Ячеистые бетоны: описание,фиды,фото,свойства,применение,видео

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.

ГАЗОБЕТОН

Газобетон изготавливается из смеси кварцевого песка, извести, воды, цемента, гипсового камня и алюминиевой пудры, выступающей в качестве катализатора появления ячеек. После смешивания состав помещается в камеру, где происходит реакция пенообразования. Далее частично застывшая масса перемещается в блок резки, где посредством ленточных пил она разрезается на блоки либо плиты. Изделия загружаются в специальное оборудование — автоклавную печь, где при температуре 185⁰ происходит их твердение. Эта технология может быть реализована исключительно в заводских условиях, она обеспечивает лучшую среди всех видов ячеистых материалов прочность итоговых изделий.

Технические характеристики газобетона D500 (плотность 500 кг/м³):

• прочность — 2.5 МПа;
• усадка при высыхании — не более 0.26 мм/м;
• морозостойкость — F35;
• класс горючести — НГ (негорючий);
• коэфф. теплопроводности — 0.11 Вт/мК;
• коэфф. паропроницаемости — 0.2;
• объемное влагопоглощение — до 20%;
• класс экологичности — 2;
• вес м² кладки — 240 кг.

Газобетонные стеновые блоки, согласно положениям ГОСТ №21520, производятся в стандартных размерах — ширина 600 мм, высота — 250 мм, ширина изделий может варьироваться в пределах 100-400 мм (100, 150, 200, 300, 375 и 400 мм). Отметим, что при одинаковой плотности газобетон будет всегда прочнее, чем пенобетон, за счет термозакалки на стадии производства.

Стоимость кубометра стеновых блоков составляет 60-90 долларов, в зависимости от производителя. Среди проверенных отечественных компаний выделим фирмы «Геркулес» и «Аерок».

 ПЕНОБЕТОН

Технология производства данного материала значительно проще, что позволяет изготавливать его непосредственно на строительной площадке либо в домашних условиях. В состав пенобетона входит цемент, песок, вода и химический пенообразователь. При этом пена приготавливается отдельно, и уже после подмешивается в готовый цементно-песчаный раствор.

Пенобетон более молодой стройматериал, он появился около 30 лет назад, тогда как дома из газосиликата возводятся уже свыше 70 лет. В прямом сравнении по эксплуатационным параметрам он проигрывает газобетону, однако стоимость пенобетона на порядок ниже — цена кубометра материала варьируется в пределах 50-70 долларов.

Технические характеристики пенобетона D500:

• прочность — 1.3 МПа;
• усадка при высыхании — 3-5 мм/м;
• морозостойкость — F25;
• коэфф. теплопроводности — 0.12 Вт/мК;
• коэфф. паропроницаемости — 0.14;
• объемное влагопоглощение — до 16%;
• класс экологичности — 2.

Для кладки стен допустимо использовать пеноблоки плотностью не мене D500. Сама кладка выполняется с помощью специального клея, что является дополнительным преимуществом данных стройматериалов — расход клея меньше, чем цементно-песчаного раствора, также он обеспечивает отсутствие мостиков холода в стене. Качественным составом является клей для ячеистых блоков Bergauf Praktik. При стандартной толщине межкладочного шва в 2 мм его расход составляет 26 кг/м3 блоков. Реализуется клей в мешках объемом 30 кг, стоимость одного мешка — 280 рублей.

Описание и плотность

Ячеистый бетон это искусственный высокотехнологичный материал, представляющий собой композитный состав из цемента, кварцевого песка, воды и извести. Отличительной чертой его является наличие равномерно распределенных пустот (пор), заполненных воздухом. Их количество достигает 85% по объему, что делает его очень легким. Его можно применять при строительстве жилья на мягком грунте, а фундаментная отмостка не требует усиления и массивного основания.

Ячеистые бетоны формуются в блоки, но могут быть изготовлены в виде плит и являться основой «сэндвич-панелей». Он удачно применяется для монтажа несущих конструкций, внутренних стен и перегородок, а также отличный теплоизолятор для кирпичной кладки, чердачных перекрытий, пола и подвальных помещений.

Изделия из ячеистого бетона имеют широкий диапазон по значению плотности от 350 до 1200 кг/м3, что определяет пористость и прочность блоков. Чем меньше плотность ячеистого бетона, тем больше пустот и выше тепло- и звукоизоляция, но увеличивается хрупкость материала. В связи с этим несущие конструкции дома выполняют из более плотного материала – так называемые тяжелые ячеистые бетоны. Их условно разделяют на:

• конструкционный – имеет плотность от 600 до 1200 кг/м3, используется для несущих стен;
• теплоизоляционный – имеет плотность от 400 до 600 кг/м3 и реже применяется для капитальных конструкций.

Преимущества и недостатки

Как и любой материал, ячеистый бетон не лишен плюсов и минусов.

1. Одно из самых значимых качеств – показатель теплопроводности. Материал обладает достаточно высокой способностью к сохранению температуры, что существенно повышает его ценность. Данный факт легко объясним: все дело в структуре материала, поры которого содержат воздух, являющийся теплоизолятором. Данная характеристика сочетается с достаточной прочностью.

Как следствие, применение изделий из ячеистого бетона при строительстве в виде блоков, значительно сократит расходы на утепление, а в будущем, и на отопление.  Звукоизоляционные характеристики также находятся на высоком уровне.

2. Материал безопасен для окружающей среды и человека. Он не выделяет в атмосферу вредных веществ.
3. Изделия из ячеистого бетона просты в обращении, что значительно повышает скорость строительства, и дает возможность возведения конструкций своими руками. Кроме того, материал сравнительно легкий, что, в свою очередь, снижает нагрузку на фундамент при возведении стен, с использованием таких блоков.
4. Высокая сейсмостойкость конструкций, построенных из данного материала.
5. Сочетание показателей прочности, плотности и веса оставляют позади многие строительные материалы.
6. Способность к паропроницанию позволяет «дышать» строениям, возведенным с использованием ячеистого бетона. Таким образом, в помещении устанавливается благоприятный микроклимат.
7. Так как состав ячеистого бетона характеризуется наличием минеральных компонентов, материал не гниет и не подвергается иным биологическим повреждениям.
8. Долговечность ячеистых бетонов – высока. По заявлению производителей, дом, возведенный из этого материала, прослужит не менее 50-60 лет.

Несмотря на большое количество преимуществ, ячеистый бетон обладает и недостатками. Применение его вызывает некоторые сложности и универсальным материал назвать нельзя.

Еще раз обратим внимание на то, что ячеистый бетон – это материал пористый. Данный факт одновременно является и плюсом, и минусом.

Все дело в том, что изделия обладают высокой водопоглощающей способностью. Накопленная влага может кристаллизироваться в период преобладания отрицательных температур, и нанести непоправимый вред структуре изделия из ячеистого бетона. В связи с этим, такие строения требуют технически верной отделки как снаружи, так и изнутри здания.

Изделия из ячеистого бетона отличаются хрупкостью. Чаще всего это проявляется при транспортировке и в процессе работ, когда механические воздействия наиболее вероятны.

Однако данные недостатки вполне можно нивелировать. В первом случае, путем правильно выполненной кладки, отделки и верно подобранными материалами, а во втором – осторожностью в обращении.

Обратите внимание! Ячеистый бетон требует к себе особого отношения и внимательности при применении. Дефекты ячеистого бетона, проявившиеся в уже готовых конструкциях, в большинстве своем, однотипны и связаны напрямую с неправильным использованием, кладкой, отсутствием армирования или с отделкой.

Особенности производства

Несмотря на схожесть материалов, они все же имеют существенные различия при производстве. Технология изготовления газобетона Газобетон производится только в промышленных условиях. Для этого в смесь из цемента, кварцевого песка, извести и воды вводится 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. При замешивании воздух подается в смесь, образовавшиеся пузырьки тут же разбиваются лопастями. Процесс происходит при давлении от 0,05 до 0,2 МПа, до 3 минут, в результате получается однородная смесь однородной структуры. Регулируя параметры можно добиться получения сверхлегких бетонов плотность до 0,15 г/см³.

Свойства ячеистых бетонов

Характеристики ячеистого бетона подвластны технологии поризации, тщательности при образовании ячеистой структуры, виду ячеек, методу твердения, наличию влаги в помещении либо изделии, а также многим другим нюансам изготовления и эксплуатации. Но все же отдельные характеристики данного строительного материала обязаны строго соответствовать требованиям.

Прочность

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.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.

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.

Чтобы увеличить прочностные характеристики, необходимо уменьшить показатель водотвердности. Также эффект будет иметь использование вибрационных технологий во время изготовления бетонной смеси и при проведении поризации. 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

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.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.

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. Если расчет дозировки и технология твердения правильные, то в итоге можно получить изделие, имеющее отличную огнестойкость.

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.

Блоки из ячеистых бетонов: сравнительная характеристика и сфера применения

Наиболее популярными изделиями из ячеистого бетона, применяемые при строительстве зданий, являются блоки. Основными их видами являются: пенобетонные и газобетонные. Основное различие между ними заключается в самом производственном процессе и методе образования пор.

• Ячеистый пенобетон изготавливается при участии специального пенообразователя. Раствор, состоящий из цемента, песка и воды перемещается в смеситель, куда и добавляется пенообразователь. В результате, последний и придает изделиям пористость.
• Ячеистый газобетон производится без использования вышеуказанного пенообразующего компонента. Пористость достигается путем химической реакции извести и алюминиевой пудры, которая используется в качестве газообразователя.
• Оба вида блоков достаточно активно используются при строительстве зданий, гост на ячеистый бетон для обоих видов также один. Однако пальма первенства принадлежит все же газобетону.
• Рассмотрим при помощи таблицы основные показатели материалов и разберемся, почему же пенобетон проигрывает своему конкуренту.

Как видно, газобетон является лидером, однако это вовсе не означает, что пенобетон так плох. Преимущество в цене и теплопроводности вполне может составить достойную конкуренцию.

Стоит также отметить, что пенобетон более подвержен усадке, хотя данный показатель у него не имеет отклонений от технической документации.

Обратите внимание! Пено- и газобетон отличаются также между собой структурой пор. В первом случае они – закрытые, во втором – открытые.

Физико-механические, технические и иные свойства изделий

А теперь рассмотрим при помощи таблицы физико-механические показатели свойств ячеистого бетона, продиктованные гост 25485 89 бетоны ячеистые технические условия.

Таблица 2. Физико-механические свойства ячеистых бетонов:

Как видно из таблицы, автоклавный ячеистый бетон по своим физико-механическим свойствам превосходит неавтоклавный. Это обусловлено особой технологией производства.

Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение именно ячеистым бетонам синтезного твердения. Они более долговечны, надежны, а здание, возведенное из такого материала, будет обладать наиболее высокими эксплуатационными характеристиками.

Теперь стоит взглянуть и на физико-технические показатели на ячеистый бетон — гост 25485-89 диктует обязательно наличие следующих числовых значений у изделий.

Таблица 3. Физико-технические показатели изделий из ячеистого бетона:

• В соответствии с данными показателями, становится очевидным, что при увеличении плотности, теплопроводность ячеистого бетона, а также его паропроницаемость и сорбционная влажность также изменяются.
• Отдельно стоит отметить показатели усадки ячеистых бетонов. Они также напрямую зависят от плотности и вида ячеистого бетона.
• Так, для автоклавного газобетона плотностью 600-1200, изготовленного на основе песка, числовое значение усадки не должно превышать 0,5 мм/м2 площади.
• Для изделий, кремнеземистый компонент которых отличается от вышеуказанного, максимальное значение равно 0,7 мм/ м2.
• Неавтоклавному газобетону, плотностью 600-1200, позволено больше – до 3 мм/м2.

  Обратите внимание! Усадка автоклавного ячеистого бетона плотностью до 400 и неавтоклавного – до 500, ГОСТ не нормируется.

Усадка, в первую очередь, указывает на трещиностойкость ячеистых бетонов. Чем выше показатель, тем больше вероятность проявления на поверхности трещин, что, несомненно, напрямую влияет на долговечность и эксплуатационные характеристики материала.

Еще одним немаловажным показателем, установленным технической документацией, является отпускная влажность.

В зависимости от кремнеземистого компонента ее значение равно:

1. 25% для изделий на основе песка;
2. 35% для изделий на основе золы и иных вторичных продуктах промышленности.

Все вышеперечисленные свойства подлежат контролю в соответствии с ГОСТ, в котором также описаны основные правила приемки.

Проведение испытаний

В соответствии с ГОСТ, существует набор методов испытаний изделий из ячеистых бетонов, при помощи которых осуществляется контроль качества материала на выходе, и соответствие его установленным показателям. Рассмотрим подробнее.

Таблица 4. Методы испытания ячеистых бетонов:

Данные испытания проводятся с определенной периодичностью, также установленной ГОСТ. Многие из показателей содержит паспорт ячеистого бетона.