Автоклавный и неавтоклавный газобетон

Газобетон — строительный материал, обладающий специфическим набором рабочих качеств. Его долгое время считали негодным для строительства и способным лишь утеплять наружные стены.

Однако, более внимательное изучение и разработка новых технологий производства позволили снова пробудить интерес пользователей к этому материалу. Его показатели оказались наиболее удобными для строительства частных домов, что сразу сделало газобетон востребованным и даже в какой-то степени модным. Появилось множество модификаций, разработаны нормативы и ГОСТы, регулирующие строительство. Свойства газобетона достаточно хорошо изучены, но иногда он способен удивить специалистов. Это произошло при изучении материала, изготовленного по старой технологии. Газобетон неавтоклавный — незаслуженно забытый вид материала, который ныне вновь пользуется спросом благодаря скрытым свойствам. Рассмотрим его внимательнее.

Автоклавный и неавтоклавный газобетон

Рассматривать сущность газобетона, нужно начинать с ответа на главный вопрос: автоклавный газобетон — что это такое? Его даже сложно отнести к семейству бетонов из – за его сущности. Ведь бетон – это композитный материал, в котором прочность при сжатии обеспечивается прочностью заполнителей. Постоянство форм и прочность при растяжении гарантируется характеристиками вяжущего и адгезией между цементом и заполнителем.

Автоклавный газобетон (АГБ) – искусственно синтезированный минерал гидрокарбонат кальция. Он самый однородный минеральный стройматериал. Это обеспечивается за счет дополнительной обработки в специальных установках. Весь процесс происходит за счет выделяемого газа, который и образовывает ячеистую структуру.

Неавтоклавный газобетон (НГБ) по сути – пенобетон с добавлением небольшого количества газообразователя, лишенный последней производственной стадии. Из-за чего появляются существенные отличия между двумя видами ячеистого материала. Самое важное – неавтоклавный газобетон не является искусственным минералом, и относится к разновидностям бетонов. Остальная разница отражается в характеристиках материалов.

Особенности производства

Автоклавирование – операция пропаривания бетонного состава в специальных металлических емкостях, называемых автоклавами. Бетонный раствор при заданных параметрах (температура, давление) приобретает высокие прочностные свойства, которые невозможно достичь обычным путем. Такая обработка не только сокращает время затвердевания смеси. Основная особенность – изменения на уровне молекул. Результат – состав приобретает уникальные прочностные характеристики. Произведенный в автоклаве газобетон является синтезированным. Это искусственным образом полученный камень. Он отличается от цементно-песчаного бетона, который твердеет пористым.

Полученные различным путем изделия обладают своими эксплуатационными характеристиками, составом, физико-техническими параметрами.

Основные показатели произведенного бетона достаточно высокие. Особенности изготовления, параметры регламентированы различными нормативными документами. Инновационные технологические методики, применяемые европейцами, постепенно заменяют недостаточно эффективные, устаревшие методы производства.

Достоинства и недостатки материалов

Популярность в малоэтажном строительстве газобетонные блоки заслужили благодаря своим положительными качествами:

Не горюч. При контакте с открытым огнем не выделяет дыма, токсических веществ. Стены из таких блоков не сгорают и не деформируются. Просто необходимо обновить отделку газобетонного каркаса дома, и можно продолжать его эксплуатировать без дополнительного усиления.
Небольшой вес. Газоблоки – одни из самых легких стеновых материалов. Его объемный вес может находиться в пределах 300 – 1200 кг/см³.
Энергосбережение. При использовании ячеистых блоков, в некоторых регионах, делать дополнительное утепление стен ненужно. Пористая структура, заполненная воздухом – отличный теплоизолирующий материал.
Обрабатываемость. Ячеистые блоки хорошо поддаются любому типу обработки. Но, с неавтоклавными нужно быть предельно аккуратными, так как оно обладают повышенной чувствительностью к растрескиванию.
Высокая степень теплопроводности. Чем ниже марочная плотность, тем больше такие материалы способны удерживать тепло.

Усадка – одна из главных проблем газобетона. Она дает изменение в геометрических размерах, а в кладке растрескивание штукатурки. В отдельных случаях и самих блоков. В большей степени усадке подвержены изделия, выдержанные на естественном твердении.

Необходимость армирования кладки – особенность строительства из газобетонных блоков, которое можно отнести к недостаткам, так как требует дополнительных денежных и трудовых затрат.

Прочность

Газобетон без автоклава менее прочен, особенно когда он свежий. Ведь ему, как и обычному бетону, нужно еще время чтобы набрать прочность, а у автоклавного твердение ускорилось в сотни раз благодаря высокотемпературной обработке паром. Но даже при полном затвердении обеих материалов, прочность автоклавного выше на половину и более.

К примеру, автоклавные марки газобетона D500 и D600 обладают классом прочности B2.5 — B3.5, в то время как неавтоклавный аналог той же марки набирает в лучшем случае класс B2.

Характеристики

Качество АГБ регламентируется нормативами ГОСТ 31360-2007 и ГОСТ 31359. Рассмотрим основные характеристики, которые им присущи для М600:

средняя плотность – 600 кг/м³;
класс прочности – 3,5 Мпа;
коэффициент теплопроводности в сухом состоянии – 0,14 Вт/(м*°С);
марка по морозостойкости – не менее F100;
усадка при высыхании – не более 0,03 мм/м.

Характеристики прочности НГБ для при той же плотности ниже практически в два раза. Теплопроводность и морозостойкость остается на том же уровне. Когда же усадка может доходить до 0,5 мм/м. При этом она может продолжаться и в газоблоковой кладке.

Технология производства тоберморитового и неавтоклавного газобетона Главное сходство, объединяющее технологии изготовления неавтоклавных и тоберморитовых блоков – принцип приготовления рабочей смеси:

В определенных соотношениях исходные компоненты такие как вяжущее (используется цемент М500Д0, реже М400Д0), кварцевый песок (смалывается до тонины цемента – 2000-3000 см²/г), алюминиевая пудра, известь (в НГБ еще добавляется пенообразователь) смешиваются до однородной массы.
Готовой смесью заполняют формы примерно на половину. В процессе вспучивания, будущие изделия добирают недостающий объем.

В случае с НГБ формы имеют вид готовых блоков, когда же АГБ заливается в монолитную опалубку. Такое различие обуславливается дальнейшими этапами производства. Неавтоклавные блоки оставляют на сутки в естественных условиях до затвердевания.

Монолитные формы далее отправляют в автоклав, где за несколько часов, в зависимости от плотности, набирается транспортная прочность.

заПри этом само тело не достигает твердости. Его консистенция напоминает пластилин. Оно продавливается на линию резки, где и формируются блоки. Далее их отправляют обратно в установку на срок до 12 часов, где и происходит синтез силикатов.

Мнение эксперта Виталий Кудряшов строитель, начинающий автор

Задать вопрос

Обратите внимание, что в случае АГБ кварцевый песок расходуется в синтезе газосиликатов. Когда же для блоков естественной выдержки он является простым заполнителем.

Конечная обработка происходит при давлении 12 атм. и температурном режиме 180°С.

Важные детали

Рассмотрим, чем отличается каждый из материалов. Сферу применения определяют:

Качество.
Синтезированный продукт выпускается на крупных предприятиях. Он транспортируется на строительную площадку готовыми блоками. Невозможно кустарным путем изготовить этот газовый бетон. Множество параметров контролируется при его изготовлении. Предприятия, оснащенные автоклавами, имеют высокий коэффициент автоматизации, составляющий 95%. Человеческий фактор практически не влияет на производство. Качество подтверждается сертификатами соответствия. Натуральные составы не требуют серьезных капиталовложений, отличаются небольшой ценой.

Прочностные факторы.
Ячеистые композиты отличаются плотностью, классом прочности. При равной плотности обычные изделия проигрывают по физическим характеристикам и прочности.
Крепежные свойства.
Синтезированный композит позволяет закреплять тяжёлое оборудование: системы вентиляции, кондиционеры, нагреватели. Для этого применяют анкерное крепление распорного типа.
Стабильная плотность.
Газообразование по автоклавной методике происходит во всей среде. Одновременно смесь твердеет, поры однородно распределяются по объему. Формирование блоков из полученных смесей осуществляется путем разрезания затвердевшего массива. Это является гарантией качества блоков. При производстве естественно твердеющих бетонов в раствор вводится пена с газообразователями. В ходе смешивания происходит всплывание легких компонентов, оседание тяжёлых наполнителей. Возникает неравномерность распределения полостей. Плотность разных блоков отличается. Стабильность показателей связана с однородностью, что влияет на прочность.
Экологичность.
Полностью безопасным для окружающих является синтетический газовый состав. Это влияет на микроклимат здания, благоприятный для проживания. Применяемые минеральные компоненты не гниют. Это обеспечивает невозможность образования плесени, грибков. Снижение экологичности пенобетона обусловлено применением отходов производства щебня, местного песка, химических наполнителей. Это отрицательно влияет на микроклимат помещения.
Соблюдение размеров.
Стандартами регламентированы отклонения длины, ширины, толщины блоков, полученных в автоклавах. Значение допусков не превышают 3 миллиметров. Естественно твердеющие бетонные изделия отличаются большим отклонением размеров – до 5 мм. Допуски геометрии блочков ухудшают кладку: требуется больше раствора, возрастает трудоемкость, увеличиваются расходы.

Неавтоклавный бетон после затвердения разрезается на блоки стандартных размеров

Теплоизоляционные характеристики.
Способность материала сохранять тепло помещения связана с его плотностью. Область применения влияет на потребность в элементах для несущих стен и внутренних перегородок. Более высокими показателями тепловой защиты обладает продукт из автоклавов, который при меньшей толщине стен обеспечивает необходимую теплоизоляцию.

Какой минерал образуется в газобетоне после автоклавирования

Разобравшись с технологиями производства, остается открытый вопрос: какой минерал образуется в газобетоне после автоклавирования? При финальной обработке синтезируется тобермарит – основной материал, обеспечивающий прочность и долговечность газобетона. Этот химический элемент представляет собой водный силикат кальция. В естественных условиях он встречается в карбонатных породах или же в качестве заполнителя пустот базальтовых залежей.

Искусственный аналог встречается не только в АГБ. Он играет ключевую роль при затвердевании бетонного тела. В отличии от газосиликатного соединения, он имеет иную химическую структуру. Образуется при контакте цемента с водой.

Технологические особенности, свойства

В результате химической реакции алюминиевой пудры со щёлочью, способствующей газообразованию, получают синтетический газонаполненный композит. Равномерно распределенная пористая структура образуется пузырьками водорода. Добиться улучшения прочностных характеристик можно добавлением модификаторов. Имеются реагенты, ускоряющие ход затвердевания. Специалисты считают, что с применением композита уменьшаются затраты на строительство от 10 до 20%. Это зависит от доли смеси среди общей номенклатуры применяемых позиций. Немаловажны энергосберегающие показатели, достигаемые при использовании.

Неавтоклавный газобетон созревает в естественных условиях или при определенном воздействии температуры и влаги, но при нормальном атмосферном давлении

Если произвести сравнение с широко применяемым кирпичом, то натуральный бетон, снижает потребность в энергоресурсах. При эксплуатации построенных из него объектов на 20-25% снижаются энергозатраты.

Какие отличия между автоклавным и невтоклавным газобетоном

Кроме различий в технологии производства и характеристиках, стоит отметить, что и по внешнему виду такие блоки не похожи. Благодаря финальной обработке, изделия получаются геометрически ровными, без каких-либо отклонений в размерах. Некоторые формы позволяют делать блоки с уже готовой облицовочной стороной под отделочный камень.

Когда же блоки естественной выдержки, в силу нестабильных условий обработки, могут иметь отклонения в линейных размерах. Часто страдают при разопалубки гребни в перегородочных блоках.

Также существенной разницей является и то, что автоклавированные газобетонные блоки можно использовать без утепления (северные регионы в расчет не идут) и облицовки. С изделиями естественной выдержки необходимо обязательно проводить такие работы. В противном случае под воздействием атмосферных осадков и других природных явлений они начнут разрушаться, так как не имеют такой прочной и плотной минеральной структуры, как автоклавные.

Сложности выбора

Какой же состав лучше? Имеются три принципиальных момента, связанные с особенностями бетонных растворов. Рассмотрим подробнее:

Первый – величина усадки бетонных составов.
Натуральная смесь, затвердевающая естественным образом, имеет увеличенную усадку, составляющую 2-3 миллиметра на метр глубины заливки. Значительно меньше усаживается газобетон автоклавный. Уменьшение слоя составляет 0,3 мм/м. Это не влияет на качество возведения монолитных объектов. В ходе затвердевания и усадки под воздействием своего веса раствор растекается, что компенсирует изменение линейных размеров. Этот минус проявляется при производстве сборных конструкций.
Следующий фактор – время, необходимое для отвердения.
У обычного материала для приобретения необходимых прочностных свойств требуется больше времени.
Немаловажны прочностные факторы.
Технология автоклавирования способствуют образованию специального минерала – тоберморита, который увеличивает прочность. Данное вещество не образуется в ходе традиционного способа. Это ограничивает область использования композита, затвердевающего естественным путем. Сфера применения – конструкции, функционирующие при незначительных нагрузках.

Определить, чем отличается каждый из видов бетонов, можно, рассмотрев автоклавирование.

Неавтоклавный газобетон имеет большое количество пор диаметром до 3 мм, равномерно распределенных по его объему

Какой блок лучше для постройки дома

Газобетонные блоки являются одними из лидеров рынка стеновых материалов. В сравнении, лучшими эксплуатационными характеристиками обладают автоклавные изделия. У них также отсутствует потребность в фасадной отделке и утеплении (не во всех регионах). С другой стороны, стоимость на них гораздо выше, чем на блоки неавтоклавной обработки.

Также стоит иметь в виду, что НГБ могут быть со сколами и неровными гранями. Это отразиться на быстроте кладки и толщине шва. Для газоблоков рекомендуется использовать специальный клей. Стоимость на него немного выше, чем на кладочный раствор. Но за счет того, что швы на этом клее тоньше в два раза, чем на обычном цементном растворе, он выходить экономичнее. Но, если учитывать тот факт, что неавтоклавные блоки могут быть неровные, то и толщина раствора увеличится, вместе с тратами на клеевой состав.

По теплоемкости оба материала отвечают высоким требованиям нормативным стандартам. Неавтоклавные блоки также предрасположены к сильной усадке, что может способствовать растрескиванию отделочного слоя и самой кладки. Можно сделать вывод, что автоклавные изделия лучше для строительства дома. Но при грамотном подходе и приобретении качественных блоков естественной выдержки, из них можно построить надежный дом.

Как улучшают свойства?

Характеристики состава, произведенного без пропаривания в емкостях, повышают следующим образом:

Добавляют модифицирующие компоненты – микрокремнезем, полуводный гипс.
Ускоряют твердение путем введения хлорида кальция.
Приближают прочность к параметрам искусственного материала. Для этого вводятся дисперсно-армирующие волокна природного происхождения – базальтовое волокно, асбест, а также искусственного характера – стекловолокно или полимерные компоненты.
Упрочняют путем введения кислой золы общим объемом – 10% массы цемента.

Естественным образом затвердевший раствор имеет высокие теплоизоляционные свойства. Полученные из него блоки по качественным характеристикам не уступают традиционно произведенным, затвердевающим в автоклавах.

Изготовление смеси

Сначала смешивают компоненты в требуемом соотношении.
Из хранилища кварцевый песок доставляется для перемалывания. Перемалывание может быть сухим либо мокрым. Если выбран сухой метод, кварцевый песок обсушивают в специальной камере, пока показатель влажности будет не более двух процентов. Лишь после этого он подается на барабанную мельницу. Этот тип мельниц создан для перемалывания твердых веществ. Наилучшее качество изделия получается в том случае, если песок перемалывается вместе с цементом. Такой пенобетон будет отличаться особенной прочностью.

Если выбран мокрый метод, то кварцевый песок сразу подают в барабанную мельницу, однако дополнительно добавляют воду. В итоге выходит песчаная смесь, которую выливают в специальный резервуар. Уже оттуда она попадет в бетономешалку, предварительно пройдя через дозатор с помощью насоса. Дабы песок не оседал в смеси, его приходится постоянно перемешивать. В автоклавном производстве наиболее часто применяют именно мокрый метод перемалывания песка.

Вернуться к оглавлению

Разновидности

Данный тип строительного материала можно систематизировать по большому количеству отличий, распределить на немалый перечень типов. Его классифицируют по следующим главным отличиям:

По вяжущему компоненту. Для того чтобы произвести автоклавное изделие, как вяжущий компонент применяется гипс, известь, реже – цемент.
По кремнеземистому веществу. Довольно часто как дополнение при производстве пенобетона используют золу, шлак и песок.
По виду затвердения пеноблоков (пропаривание, нагревание с помощью электричества, другие виды нагрева).

Вернуться к оглавлению

Состав пенобетона

Рецепт приготовления цементно-песчаной смеси включает следующие компоненты:

портландцемент (М300, 400, 500) как вяжущее;
мелкодисперсный просеянный песок;
очищенная вода;
пудра или алюминиевая паста в качестве газообразователя;
известь, как катализатор химических реакций, приводящих к вспучиванию;
добавки, придающие дополнительные свойства раствору, по необходимости.

Для приготовления данного материала существует специальная рецептура.

Ячеистый бетон

Ячеистый бетон — это общее наименование всех легких бетонов, которые характеризуются наличием множества пор (ячеек) в своей структуре, которые придают улучшенные физико-механические свойства материалу.

По способу порообразования ячеистые бетоны делятся на: • газобетоны; • пенобетоны По условиям твердения бетоны подразделяют на: • автоклавные — твердеют в среде насыщенного пара при давлении выше атмосферного;

• неавтоклавные — твердеют в естественных условиях, при электропрогреве или в среде насыщенного пара при атмосферном давлении.