Виды ячеистых бетонов: классификация, характеристики и особенности производства

Beton-House com

Сайт о бетоне: строительство, характеристики, проектирование. Соединяем опыт профессионалов и частных мастеров в одном месте

Ячеистый бетон

Ячеистый бетон – наиболее популярный материал. Его распространение связано с большим количеством факторов, среди которых: физико–механические свойства материала, большое разнообразие изделий из него, доступность производства и приемлемая цена.

Материал характеризуется достаточно широкой классификацией, которая определяется, в основном, составом сырья и методом изготовления. Так давайте разберемся, какие виды ячеистых бетонов существуют, чем они отличаются между собой, и под воздействием каких факторов свойства и качества изделий из него способны изменяться.

Что представляет собой материал

Бетон ячеистый относится к классу легких бетонов и отличается, главным образом, наличием в своей структуре пор, которые заполнены газом или воздухом. Существует большое количество разновидностей данного материала, которые мы сейчас и рассмотрим.

Структура пор изделий из ячеистого бетона

Классификация

Градация происходит в соответствии со следующими признаками и параметрами, согласно гост 25485 89 бетоны ячеистые:

По типу вяжущего компонента, выделяют следующие виды:

• Цементные, содержащие в своем составе цемент в количестве не менее 50%.
• Известковые. Состоят из извести-кипелки в количестве до 50% от общей массы. Также могут содержать гипс, добавки цемента или шлака в количестве до 15%.
• Смешанные. Содержат цемент в количестве 15-50%, известь и шлак.
• Зольные, состоящие из зол более чем на 50%.
• Шлаковые, содержащие, соответственно, шлак в количестве не менее 50%.

В зависимости от способа твердения, ячеистый бетон бывает:

• Автоклавный
• Неавтоклавный.

В первом случае, материал достигает твердения, посредством воздействия на него высокой температуры и давления в процессе обработки в специализированном оборудовании – автоклаве. Такой вид твердения также называют синтезным.

Во втором случае, данный процесс происходит естественным способом, в нормальных условиях — либо путем электроподогрева. Метод носит название гидратационного твердения.

Ячеистый бетон может характеризоваться различной плотностью и, как следствие отличаться сферой применения.

Автоклавный и неавтоклавный блок из ячеистого бетона

В зависимости от вышеперечисленных факторов, выделяют:

• Теплоизоляционный ячеистый бетон;
• Теплоизоляционно-конструкционный;
• Конструкционный.

Теплоизоляционный – применяется исключительно как утеплитель. Он обладает низкой плотностью, менее 500, однако в то же время, отличным коэффициентом теплопроводности. При возведении стен не используется, так как его несущая способность исключает возможность выдержать какие-либо нагрузки за исключением собственного веса, который также относительно мал.

Второй вариант ячеистого бетона — значительно более прочный, числовой показатель варьируется в промежутке от 500 до 900. Его применяют при возведении стен и перегородок. При этом способность к сохранению тепла у него, разумеется, понижается в соответствии с ростом плотности.

Конструкционный ячеистый бетон – наиболее прочный. Плотность его достигает значения в 1000-1200 кг/м3. Однако, как становится понятным, коэффициент теплопроводности – также высок. Применяется при возведении зданий высотой до 12 метров в качестве сооружения несущих элементов конструкций.

Дом, возведенный с использованием блоков из ячеистого бетона

Также, в зависимости от способа поризации, среди ячеистых бетонов выделяют следующие типы:

• Пенобетоны и пеносиликаты;
• Аэрированный ячеистый бетон и аэрированный силикат;
• Газобетоны и газосиликаты.

Помимо вышеназванных способов, при производстве ячеистых бетонов используют также и иные, модифицированные методы.

К ним относятся:

• Сочетание газообразования и аэрированного метода. В итоге получают пеногазобетон;
• Вспучивание массы в вакууме газообразованием;
• Барботирование массы сжатым воздухом с последующим снижением давления.

В соответствии с видом кремнеземистого компонента, выделяют ячеистый бетон на:

• Природном песке;
• На золах;
• На иных вторичных кремнеземистых продуктах промышленности.

Что такое ячеистый бетон, классификация

Преимущества и недостатки

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

Рассмотрим сначала положительные стороны:

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.

1. Материал безопасен для окружающей среды и человека. Он не выделяет в атмосферу вредных веществ.
2. 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.
3. Высокая сейсмостойкость конструкций, построенных из данного материала.
4. Сочетание показателей прочности, плотности и веса оставляют позади многие строительные материалы.
5. Способность к паропроницанию позволяет «дышать» строениям, возведенным с использованием ячеистого бетона. Таким образом, в помещении устанавливается благоприятный микроклимат.
6. Так как состав ячеистого бетона характеризуется наличием минеральных компонентов, материал не гниет и не подвергается иным биологическим повреждениям.
7. 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.

Дефект, возникший в результате усадки дома

Трещины в газобетоне

Ячеистый бетон автоклавного твердения

Больше всего применяют изделия из автоклавных ячеистых бетонов т. е. отвердевающих при пропаривании под Давлением (в автоклавах).

Автоклавные ячеистые бетоны изготовляют из следующих смесей:

• а) цемента с кварцевым песком (составы от 1 : 1 до 1 : 3); при этом часть песка обычно размалывают;
• б) молотой негашеной извести с кварцевым частично измельченным песком (составы от 1 : 3 до 1:5); такие ячеистые бетоны носят название пеносиликата или, соответственно, газосиликата;
• в) цемента, извести и песка в различных соотношениях.

Теория и способы производства автоклавных ячеистых бетонов и армированных изделий из них были разработаны И. Т. Кудряшевым и др.

Объемный вес ячеистого бетона автоклавного твердения в высушенном до постоянного веса состоянии, в зависимости от его марки; по прочности на сжатие, не должен превышать следующих значений:

Марка бетона … 25 35 50 75 100 150 200

Объемный вес, кг/м3 . 600 700 800 900 1000 1100 1200

Для неавтоклавных бетонов указанные значения объемного веса для каждой марки бетона увеличивают на 100 кг/м3.

Применение пропаривания под давлением (8 — 10 ати при 175—200°) основано на том, что при этих условиях известь, введенная в состав ячеистых бетонов (или известь, выделяющаяся при взаимодействии портландцемента с водой), вступает в реакцию с кремнеземом песка, образуя кальциевые гидросиликаты (главным образом на поверхности зерен песка). В результате прочность и стойкость автоклавного ячеистого бетона существенно возрастают.

Чтобы увеличить поверхность зерен песка, часть его размалывают до тонкости зерен цемента. Этой же цели можно достичь, применяя мелкий песок, или вводя в смесь активные кремнеземистые материалы (золы электростанций и т. п.), а также молотые гранулированные доменные шлаки. Некоторые добавки (золы, цемянки, молотые доменные шлаки) повышают термическую стойкость ячеистых бетонов; такие бетоны можно применять для теплоизоляции горячих поверхностей с температурой до 700 — 800°.

Типы изделий из ячеистых бетонов

Изделия из ячеистого бетона представлены в широком ассортименте. Их активно применяют в строительной индустрии не только на территории России, но и в странах ближнего и дальнего зарубежья.

Рынок ячеистого газобетона и пенобетона растет с каждым годом, преподнося потребителям все больший ассортимент продукции. Рассмотрим, что сможет выбрать для себя застройщик среди изделий из данного материала?

Перечень материалов

Из ячеистого бетона изготавливают следующую продукцию:

1. Плиты перекрытия, плиты покрытия;
2. Блоки крупноразмерные армированные и неармированные;
3. Блоки стеновые мелкие;
4. Мелкие теплоизоляционные изделия;
5. Звукопоглощающие изделия;
6. Межкомнатные перегородки;
7. Стеновые панели;
8. Перемычки лотковые и брусковые;
9. Теплоизоляционную засыпку.

Монолитный ячеистый бетон, обладающий свойством затвердевания в естественных условиях на строительной площадке, используется при изготовлении:

1. Основы под теплый пол;
2. Многослойных и однослойных ограждающих конструкций строений;
3. Теплоизоляционных слоев совмещенных кровель.

Схема: использование монолитного пенобетона

Бетон на горячем цементе

Жаростойкий ячеистый бетон хотелось бы выделить отдельно. При эксплуатации и строительстве тепловых агрегатов, их применение необходимо. Это значительно экономит материалы и топливо.

А также: помогает создавать монолитные конструкции с повышенной способностью к теплоизоляции, обеспечивать защиту строения (и/или агрегата) от высоких температур, создавать приемлемые условия работникам, трудящимся в горячем цехе и многое другое.

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.

Таблица 1. Сравнение пено- и газобетона:

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.

Пенобетон и газобетон сравнение

Технические характеристики ячеистого бетона

Ячеистый бетон относится к разряду легких строительных материалов. Однако метод получения его основан не на добавлении легких заполнителей как, например, при производстве шлакобетона, а на внедрении пузырьков воздуха.

Полученная легкая губчатая масса отличается куда меньшим весом, а главное – прекрасными теплоизоляционными свойствами.

Способ получения

На технические характеристики материала влияет способ получения. По методу производства различают несколько видов бетона.
По сравнению друг с другом прочность у газобетона выше.

Однако прочность любого из видов материала можно повысить автоклавной обработкой.

Объемная масса

Для ячеистых бетонов важна такая характеристика, как объемная масса, то есть вес единицы объема – 1 куб. м. По этому показателю и пено- и газобетоны разделяют на три категории:

Теплоизоляционный материал приготовляется без заполнителей. Другие варианты могут включать и наполнители – обычно это мелкий или молотый песок.

Вес сооружения определяется объемной массой бетона. Рассчитать его нетрудно. В среднем 1 кв. м. стены весит 300–450 кг, если сделан из пенобетона, и 145–240, если из газобетона.

Кроме того, и на вес, и на прочность влияет характер вяжущего: силикатный газобетон, например, будет тяжелее при той же степени пористости. А вот водопоглощение у силикатных вариантов выше. Поэтому их применение по сравнению с цементным ячеистым бетоном ограничено.

Размеры

Размеры блоков из ячеистого бетона (газо- и пенобетона) заметно отличаются. В зависимости от назначения габариты их могут быть следующими:

Кроме того, выпускаются разнообразные блоки сложной формы.

Изготовить из стандартных модулей блоки другого размера труда не составляет: ячеистый бетон так же послушен в обработке как дерево и прекрасно соединяется обычными гвоздями. Про применение и энергоэффективные и другие основные свойства ячеистого бетона, вес блоков и их плотность читайте ниже.

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.

Усадка и набухание

Усадка и набухание ячеистых бетонов оцениваются по различным методикам, поэтому результаты таких исследований трудно сравнивать. По данным отечественных и зарубежных исследований, деформации усадки автоклавных ячеистых бетонов, изготовленных на основе цемента (шлака) и песка, достигают 0,5—0,7 мм/м и более для бетонов, изготовленных на основе извести и золы, а безавтоклавных бетонов 2 мм/м и более; деформации набухания зависят от условий хранения ячеистого бетона и достигают 0,4—1,6 мм/м.

В качестве примера на рис. 18 приведены графики изменения усадки ячеистых бетонов во времени по данным советских и чехословацких исследователей [84]. На рис. 19 [88] приведены изменения усадки ячеистого бетона во времени по данным шведских исследователей, а на рис. 20 — деформации набухания при попеременном увлажнении и высушивании бетона [11].

Как правило, деформации усадки устанавливают на образцах-призмах размером 40X40X160 мм.

В настоящее время разработана методика определения усадки ячеистых бетонов на индикаторном приборе конструкции НИИЖБ [25]. Величину линейной усадки определяют на трех призмах размером 40X40X160 мм, выпиливаемых из изделия, подлежащего испытанию. Образец измеряют с помощью прибора, показанного на рис. 21. Прибор состоит из стоики, кронштейна, нижней опоры с конусообразным выступом и индикатора с ценой деления 0,01 или 0,001 мм, позволяющего устанавливать изменение длины образца. Продольная ось образца при горизонтальном формовании должна быть перпендикулярна направлению вспучивания ячеистого бетона, а при вертикальном — параллельна направлению большей геометрической оси изделия. В середину торцовых сторон образца заделывают для закрепления его и приборе металлические реперы. Образцы насыщают водой, погружая их в горизонтальном положении на глубину 5 мм. По истечении трех суток образцы вынимают из воды, устанавливают в прибор, делают отсчет по индикатору, принимая его за начальный. Затем образцы взвешивают и помещают в герметичную емкость над безводным карбонатом калия (в количестве 200 г) при температуре 20±2°С. В этих условиях их выдерживают в течение 28 суток. Через каждые 7 суток проверяют длину и вес образцов, одновременно заменяя увлажненный карбонат калия сухим.

После определения линейной усадки образцы высушивают до постоянного веса с целью определения их конечной и начальной влажности. По истечении 28 суток для каждой призмы вычисляют линейные изменения по формуле

где εус — усадка в мм/м. Δl — разность между конечными и начальным показателями индикатора в мм, l — длина призмы через 28 суток, измеренная штангенциркулем, в м.

Усадку и влажность вычисляют как среднее арифметическое результатов определения трех образцов; при этом учитывают начальную и конечную влажность призм.

Исследования усадки ячеистых бетонов по данной методике показали, что величина εус для разных видов автоклавных ячеистых бетонов меняется от 0,1 до 1 мм/м и в ряде случаев значительно отличается от величии εус, определенных по другим методикам.

Технология производства и методы испытания материала

Производство ячеистого бетона – достаточно трудоемкий процесс. И для каждого вида существует своя особая технология, которая непосредственно влияет на показатели качеств и характеристики будущих изделий.

Особенности изготовления

Как уже было сказано, технология изготовления различных изделий отличается, однако общий принцип – аналогичный. Для наглядности, рассмотрим поэтапно несколько вариантов. Начнем с автоклавного способа.

Процесс происходит в следующем порядке:

1. Ингредиенты подаются из дозаторов в бетоносмеситель: сначала песок, следом недостающая вода, вяжущий компонент, добавки в виде гипса и ПАВ и, в последнюю очередь, газообразователь. Чаще всего применяют алюминиевую пудру.
2. Для обеспечения наилучшей реакции газообразователя и гидроксида кальция, смесь воды и шлама подогревают до 35%.
3. Все компоненты тщательно перемешивают.
4. Далее смесь должна быть подвергнута формованию. Существует 2 метода: литьевой и вибропрессование. В первом случае, процесс газообразования происходит в неподвижной форме, с использованием ПАВ, изменением температуры и водосодержания. Во втором – на вибрационной площадке.
5. После завершения процесса газовыделения, излишки смеси удаляются, а полуготовое изделие нарезают в соответствии с нужным размером.
6. Следующим этапом станет обработка блоков в автоклаве.

Неавтоклавный метод несколько отличается.

Технология производства неавтоклавного газобетона и пенобетона, крайне схожа:

• Сначала готовится раствор путем смешивания всех компонентов. Опять же, при изготовлении газобетона, добавляют, в основном, алюминиевую пудру, а при производстве пенобетона — пенообразователь
• Далее раствор отправляют в формы. Схватывание происходит примерно по истечении нескольких суток, после чего изделие извлекают.
• Технической зрелости блока впоследствии ожидают около 28 дней. При этом, изделия из пенобетона нуждаются в постоянном увлажнении каждые 6-8 часов в первые 7 дней, а позже – каждые 10-12.
• При наличии оборудования, блоки пропаривают в специализированных камерах при температуре равной 70-80 градусам и давлении до 0,7 Мпа. Это значительно ускоряет процесс твердения.

Производство монолитного газобетона осуществляется по схожей технологии. После приготовления смеси, ее заливают в опалубку либо иные конструкции прямо на строительной площадке.

Основным недостатком является неподконтрольность раствора в условиях самостоятельного применения, и возможные отклонения от технических показателей. Видео в этой статье расскажет подробнее о способах производства различных видов ячеистого бетона.

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.

Испытание ячеистого бетона

Физические свойства ячеистых бетонов

Физико-механические характеристики ячеистых бетонов определяют область их целесообразного использования в практике строительства. При установлении физико-механических свойств бетона используют методику ГОСТ 12852—67 [25].

Для испытания ячеистых бетонов из готовых изделии или контрольных неармированных блоков выпиливают или высверливают контрольные образцы: кубы, цилиндры, призмы. В случае необходимости можно испытывать контрольные блоки или изделия в натуральную величину [26—29].

Контрольные образцы вырезают из изделий или блоков не ближе 2 см от их граней. Если толщина изделия менее 24 см, контрольные образцы берут только из средней части.

Прочность и деформации ячеистых бетонов при кратковременном и длительном действии нагрузки определяют на призмах размерами 10Х10Х30; 15X15X60 и 20Х20Х80 см, выпиленных из неармированных блоков или отформованных в металлических формах. Призмы 10Х10X30 см, как и контрольные кубы с ребром 10 см, перед испытаниями высушивают до постоянного веса, а призмы больших размеров испытывают при естественной влажности в возрасте 28 суток и более.

Сопротивление ячеистых бетонов осевому растяжению определяют испытанием кубов или цилиндров, высушенных до постоянного веса, либо специальных призм или «восьмерок», а сопротивление изгибу и срезу — соответственно испытанием балок и призм специальной конфигурации.

Определение плотности бетона в партии

2.1. Объем и состав партии устанавливают по ГОСТ 18105.

При определении плотности бетона конструкций радиоизотопным методом в состав партии включают бетон одной партии конструкций.

2.2. Плотность бетона определяют на образцах, предназначенных для определения отпускной прочности по ГОСТ 10180. Плотность вычисляют по показателям плотности всех образцов серии бетона в сухом состоянии.

2.3. При приготовлении легкобетонной смеси по ГОСТ 7473 изготовляют не менее одной серии образцов в соответствии с ГОСТ 10180.

2.4. При контроле плотности бетона в партии радиоизотопным методом по ГОСТ 17623 от каждой партии конструкций отбирают не менее трех конструкций.

Число и расположение контролируемых участков должно указываться проектной организацией в рабочих чертежах конструкций в зависимости от геометрических размеров, назначения и технологии изготовления.

При отсутствии указаний в рабочих чертежах контролируемые участки устанавливаются изготовителем по согласованию с проектной или научно-исследовательской организацией.

2.5. Плотность бетона в партии , вычисляют по формуле

За единичное значение плотности бетона принимают:

при контроле по образцам — среднюю плотность всех образцов одной серии по ГОСТ 12730.0;

при контроле радиоизотопным методом — среднюю плотность бетона конструкции, вычисленную как среднее арифметическое значение плотности бетона контролируемых участков конструкции.

Бетоны теплоизоляционные: материалы с повышенной способностью к сохранению тепла и их применение

Утепление стены легким теплоизоляционным бетоном
Говоря о бетоне, многие представляют себе что-то очень тяжелое. И не все знают о том, что существуют различные виды бетонной смеси и изделий из нее с широкой сферой применения в различных областях строительства.

В данной статье мы поговорим о нескольких видах легких бетонов, которые используются в качестве материалов для утепления конструкций. Разберемся, каким образом при изготовлении достигается особая структура и малый вес при сохранении пусть не высокой, но прочности, и проанализируем причины популярности таких материалов.

Итак, бетоны теплоизоляционные: что это такое и как их используют?

От чего зависят теплоизоляционные качества изделий из бетона, и каковы общие особенности материалов

Немного поговорим о составе материалов. В основном, в качестве вяжущего выступает цемент. Наполнитель может быть различным, он и определяет вид смеси.

Как правило, чем выше соотношение последнего по сравнению с другими составляющими, тем выше теплоизоляционные качества. Сам вид наполнителя также оказывает влияние на конечный результат.

Ниже мы рассмотрим подробно состав и свойства наиболее популярных материалов. Самым главным противником теплоизоляционных качеств, является плотность и прочность.

Изделия, обладающие их повышенными значениями, имеют высокий коэффициент теплопроводности. Однако, при этом, у них повышаются конструкционные показатели.

Давайте рассмотрим основные общие особенности материалов, способных к теплосохранению:

• Как правило, они обладают низким весом;
• Морозостойкость у них не нормируется технической документацией;
• Показатель плотности не превышает 400 кг/м3;
• Построить из них ничего конструктивного не получится, так как повышенные нагрузки им не под силу;
• Зачастую, изделия отличаются хрупкостью и низкой устойчивостью к механическим воздействиям;
• Некоторые технические характеристики, такие как огнестойкость, экологичность не изменяются и не зависят от плотности материалов;
• Изделия способны к звукоизоляции и паропроницанию более, чем прочные материалы;
• Цена на них ниже.

Понятие теплоизоляционных бетонов, основные виды материалов

А теперь давайте рассмотрим основные материалы, содержащие в составе бетон, пригодные для теплоизоляции.

Ячеистые бетоны

Основная особенность ячеистого бетона – это наличие пористой структуры, которая достигается путем ввода в раствор газо- или пенообразователя. В первом случае, получается газобетон, во втором – пенобетон.

Структура ячеистого бетона, фото

Различие между ними – следующее:

• Образование пор при производстве газобетона происходит посредством химической реакции между известью и алюминиевой пастой или пудрой;
• Ячеистая структура пенобетона образуется в результате добавления порообразователя, который стимулирует вспучивание раствора;
• У пенобетона структура пор закрытая, а у газобетона – наоборот, открытая.

Оба вида ячеистого бетона могут обладать различным значением средней плотности, которое и определяет их предназначение. Изделия, пригодные для теплоизоляции называют теплоизоляционными, плотность их составляет 300-400 кг/м3.

Характеристики ячеистого бетона разной плотности

Для того, чтобы получить такой материал, требуется проконтролировать соотношение компонентов в смеси. Пор должно быть больше, а цемента в составе – меньше.

Ориентировочные пропорции сырья для получения газобетона разной плотности

Немного об особенностях и видах:

• Теплоизоляционные бетоны ячеистые получили широкое распространение благодаря простоте производства, легкости в обращении и высоким теплосохраняющим способностям.

Утепление пола пенобетоном
На заметку! Также стоит упомянуть о существовании пеногазобетона. Его получают путем использования двух технологий одновременно. Такой материал пока не получил широкого распространения, в связи с относительно недавним появлением на рынке строительной индустрии. Однако в перспективе он может стать отличным теплоизолятором, так как упор при изготовлении делается именно на понижение коэффициента теплопроводности.

• Ни для кого не секрет, что при выпуске изделий не исключено производство бракованных изделий, также нередким является бой изделий при транспортировке и хранении. В связи с этим, производители начали искать пути переработки таких материалов, с целью сокращения убытков.
• Одним из вариантов успешной переработки является использование некондиционного газобетона. Крошка газобетонная активно применяется при создании теплоизоляционной засыпки, легких штукатурок с повышенными теплоизоляционными качествами, стяжки пола, основы под теплый пол и во многих других случаях.

Стоит отметить, что бетон теплоизоляционный ячеистый может быть изготовлен своими руками. Процесс достаточно прост в особенности, если говорить про блоки.

Инструкция выглядит примерно так:

1. Производят замес смеси;
2. Готовым раствором заполняют формы и ожидают, пока процесс вспучивания завершится. Формы наполняют примерно на 1/3 с целью исключения переливания смеси;
3. Излишки удаляются, полузастывшие изделия подвергаются распалубке;
4. В завершение, блоки подвергают тепловлажностной обработке либо попросту укладывают на просушку;
5. К применению изделия будут готовы спустя 28 дней.

При самостоятельном выпуске, итоговая цена материала может значительно сократиться.

Полистиролбетон

Полистиролбетон характеризуется наличием в составе крошки полистиролбетона, которая и придает легкость, и наделяет изделия повышенными теплоизолирующими качествами.

• Плотность полистиролбетона, как правило, не превышает 600 кг/м3. Теплоизоляционные изделия отличаются показателем в 150-400 кг/м3. При этом удельная теплоемкость бетона с содержанием полистирола составляет 0,05-0,17 Вт*мС, что характерно для изделий в сухом состоянии.
• Полистиролбетон является лидером среди легких бетонов в способности к сохранению температуры, поэтому при утеплении активно используется не только в виде блоков и плит, но и жидком состоянии.
• Как и в случае с ячеистым бетоном, где количество пор определяет теплопроводность, у полистиролбетона за эту способность отвечает соотношение полистирольной крошки в составе к остальным компонентам.

Характеристики полистиролбетона разной плотности
Область применения изделий, и вообще материала низкой плотности достаточно широка:

1. Стяжка пола тепловая;
2. Утепление стен, перекрытий;
3. Звукоизоляция и многое другое.

• Теплоизоляция бетона — а, точнее, заполнение железобетонного каркаса, либо внутреннее заполнение стен, возводимых по технологии колодцевой кладки, данным материалом также возможна.
• Мнения по поводу эффективности применения полистиролбетона повышенной плотности при возведении стен расходятся, а вот о теплоизоляции при помощи данного материала мнения едины.
• Он действительно способен к сохранению температуры. И более того, цена на него сравнительно невысока, что только привлекает внимание потенциальных потребителей.
• Самостоятельное изготовление полистиролбетона в домашних условиях также возможно. Принцип остается все тем же: смесь размещают в формы, ожидают схватывания, производят распалубку и отправляют сохнуть.

Изготовление полистиролбетона своими руками

Арболит

Данный материал чаще называют опилкобетон. Это связано с наличием в составе древесных опилок, которые служат наполнителем. Помимо последних, данную роль могут исполнять: хлопчатник, костра льна, рисовой соломки или конопли.

Плотность в зависимости от типа заполнителя

Теплоизоляционный бетон с древесной щепой обладает коэффициентом теплопроводности в 0,07-0,09 Вт*мС. И это – достойный показатель. Он несколько выше чем у полистиролбетона, однако его достаточно для обеспечения высокой степени теплоизоляции.

Теплопроводность арболита при разной плотности

Обратите внимание! Одним из основных недостатков материала является его сравнительно неконкурентная цена. Себестоимость материала не является бюджетной, что обусловлено необходимым составом сырья и отсутствием полноценной конкуренции в силу малой распространенности. Стоит также отметить, что сопротивление теплоотдачи опилкобетона остается загадкой для всех. Это – тоже весомый недостаток.

Из преимуществ стоит выделить:

• Огнестойкость. Не смотря на наличие в составе древесины, цементный раствор препятствует горению;
• Экологичность, токсичных и вредных веществ материал не содержит;
• Долговечность и легкость в обращении;
• Ну а про теплоизоляционные характеристики мы уже сказали.

Арболит также можно изготовить самому. Однако при этом стоит внимательно рассчитать все расходы и уровень экономии, так как затраты времени будут значительными.

Технология аналогична производству изделий из полистиролбетона. Единственным отличием является необходимость предварительной тщательной подготовки и сортировки древесной составляющей.

Процесс производства арболита

Керамзитобетон

В состав керамзитобетона входит цемент, песок, вода и наполнитель. Чаще всего, в его роли выступает керамзит разной фракции. Также это может быть шунгизит, алгопорит, шлаковый гравий и иные схожие по свойствам материалы.

Теплоизоляционный керамзитобетон

Повышенные теплоизолирующие качества достигаются путем добавления в состав керамзита именно крупной фракции.

Обжиг провоцирует образование крупных пор, что обеспечивает наличие следующих свойств:

• Низкий коэффициент теплопроводности;
• Малый вес изделий;
• Пониженное значение плотности и прочности;
• Паропроницание и звукоизоляция.

Теплоизоляционный керамзитобетон обладает не столь низким коэффициентом теплопроводности, как вышеописанные материалы, составляет он около 0,14 Вт*мС. Это связано с более высокой прочностью материала. Как правило, минимальный показатель составляет 400 кг/м3 в сравнении с 150 кг/м3 у полистиролбетона, согласитесь, разница – существенная.

Однако это вовсе не исключает возможность использования керамзитобетона в качестве утеплителя. Наиболее распространенной сферой применения является заполнение ограждающих конструкций зданий.

Теплоблок и теплобетонные панели

Отдельное внимание хотелось бы уделить таким изделиям как теплоблоки.

• Они не являются исключительно теплоизоляционными, из них возводят дома и иные конструкции.
• Однако, по утверждениям производителей, подтверждённым опытным путем, такие изделия отличаются высокой способностью к удержанию тепла при сохранении достойных показателей прочности и плотности. Это дает возможность сократить затраты на утеплении конструкции.
• Наличие облицовочных изделий позволяет избежать наружной отделки вовсе.
• Изделия представляют собой трехслойный камень и состоят из: слоя керамзитобетона, вспененного полистирола и искусственного камня – декоративного слоя.
• Благодаря наличию ППС, обладающего высокой способности к теплоизоляции, толщина стены может быть от 30 см. Это позволяет утверждать о лидерстве данного материала среди конкурентов.

А теперь немного о том, что такое теплобетон.

• Это – инновационный композитный материал, который появился на рынке относительно недавно. Используется он в виде панелей, которые изготавливаются из смеси воды, песка, цемента и стирольных гранул. Внутри встроен армопояс, повышающий прочностные характеристики изделия.
• Теплобетон применяется при строительстве зданий и сооружений, а благодаря высоким теплоизоляционным показателям, интенсивное утепление строений не требуется.
• Преимуществом является ускоренный темп строительства за счет крупных габаритов изделий.
• По утверждениям изготовителей, на данный момент, теплобетон является самым теплым материалом из всех существующих.

Видео в этой статье расскажет о преимуществах и недостатках теплоблоков.

Сравнение теплоизоляционных бетонов между собой

А теперь давайте сравним при помощи таблицы основные технические характеристики вышеописанных теплоизоляционных видов бетона. А так же проанализируем: применение каких из них будет наиболее эффективно именно с целью теплоизоляции.

Значения теплопроводности теплоблока и плит из теплого бетона варьируются в зависимости от производителей. А они, в основном, делают упор на обратную величину — сопротивление теплоотдаче, которая составляет для разных конструкций стен около 3,2м2 С/Вт.

Сравнение теплопроводности теплоизоляционных бетонов и других стеновых материалов

В заключение

Ассортимент видов бетонов, пригодных для теплоизоляции, достаточно широк.

Какой из материалов выбрать, однозначно сказать сложно. Однако стоит отдать должное менее прочному полистиролбетону, который больше других способен удерживать температуру, а ценовая категория его сравнительно низкая.

Теплоблок и теплобетон – материалы новые и достаточно дорогостоящие, поэтому не каждый застройщик решится на такие затраты. Этим материалам ещё только предстоит доказать, что соотношение цены и качества у них вполне разумное.

beton-house.com