для установки фасадов (внутренних и наружных) либо стенных перегородок в невысоких строениях;
• конструкционный вид, показатель его плотности равен 1100 кг/м3, используют при монтировании несущих стен, а также плит для перекрытия.

Ячеистые бетоны с легкостью способны заменить любые аналогичные строительные материалы при возведении невысоких либо каркасных домов. Подобный выбор помогает сэкономить ресурсы при строительстве практически в два раза.

По способу поризации

Особая специальная консистенция данного изделия получается благодаря таким методам:

• Бетон изготовлен за технологией пенопоризации.Технология газопоризации. Насыщение изделия воздушными пузырьками с применением испускаемого газа во время химической реакции элементов раствора с особым газообразователем.
• Технология пенопоризации. Выполняется за счет соединения ячеистого раствора с предварительно изготовленной пеной. Также возможен вариант ввода в пену сухого компонента мелкого помола.
• Технология аэрирования. Выполняется за счет насыщения раствора воздушными пузырьками и одновременном тщательном смешивании всех элементов состава. Ячеистая консистенция получается благодаря привлечению воздуха.
• Технология пеногазопоризация. Этот метод можно назвать смешанным. Так как поризация смеси выполняется за счет объединения двух технологий – аэрирования и газопоризации. Происходит применение испускаемого газа при химической реакции состава с газообразователем в изготавливаемом изделии. На каждом этапе создания особой пористой консистенции применяют два абсолютно отличающихся между собой метода для изготовления ячеистой консистенции.

Помимо этих технологий, используют и их подвиды и объединения способов. К усовершенствованиям технологий поризации можно отнести – поризацию состава в состоянии вакуума, аэрирование бетонного раствора под влиянием давления с последующим уменьшением напряжения во время разливки смеси в формы, баротехнология используемая во время изготовления монолитных изделий и много других способов.

По виду вяжущего вещества

Ячеистый бетон производят по определенным технологиям, однако возможно различие по применяемому вяжущему компоненту. Чаще всего используют цемент, глину, гипс, иногда шлак мелкого помола. Если используется автоклавная обработка, то производство выходит более финансово выгодным.

Ведь изготовление происходит из дешевых компонентов, а порой и вовсе из промышленных отходов. Отходы отличаются свойством гидратационного отвердения лишь при влажной теплой обработке, а также характеризуются повышенным показателем прочности, полученным ячеистым изделием.

К подобным компонентам можно отнести не только промышленные отходы, но и отдельные горные породы, в составе которых присутствуют окиси алюминия, кальция, натрия, магния, кремния, железа.

Из этого становится ясно, что в зависимости от применяемого вяжущего компонента, имеются следующие ячеистые бетоны:

• вяжущий компонент бетон, применяют в производстве газобетонных блоков и пенобетонных (дозировка нахождения в растворе должна быть не менее 50%);
• вяжущий компонент известь, применяют при производстве газосиликатных блоков и пеносиликатных (дозировка нахождения в растворе должна быть не менее 50%);
• вяжущий компонент смешение в определенных пропорциях цемента и извести, применяют при производстве газобетонных, газосиликатных, пеносиликатных и пенобетонных блоков (дозировка нахождения в растворе должна быть от 14 до 55%, в зависимости от рецептуры);
• вяжущий компонент гипс, применяют при производстве газогипсовых, пеногипсовых блоков.

По виду кремнеземистого компонента

Зачастую при изготовлении в ячеистый бетон в качестве такого компонента добавляют кварцевый песок. Особенно часто используют тот песок, в составе которого имеется минимум 85% элемента кремнезема. Однако допускается применение компонента и с меньшим количеством данного элемента. Такие пески еще называют барханными либо полевошпатовыми.

Как кремнеземистую добавку могут использовать золу, которая образуется во время сгорания разного вида угля, отходы от металлургического и глиноземного производства. Подобный компонент играет важную роль в полученном бетоне, ведь он входит даже в наименование готового изделия. Например – пенозолобетон.

По способу твердения

Ячеистые бетоны могут отличаться не только по составу либо способу поризации, также среди них имеются отличия по способу твердения. Готовые строительные материалы подразделяются на два типа:

• Неавтоклавный тип. При выборе такого метода, изделие проходит через постепенное естественное отвердение. Также возможен вариант применения влажной теплой обработки с применением специального давления.
• Автоклавный тип. Во время использования данного метода материал проходит через процедуру твердения под влиянием сильного давления и достаточно высокой температуры.

Прочность

Проверка прочности бетона склерометром.

На то, какова будет прочность полученного изделия, в основном оказывает влияние выбор вяжущего компонента и технология твердения. Самым высоким показателем прочности обладает ячеистый бетон с автоклавным методом твердения. Такое изделие обладает крепостью практически в 10 раз больше, нежели у блоков, которые твердели в естественных условиях.

Крепость стенок изделия можно определить, рассчитав объем использованной воды. Когда происходит процесс отвердения, лишь малая доля всей воды участвует в ходе работы.

При гидратации, объем воды подвластен своему минералогическому содержанию. Обычно объем воды равен 18% от массы цемента. Если же воды слишком много, то это грозит появлением пустот в изделии.

А значит, таким сухим и некачественным бетоном нельзя будет пользоваться.

В процессе твердения материала происходит засыхание железистых веществ, что также может спровоцировать возникновение пустот и воздушных прослоек в блоке. По данной причине нужно следовать расчетам и четко соблюдать дозировку компонентов при производстве.

Ячеистые бетоны, которые в своем содержании имеют различные дополнительные компоненты, подлежат исследованиям в плане выяснения уровня водотвердного показателя.

Водотвердным показателем принято считать соотношения воды и компонентов (вяжущих и тонкомолотых добавок) в растворе. По ходу того, как увеличивается расчет данного показателя, изделие теряет свою плотность и крепость.

Этим расчетам и дозировке подвластны строительные материалы, имеющие в составе любой тип вяжущего компонента.

Влияние вибрации позволяет повысить подвижность раствора и готового бетона, за счет уменьшения водотвердного показателя. Неплохим способом сделать строительное изделие крепче, считают использование армирования.

Средняя плотность армированного материала близится к цифре 75 кг/см3.

Водопоглощение

Одна из главных характеристик готовой конструкции — это показатель водопоглощения. Средний показатель водопоглощения находится под влиянием типа вяжущего компонента – разное вещество дает различный расчет данных.

Так как данные строительные изделия отличаются большим показателем водопоглощения, то применять их можно лишь в зданиях, в которых расчет влажности воздуха не будет превышать 55%. А вот пеногипс и вовсе можно использовать лишь в зданиях, в которых будет минимальный уровень влажности, иначе плотность изделия будет средняя ухудшаться.

Большую роль среди характеристик подобной строительной конструкции играет такое явление, как усадка. Неавтоклавные ячеистые продукты обладают большей усадкой, нежели автоклавные модели. Стоит отметить, что сухой пеногипс и подобные ему изделия, абсолютно не подвержены такому явлению.

Температуростойкость

Некоторые виды данного бетона выдерживают до 400 С.

Данный показатель у ячеистых блоков находится на среднем уровне.

Автоклавные сухие виды бетона и силиката, безавтоклавные виды бетона спокойно сохраняют свои плотность, прочность при воздействии температуры до 400С и все еще остаются огнестойкими.

В случае сильного увеличения температурных показателей, в блоках начнется процесс дегидратации. В свою очередь это отрицательно скажется на плотности и крепости материала.

При формировании прочности либо огнестойкости, нельзя делать весь расчет лишь на температурный режим, необходимо учитывать и скорость, с которой материал будет нагреваться. Если изделие подвергнуть быстрому нагреву, то это грозит возникновением трещин.

Поэтому больший расчет необходимо делать именно на постепенный нагрев блоков. К примеру, тот же пеномагнезит при температурном показателе выше 190 С начинает терять прочность, а если же температура увеличится до 340 С, то он и вовсе начнет крошиться.

Пеномагнезит отличается такой способностью благодаря влиянию нагрева на хлор окиси магния.

Пеногипс обладает незначительной огнестойкостью, ведь при повышении температурного показателя более 65 С, он начнет разрушаться.

Если необходима установка в таких местах, где температура поднимается более 500 С, изобретены особые виды ячеистых материалов с повышенной огнестойкостью.

Огнестойкий строительный материал производят из таких компонентов – золы полученной от металлургических отходов, воды, пены и портландцемента. Огнестойкий продукт проходит процедуру отвердения только при естественных условиях.

Так как данный строительный материал не обладает высоким уровнем температуростойкости, то его можно назвать изоляционным изделием и использовать не только как строительный материал, но и в качестве изоляции и облицовки различных строений.

Теплопроводность

Марка теплопроводности находится под влиянием точности расчета объемной массы блока. Тип вяжущего компонента, технология твердения и другие условия производства практически никак не влияют на данную марку.

Это возможно в силу расчета на то, что воздушные ячейки внутри изделия состоят из бетонного раствора либо силиката.

Из-за этого марка ячеистости и марка объемной массы и оказывают основное влияние на теплопроводность данного строительного материала.

Расчет области использования

На сегодняшний день ячеистый материал набирает бешеную популярность, поэтому все чаще разные марки изделий применяют в строительстве. Важно сделать правильный расчет и определится с маркой. Чаще всего применяют в таких случаях:

• для монтажа несущих стен;
• для установки разных типов стяжек, как полов, так и перекрытий;
• определенные марки используют для монтажа напольных перекрытий;
• для монтажа несущих опор;
• в промышленном строительстве.

Заключение

Данный материал все чаще используют в строительных работах. Это объясняется его широким списком достоинств, а также легкостью при монтаже. Не стоит забывать и об экономичности данного материала.

Источник: //kladembeton.ru/vidy/drugie/yacheistyj-beton.html

Ячеистый бетон – что это такое, виды и технические характеристики

Ячеистый бетон комбинирует теплоизоляционные характеристики дерева, прочность классического бетона и кирпича, поэтому сфера его применения широка. Он легко режется и обрабатывается, обеспечивает акустический комфорт. Поэтому этот материал используется при строительстве различных зданий и сооружений, промышленных объектов и жилых домов.

Описание и применение

Ячеистый бетон — строительный состав из застывшего цемента с кварцевым песком и известью, замешанный на воде и схватившийся в процессе гидратации.

Его особенность — наличие равномерно распределенных воздушных пустот (пор), создающими ячеистую структуру. Они занимают до 85% объема, что существенно снижает плотность и повышая теплоизоляционные свойства. Из ячеистого бетона изготавливаются разнообразные элементы:

• Стандартные блоки для несущих стен. Газобетон может использоваться для строений высотой до пяти этажей. Из пенобетона можно возводить здания высотой до трех этажей.
• Плиты подходят для внутренних перегородок зданий. При армировании их используют в качестве несущих внутренних элементов. Плиты из высокопористого бетона применяют как утеплитель внутри зданий.
• Блоки U-образной структуры – отличный материал для строительства лотковых перемычек.
• Монолитные конструкции изготавливаются из пенобетона на месте, его используют для полов и перекрытия с хорошими теплоизоляционными свойствами.

Виды ячеистого бетона

Чаще всего ячеистый бетон различают по способам производства и поризации, он разделяется на газобетон и пенобетон. Они во многом схожи между собой, но имеются и отличия.

Газобетон

Отличается высокой гигроскопичностью, поэтому требует дополнительного оштукатуривания. Выдерживающий высокие нагрузки он имеет стабильные характеристики по всему объему за счет равномерности распределения пор. При его производстве выделяется водород, но готовый материал не содержит никаких вредных веществ.

Газобетон не подвергается усадке и не трескается. Он обладает более низкой, чем пенобетон теплоизоляцией, но прочнее, поэтому стены из него получаются тоньше, при тех же показателях сохранения тепла. Не боится высоких температур и открытого огня.

Пенобетон

При меньшей прочности пенобетон доступнее, поэтому его чаще используют в малоэтажном строительстве. Важным фактором является правильное распределение и качество пенообразователя, тогда материал будет обладать однородной структурой и его качество повысится.

Все компоненты состава безвредны, поэтому он экологически безопасен. Его поры замкнуты, что повышает влаго- и морозостойкость, а также его теплоизоляционные свойства, зависящие от плотности материала. Цена пенобетона ниже на 20%, чем у газобетона.

Классификация по методу твердения

Ячеистые бетоны различают по способам затвердевания:

• Автоклавный – обработка паром при высокой температуре и давлении, что обеспечивает набор прочности за один производственный цикл;
• Естественный – применяется для пенобетона, который заливается я в формы, где смесь схватывается при нормальном давлении и температуре;
• Пропаривание – изделия из ячеистого бетона, находящиеся в формах обрабатываются паром при давлении ниже атмосферного в течение суток.

Несмотря на схожесть материалов, они имеют существенные различия при производстве.

Технология изготовления газобетона

Газобетон производится только в промышленных условиях. Для этого в смесь из цемента, песка, извести и воды добавляется газообразователь, как правило, это алюминиевая пудра. Вступая в реакцию с оксидом кальция в извести и кварцевым песком, реагент начинает выделять газ.

Состав помещают в автоклав при высокой температуре и низком давлении, в результате в объеме бетона образуются мелкие поры с канальцами.

Получающийся при этом силикат кальция тоже является связывающим веществом, поэтому бетон после реакции увеличивает прочность по сравнению с классическими составами.

Технологический процесс изготовления газоблоков

Производство пенобетона

Пенобетон изготавливается другим способом – в готовую смесь из портландцемента, кварцевого песка, извести и воды вводится пенообразователь. Получившуюся смесь тщательно перемешивают и изготавливают из нее блоки, плиты или монолитные конструкции.

Одна из новых технологий производства аэрирование. Раствор замешивается в емкости с лопастями, оборудованными соплами, через которые подается воздух. Образовавшиеся пузырьки разбиваются лопастями. Процесс происходит при давлении от 0,05 до 0,2 МПа, до 3 минут, в результате получается смесь однородной структуры. Регулируя параметры можно получить сверхлегкий бетон плотностью до 0,15 г/см³.

В качестве пенообразователей используют клееканифольные составы, из воды и мыльного корня – смолосапонины, гидролизованный протеин изготовлен из крови животных с сульфатом железа. Для повышения прочности и скорости схватывания, пенобетон можно пропаривать в специальных камерах. Преимущество пенобетона – возможность изготовления в условиях частного строительства.

Схема производства пеноблоков

Свойства и характеристики

Технические параметры конструктивного и теплоизоляционного ячеистого бетона зависят от технологии его изготовления. Различают несколько групп эксплуатационных свойств.

Прочность и плотность

Это две взаимосвязанные характеристики, хотя на прочность еще влияют вид и концентрация вяжущего, типа наполнителя, способ изготовления. Например, автоклавный пенобетон прочнее этого же материала, схватывающегося в естественных условиях, в десять раз. По плотности выделяют 3 типа:

• ячеистый конструкционный – плотностью 1-1,2 г/см³ применяется для строительства стен, в том числе несущих;
• ячеистый конструкционно-теплоизолирующий – плотность 0,6-0,9 г/см³, обладают универсальными характеристиками, применяются как теплоизолятор и материал для стен в малоэтажном строительстве;
• ячеистый теплоизолирующий – плотностью 0,15-0,5 г/см³ не используется в несущих конструкциях, применяется в комплексе с более прочными элементами или для перестенков.

Таблица зависимости прочности от средней плотности

Ячеистый бетон состоит из мелких пор, чем меньше они по объему и толще их стенки, тем прочнее и плотнее будет материал. Важным моментом является количество воды в растворе. Влага, не вступившая в реакцию гидратации, как бы раздвигает частицы цемента, снижая его прочность за счет появления дополнительных пустот, образующихся после испарения лишней воды.

Вяжущее вещество для ячеистого бетона – портландцемент. Он придает ему прочность большую, чем у других веществ, используемых для этой цели. Но даже этот материал не обеспечивает достаточной прочности на изгиб, из-за чего снижается несущая способность плит и блоков. Решить проблему поможет правильное армирование.

Морозостойкость и водопоглощение

Основной характеристикой является водопоглощение, от которого зависит морозостойкость, поскольку вода, замерзая внутри блоков, разрушает структуру материалов. Газобетон в этом плане проигрывает, поскольку легко насыщается водой.

Это связано со структурой материала, поры которого соединяются тонкими каналами, выходящими и на поверхность. Поры пенобетона замкнуты, поэтому он хуже пропускает влагу, а его морозостойкость достигает показателя F45. У газобетона эта характеристика не превышает F35 – неудовлетворительный показатель для российского климата.

Обычно достаточно просто вовремя оштукатурить ячеистый бетон составами с низким показателем водопоглощения. Практикуется обшивка стен пластиковым или деревянным сайдингом, другими отделками. В этом случае срок службы стен из ячеистых бетонов исчисляется сотнями лет.

Усадка

Под усадкой понимают нарушение геометрической формы конструкции при нагрузке на изгиб. Этой проблеме больше подвержен пенобетон, показатель усадки которого достигает 3 мм/м.

Поэтому даже полнотелый блок 500 мм из пенобетона нежелательно использовать для многоэтажного строительства.

Специалисты советуют выдерживать стены из пенобетона без оштукатуривания в течение нескольких месяцев, чтобы гарантированно прошла усадка.

Газобетонные блоки, плиты и другие конструкции практически не повреждаются при усадке. Этот показатель составляет 0,5 мм/м, что позволяет использовать их при строительстве зданий в несколько этажей. Газобетонную стену можно сразу покрывать слоем штукатурки, поскольку этот материал обладает высокой гигроскопичностью и может повредиться без дополнительной защиты.

Звукоизоляция и пожаробезопасность

Благодаря пористой структуре ячеистый бетон имеет хорошие показатели звукоизоляции, поэтому не требует дополнительных материалов для улучшения уровня этого параметра. Это свойство делает материал подходящим для возведения перегородок между комнатами, особенно в многоквартирных домах.

Ячеистый бетон – материал обладающий высокими показателями пожаробезопасности, который выдерживает воздействие огня более 70 минут, что соответствует категории А1. Это позволяет использовать его на объектах I, II и других категорий пожарной опасности. При нагревании материал набирает дополнительную жесткость, например, при 400 °С его прочность увеличивается на 80%.

Ячеистый бетон – прочный, легкий, экологически чистый материал с приемлемой ценой. Он позволяет ускорить строительство, уменьшить количество применяемой тяжелой техники, сэкономить на энергоресурсах.

Источник: //betonpro100.ru/vidy/yacheistyj-beton

Ячеистый бетон: состав и свойства материала, методика производства, область применения и популярные производители

Ячеистый бетон представляет собой искусственный материал с равномерно расположенными порами в виде мелких сферических ячеек. Пористую структуру изделия получают за счет введения в смеси газообразующих модификаторов.

Материалы из пористого бетона долговечны, морозоустойчивы и имеют малый вес.

Бетон пористый (ячеистый) — что из себя представляет

Бетоны с ячеистой структурой относятся к разряду особо легких составов, структура которых складывается из большого количества воздушных пор.

По способу поризации материалы делятся на газобетоны, получаемые путем введения в растворы газообразующих добавок, и пенобетоны, производимые способом интенсивного перемешивания состава с предварительно подготовленной пеной.

В качестве вяжущего вещества наиболее часто используются портландцемент, гипс и известково-кремнеземистые ингредиенты. Твердение бетонов может протекать в естественных условиях, а также путем тепловлажностной обработки, при высокой температуре и большом давлении, в автоклавных агрегатах.

Материалы характеризуются высокими теплоизоляционными качествами, паропроницаемостью, устойчивостью к биологическим воздействиям, долговечностью.

Достоинства и недостатки материала

Ячеистый бетон не используются для возведения фундаментов.

Изделия из пористых композитов хорошо приспособлены к современным условиям строительства зданий:

1. Морозостойкость материала позволяет использовать стеновые блоки из ячеистого бетона в любых климатических условиях.
2. Высокие механические и теплотехнические свойства (плотность 300-1200 кг/м³).
3. Паропроницаемость.
4. Устойчивость к химическим воздействиям.
5. Автоклавный способ производства предусматривает применение экологически чистого сырья.
6. Бетонные блоки легко режутся как электромеханическим, так и ручным инструментом.
7. Применение отечественного оборудования и технологии производства позволяет выпускать продукцию в 1,5-2 раза дешевле импортных аналогов.
8. Теплоизоляционные изделия по прочности в несколько раз превосходят минераловатные плиты и ничем не уступают им по эксплуатационным характеристикам.
9. Здания из пористого бетона отличаются долговечностью. Материал не гниет, не горит и не повреждается грызунами и насекомыми.

Недостатки:

1. Резкие изменения температуры воздуха и повышение влажности вызывают структурные деформации в материале.
2. Невысокие показатели устойчивости к растягивающим напряжениям приводят к образованию мелких трещин на поверхности стен.
3. Материал не выдерживает ударных воздействий. Например, керамзитобетонный блок полнотелый легко крошится и колется даже при падении с небольшой высоты.
4. Монолитный бетон не рекомендуется использовать для возведения фундаментов.

Поры в структуре ячеистого бетона могут занимать до 92% от объема материала.

Состав и структура

Ячеистые бетоны получают из специально подобранного состава вяжущего компонента, тонкомолотого кремнеземистого наполнителя, порообразователя и воды.

Для производства пористых бетонов, застывающих в нормальных условиях, в качестве связующего используют алитовые алюминатные портландцементы. Для приготовления растворов, набирающих прочность в автоклавах, применяют смесь вяжущих ингредиентов, состоящую из пуццоланового цемента, шлакопортландцемента и извести.

В некоторых случаях в состав ячеистого бетона добавляют крупный заполнитель:

• шлаковую пемзу;
• вермикулит;
• перлит;
• керамзит и др.

Для приготовления пены используют клееканифольные, алюмосульфонафтеновые, смолосапониновые добавки. Газообразование в бетоне происходит за счет введения в состав водного раствора алюминиевой пудры.

Процентное соотношение составляющих материала определяет микро- и макроструктуру ячеистого бетона.

Макроструктура представлена большим объемом ячеистых пор (85-92%) и межпоровых перегородок. Микроструктура состоит из капиллярных, контракционных и гелиевых ячеек. Объем и характер пористости, а также пропорции кремнеземистых компонентов определяют основные технические свойства изделий.

Слева — газобетон, справа — газосиликатный блок.

Виды и свойства материала

Поризованные бетоны классифицируется по способу получения ячеистой структуры и виду вяжущего компонента.

Автоклавные ячеистые бетоны разделяются на цементные и бесцементные:

• цементные — газобетон, пенобетон;
• известковые — газосиликат, пеносиликат;
• магнезиальное связующее — газомагнезит, пеномагнезит;
• гипсовая основа — газогипс, пеногипс.

Физико-механические свойства материалов зависят от удельного веса бетона, минералогического состава вяжущего компонента, типа кремнеземистого наполнителя и условий автоклавной термообработки.

По плотности и теплопроводности

задача проектирования пористого бетона состоит в том, чтобы обеспечить оптимальную плотность материала при минимальном расходе вяжущего вещества и порообразователя. При этом структура конструкций должна состоять из мелких ячеек овальной формы.

В первую очередь плотность зависит от объема присадок и их газообразующей способности. Некоторое влияние на качество бетона оказывает отношение количества воды к весу вяжущего вещества и объему кремнеземистого наполнителя (В/Т). Повышение В/Т улучшает текучесть смеси.

В результате обеспечиваются оптимальные условия для образования пористой структуры раствора. Чем меньше размер ячеек, тем выше плотность материала.

Высокая плотность бетона снижает теплопроводность строительных конструкций. Большая пористость и низкие показатели теплопроводности повышают теплоизоляционные свойства материалов.

Прочностные характеристики

Прочность материала зависит от вида используемого вяжущего и заполнителей.

Прочность зависит от характера пористости структуры материала и силы сцепления межпоровых оболочек. Показатели бетонов по прочности на растяжение-сжатие определяются коэффициентами вариации. Средние значения индекса для ячеистых материалов не должны превышать 15%.

Средством улучшения прочностных характеристик является уменьшение В/Т и применение вибрационных технологий в процессе приготовления и вспучивания смесей. Вибрация вызывает повышение пластичности и подвижности цементного теста, что помогает снизить показатели водотвердого отношения и повысить прочность бетона.

Другим методом повышения прочности является армирование раствора фибрами. Такой способ позволяет получить изделия прочностью более 70 кг/см².

Водопоглощение и морозостойкость

Для увеличения влагостойкости материалов применяют модифицирующие добавки. Эксплуатируемые сооружения защищают гидрофобными покрытиями. Нормативная эксплуатационная влажность наружных конструкций должна быть на уровне 5%.

От величины водопоглощения зависит морозостойкость бетонов, которая после проведения рекомендуемых защитных мероприятий может достигать 25-100 циклов.

Среди множества преимуществ данного типа бетона можно выделить геометрическую точность блочных материалов.

Точность геометрических размеров

За счет модернизации технологии производства и применения современного оборудования удалось добиться минимальной погрешности геометрических размеров изделий. Прямолинейность стеновых блоков дает возможность применять вместо цементно-песчаного раствора клеевые составы. Такой подход позволил сократить трудоемкость работ и увеличить скорость кладки почти в 2 раза.

Методика производства

Для приготовления ячеистого бетона широко применяются местные материалы: известь, цемент, песок и вода. В небольших количествах в смесь добавляют газообразующие присадки, способствующие формированию в вязкой массе воздушных ячеек.

После этого композит формуется и помещается в автоклав, где и происходит процесс твердения. Гидротермальная обработка выполняется в проходных и тупиковых установках диаметром 2,5-2,8 м. Применяемые технологии не дают никаких побочных продуктов, загрязняющих почву, воздух и воду.

Схема производства ячеистого бетона и материалов из него.

Газопенная технология

Газопенный метод получения ячеистых бетонов объединяет в себе два процесса: вспучивание при газовыделении и воздухововлечение при пенообразовании.

Для приготовления безусадочного материала с равномерной пористой структурой необходимо выбирать компоненты, которые будут функционировать в совокупности друг с другом. Пенообразующие и газогенерирующие добавки загружаются одновременно. В тот момент, когда пена может дать усадку, включается газообразователь и нейтрализует развитие деформации.

За счет плавного дозированного газовыделения реакции формирования ячеистой конструкции идут параллельно процессам кристаллизации. Образование новых пузырьков газа не нарушает структуру раствора, а только уплотняет межпоровые перегородки, смещая при этом зерна вяжущего вещества в сторону сформировавшихся пор пены.

Области использования

Выпуск изделий из ячеистого бетона предусматривает широкий спектр железобетонных конструкций:

• стеновые панели;
• плиты перекрытия железобетонные;
• брусковые и лотковые перемычки;
• кирпич пустотелый;
• теплоизоляционные материалы;
• теплая керамика (пористый керамоблок);
• кладочные блоки.

В индивидуальном строительстве наиболее востребованы пенобетонные и газобетонные блоки. Наружная стена дома, сложенная из пористых изделий, обладает хорошей несущей способностью. Размеры и прочностные характеристики материала позволяют возводить здания любой формы и различного функционального назначения.

Легкие бетоны также используют при реконструкции сооружений, когда нужно увеличить этажность постройки без усиления существующих фундаментов.

Категории изделий

Пористые бетоны различаются плотностью и теплоизоляционными свойствами.

На основании этих характеристик их можно разделить на 3 категории:

• теплоизоляционные материалы;
• теплоизоляционно-конструкционные;
• конструкционные.

Бетоны плотностью D300-D500 принято использовать только в качестве утеплителя. Нормативная эксплуатационная нагрузка таких изделий находится на низком уровне, что не позволяет их применение для кладки стен и перегородок.

Конструкционный пористый бетон D1000-D1200 обладает самыми высокими прочностными характеристиками. Он широко используется для производства сборного железобетона, кладочных и фундаментных блоков, плит покрытий и др.

Материалы из пористого бетона хорошо подходят для возведения одно- и двухэтажных жилых строений.

Применение

Ячеистые бетоны применяются в следующих сферах строительного производства:

1. Монолитное домостроение.
2. Производство штучных конструкционных и декоративных изделий.
3. Теплоизоляция инженерных сетей, кровли и наружных стен зданий.

Помимо строительства, дробленый пористый бетон совместно с навозом служит для удобрения почвы. На животноводческих фермах материал используется в качестве теплой подстилки для скота.

Производители и средние цены на продукцию

Типовые размеры кладочных блоков.

Стеновые кладочные блоки для индивидуального строительства:

• длина — 625 мм;
• высота — 250 мм;
• толщина — 100, 200, 400 мм;
• плотность — D400-D600.

Перечисленные параметры являются нормой для всех производителей газобетонных и пенобетонных блоков. Расхождения могут наблюдаться только в разнице геометрических размеров (2-3 мм), теплоизоляционных характеристик и ценовой политики.

Продукция немецкой компании Xella отвечает всем международным стандартам качества. Газобетонные стеновые блоки Ytong — хорошее соотношение цена-качество. Стоимость 1 м³ материала — 4700-5000 руб.

Завод ЗАО ЕВРОАЭРОБЕТОН построен по передовым немецким технологиям и оснащен оборудованием от крупных европейских производителей. Цена — 3500-3700 руб./м³.

Омский пенобетонный завод реализует стеновые и перегородочные блоки, армированные фиброволокном. Стоимость — 3800-4000 руб./м³.

Источник: //1beton.info/vidy/yacheistyj-beton