Tehno-betonЯчеистый бетон — что это такое и где он применяется
Традиционными строительными материалами для возведения жилья стали дерево, кирпич и бетон, которые обладают своими исключительными особенностями. Но всегда существовала потребность соединить в одном материале все положительные свойства существующих вариантов.
Выходом стала разработка нового стройматериала, получившего название ячеистый бетон. Получился камень с характеристиками древесины. Он демонстрирует повышенную тепло- и звукоизоляцию, хорошую устойчивость к осевым нагрузкам, экологическую и санитарно-гигиеническую безопасность, а также исключительную легкость в обработке (режется ножовкой, поддается обтесыванию и фрезерной обработке).
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.
Технологические особенности производства
Ячеистый бетон получают несколькими способами, дающими композиты, незначительно отличающиеся по основным характеристикам. Основными видами, отличающимися по способу аэрации смеси, являются газобетонные и пенобетонные изделия.
Для производства газобетона применяют специальный газообразователь — чаще всего эту функцию выполняет алюминиевая пудра, которая, смешиваясь со структурной смесью извести, вступает в реакцию с выделением водорода. Образующийся газ вспенивает субстанцию, увеличивая ее в объеме почти в 5 раз, образуя губчатую структуру.
После окончания реакции коллоидную смесь помещают в автоклав. Он представляет собой толстостенную герметичную емкость, в которой создается разряжение 0,8–1,2 мПа и температура 175–200°С. Затвердевший массив после автоклава распиливают на блоки.
Основным отличием в производстве пенобетона является применение вспененного реагента, и затвердевание коллоидной смеси при нормальных условиях.
Суть процесса заключается в следующем: в подготовленную структурную смесь (песок, цемент, известь, вода) в определенной пропорции добавляют реагент, представляющий собой вспененную субстанцию. Полученную разнодисперсную смесь хорошо вымешивают, в результате чего происходит ее насыщение воздухом (вспененный реагент) и увеличение в объеме.
После этого композит застывает с образованием пористой структуры. На рынке присутствуют фирмы предлагающие оборудование и реагенты для изготовления пенобетона по доступным ценам. Это дает возможность организовать производство практически в домашних условиях.
Кому отдать предпочтение?
Ячеистый бетон, полученный каждым из этих способов, имеет свои визуальные отличия. Так, блоки, полученные газофракционным способом, заметно светлее с идеально ровными и четкими гранями, а если поместить их в резервуар с водой, то немного потонут. Блоки, полученные с помощью аэрационного реагента, имеют серый цементный цвет и совершенно не тонут в воде.
Основные эксплуатационные отличия заключаются в следующем:
- газобетонные блоки более прочные, поэтому их лучше применять для возведения несущих конструкций;
- значения величины теплопроводности и морозостойкости практически не отличаются;
- у газобетона в 1,5 раза выше водопоглощающая способность, чем у оппонента;
- производство пенобетона приблизительно на 25% дешевле, чем газобетона, так как алюминиевая пыль и специальное оборудование (автоклав) удорожают его производство.
Идеальным вариантом будет, если ячеистые бетоны использовать вместе. Для возведения коробки здания, включая подвальное помещение, стоит взять газобетон, а из пенобетона — возвести внутридомовые перегородки и теплобарьер. Такой симбиоз даст конструкции необходимую прочность и максимальный эффект энергосбережения.
Таблица – Технические характеристики
| Параметр | Газобетон (автоклавный) | Пенобетон | Кирпич |
| Масса 1 м3 | 400-1200 кг | 400-1200 кг | 1200—2000 кг |
| Предел прочности на сжатие | 10-160 кг | 7-90 кг | 75-300 кг |
| Водопоглощение, % по массе | 20% | 14% | 8-12% |
| Морозостойкость | до 100 циклов | ||
| Теплопроводность в сухом состоянии, Вт/м*°С | 0,09-0,20 Вт/м*°С | 0,09-0,38 Вт/м*°С | 0,44 — 0,87 Вт/м*°С |
ТЭП синтетического стройматериала
Из приведенной выше таблицы видно, что ячеистый бетон как основа капитального строительства уступает по некоторым параметрам кирпичной кладке. Но даже эти отличия не могут служить достаточным аргументом в пользу традиционного материала: так как пористый бетон объединил в себе передовые качества разных материалов, то и оценка его эффективности должна производиться комплексно.
Экономическая составляющая
Независимо от плотности ячеистого бетона он намного легче кирпича, что уменьшает нагрузку на фундамент, а это дает существенную экономию на устройстве основания и строительно-монтажных работах. Существенная экономия достигается за счет использования при монтаже специального клеящего раствора.
Его расход значительно меньше цементного за счет требуемой толщины (2–3 мм против 5–10 мм), а также плотности сцепления блоков, не требующих дополнительного подмазывания швов. При работе с пористым бетоном увеличивается производительность труда, легкость и простота сборки: последняя такова, что двое рабочих могут возводить порядка 100 м2 стеновой поверхности.
Теплоизоляционные свойства
Способность сохранять тепло у ячеистого бетона сравнима с показателями деревянных конструкций, но при этом толщина стен не ограничена в размерах и вполне может быть такой же, как у кирпичных сооружений. Теплоизоляционная способность стены из пористого бетона, при прочих равных условиях, в 3 раза превосходит кладку из глиняного кирпича и в 8 раз − из панельного бетона.
Монтаж конструкции происходит таким образом, что исключается возникновение «мостиков холода» в швах между блоками. Цементный раствор обладает большой теплопроводностью, что с учетом толщины делает кладку малоэффективной. Он укладывается гораздо плотнее, а если использовать плиты, то количество потенциальных брешей (швов) сводится к минимуму.
Синтетический материал не требует дополнительного утепления и способен снизить расходы на отопление помещения до 30%. Стены из пористого бетона отличаются большой тепловой инерционностью. Поэтому температура в комнате от раскаленной снаружи солнечными лучами стены достигнет максимума приблизительно через 8 часов, но все равно будет ниже, чем при кирпичной кладке.
Ячеистые бетоны обладают удивительной способностью аккумулировать тепловую энергию и отдавать ее при изменении тепловой нагрузки в комнате. Летом они задерживают тепло с улицы, поддерживая прохладу в комнате, а зимой, сохраняя тепло отопительных приборов, отдают его при уменьшении подогрева.
Эта способность вместе с отличной теплоизоляцией создает удобный и комфортный микроклимат в помещении.
Пароводяной баланс
Паропроницаемость – это показатель, характеризующий способность пропускать увлажненный воздух либо пар. Блоки ячеистого бетона имеют высокое значение паропроницаемости, что способствует поддержанию благоприятного микроклимата и уменьшению влажности в доме. Это не дает возможности развиваться грибкам и плесени.
Величина влагопоглощения говорит о том, какое количество воды может впитать материал. При намокании теплоизоляционный материал теряет свои свойства, а также может разрушаться физически. Пористый бетон обладает достаточно высоким процентом влагопоглощения. Но это некритично, если при монтаже произвести гидроизоляцию фундамента и низа стен, а также мест, потенциально способных накапливать влагу.
Пожаробезопасность и звукоизоляция
Ячеистый бетон относится к пожаробезопасным материалам класса А1, которые разрешено применять при строительстве объектов даже I и II категории опасности. Это отличный огнеупорный материал, способный в течение 70 минут выдерживать прямое воздействие открытого огня, не теряя своих свойств. Исследования показали, что при разогреве до 400С жесткость пористого бетона усиливается на 80%.
Звукоизоляция в домах из ячеистого бетона отвечает все нормам и требованиям без организации каких-либо дополнительных мероприятий. Характерным является тот факт, что значение этого показателя выше у изделий с меньшей плотностью, так удельный объем воздушной прослойки у них больше.
Несмотря на то, что материал является синтетическим, он соответствует всем стандартам экологической безопасности, включая радиационную составляющую. Поэтому можно с уверенностью сказать, что строительные материалы из пористого бетона имеют все шансы стать монополистами на рынке капитального строительства.
