Состав, структура исходной смеси и требования ГОСТ к компонентам автоклавного и неавтоклавного газобетона

Газобетон – затвердевший строительный камень с равномерно распределенными сферическими порами. Свойства его, как и других ячеистых бетонов, определяет состав и структура, а также условия твердения материала.

Структура ГБ

Разницу между обычным и ячеистым бетонами обеспечивают поры: число, распределение, размеры, характер. Газобетон имеет следующие признаки.

• Пористость материал может достигать 75–85%. ГОСТ напрямую пористость не регламентирует, однако число пор определяет плотность материала и его теплоизоляционные свойства. Максимальное количество пор будет в теплоизоляционном газобетоне, так как именно воздуха, заключенный в каменную оболочку, и гарантирует теплоизоляцию. Наименьшая пористость и наименьшие же способности к утеплению будут у конструкционного газобетона с плотностью 1200 кг/куб. м;
• Поры в газобетон распределены равномерно по массе продукта. Это обеспечивается условиями получения: смешивание ингредиентов и проведение химической реакции прямо в массиве бетона.
• Диаметр пор колеблется от 1 до 3 мм. Лучшими показателями обладают бетоны с минимальным размером пор. Однако здесь есть нюанс: газобетонный шлам склонен к расслаиванию, а пузырьки газа во время реакции стремятся подняться. В результате совместного действия обоих факторов у процесса всучивания есть направление – вверх. Но чем выше оказывается пузырек газа, тем большую пору он образует. В итоге поры по массе газобетона распределяются равномерно, а вот по высоте оказываются разными по размерам: «верхняя» часть массива всегда легче нижней.
• Поры в газобетоне открытые. Это означает, что материал впитывает влагу в помещение или с улицы, и также испаряет ее в обе стороны. Стены из газобетона нуждаются в защите.

Про расчет и состав смеси на 1 м3 для монолитных газобетонов и других, производимых своими руками в домашних условиях, читайте далее.

Следующее видео рассказывает о пропорциях, составе и особенностях газобетонов:

Плюсы газобетонных блоков

Исходя из вышеописанного, можно выделить множество преимуществ газобетонных блоков перед другими строительными материалами:

• Газобетонные блоки легче обычного кирпича в 3-5 раз, что позволяет изготавливать их значительных размеров. Это в свою очередь способствует высокой скорости возведения зданий. К примеру, один строитель может возвести 1 кв. м. стены из газобетонных блоков за 20 минут. В случае с кирпичом этот показатель недостижим.
• Низкая теплопроводность газобетона, которая меньше теплопроводности кирпича в 2-3 раза. Это обусловлено наличием пор, содержащих воздух. К примеру, при толщине блока 37,5 см., теплоизоляция равна 60-сантиметровой кладке кирпича.
• Легкая обрабатываемость газобетонных блоков сравнима с деревом. Он легко пилится, строгается, сверлится при использовании обычного инструмента плотников.
• Высокая огнестойкость материала. Газобетонные блоки негорючие. При этом они способны выдержать воздействие огня с одной стороны на протяжении 3-7 часов.
• Высокая паропроницаемость материала благодаря наличию пор. В итоге строение «дышит», обеспечивая оптимальный микроклимат внутри.
• Высокая экологичность. Согласно классификации, экологичность материалов определяется специальным коэффициентом. К примеру, у кирпича он составляет 10, у керамзита 20, а у газобетона – 2. Более высокая экологичность лишь у дерева (коэффициент 1).

Состав и пропорции газобетона

Согласно ГОСТ 25485-89 выпускают разные виды газобетона, что требует применения разных веществ. В общем, исходная смесь включает:

• кремнеземистый компонент;
• вяжущее;
• воду – несоленую и очищенную по ГОСТ 23732;
• алюминиевую пудру – или пасту в виде суспензии;
• дополнительные ингредиенты.

Твердые компоненты

В качестве сырья используют два основных вида кремнеземистого материала:

• кварцевый песок – доля кварца составляет не менее 90% или 75%, слюды в песке должно быть не более 0,5%, глинистых примесей разного рода – не более 3%.;
• зола-унос – отходы работ ТЭС. По ГОСТ содержит не менее 45% оксида кремния и не менее 45% оксида кальция, оксидов серы допускается не более 3%.

В качестве кремнеземистого материала порой используют продукты обогащения руд, если содержание оксида кварца в нем не меньше 60%.

Регулируемым параметром является удельная поверхность кремнеземной оставляющей. Величину подбирают по проектной плотности, теплопроводности и других свойств конечного продукта.

Вяжущее вещество

В качестве вяжущих используются такие материалы:

• портландцемент – без трасса, глинита, опоки, пеплов и других ингредиентов. Также необходимо, чтобы доля алюмината кальция не превышала 6%;
• негашеная известь – быстро- и среднегасящаяся. Содержит активные оксиды кальция и магния не менее 70%;
• доменный шлак – гранулированный;
• высокоосновная зола – с долей оксида кальция не менее 40% и с долей оксида серы не более 3%.

По виду вяжущего газобетоны дополнительно классифицируются, так как физико-химические их свойства будут отличаться.

Порообразователи

Для получения газобетона используют алюминиевую пудру марки ПАП-1 и ПАП-2. Металлический алюминий взрывоопасен, добавляется в смесь при перемешивании в виде суспензии с пропорциями алюминий к воде 1:10.

Допускается применение алюминиевой пасты.

При изготовлении пенобетонов используется несколько разных веществ, но порообразователем для газобетона будет только порошок алюминия.

Следующий видеоролик рассказывает об эффекте гидрофобного состава газобетона:

Дополнительные ингредиенты

Доля этих веществ в смеси очень невелика. Их роль – не образование массы продукта, а влияние на процессы, идущие в веществе при вспучивании и твердении. Это могут быть регуляторы структурообразования, пластифицирующие компоненты, катализаторы твердения и прочее. К наиболее часто применяемым относят:

• гипсовый камень;
• жидкое натриевое стекло;
• технический едкий натр;
• кальцинированная сода – техническая.

В неавтоклавный газобетон из-за его меньшей прочности могут добавлять разного рода дисперсно-армирующие волокна. При вспучивании волокно распределяется по массе продукта и размещается в межпоровых перегородках. Таким образом формируется пространственный сетчатый каркас, который и увеличивает прочность продукта.

Составные смеси

На практике состав смеси подбирается исходя из требований, предъявляемых к конечному продукту: прочность, плотность, морозостойкость, теплопроводность, паропроницаемость и другие качества, регламентируемые ГОСТ. Причем стандарты указывают не только на предполагаемые классы прочности и теплоизоляционные свойства, но и на методы оценки продукта.

Определяют подходящий состав путем лабораторных исследований. Для этого осуществляют серию замесов, где меняют соотношение вяжущего и извести. Контролируется объемный вес и вес высушенного газобетона.

Главным фактором является объем порообразователя, необходимого для получения из указанного соотношения бетона с требуемыми характеристиками, поскольку порообразователь является самым дорогим ингредиентом. Соотношение воды и вяжущего подбирают так, чтобы консистенция оставалась литой при самом малом значении.

Про состав газобетона и пенобетона читайте ниже.

Для неавтоклавного

В составе неавтоклавного компоненты не должны превышать такие нормы: портландцемент – от 35,3 до 49,4, алюминиевая пудра – от 0,06 до 0,1, известь – от 2,6 до 2,65, хлорид кальция – от 0,18 до 0,25, известняк – от 12,4 до 26,5 процента, а все остальное – это вода.

Неавтоклавные блоки поризуют газом. Обычно их используют при строительстве промышленных, жилых и административных зданий для лучшей термоизоляции. В некоторых смесях как добавку вводят каустик, и тогда компоненты смеси берутся уже в таком количестве: алюминиевая пудра от 0,1 до 1, портландцемент от 15 до 50, каустическая сода от 0,05 до 0,45, песок от 31 до 42 процентов, и, конечно же, вода. Нюанс соединения – значительная доля пудры, в результате чего повышается цена газобетона.

Вернуться к оглавлению

Отличие от структуры пенобетона

Состав

Оба материала относят к ячеистым бетонам, однако, и состав, и метод получения у них разный.

• В составе бетона есть: кварцевый песок, цемент – или другое вяжущее, вода, дополнительные ингредиенты и обязательно металлический алюминий.
• В составе пенобетона есть: кварцевый песок, вода, цемент и готовая техническая пена на основе костного клея, мездрового клея, едкого натра, сосновой канифоли и так далее.

Физико-химические свойства

Еще разительнее отличается способ получения: он не в меньшей степени влияет на физико-химические свойства продукта. Ингредиенты для газобетона спешивают в скоростном смесителе. Добавляют их в утвержденной последовательности, причем порообразователь попадает в смесь последним.

Сама по себе реакция образования пор или вспучивания происходит не в смесителе, а позднее, когда бетонный раствор оказывается в формах. Выделяющийся при химической реакции водород пронизывает всю массу смеси и формирует равномерно распределенные поры практически одинаковой величины.

Распалубной прочности такой материал достигает уже через несколько часов. Если предполагается автоклавная обработка, то газобетон после разрезания на блоки переправляется в автоклав, где под действием высокого давления и влажности происходит второй ряд реакций, сообщающих продукту проектную прочность.

Неавтоклавный затвердевает в естественных условиях: прочность его всегда ниже, чем у автоклавного.

Совсем иначе выглядит получение пенобетона. Здесь техническая пена формируется отдельно и уже после смешивания цемента, песка и воды, добавляется. Поры не формируются в материале, а пористый материал перемешивается с бетоном. Равномерность распределения напрямую зависит от тщательности перемешивания, однако таких показателей, как у газобетона не достигает.

Размеры пор у пенобетона больше, поэтому плотность ниже и прочность при указанной пористости тоже ниже – за счет диаметра пор. Но поскольку здесь смешивается готовая пена и цемент, то количество открытых пор оказывается ниже, чем у газобетона, поэтому у первых показатели водонепроницаемости лучше.

Пенобетон может подвергаться автоклавной обработке, что тоже увеличивает его прочность.

Вывод

Многие специалисты отдают предпочтение газобетону, ведь он имеет очень много преимуществ. За счет того, что он очень легкий, вы сможете в кратчайшие сроки построить здание. Здесь также не требуются особая техника, непрерываемая помощь. Газобетон – очень прочный, но при этом его можно с легкостью разрезать, распиливать и сверлить. Также этот материал является морозостойким, ведь при многократном замораживании и оттаивании он теряет не больше пяти процентов своей прочности.

Нужно помнить, что в состав газобетона входят только натуральные компоненты. За счет своей ячеистой структуры блоки не осыпаются, а их пористость позволяет поддерживать идеальный микроклимат в доме.

Особенности выбора строительного метода

Способы получения ячеистых бетонов определяют и возможные методы строительства.

• Сборный метод – и газобетон, и пенобетон выпускается в виде блоков. Причем для газобетона это единственная форма выпуска. Это может быть плита, блок, сложный элемент, но в любом случае он изготавливается не на стройплощадке, а на производственной. И автоклавный, и неавтоклавный способ предполагает отливку массива газобетона и нарезание по размерам.
• Для монолитного строительства газобетон не применяется: технология попросту этого не позволяет. Пенобетон можно получить прямо на стройплощадке и использовать для заливки монолитных стен или теплоизоляции .

Газобетон – материал, получаемый не механическим смешиванием ингредиентов, а химической реакцией между ними. Состав его подбирают таким образом, чтобы эти реакции провести в полной мере, то же самое касается подбора состава клея и штукатурки для газобетона.

Что выбрать для частного дома

Подбирая газоблок для дома, обращают внимание на следующие факторы:

• Вес. Крупные газоблоки с высокой плотностью имеют большой вес. Это значит, что фундамент будет поддаваться серьезной нагрузке. Такие особенности учитываются при выборе материала и расчете основания под дом. Иначе прочность здания остается под вопросом. Укладка блока на неподходящее основание приведет к его разрушению.
• Теплоизоляционные свойства. Если важна способность материала препятствовать передаче тепла, то стоит остановиться на газосиликатных блоках. Газобетон несколько уступает, но обладает достаточными теплоизоляционными свойствами. Технические характеристики снижаются при намокании блока. Поэтому не рекомендовано откладывать внешнюю отделку стен.
• Геометрическая точность. При кладке на клей рекомендовано использовать автоклавный блок, который поддается резке на специальном оборудовании. Это позволяет получить строительный камень с точными размерами. Если же кладка проводится на цементно-песчаный раствор, то подойдет и неавтоклавный блок.
• Цена. Стоимость газоблока зависит от некоторых факторов. В расчет берется плотность, качество и размеры блока. Существует зависимость цены и качества. Дешевые блоки имеют неправильные геометрические размеры или низкую прочность.

Все эти факторы учитываются еще при проектировании дома. К выбору подходят ответственно. Это позволит снизить затраты и ускорить строительство.

Для капитальных конструкций и межкомнатных перегородок

Для конструктивных элементов используют разные блоки. Выбор во многом зависит от свойств материала. Если говорить о внешних капитальных стенах, то для их возведения рекомендовано выбирать газоблоки с высокой плотностью. Если пустот в материале меньше, то выше его прочность, что важно для несущих конструкций. При этом учитывается этажность здания. Газобетон не рекомендовано использовать для строительства коттеджа более 3-х этажей.

Для поднятия несущих стен используют газоблок марки не ниже D600 и толщиной не меньше 20 см. Это позволяет соорудить конструкцию, которая будет нести нагрузку. К перегородкам внутри дома требования не такие жесткие. Для их сооружения достаточно перегородочного блока толщиной 10 см. Применение такого материала позволит сэкономить внутреннее пространство.

При возведении наружных стен сначала обращают внимание на плотность газоблока. Несущие должны выдерживать нагрузку от конструктивных элементов здания.

Легкий глинопробкобетон

Среди органических наполнителей кроме соломы и древесных опилок обычно применяют пробковую крошку. К преимуществам этого материала относится низкая насыпная плотность. Что касается недостатков, то данный заполнитель достаточно дорого стоит, помимо этого прочность на сжатие пробки существенно ниже керамзита.

Нужно заявить, что в строительных магазинах возможно отыскать сухие смеси, каковые содержат в своем составе следующие компоненты:

• Измельченную глину;
• Пробковую крошку;
• Соломенную фибру;
• Незначительное количество целлюлозы.

Такую смесь значительно чаще применяют в качестве теплоизоляции при возведении стен либо штукатурки. Перед применением смесь разводят в воде.

Плотность глинопробкобетона образовывает 300—450 кг на метр кубический. Коэффициент теплопроводности – 0,07—0,08 Вт/м К.

Обзор необходимого оборудования

Рассмотрим особенности линий по производству газобетона.

Конвейерное

Данный тип оборудования отличается:

• максимально автоматизированным процессом;
• минимальным принятием участия в изготовлении блоков работниками;
• значительной стоимостью;

• существенными производственными объемами;
• всей необходимой комплектностью;
• высоким уровнем рентабельности.

В обычный комплект поставки входят:

• сырьевые емкости и бункеры;
• конвейеры ленточного типа, по которым подаются компоненты;
• агрегат для замеса раствора;
• автоклавные установки;
• формы;
• комплекс для нарезки сырьевой массы на блоки;
• перемешивающий транспортер;
• дробильная установка;
• тележки;
• пульт для управления процессом в автоматическом режиме;
• погрузчик вилочного типа.

Цена такого оборудования высокая, достигает 55 000 000 рублей. Сумма серьезная, но производительность линии дает возможность выпускать не менее трехсот тысяч кубометров материала за один год.

Если сравнивать, какой производитель газоблоков лучше, то в виде альтернативы рекомендуется обратить внимание на оборудование, побывавшее в употреблении. Своеобразные риски присутствуют, но стоимость линии будет существенно меньше

Продолжая сравнение газоблоков разных производителей, специалисты советуют приобрести конвейер типа Иннтех-100. Стоимость – до 3 000 000 рублей, да и производительность гораздо ниже.

Особенность такой линии – неподвижность смесительной установки. Формы перемещаются и наполняются в автоматическом режиме. Комплекс для резки – механический.

Большой популярностью пользуются немецкие линии по изготовлению блоков. Они являются высокопродуктивными и эксплуатируются длительный период. Материал на таком оснащении получается качественным.

Стационарное

Стоимость его значительно ниже первого варианта. Но по производительности линия выдаст не более пятидесяти кубов материала в сутки.

В комплекте установки имеются дозаторы сырья и транспортеры ленточные, подающие компоненты в смесительный агрегат.

К сожалению, данный комплект не считается полностью автоматизированным. Чтобы он функционировал полноценно, придется привлекать несколько работников.

Мобильное

Этот тип оборудования отлично подходит для начинающих, кто желает изготовить блоки для собственного потребления. Кстати, некоторые специалисты такое оборудование для газобетона изготавливают своими руками.

Линия работает от сети в 220 Вт, тогда как остальные типы машин требуют 360 Вт. Производственные объемы маленькие – от двух до десяти кубометров в сутки.

Морозостойкость

При понижении температуры (например, ночью) пар находящийся внутри стен конденсируется. В зимнее время замерзает и расширяется т. к. лёд по объёму превосходит воду. Естественно, это постепенно, но верно разрушает стены. Данный процесс характеризует – морозостойкость. Определяется она числом циклов заморозки/разморозки после которых материал считается уже не годным к выполнению своих функций. Определяют морозостойкость в лаборатории, замораживание производится при минус 15-17 градусах по Цельсию, оттаивание – при плюс 20. Пара циклов замораживания/оттаивания в таких условиях равноценны 3-5 годичному действию атмосферы. У газобетона морозостойкость невысока. F15 или F25, в зависимости от того используется бетон для внутренних перегородок или для наружных стен. У простых бетонов морозостойкость составляет F50-F150. Последнюю величину я привёл для наглядности, чтобы было с чем сравнивать.

Технические характеристики

Блоки из газобетона выпускаются с различными габаритами:

• 600х300х200;
• 600х300х300;
• 400х300х300;
• 600х400х300;
• 400х400х300.

Что касается параметров плотности, то здесь все зависит от конкретной марки блоков:

• конструкционные варианты с маркировкой D1000-D1200 отличаются плотностью, составляющей 1000-1200 кг/ 1 м3;
• конструкционно-теплоизоляционные детали марки D600-D900 выпускаются с плотностью в 500-900 кг/м3;
• теплоизоляционные материалы марки D300-D500 имеют параметр плотности от 300 до 500 кг/м3.

Следует отметить, что блоки различной плотности можно различить по виду.

Детали из газобетона изготавливаются с различными классами прочности. Данный показатель демонстрирует, насколько большую нагрузку может выдержать этот материал. Так, к примеру, блок класса прочности В2.5 можно использовать при строительстве крепких несущих стен, высота которых может достигать отметки в 20 м.

Также существуют материалы, имеющие такие классы, указывающие на их прочность:

• В1.5;
• В2.0;
• В2.5;
• В3.5.

Газобетонные блоки могут иметь различный коэффициент теплопроводности.

Данный показатель обозначается следующим образом:

• 0,096;
• 0,12;
• 0,14;
• 0,17.

Эти параметры указывают на способность более теплого пространства передавать свое тепло холодным помещениям. Чем выше показатель коэффициента, тем более ощутимой является тепловая отдача. Чтобы определить материал подходящего коэффициента для вашего жилища, следует учесть уровень влажности.

Еще одним важным параметром газобетонных блоков является их морозостойкость. Она измеряется в циклах. Для таких строительных материалов используются обозначения от 25 до 100. Для сравнения можно взять кирпич, который может иметь не более 50 циклов морозостойкости.

Что касается веса м3 газобетонных блоков, то здесь все зависит от их непосредственной маркировки:

• D300 – 300 кг;
• D400 – 400 кг;
• D500 – 500 кг;
• D600 – 600 кг;
• D700 – 700 кг;
• D800 – 800 г;
• D1000 – 1000 кг;
• D1100 – 1100 кг;
• D100 – 1200 кг.

Изучаем технологию

Производство начинается с подготовительных этапов:

собираем и устанавливаем форму, внутренние стенки которой нужно обязательно обработать смазочным материалом, чтобы избежать прилипания массы к форме. Материалом, из которого изготавливают формы, служит дерево, или металл;

Плюс – отвердевание происходит естественным путем

подготавливаем основные составляющие для газобетона.

Соответственно пропорции готовим массу, производим заливку в форму, и отправляем в так называемую зону созревания. Сначала масса увеличивается в объёмах. На этом этапе газобетон приобретает пористость.

Происходит химическая реакция алюминиевой пудры и извести. Заливочная масса равномерно насыщается пузырьками водорода, размером до 2мм;этап резки, заключается в распилке большого за размером массива (6160 мм x 1580 мм x 690 мм) на меньшие части. Происходит снятие горбушки и выравнивание поверхности проволочными струнами;отправляем сформированные блоки для дальнейшей просушки и затвердевания естественным способом.