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

Газообразование

При использовании метода газообразования в бетонную смесь вводят специальные газообразователи (чаще всего – алюминиевую пудру). В процессе застывания они образуют пузырьки газа, которые при попытке вырваться на поверхность формируют ячейки с многочисленными каналами. Применение данного способа позволяет создавать различные виды газосиликатов и газобетонов, обладающих следующими свойствами:

• гигроскопичность;
• способность выдерживать повышенные нагрузки;
• прочность;
• стойкость к действию пламени и высоких температур.

Газобетонные блоки не поддаются растрескиванию, не дают сильной усадки. Степень их теплоизоляции несколько ниже, чем при пенообразовании, но прочность значительно выше, поэтому из газобетона получаются более тонкие стены при равнозначных параметрах сохранения тепла.

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

Расчет области использования

На сегодняшний день ячеистый материал набирает бешеную популярность, поэтому все чаще разные марки изделий применяют в строительстве. Важно сделать правильный расчет и определится с маркой. Чаще всего применяют в таких случаях:

• для монтажа несущих стен;
• для установки разных типов стяжек, как полов, так и перекрытий;
• определенные марки используют для монтажа напольных перекрытий;
• для монтажа несущих опор;
• в промышленном строительстве.

Вернуться к оглавлению

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.

Пенообразование

Процесс пенообразования происходит за счет применения пенообразующих добавок на основе гидролизатов белков, древесной смолы, синтетических образователей пены. Во время затвердевания готовый раствор начинает увеличиваться в размерах, а в его структуре появляется множество замкнутых пор, которые не связываются канальцами. Данным методом получают пеносиликаты и пенобетоны, имеющие такие характеристики:

• высокие теплоизоляционные свойства;
• небольшая масса;
• простота в обработке;
• экологическая чистота.

Пенобетон не так прочен, как газобетон, поэтому его не используют для возведения многоэтажных домов. Кроме того, пористый бетон этого типа дает существенную усадку и требует отстаивания после изготовления не менее 28 дней.

Согласно применяемому способу полученные бетоны могут иметь различные характеристики.

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

Заполнители

Ячеистые бетоны рассматриваются в качестве материалов, в которых роль мелкого или крупного заполнителя играют воздушные пузырьки. В некоторых случаях в состав материала вводится крупнофракционный заполнитель, который может иметь вид перлита, шлаковой пемзы, керамзита, вермикулита или иных вспученных материалов. Подобные компоненты называются еще ячеистолегкими.

Водопоглощение

Одним из главных свойств, которое характеризует бетон, является водопоглощение. Этот параметр зависит от вида вяжущего компонента. Таким образом, бетоны, выполненные из извести, гипса, каустического магнезита или акустического доломита, обладают более высоким поглощением по сравнению с бетонами, выполненными на портландцементе. Значительное водопоглощение указывает на то, что пено- и газосиликат есть возможность применять в помещениях, условия которых отличаются относительной влажностью в пределах пятидесяти процентов. Изделия, выполненные из пеногипса, можно использовать исключительно в конструкциях, которые надежно защищены от воздействия воды.