Ячеистый бетон что это такое

Описание и характеристики ячеистого бетона

В группе монолитных изделий выделяется ячеистый бетон. Пористые материалы пользуются широким спросом в строительной сфере и благоустройстве территорий. Рассмотрим причины такой востребованности.

  1. Обзор, преимущества и недостатки
  2. Особенности применения в строительстве
  3. Свойства и характеристики
  4. Прочность и усадка
  5. Изоляционные характеристики
  6. Отношение к температуре и влажности
  7. Виды ячеистых бетонов, описание и плотность
  8. Классификация по методу твердения
  9. Технологические особенности производства ячеистого бетона

Обзор, преимущества и недостатки

Рассматривая вопрос о ячеистом бетоне, что это такое, нужно сразу отметить сверх легкости материала. Структура такого образца представлена множеством пористых образований, заполненных воздухом. Это главное отличие монолита на фоне аналогов из цементных растворов.

Внутри группы пористый бетон делят на два типа блоков по способу производства:

  • газобетон получают за счет специальных присадок, способствующих газообразованию;
  • пенобетон изготавливают, замешивая рабочий раствор с предварительно подготовленной пеной.

Вяжущие компоненты могут быть разными по природе: портландцемент, гипс, известковый ингредиент. Сухой остаток формируется в естественных условиях или в автоклавной печи. Во втором случае процесс изготовления изделий из пористого бетона происходит под воздействием высокого давления с периодическим увлажнением.

Ячеистый бетонный блок востребован на строительном рынке благодаря следующим достоинствам:

  • теплопроводность на низком уровне;
  • хорошая дышащая способность;
  • долговечность;
  • инертность к биологической активности (грибок, плесень, бактерии, насекомые);
  • морозостойкость, что допускает применение в суровых климатических регионах;
  • высокая плотность от 300 до 1200 кг/куб. м, что обуславливает использование блоков для строительства стеновых конструкций здания;
  • устойчивость к огню и гниению;
  • легкость в обработке (раскрой можно проводить электроинструментом или ручными аналогами);
  • «неприглядность» для грызунов.

Главной причиной недостатков является пористая структура. От резких перепадов температуры с влажностью происходит ослабление тонких стенок между ячейками. Трещины могут появиться от большой нагрузки на растяжение, расколы – от ударов. То есть пористый монолит недопустим для возведения фундаментных конструкций.

Особенности применения в строительстве

Газобетон может быть использован для строительства зданий в 5 этажей. Пеноблоки обладают меньшей несущей способностью, поэтому здесь ограничение подразумевает предел в 3 этажа. Оба варианта актуальны для возведения перегородок внутри дома, нагруженных конструкций с армированием. Также материал рассматривается в сырьевом виде для устройства утепленных полов и перекрытий.

Кроме возведения зданий из материалов делают дренажные каналы для дорожного покрытия или обслуживания дома. Для этого прокладывают U-образные в поперечном сечении монолитные изделия. А также собираются декоративные дорожки для пешеходных зон.

Свойства и характеристики

Технические показатели сухого остатка определяются способом изготовления конструкционного пористого бетона. Базовыми характеристиками считаются прочность, плотность, теплопроводность, стойкость к морозам и влаге. Также рассмотрению подлежат усадочный эффект, отношение к шумам и огню.

Прочность и усадка

Прочность готовых изделий достигает показателя в 1,2 гр/куб. см. Усадка обусловлена нарушением геометрических параметров под воздействием давления на изгиб. Пенобетон менее плотный, поэтому для него характерно отклонение в 3,5 мм/м. У газобетона значение составляет в среднем 0,5 мм.

Обратите внимание! Если малоэтажный дом возведен из пенобетона, то к оштукатуриванию стен можно приступать только через несколько месяцев, чтобы прошел усадочный эффект. Газоблоки пригодны для отделки сразу после возведения конструкций.

Изоляционные характеристики

Показатели теплопроводности зависят от плотности материала и относительной влажности рабочей среды. Таблица составлена с учетом этих значений. Коэффициент измеряется в Вт/м*К.

Пористость объясняет хорошую звукоизоляцию монолита. Поэтому дополнительно защищать внутренние помещения от шума не обязательно. То же можно сказать о мерах по профилактике пожаров. Блоки способны более часа выдерживать открытый огонь, что способствует лишь увеличению прочности бетона.

Отношение к температуре и влажности

Ячеистый бетон обладает свойством поглощения влаги. При замерзании она способствует разрушению стенок между порами. С этой точки зрения пеноблок выигрывает. Причина в замкнутости покрытия из пор и микроканалов, что выходят на поверхность изделий. Морозостойкость здесь может достигать 45 циклов. Для сравнения, газоблоки могут иметь предел F35.

Виды ячеистых бетонов, описание и плотность

Кроме пенобетона и газоблоков из раствора на основе цемента различают еще три группы материалов с разновидностями. Классификация в зависимости от связующего компонента выглядит так:

  • известковые (газосиликат и пеносиликат);
  • магнезиальные (газомагнезит и пеномагнезит);
  • гипсовые (газогипс и пеногипс).

Внимание! Наполнитель, как правило, используют песчаный и гравийный. Отдельно существует материал под названием керамзитобетон. Здесь глиняный клинкер замещает щебенку.

Показатели прочности зависят от связующего компонента, его содержания, характеристик твердого наполнителя. По плотности проводится разделение сухого остатка на три типа:

  • до 1200 кг/куб. м – конструкционный для любых стен;
  • до 900 кг/куб. м – теплоизоляционный с характеристиками, допустимыми для малоэтажного строительства в целом;
  • до 600 кг/куб. м – утепляющие вспомогательные блоки для перегородок, дополнительной изоляции несущих конструкций внутри дома.

Дополнительная информация! Если рассматривать методы изготовления монолита, то разница в плотности может быть десятикратной. В автоклавной печи прочность получается выше, чем на строительной площадке.

Классификация по методу твердения

Набор прочности по мере твердения растворов может проходить в природных или искусственных условиях. Второй метод подразумевает создание температуры в 170-200 градусов по Цельсию, давления от 0,9 до 1,3 МПа. Это возможно при наличии специального автоклавного оборудования. Так получается блок или плита с линейным расширением в 8-10 раз ниже, чем изготовленная на строительной площадке.

Технологические особенности производства ячеистого бетона

Газоблоки производят только в заводских условиях. Здесь рабочая смесь связующего, наполнителей и воды смешивается с газообразователем (чаще это алюминиевая пудра). Процесс основан на химической реакции реагента с кальцием, что содержится в базовом составе. Полученные силикаты также образуют дополнительные упрочняющие связи. Формуют изделия в автоклаве.

Пеноблоки можно производить в домашних условиях своими руками или приобрести у предприятий. Здесь рассматриваются 2 метода изготовления. Первый предполагает добавление в раствор пенообразователя. После тщательного перемешивания массу заливают в готовые формы.

Второй способ называется аэрированием. Здесь нужно специальное оборудование. Сопла отвечают за подачу воздуха в сырьевую заготовку, лопасти разбивают поток на пузырьки. Процесс происходит под давлением до 0,2 МПа в течение 3 минут. В результате получают материал с плотностью всего 0,15 гр/куб. см.

Марка и класс бетона — соотношение, в чем разница

Технология производства прозрачного бетона

Описание и характеристики керамзитобетонных блоков

Что такое арматура — описание сортамента для строительства

Что такое ячеистый бетон?

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.

  1. Описание и применение
  2. Виды ячеистого бетона
  3. Особенности производства
  4. Свойства и характеристики

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.

Особенности производства

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.

Читайте также  Нагель по бетону как пользоваться

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.

Теплопроводность

Это основной плюс ячеистых бетонов. Пористая структура обеспечивает теплоизоляцию, что позволит сэкономить на отоплении. Пенобетон D800 имеет коэффициент теплопроводности в рамках 0,09-0,25 Вт/(м·K). Эти показатели гарантируют сохранение температуры внутри помещения в любое время года.

Это позволяет применять его в частном и промышленном строительстве, возводя объекты в несколько этажей, но чем выше стена, тем прочнее потребуется блок. При этом его показатели теплоизоляции снижается, поэтому стену придется утолщать. Набирающая популярность теплая керамика тоже имеет хорошие показатели теплоизоляции. Но работать с ней сложнее, стоит она дороже и требует специального кладочного раствора вместо стандартного цементного для качественной укладки.

Связь между коэффициентом теплопроводности и средней плотностью

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.

Ячеистые бетоны: пенобетон, газобетон, газосиликат

  • Facebook
  • Twitter
  • Pinterest
  • LinkedIn
  • Digg
  • Tumblr
  • VKontakte
  • Reddit
  • Blogger
  • LiveJournal

Содержание:

Ячеистыми бетонами называют группу искусственных материалов, изготовленных на основе кремнезема и вяжущего минерального вещества и состоящих из равномерно распределенных пор – ячеек. Из бетонов с такой улучшенной структурой изготавливают стеновые блоки, которые повсеместно используются в малоэтажном строительстве.

Важным преимуществом ячеистого бетона перед обычным является его более высокая теплоизоляционная способность. Поэтому использование такого материала в строениях снижает расходы на отопление (в отличие от деревянного или кирпичного здания), при этом толщина стен стандартна.

Виды ячеистых бетонов

Особенно популярны в применении три вида ячеистого бетона:

  • пенобетон– изготавливается путем добавления в бетонный раствор пенообразующей смеси, которая образует поры, получают неавтоклавным способом;
  • газобетон– при изготовлении основой служит цемент, твердеет как в автоклаве, так и без него; блоки из него прочны и морозостойки; подходят, если отделка здания из камня или кирпича;
  • газосиликат– изготавливают на основе извести, блоки из этого материала хорошо изолируют звуки и сохраняют тепло.

Краткий исторический экскурс

Впервые облегченный ячеистый бетон был получен чехом Габриэлем Гофманом в 1889 году. Ученый смешал цементные и гипсовые растворы с кислотами и углекислыми солями. В ходе этого химического процесса происходит выделение газа, с помощью которого материал получает пористое строение. Так появилась приставка «газо» в названии ячеистого бетона.

Технология получения пенобетона была предложена датским инженером Байером в 1911 году, применен метод в 1925 году.

Промышленное изготовление газосиликата было начато шведской фирмой «Итонг» по методике Акселя Эрикссона. При этом газосиликат подвергался тепловлажной обработке в автоклавах. Именно эта технология изготовления газосиликата впоследствии распространилась по Европе под маркой Итонг.

Метод производства газобетона получил название «Сипорекс», его разработка принадлежит финну Леннарту Форсэну и шведу Ивару Эклунду и начал применяться в 1934 году.

Газобетон и газосиликат: сходство и различия, достоинства и недостатки

Газобетон и газосиликат производят на крупных заводах, технологии их изготовления во многом схожи. Разница только в том, что для производства газосиликатных блоков используют в качестве основного наполнителя известь в смеси с молотым кварцевым песком, а для блоков из газобетона – цемент.

Поризация смеси происходит за счет взаимодействия алюминиевой пудры со щелочью. В результате реакции образуется водород, выделяющийся в виде газовых пузырьков. Полученный субстрат разрезают металлическими струнами на блоки и отправляют на твердение.

Газосиликат набирает прочность в специальной печи – автоклаве, при высокой температуре и большом давлении. Газобетон по способу твердения может быть автоклавным и неавтоклавным. Процесс твердения смеси в автоклаве проходит достаточно быстро, при этом повышается прочность готового изделия, усадка его уменьшается в несколько раз.

Автоклавный газобетон намного быстрее неавтоклавного впитывает влагу. При этом автоклавные газобетонные блоки намного дороже, что ограничивает их доступность.

Неавтоклавный газобетон отстаивается в течение 28-ми суток. Отпускаются блоки наборе прочности до 60-70%, этого хватает, чтобы транспортировать продукцию и начать работу с ней.

Достоинством неавтоклавного метода является дешевизна используемого оборудования, а значит, низкая цена блоков, полученных таким способом. При этом процесс твердения продукта занимает длительное время. Основной же недостаток неавтоклавного способа – усадка блоков из этого материала в процессе эксплуатации.

Пенобетон: особенности, достоинства и недостатки

Технология производства пенобетона настолько проста, что его можно изготавливать в небольших помещениях – ангарах, гаражах, непосредственно на строительных площадках. Производством материала занимаются крупные организации и мелкие частники из-за дешевизны оборудования. После добавления в песчано-цементную смесь пенообразователей и перемешивания компонентов под давлением в барокамере состав готов для формирования из него:

  • стеновых блоков;
  • перегородок;
  • плит перекрытий;
  • перемычек.

По способу твердения пенобетон также может быть автоклавным и неавтоклавным. Безавтоклавная технология изготовления пенобетона менее энергоемкая в отличие от газобетона, не требует использования сложного оборудования, поэтому иногда блоки изготавливают прямо на строительной площадке. В России распространен именно неавтоклавный метод изготовления пенобетонных блоков.

К недостаткам пенобетона относится более низкая прочность, чем у газобетона и газосиликата, при той же плотности. Кроме того, пенобетон, имея большую плотность и менее выгодную прочность, сохраняет тепло хуже, чем газобетон.

Нужно также помнить, что из-за простоты изготовления пенобетонных блоков, могут возникнуть проблемы с контролем качества такой продукции. Поэтому при покупке пеноблоков необходимо удостовериться соответствует ли их состав рекомендованным техническим условиям при производстве. Стоит проверить пролежали ли блоки требуемый срок в процессе твердения.

Основные свойства ячеистого бетона

Блоки из ячеистого бетона используются для строительства жилых и промышленных зданий небольшой этажности, возведения сельскохозяйственных строений. Выделяются следующие свойства ячеистых бетонов:

1. Низкая плотность при достаточно высокой прочности. Большие размеры блоков при незначительном весе сокращают затраты. Например, плотность газобетона (из-за пористой структуры) – 350-600кг/куб. м, что составляет 1/5 от плотности нормального бетона. Плотность пенобетона может составлять 300-1000 кг/куб. м. Это предполагает более короткое время строительства, упрощение доставки материала на стройплощадку, небольшой нагрузке на фундамент. Низкая плотность – низкий вес, это большое преимущество при строительстве.

2. Энергосбережение и теплоизоляция. Наличие большого количества ячеек в панелях или блоках изолирует помещения в 6-10 раз лучше, чем обычный бетон или кирпич. В зданиях из ячеистого бетона прохладно летом, зимой они хорошо сохраняют тепло. Так, стена из ячеистого бетона толщиной 20см по теплопроводности соответствует деревянной стене толщиной 40см или кирпичной в 140см.

Тут только следует помнить: чем выше плотность бетона, тем ниже его теплоизоляционные свойства. Иначе говоря, чем плотнее ячеистый бетон, тем ближе он по свойствам к обычному бетону. Поэтому при строительстве коттеджей наиболее применяемым является блок плотностью 400-500 кг/ куб. м.

Читайте также  Как прогреть бетон зимой

3. Пожаростойкость. Ячеистый бетон – неорганический, негорючий материал. Используется для теплоизоляции при температуре поверхности до +400 С.

4. Шумоизоляция и звукоизоляция. Пористость ячеистых бетонов оказывает высокую сопротивляемость шуму и посторонним звукам при применении материалов с низкой плотностью. Например, стена толщиной только в 75мм снижает звук на 31-34дБ. Поэтому плиты из такого бетона используют в качестве утеплителя и звукоизолятора стен, потолков, пола внутри помещений.

5. Легкая обрабатываемость. Ячеистый бетон может резаться под любым углом и на любые формы. При этом применяют инструменты, которые имеются в доме: пила, рубанок, сверла, фрезы. Есть возможность самостоятельно прорезать каналы под электропроводку, водопровод, отверстия для розеток при помощи бытовой электродрели.

6. Более быстрый процесс кладки и штукатурки. Кладка блоками из ячеистого бетона позволяет уменьшить время этой операции в 2,5 раза по сравнению с кладкой кирпичами. Например, один блок из газобетона размером 60*30 см соответствует 9 стандартным кирпичам размером 7*24 см. При этом осуществляя кладку на клей, значительно уменьшается потребление раствора и время на его изготовление и перемешивание.

При использовании многослойной штукатурки стандартной считается толщина в 10-12мм. Если же применяется специальная высокоэластичная штукатурка, то толщина слоя будет только 1-3 мм.

7. Точность размеров блоков.
Блоки из ячеистого бетона изготавливаются с соблюдением высокой точности размеров. Это позволяет осуществлять качественную кладку стен на специальный клей со швами минимальной толщины (до 3 мм) и получать практически монолитную стену, готовую для нанесения штукатурки.

8. Сейсмостойкость. Армированные ячеистые бетоны используют в районах с повышенной сейсмостойкостью (в Японии). Строительные конструкции, возведенные из такого бетона более устойчивы при землетрясениях, так как небольшой вес ячеистых бетонов (при высокой прочности) снижает нагрузки на здания. Высокая пожаростойкость создает дополнительные преимущества и безопасность против огня, который зачастую сопровождает землетрясения.

9. Экологичность. Ячеистые бетоны изготавливают из традиционных материалов, которые не содержат вредных примесей и не выделяют ядовитых веществ. В экологичности этот строительный материал уступает лишь древесине. Например, у керамического кирпича коэффициент экологичности (чем меньше, тем лучше) составляет 10,0; у керамзита 22,0; у газосиликата – около 2,0.

Ячеистый бетон – высокоэффективный и экономичный строительный материал, позволяющий быстро строить малоэтажные сооружения различного назначения, прекрасно зарекомендовавший себя в сложных климатических условиях.

Что такое ячеистый бетон, виды и применение

Современный рынок предлагает строителям разные виды ячеистого бетона. Стройматериал может классифицироваться по способу поризации и отвердевания, типу вяжущего компонента, функциональному назначению. Все эти разновидности обладают своими техническими и эксплуатационными характеристиками, но имеют одно общее свойство – наличие многочисленных пор в структуре, которые придают готовым конструкциям высокие показатели прочности и теплопроводности.

Что такое ячеистый бетон?

Бетонные смеси пористого характера относятся к легким бетонам и представляют собой искусственно создаваемый материал, изготавливаемый на основе кремнезема и минерального вяжущего. Его основное предназначение – теплоизоляция зданий и трубопроводов, но в последние годы его все чаще применяют как конструкционный стройматериал для сооружения стен в коттеджах и многоэтажных домах. Постройки из пористого бетона имеют лучшие тепловые параметры в сравнении с кирпичом, поскольку для укладки бетонных блоков используют специальный клей, а не цемент, который и служит мостиком холода.

По своей структуре застывший ячеистый бетон выглядит как массивные блоки с равномерно распределенными воздушными или газовыми пустотами. Количество пор может достигать 85 % от общего объема стройматериала, что делает его более легким, плотным и удобным в проведении строительных работ. За счет пористости бетон отличается повышенным водопоглощением и может разрушаться в холодное время из-за замерзшей воды внутри блоков. Чтобы избежать этой проблемы, при строительстве выполняют оштукатуривание здания посредством составов с низким уровнем поглощения влаги.

Виды пористого бетона по способу поризации

Ключевым параметром, который используется при классификации пористого бетона, является способ образования пор. Традиционно стройматериал может изготавливаться путем газо- или пенообразования.

Газообразование

При использовании метода газообразования в бетонную смесь вводят специальные газообразователи (чаще всего – алюминиевую пудру). В процессе застывания они образуют пузырьки газа, которые при попытке вырваться на поверхность формируют ячейки с многочисленными каналами. Применение данного способа позволяет создавать различные виды газосиликатов и газобетонов, обладающих следующими свойствами:

  • гигроскопичность;
  • способность выдерживать повышенные нагрузки;
  • прочность;
  • стойкость к действию пламени и высоких температур.

Газобетонные блоки не поддаются растрескиванию, не дают сильной усадки. Степень их теплоизоляции несколько ниже, чем при пенообразовании, но прочность значительно выше, поэтому из газобетона получаются более тонкие стены при равнозначных параметрах сохранения тепла.

Пенообразование

Процесс пенообразования происходит за счет применения пенообразующих добавок на основе гидролизатов белков, древесной смолы, синтетических образователей пены. Во время затвердевания готовый раствор начинает увеличиваться в размерах, а в его структуре появляется множество замкнутых пор, которые не связываются канальцами. Данным методом получают пеносиликаты и пенобетоны, имеющие такие характеристики:

  • высокие теплоизоляционные свойства;
  • небольшая масса;
  • простота в обработке;
  • экологическая чистота.

Пенобетон не так прочен, как газобетон, поэтому его не используют для возведения многоэтажных домов. Кроме того, пористый бетон этого типа дает существенную усадку и требует отстаивания после изготовления не менее 28 дней.

Согласно применяемому способу полученные бетоны могут иметь различные характеристики.

Характеристика Пенобетон Газобетон
Прочность, МПа 1,3 2,5
Морозоустойчивость F25 F35
Теплопроводность, Вт/мК 0,12 0,11
Влагопоглощение, % до 16 до 20
Коэффициент паропроницаемости 0,14 0,2

Классификация по способу твердения

Поскольку ячеистые бетоны изготавливают несколькими методами, их отвердевание происходит по-разному. В зависимости от способа твердения различают:

  • Автоклавные бетоны – затвердевают в специальных печах (автоклавах) при особых условиях. Как правило, для достаточного отвердевания в камерах выдерживают температуру в диапазоне +174. +190°C и давление от 8 до 12 атмосфер. Влажность в автоклаве составляет 95%. Такой способ всегда применяется для создания газобетонов. Если говорить про пенный ячеистый бетон, структура этого материала может формироваться автоклавным способом по желанию производителя.
  • Неавтоклавные бетоны – подвергаются естественной сушке, без принудительного прогрева. Метод используется только для пенобетона. Для естественного твердения готовые блоки выдерживают на воздухе или в закрытых помещениях при температуре не ниже +15°C. В среднем на сушку уходит 14 дней, причем на протяжении всего процесса отвердевания стройматериал периодически поливают водой. Одним из вариантов неавтоклавного способа является пропаривание изделий в пропарочных камерах при температуре +70. +80°C.

Бетоны по типу вяжущего

Исходя из используемого способа поризации, стройматериалы могут различаться по виду вяжущего компонента. За основу берется не только цемент, но и ряд других составляющих, с которыми можно ознакомиться в таблице.

Вяжущее Получаемый бетон
Портландцемент газобетон пенобетон
Известь газосиликат пеносиликат
Гипс газогипс пеногипс
Магнезиальный цемент газомагнезит пеномагнезит

Типы ячеистого бетона по функциональному назначению

Широкая область применения ячеистого бетона обуславливает его классификацию в зависимости от объемной массы и функционального назначения. Согласно этим критериям, стройматериал делят на три разновидности:

  • Теплоизоляционный – имеет плотность от 300 до 500 кг/м³ и применяется для утепления зданий.
  • Конструкционно-теплоизоляционный – материал объемной массой от 500 до 900 кг/м³, предназначенный для устройства перегородок.
  • Конструкционный – может применяться для сооружения стен, в том числе несущих. Его плотность варьируется от 1000 до 1200 кг/м³.

Как видно, пористые бетоны отличаются разнообразием. Поэтому выбор того или иного типа определяется на основании назначения стройматериала, требований к теплоизоляции и решения конкретных строительных задач.

Виктор Филонцев

Образование:
НИУ МСГУ, Кафедра Технологии вяжущих веществ и бетонов, 2003.

Опыт работы:
12 лет в сфере производства бетона.

Текущая деятельность:
независимые консультации в сфере строительства.

Ячеистые бетоны

Строительная индустрия постоянно развивается, предлагая для возведения жилых много- и малоэтажных строений новые эффективные материалы, конструкции, технологии. Одним из таких сравнительно молодых материалов является ячеистый бетон, который в последнее время активно и используется в жилищном строительстве наряду с традиционным кирпичом и деревом.

Он полюбился застройщикам, приковал к себе внимание зодчих, поскольку позволяет строить дома быстро и при этом использовать сложные архитектурные конструкции и элементы. Нередко, упоминая о ячеистом бетоне, употребляют понятие легкий, податливый, а в обиходе давно укоренились термины газо- и пенобетон. Что их объединяет, и чем они отличаются? Давайте ближе познакомимся с ячеистым бетоном, выясним: что это такое.

Ячеистые бетоны, их состав и свойства

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

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

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

К основным строительным характеристикам ячеистого бетона относятся:

  • средняя плотность;
  • прочностные показатели;
  • теплопроводность.

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

Виды ячеистого бетона на основе цемента

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

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

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

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

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

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

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

Блоки из ячеистого бетона обладают:

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

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

Клей для ячеистого бетона

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

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

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

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

Штукатурка для ячеистого бетона

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

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

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

Популярность пенно- и газобетонных блоков

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

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

Бетоны с ячеистой структурой

Применение легких марок бетона с ячеистой структурой вызывает неоднозначные отзывы: он ценится за хорошие изоляционные и прочностные свойства, экологичность, стойкость к промерзанию и биологическим воздействиям, но требует особого подхода в процессе кладки и отделки. Его качество во многом зависит от способа изготовления и добросовестности производителя, риски снижаются только при использовании исключительно сертифицированной продукции. Сфера включает теплоизоляцию и строительство малоэтажных жилых домов и легких построек высотой до 70 м, низкий вес позволяет вести работы без привлечения спецтехники.

Особенности и характеристики материала

Термин «ячеистый бетон» используется применительно к легким композитам на основе минерального вяжущего и кремнеземов. К их отличительным свойствам относят большую долю (до 85 %) равномерно распределенных пустот диаметром в пределах 1-1,5 мм и уникальные энергосберегающие свойства. Форма выпуска преимущественно блочная, но при необходимости пенобетон может заливаться в опалубочные конструкции или в межкладочное пространство. Данная группа включает разновидности с разным составом, функциональным назначением и способами поризации и твердения, точные характеристики в каждом случае свои.

В зависимости от условий набора прочности все ячеистые материалы разделяются на блоки автоклавного твердения и изделия без такой обработки. Применительно к первой группе используется термин «газобетон», по сути он является искусственно синтезированным камнем высокого качества. Аавтоклавная пропарка усиливает прочность стенок ячеек с одновременным увеличением их объема, изготавливаемые по такой технологии блоки имеют более высокий класс на сжатие и морозостойкость и практически не подвергаются усадочным процессам.

Неавтоклавный пенобетон получают путем застывания поризованного ЦПР в формах, его характеристики сильно зависят от качества и дозировки компонентов. Плюсом этой разновидности является возможность производства в домашних условиях и достаточно хорошие изоляционные способности (при равной плотности с газобетоном отличия коэффициентов теплопроводности незначительные), к минусам – риск разрушения под весовыми нагрузками и более высокую усадку и водопоглощение (разница этих показателей между изделиями с автоклавного твердения достигает 50% и более). Исключение делается для заводских блоков, просушиваемых в специальных камерах и изготавливаемых при тщательной дозировке ингредиентов, но найти такую продукцию довольно сложно.

Целевое назначение изделий из этого бетона определяется его маркой плотности и размерами. Выделяют теплоизоляционные марки (не более D500), конструкционно-теплоизоляционные (D500-D900) и конструкционные (с удельным весом в пределах 1000-1200 кг/м3). Соответственно, в зависимости от формы и габаритов все блоки разделяются на плитные, стеновые, перегородочные и U-образные. Первая группа, в свою очередь, включает гладкие изделия и заготовки с системой захвата или паз/гребень, упрощающие кладку.

Сфера и особенности применения

Блоки их этого материала рекомендуют купить прежде всего для теплоизоляции: утепления чердачных и железобетонных плит перекрытий, создания облегченной прослойки в многослойных кладках, защиты трубопроводов и оборудования с температурой в пределах 700°С (в зависимости от вида бетона). Растущая востребованность конструкционных марок объясняется развитием технологий строительства энергосберегающих жилых домов. Изоляционные характеристики данных блоков в разы превосходят кирпичную кладку, стены таких построек не нуждаются в дополнительном утеплении.

К особенностям использования кладочных изделий из ячеистого легкого бетона относят:

1. Потребность в устойчивом и изолированном от грунтовой влаги основания. Блоки поднимают выше нулевой отметки на 30 см как минимум и размещают на ровной ленте, превосходящей по ширине толщину будущих стен и закрытой гидроизоляционными материалами.

2. Армирование 1 и каждого 4 ряда, усиление оконных и дверных проемов и закладку ж/б пояса при строительстве второго этажа.

3. Контроль за ровностью кладки, отклонения свыше 1 мм на 1 п.м. недопустимы.

4. Использование при монтаже специальных строительных составов с низким коэффициентом теплопроводности и высокой адгезией, позволяющих сократить толщину шва до 1-3 мм. Четко прослеживается зависимость между расходом клея и геометрической точностью изделий, чем она выше, тем ниже будут затраты на кладку.

При изготовлении блоков из ячеистого бетона своими руками в качестве соединительного раствора целесообразно выбирать обычную ЦПС, получаемые конструкции при этом будут нуждаться в наружном утеплении.

5. Потребность в грамотном подходе при подборе отделочных материалов и последовательности их установки. Защита газоблоков от внешних воздействий обязательная, постройки не оставляют открытым надолго. В первую очередь закрывают внутренние стены, к облицовке фасада приступают после полного просыхания строительной влаги. Важную роль играет паропроницаемость используемых материалов, препятствий для вывода конденсата изнутри быть не должно.

Плюсы и минусы ячеистого бетона

К главным преимуществам этого материала относят простоту монтажа и низкую нагрузку на основание, особой популярностью он пользуется у частных застройщиков. Эксплуатационных минусов у сертифицированных изделий нет, недостатки связывают с высокими требованиями к паропроницаемости и влагостойкости отделки, необходимостью армирования, использования дорогостоящих клеевых составов в ходе кладки и принятия мер для снижения усадочных воздействий. Стоимость бетона хорошего качества выше средней, но она считается оправданной и окупаемой.

Среди многочисленны плюсов ячеистых блоков выделяют:

1. Низкую теплопроводность, позволяющую возводить стены жилых домов в один ряд без потребности в дополнительном утеплении. Также технология считается энергоэффективной из-за минимального числа мостиков холода благодаря монтажу на тонкий слой клея.

2. Высокую геометрическую точность размеров и форм, разница между заявленными показателями и фактическими не превышает ±2 мм по длине и ±1 по ширине, высоте и диагонали.

3. Стойкость к температурным перепадам, блоки качественного ячеистого газобетона выдерживают до 100 циклов оттаивания и промерзания.

4. Способность к выводу насыщенных водяных паров изнутри здания, поддержу оптимального микроклимата.

5. Соответствие нормам пожарной и санитарной безопасности. После завершения процессов газообразования изделия не оказывают влияния для здоровья человека и не нуждаются в дополнительной защите от огня.

6. Минимальную нагрузку на перекрытия и основание будущего здания.

7. Высокий предел прочности на сжатие, достигающий у конструкционных марок 50-160 кгс/см2.

8. Простоту обработки. Стеновые блоки из ячеистого бетона без проблем распиливаются на части нужного размера, при необходимости – на фигурные элементы. При выборе этого материала можно заказать проект дома с любой архитектурной сложностью.

9. Устойчивость к биологическим угрозам.

10. Хорошие способности к шумопоглощению.

11. Широкий ассортимент, представленный как гладкими изделиями, так и блоками с системой паз-гребень.

Стоимость блоков

Клей для пеноблоков из ячеистого бетона предлагают купить как производители кладочных изделий, как и компании, специализирующиеся на выпуске готовых строительных смесей. При среднем расходе сухих компонентов в 3,5 кг на 1 м2 его стоимость варьируется в пределах 110-150 рублей за 25 кг. Удобные для пользования тубы с полиуретановыми разновидностями обходятся чуть дороже, их применение оправдано при работе с газобетоном высокого качества. Блоки и клей в большом количестве рекомендуется приобретать только при наличии крытого склада и возможности размещения в нем поддонов, при согласовании условий доставки важно исключить риски повреждения материала при разгрузке.