Классификация легких бетонов: обзор разновидностей группы материалов

Описание материала

С учетом требований ГОСТ 25192-2012 бетон называется легким при его марке плотности в пределах D800-D1200 и особо легким – менее D800. К характерным свойствам этой разновидности относят низкую теплопроводность и отсутствие в составе тяжелых фракций. Стандартный размер зерен заполнителя варьируется в пределах 20 мм, (реже – до 40), однородность и формирование нужной структуры после застывания обеспечивается вводом пластифицирующих и порообразующих примесей. Уступая тяжелым маркам в прочности они выигрывают в огнестойкости, способности к энергосбережению и шумопоглощению и оказывают меньшую нагрузку на фундамент. В зависимости от целевого назначения разделяются на теплоизоляционные (с классом от В0.35 до В2) и конструкционные (от В2.5 до В40). Структура материала может быть разной, к этой разновидности относятся обыкновенные марки с полностью заполненными раствором пустотами между частицами заполнителя, беспесчаные крупнопористые смеси и ячеистый бетон с объемом вовлекаемого газа или воздуха до 85 %.

Состав, характеристики и свойства

При изготовлении облегченных растворов в качестве вяжущего подбирают цемент, известь, гипс, шлаки, полимеры и их комбинации. Ячеистые и поризованные разновидности практически не содержат крупных фракций, основным наполнителем для них является песок. В остальных случаях засыпаются керамзит, шунгизит, доменные отвальные шлаки, туф, пемза, вермикулит или перлит и аналогичные породы. Большинство крупнопористых составов содержат минимум песка, его заменяет мраморная крошка, помолы доломитов, пемзы и вулканического туфа. При приготовлении арболита и его аналогов используются органические вещества – опилки хвойных пород или продукты чесания льна или пеньки. Несмотря на разную основу легкие виды бетонов имеют общие свойства и особенности: 1. Низкий коэффициент теплопроводности.

Значение этого показателя зависит от пористости заполнителя или самой структуры и сухости материала и варьируется от 0,055 до 0,75 Вт/м·°C. Теплоизоляционные параметры ухудшаются при увеличении объемной влажности (коэффициент возрастает на 0,01-0,03 при изменении насыщенности влагой на 1%). Лучшие показатели в этом плане имеют марки на основе вспученного вермикулита. 2. Зависимость итоговой прочности материала от вида вяжущего и качества заполнителя (причем в большей степени от второго фактора).

Читайте также: Определение прочности бетона. метод отрыва. скалывание

Рабочие характеристики во многом определяются долей цемента в составе (чем она выше, тем долговечнее бетон, но тем хуже его теплоизоляционные свойства), пористостью и насыпной плотностью крупных фракций, и методами уплотнения при замесе и заливке. 3. Достаточно высокую для применения снаружи морозостойкость, ее стандартное значение варьируется от 15 до 200 циклов и при необходимости доводится до 400, лучшие показатели наблюдаются при использовании в качестве заполнителей керамзита, пемзы и аглопорита (от F100 и выше). 4. Хорошую огнестойкость у большинства смесей за исключением пенополисторолбетонов.

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.

Читайте также: Кровли крыш гаража: материалы для перекрытия

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

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.

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.
• Пластичность материала и легкость в обработке. Многие легкие бетоны легко режутся, пилятся, шлифуются. Это позволяет использовать их для изготовления различных архитектурных и декоративных элементов, а также прямо на месте получать детали необходимого размера, распилив имеющиеся блоки на более мелкие фрагменты.
• Хорошо переносят изменения условий эксплуатации. Перепады влажности и температур практически никак не сказываются на материале. Также хорошо они держат постоянные нагрузки, не особо чувствительны и к механическим воздействиям. В материале появляются вмятины, но целостность блока нарушить тяжело.
• В качестве заполнителей часто используются отходы производства. Это снижает стоимость материала, одновременно снижая нагрузку на окружающую среду.
• Некоторые виды легких бетонов можно изготавливать самостоятельно (обычно с заполнителями из шлаков или керамзита), сократив расходы на строительство до минимальных значений.

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.

Деформативные свойства легких бетонов

Легкие бетоны при одинаковой с тяжелыми прочностью имеют относительно низкий модуль упругости вследствие повышенной деформативности пористых заполнителей. Это одна из наиболее существенных особенностей легких бетонов, которая в зависимости от области их применения и условий работы в конструкциях и сооружениях может играть отрицательную или положительную роль.
При статически приложенной нагрузке и использовании бетона в несущих конструкциях, которые рассчитаны на действие продольного изгиба (колонны, стойки), пониженный модуль упругости ухудшает качество бетона, Так, при равных напряжениях деформативность конструкций из легких бетонов, например прогиб плиты перекрытия, может превышать деформации той же конструкции из тяжелого бетона в 1,5—2 раза.

При действии динамически приложенной нагрузки, испытываемой конструкциями, эксплуатирующимися в сейсмических районах, а также аэродромными и дорожными покрытиями, надежность которых в значительной степени определяется скоростью затухания динамического импульса, пониженный модуль упругости легких бетонов оказывает положительное влияние на работу сооружений.

Начальный модуль упругости

бетонов на плотных заполнителях равен в зависимости от марки бетона 200 000—400 000 кгс/см2 а бетонов на пористых заполнителях 50 000—200 000 кгс/см2. Нa величину модуля упругости легкого бетона, кроме прочности, существенное влияние оказывают свойства пористого заполнителя.

И.Н. Ахвердов, М.З. Симонов, И.И. Улицкий, Г.Д. Цискрели, Т. Хансен и другие исследователи установили, что модуль упругости легких бетонов зависит от упругих характеристик заполнителя, растворной части и их относительного количества в объеме бетона.

R первом приближении модуль упругости легкого бетона может быть рассчитан по формуле М.З. Симонова, выведенной с учетом наиболее часто применяемых составов легкого бетона, в которых объемы цементного камня и заполнителя принимаются равными соответственно 0,3 и 0,7 объема бетона.

Для расчетов по рассмотренной формуле требуется знать модуль упругости отдельных зерен заполнителя. Его определяют на образцах-призмах, выпиленных из зерен аглопорита, шлаковой пемзы, или на гранулах керамзита.

Читайте также: Как сделать стены в квартире свободной планировки

Рассмотрим одну из характерных диаграмм, показывающую зависимость между напряжениями и деформациями аглопорита при ступенчатом приложении сжимающей нагрузки (рис. 4.8). Различное положение кривой на отдельных участках диаграммы напряжение— деформация указывает на то, что модуль упругости аглопорита, так же как и бетона, величина переменная.

Hаличие горизонтальных участков на кривой свидетельствует о значительных пластических деформациях зерен аглопорита при их нагружении. По величине относительных деформаций в продольном и поперечном направлениях и соответствующим напряжениям находят основные характеристики деформативных свойств пористых заполнителей. Для аглопорита объемной массой в куске 760—900 кг/модуль упругости при сжатии составляет от 35 000 до 50 000 кгс/см2, коэффициент Пуассона — от 0,18 до 0,26, Приведенная величина модуля упругости в значительной степени занижена. Это объясняется наличием у аглопорит а большого числа относительно крупных пор, в том числе и выходящих на поверхность. В бетоне за счет кольматации пор цементным камнем заполнитель упрочняется и его модуль упругости повышается.

В отличие от аглопорита гранулы керамзита более существенно различаются по объемной массе, В зависимости от свойств сырья и технологии производства объемная масса зерен керамзита колеблется от 500 до 1400 кг/м3. Соответственно изменяются и деформативные характеристики. Показатели их, по данным НИИЖБ и Пензенского инжетерно-строительного института, приведены в табл. 4.4.

Хотя цементный камень и пористый заполнитель имеют, как правило, различные модули упругости, деформации их в зоне контакта до нарушения целостности легкого бетона одинаковы. Таким образом, можно написать равенство Это значит, что распределение напряжений между цементным камнем и заполнителем пропорционально их модулям упругости. При прочих равных условиях напряжения будут перераспределяться но мере роста модуля упругости заполнителя или цементного камня. Естественно, что при этом будут меньшими и суммарные деформации легкого бетона и выше его модуль упругости.

Подавляющее большинство заполнителей для легкого бетона имеют более пористое строение и меньший модуль упругости, чем окружающий их цементный раствор, вследствие этого в них развиваются и большие относительные деформации. Вместе с тем в зоне контакта из-за хорошего сцепления заполнителя с раствором величины их деформаций равны. Однако это не означает, что и развивающиеся напряжения в заполнителе и цементном камне равны. Поскольку напряжения пропорциональны модулям упругости материалов, то они должны быть различны, концентрация же их наблюдается в более упругой растворной части. По мере удаления от поверхности сцепления напряжения в заполнителе и растворе не остаются первоначальными, а изменяются в соответствии с криволинейным очертанием их эпюр. В связи с этим неравномерность распределения напряжений по сечению бетона еще более возрастает.

Таким образом, деформативные свойства легких бетонов и деформации цементного камня и пористого заполнителя определяются в значительной степени соотношением модулей упругости этих двух его компонентов. Как следует из рис. 4.9, а, в том случае, когда модуль упругости заполнителя значительно больше, чем у цементного камня (в первую очередь это свойственно тяжелым бетонам), деформации компонентов почти во всем диапазоне напряжений носят линейный характер. Нелинейный же характер диаграммы самого бетона объясняется многочисленными микродефектами на участке поверхности между крупным заполнителем и цементным камнем, а также и микродефектами последнего.

В легких бетонах модуль упругости заполнителя значительно меньше, чем у цементного камня. Как видно из рис. 4.9, б, в этом случае заполнитель деформируется сильнее, чем цементный камень. Однако, учитывая высокую степень срастания цементного камня с заполнителем, растворная часть будет выполнять роль обоймы, в которой неизбежно возникнут растягивающие напряжения.

По мере возрастания сжимающей нагрузки деформации пористого заполнителя в бетоне интенсивно увеличиваются. Однако его разрушение от действия растягивающих напряжений в поперечном направлении происходит постепенно, поскольку деформации в окружающем цементном растворе в этот момент значительно меньше, чем в самом зерне заполнителя.

Как следует из рис. 4.10, при начальных, весьма малых напряжениях (0,1 от разрушающих) у аглопорита и цементного камня деформации примерно одинаковы. По мере увеличения растягивающего напряжения аглопорит деформируется значительно больше, чем цементный камень. При напряжениях, близких к разрушающим, величина деформаций в поперечном направлении может различаться в 2—3 раза, а у керамзита даже больше.

По данным Р.К. Житкевич, Л.С. Пивень и И.А. Иванова, при действии на керамзитобетон сжимающей осевой нагрузки в контактной зоне возникают только сжимающие радиальные напряжения, при которых зерно керамзита работает как всесторонне обжатое тело повышенной прочности, Наиболее однородное распределение напряжений в объеме бетона достигается в идеальном случае, когда модули упругости заполнителя и цементного камня равны. При таком оптимальном варианте в максимальной степени используются деформативные свойства отдельных компонентов бетона.

В практических условиях трудно, а зачастую и невозможно определить деформативные характеристики отдельных компонентов легкого бетона. Поэтому в соответствии со СНиП начальный модуль упругости находят по таблице в зависимости от проектной марки бетона и его объемной массы,

В основу этой зависимости положена формула, выведенная В.Г. Довжиком на основе обобщения результатов отечественных и зарубежных исследований и статистической обработки данных многочисленных испытаний легких бетонов разных марок, приготовленных на различных заполнителях и характеризующихся различной структурой:

Предельная растяжимость и сжимаемость. Чем выше величина предельных деформаций бетона под действием соответственно растягивающих или сжимающих напряжении (предельная растяжимость или сжимаемость), тем в большей степени может деформироваться бетон без образования трещин. Предельная растяжимость легких бетонов примерно в 2 раза больше, чем тяжелых, и колеблется от 1,1 до 0,3 мм/м. Она предопределяет повышенную трещиностойкость легких бетонов. Предельная растяжимость тем выше, чем выше марка бетона и больше деформативность заполнителя. Последняя в значительной степени определяется дефектами, которые возникают в процессе производства.

Микротрещины, появляющиеся при обжиге и особенно при резком охлаждении, дефекты в оболочке зерна снижают предельную растяжимость керамзита. Это является причиной того, что между объемной массой зерна заполнителя и прочностью его на разрыв не наблюдается четкой зависимости.

В работах Г.И. Горчакова показано, что предельная растяжимость керамзитобетона зависит от расхода цемента и гранулометрического состава заполнителей (рис. 4.11).

Максимальная растяжимость пропаренного керамзитобетона наблюдается при расходе цемента 400— 600 кг/м3. По мере дальнейшего увеличения количества цемента предельная растяжимость снижается, хотя прочность бетона на растяжение продолжает незначительно возрастать (см. рис. 4.11, кривая 2).

При нахождении затвердевшего бетона в воде предельная растяжимость его возрастает в 2 раза. При этом прочностные свойства существенно улучшаются, что позволяет эффективно использовать легкие бетоны в производстве напорных труб.

Предельная сжимаемость легких бетонов колеблется от 1,2 до 2,1 мм/м. По данным АИСМ, с повышением марки бетона предельная сжимаемость меняется в небольших пределах (рис. 4.12). Предельная сжимаемость зависит также от характера структуры бетона и от соотношения модулей упругости цементного камня и заполнителя. Армирование значительно увеличивает предельную сжимаемость легких бетонов.

Коэффициент Пуассона

, или отношение величины поперечных деформаций к продольным, для легких бетонов принимается в пределах от 0,15 до 0,25 и мало отличается от значении, нормируемых для тяжелых бетонов.

Границы образования микротрещин.
Согласно теории трещинообразования бетона О.Я. Берга, критические моменты разрушения бетона характеризуются двумя параметрическими точками; Rт0 — нижняя граница микроразрушений; Rтv — верхняя граница микроразрушений.

По мере нагружения бетона и увеличения действующих напряжений продольные и поперечные деформации изменяются по-разному. На первом этапе продольные деформации возрастают быстрее, чем поперечные, поэтому объем бетона несколько уменьшается — бетон как бы уплотняется. Окончание этого этапа характеризуется достижением параметрической точки Rт0.

На втором этапе процесс микроразрушения резко интенсифицируется, поперечные деформации возрастают быстрее, чем продольные, и объем бетона начинает увеличиваться. Наступает период разуплотнения. Вскоре после достижения параметрической точки Rтv происходит разрушение материала.

В легких бетонах процесс, микроразрушения начинается, как правило, при более высоких относительных напряжениях, чем в тяжелых. Так, М.М. Израелит отмечает, что в аглопоритобетоне параметрической точке соответствуют относительные напряжения 0,58 от разрушающих, а в бетоне на гранитном щебне — соответственно 0,47 от разрушающих.

По данным Ю.Д. Нациевского и Пензенского инженерно-строительного института, процесс разрушения керамзитобетона при сжатии протекает несколько иначе, чем у аглопоритобетоне. По мере нагружения керамзитобетона, а следовательно, и повышения уровня напряжения этапы уплотнения и разуплотнения структуры могут неоднократно чередоваться. Одной из причин этого явления может быть первоначальное напряженное состояние гранул керамзита, возникающее при их резком охлаждении.

Читайте также: Сухая ремонтная смесь «БИРСС 30-С1» для оштукатуривания и ремонта в Казани

Сфера и особенности применения

Характеристики этой разновидности позволяют: Возводить легкие конструкции, включая армируемые стены и перекрытия. Для их усиления выбираются обычные металлические стержни, балки, швеллеры, армопояса, колонны и ригели из более тяжелых строительных смесей. Максимальный эффект энергосбережения наблюдается при закладке элементов, разделяющих разнотемпературные зоны: наружных стен, перекрытий первого и последнего этажа. Использовать материал в качестве промышленного утеплителя: обеспечивая минимальную нагрузку на фундамент, бетон хорошо выдерживает высокую температуру и не боится воздействия агрессивных сред. Изготавливать кладочные изделия: блоки, панели, элементы перекрытий. Закладывать пролеты, фермы и проезжие плиты мостов при условии их напряженного армирования. Проводить реставрационные работы, включая ремонт тоннелей, крупноблочных МКД, колонн и мостов.

Класть и футеровать печи (для жаростойких растворов). В большинстве случаев блоки из облегченных марок легко поддаются обработке и распилу, при их отделке не возникает проблем. Ограничением применения является высокая способность к водопоглощению, при обычных условиях этот материал не подходит для возведения фундаментов и подземных конструкций. Исключения представляют составы с гидрофобными добавками, имеющие марку водонепроницаемости от W4 и выше. Блоки из такого бетона, используемые для строительства наружных систем, нуждаются в закрытии от внешних воздействий, проще всего это сделать с помощью штукатурки. Технология производства, нюансы замеса своими руками

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОГАЗОБЕТОНА

Благодаря своей универсальности сухая смесь для изготовления неавтоклавного ячеистого бетона «Пионер» применяется для производства в комплексе, либо отдельно, различных работ и конструктивных элементов, перечисленных ниже, непосредственно на самой строительной площадке. а) Устройство стяжки полов и плоских кровель Использование при устройстве стяжек полов и плоских кровель одного только наногазобетона позволяет без применения других материалов решить одновременно три такие задачи, как гидро-, звуко-, теплоизоляция, обеспечивая при этом, более дешевую стоимость, легкий вес и долговечность данных конструкций. Предлагаемая технология заливки проста в применении, удобна, экономична и позволяет до минимума снизить трудоемкость, номенклатуру материалов и время выполнения работ. б) Монолитное домостроение Совокупность характеристик наногазобетона обеспечивает эффективность возведения из него «теплых» монолитных стен и перекрытий с применением системы съемной или несъемной опалубки из стеткло-магниевых плит, щепо-цементных плит, плит ЦСП и др., предоставляя при этом следующие преимущества: — отсутствие необходимости в утеплении стен; — легко обрабатываемый материал опалубки дает возможность создавать самые сложные архитектурные формы; — ровная поверхность стен исключает необходимость дополнительных «мокрых» процессов и обеспечивает их готовность под отделку сразу после возведения; — отсутствует необходимость в большегрузной технике; — большая производительность при малой трудоемкости, сокращение сроков строительства, издержек и количества применяемых материалов; — высокая пожаростойкость конструкций; — снижение эксплуатационных затрат в связи с отсутствием необходимости в каких-либо ремонтах, крайне низкими потерями тепла в зимний период из-за наличия замкнутого теплоизолирующего контура здания при высоком термическом сопротивлении монолитных ограждающих конструкций. Стены из газобетона «Пионер» могут быть несущими, выдерживающими нагрузку перекрытий, укрепляющими стенами, заполняющими стенам в каркасных конструкциях и служить перегородками. в) Малые архитектурные формы и облицовка зданий За счет прочности, долговечности, низкого веса, легкости формовки и возможности колорирования, материал с успехом используется для создания малых архитектурных форм, элементов экстерьера зданий и ландшафтного дизайна, а также облицовочных элементов различной сложности.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЗОБЕТОНА В СРАВНЕНИИ С ДРУГИМИ СТРОИТЕЛЬНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ Наименование материала	Плотность, кг/м3	Теплопро-водность, Вт/м.ос	Морозостой-кость, к-во циклов	Водопогло-щение, % по массе	Предел прочности при сжатии, кгс/см2
Кирпич глиняный	1550-1700	0,6-0,95	25-50	12	25-250
Кирпич силикатный	1700-1950	0,85-1,15	25	16	50-300
Керамзитобетон	900-1200	0,5-0,7	25	18	35-75
Пенобетон	500-1200	0,15-0,35	25	20	10-20
Газобетон автоклавный	500	0,15-0,16	25	более 25	21
Газобетон автоклавный	600	0,18-0,19	25	более 25	32
Наногазобетон «Пионер»	500	0,11	не менее100	5	23
Наногазобетон «Пионер»	600	0,15	не менее100	5	43

Класс по прочности на сжатие: В1,5 при плотности D500 и В2,5 при плотности D600 (под заказ возможно изготовление газобетона с другими соотношениями класса по прочности и плотности) Расход материала: 500 кг/ м³ Пропорция замеса: 3,5 л воды на 10 кг смеси Температура применения: +5… +30°С Температура эксплуатации: °С -70 +100 Жизнеспособность раствора: 20 минут Возможность хождения по поверхности: через 12 часов Эксплуатация через: 28 суток для несущих конструкций, для полов кровель 7 суток Сорбционная влажность: 4,2% Адгезия к бетонному основанию: 0,51 МПа Прочность на изгиб: 0,5 МПа Прочность на вырывание: 2мПа или 200N/см2 Коэффициент линейно-температурного расширения: 8*10 — 6*1/К Коэффициент паропроницаемости: не менее 0,1 мг/м*ч*Па Удельная эффективная активность естественных радионуклидов: 108 Бк/кг Цвет: серый Соответствует требованиям СТБ 1117-98

Технология приготовления

Газобетон изготавливается путем добавления газообразующих примесей, способствующих расширению раствора и образованию внутри него ячеек с газом. Ширина ячеек составляет 1-2 мм. Все пространство между порами занимает раствор. Пенобетон готовится по похожей технологии, только средством, служащим для создания пор, является пенообразователь. Заранее приготовленная пена смешивается с раствором. Конечный продукт после застывания получает пористую структуру.

Пену готовят путем взбивания воды с пенообразующим жидким канифольным мылом на основе животного клея. Компоненты для пенобетона смешивают внутри специальных устройств, после чего получившийся раствор закладывают в формы, отправляют в автоклавные печи либо пропарочные камеры.

Газобетон производится посредством смешивания цементного песка, кремнеземистых веществ, воды. Иногда сюда же вводят известь. Хорошенько перемешав состав, к нему присоединяют газообразователь, в роли которого выступает алюминиевая пудра либо пергидроль.Внутри печей раствор под большим давлением пара раскаляется до высочайших температур, достигающих практически двухсотой отметки термометра. Такие манипуляции содействуют активной связи кремнеземистого материала с гидроксидом кальция. Итоговым результатом получается гидросиликат кальция с высокой прочностью, долговечностью.

Больше пользуется спросом первый вариант газообразователя, имеющий консистенцию тонкодисперсного порошка. Возникновение пор здесь осуществляется благодаря взаимосвязи алюминиевой пудры и гидроксида кальция. При этом возникает химическая реакция, способствующая вспениванию цементного раствора, который по окончании застывания получает пузырчатую структуру.

Приготовленный раствор газобетона заливается в металлические формы. Технология заливки заключается в том, чтобы формы наполнились до верха по окончании вспенивания смеси. После этого материал помещают внутрь автоклавных печей, где под воздействием пара, большого давления, очень высоких температур он стремительно твердеет. Данный метод обработки обогащает конечный продукт высоким коэффициентом прочности, а также позволяет вместо цемента использовать известь, и получить при этом газосиликатные изделия.

Бетоны с крупнопузырчатой структурой изготавливаются из цементного порошка, крупного наполнителя, которым может выступать гравий либо щебенка, а также воды. Как правило, сей раствор идет без песка, и называется беспесчаным. Однако иногда песок в очень малых дозах добавляют к содержимому строительного состава. Такой тип смеси называют малопесчаным.

Пенобетон

Надежность. Пенобетон — практически вечный материал, не подверженный воздействию времени. Одно из основных его свойств — замкнутая пористость (пузырьки воздуха в нем не соединяются капиллярами), позволяющая впитывать влагу не более чем на десять процентов. У него также повышенная прочность на сжатие и вязкость, в результате чего из пенобетона получается строительный материал с небольшим объемным весом, но с хорошей несущей способностью.

Теплозащита. Всем известно, что самым лучшим теплоизолятором является воздух. Как уже говорилось, пенобетон на 40-80 процентов состоит из воздушных пузырьков и благодаря высокому термическому сопротивлению здания из него способны аккумулировать тепло, что при эксплуатации позволяет снизить расходы на отопление от 20 до 30 процентов. Для поддержания нормальной температуры в помещении минимальная толщина стены из пенобетона составляет 400 мм, в то время как толщина кирпичной стены для достижения такого же результата должна быть не мене 700 мм.

Микроклимат. Пенобетон предотвращает значительные потери тепла зимой, не боится сырости, защищает от жары летом. Он регулирует влажность воздуха в помещении путем впитывания и отдачи влаги, тем самым способствуя созданию благоприятного микроклимата, сравнимого разве что с микроклиматом деревянного дома.

Скорость кладки. Небольшая плотность, а следовательно, и легкость блоков из пенобетона, которые к тому же по размеру больше кирпича, позволяют в несколько раз увеличить скорость кладки. В легко поддающемся обработке и отделке пенобетоне без особого труда и больших затрат можно прорезать каналы под электропроводку, розетки, трубы. При каркасно-щитовой технологии дом собирается как детский конструктор.

Звукоизоляция. Пенобетон обладает относительно высокой способностью к звукопоглощению. В зданиях из этого материала обеспечиваются все действующие требования по звукоизоляции.

Экологичность. В процесс эксплуатации пенобетон не выделяет токсичных веществ, а по своим экологическим качествам уступает лишь дереву. Для сравнения: коэффициент экологичности дерева — 1, пенобетона — 2, кирпича — 10, композитных блоков — 20.

Простота обработки. Благодаря хорошей обрабатываемости материала можно воплотить в жизнь самые смелые дизайнерские решения, сделать стены изогнутой формы, эркеры, арки, углы, ниши, придающие домам индивидуальность и архитектурную неповторимость.

Экономичность. Себестоимость производства и заливки жидкого пенобетона на стройплощадке не превышает 700-800 руб. за кубометр. Кубометр пенобетонных блоков стоит от 1700 до 2300 рублей, куб дерева — 3200-3500, кирпича — 4500-5000 (плюс расходы на связующий раствор, которого для небольших кирпичей потребуется больше, нежели для блоков). Высокая геометрическая точность качественных блоков позволяет класть их на клей или цементно-песчаный раствор, избегать «мостиков холода» в стене и значительно уменьшать толщину наружной и внутренней штукатурки. Вес стен из пенобетона значительно меньше веса кирпичных, благодаря чему можно вести строительство на плохих грунтах и экономить на фундаменте, а соответственно, и на строительстве в целом. К тому же нет необходимости вызывать грузоподъемную технику и бригаду рабочих. Огнестойкость. Изделия из пенобетона соответствуют первой степени огнестойкости, что подтверждено соответствующими испытаниями. Материал не трескается и не разрушается при интенсивном воздействии тепла. Тесты показывают, что пенобетон толщиной 150 мм защищает помещение от пожара в течение четырех часов. Дешевая транспортировка. Удачное соотношение веса и объема позволяют использовать для перевозки пенобетона любой вид транспорта. Мобильную установку для производства жидкого пенобетона можно доставить на обычной «Газели». Легкость отделки. Пенобетон хорошо сочетается с любым другим материалом. Стены из пенобетона можно обложить кирпичом, обшить любым видом вагонки, на них наклеивают плитку, природный или искусственный камень. Гигроскопичный пенобетон хорошо оштукатуривается, причем в последствии не образуется отслоений и трещин. В общем, трансформируя слоган популярной телерекламы, уже впору воскликнуть: «И вы еще размышляете, из чего строить?!» Впрочем, в таком ответственном деле всегда надо крепко подумать — все-таки не карточный домик сооружаете. И не забывайте аксиому загородного строительства: прежде, чем воткнуть лопату в землю приобретенного участка или положить первый кирпич, следует посоветоваться с профессионалами. Кстати, если вы остановите выбор на пенобетоне, имейте в виду, что в Санкт-Петербурге есть фирмы, которые занимаются как производством всех видов пенобетона, так и строительством домов «под ключ» с использованием этого материала.

Сфера использования

стяжке перекрытий, полов;Пористый строительный материал, плотность которого доходит до 1200 кг/м3, зачастую применяют при:

• цельной закладке стен;
• изготовлении стеновых панелей;
• закладке пустошей, обвалов грунта;
• монтаже мостовых свай;
• укладке дорог;
• реставрации туннелей.

Стеновые панели на основе крупноячеистых смесей используются во время постройки цельных либо крупноблочных сооружений. За счет того, что в состав не входит песок, плюс за счет возможности приготовить раствор самостоятельно, строитель может значительно сэкономить средства.

Легкие материалы с мелкопузырчатой структурой больше пользуются спросом при возведении частных одноуровневых усадеб. Такие дома получаются очень теплыми, крепкими, устойчивыми к пожарам.

Как сделать своими руками?

Процесс зависит от вида раствора: приготовить пенобетон в домашних условиях практически нереально, а вот смеси с керамзитом или легкими пористыми добавками — вполне. Основная проблема касается выбора соотношения В/Ц, большинство заполнителей шершавые и абсорбционные. Поэтому пропорции подбираются опытным путем, делается замес небольшой порции, заливается и выдерживается пробный образец. Проще всего приготовить легкий бетон своими руками на основе керамзита: в бетономешалку заливается вода, добавляется порционно цемент (до кондиции молочка) и только потом — заполнитель, все компоненты перемешиваются до однородного состояния.

При замесе в домашних условиях существует постоянный риск неравномерного распределения вяжущего. По этой причине любые модификаторы просто добавляются в воду в начале замеса (а не в конце, как у тяжелых бетонов). Исключение представляет фиброволокно, оно вводится в состав последним. Пористые теплоизоляционные заполнители нуждаются в предварительном смачивании (такие, как перлит или вермикулит). Ручной замес не рекомендуется, при отсутствии бетоносмесителя следует воспользоваться дрелью или строительным миксером. Легкие пористые бетоны хорошо сохраняют структуру и оптимальны для применения технологии скользящей опалубки, окончательный набор прочности зависит от состава.

Особенности изготовления лёгких бетонов

Процесс изготовления лёгкого бетона принципиально отличается от производства тяжелого бетона.

Пористые заполнители лёгкого бетона следует хранить в сухих условиях, без доступа влаги, аккуратно транспортировать на объект, не допуская увлажнения, смешивания или разрушения.

Лёгкие бетоны изготавливают, как правило, в специальных смесителях, не допускающих расслоения компонентов. Время смешения зависит от работы смесителя, плотности смеси и скорости оборотов.