Виды ячеистых бетонов: классификация, характеристики и особенности производства



Ячеистый бетон
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
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
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
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
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
Дефект, возникший в результате усадки дома
Трещины в газобетоне
Трещины в газобетоне

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
Схема: использование монолитного пенобетона
Бетон на горячем цементе
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:

Наименование показателя Пояснения
Скорость монтажа Возведение здания из обоих материалов будет происходить достаточно быстро. И газобетонные, и пенобетонные блоки обладают относительно большими размерами, при этом вес их — мал. Изделия легко поддаются любой обработке, их можно пилить, шлифовать, придавать особую форму.
Внешний вид, точность геометрии изделий В этом показателе выигрывает газобетон. Выглядит он более привлекательно и отличается точной геометрией. Но это можно сказать исключительно про блок, изготовленный в заводских условиях, то есть автоклавный.
Теплопроводность Разница в коэффициенте теплопроводности у данных видов ячеистого бетона весьма незначительна, однако менее прочный пенобетон все же уходит вперед.
Сфера применения Оба материала имеют широкую сферу применения. Она зависит, в первую очередь, от плотности блока.

Их применяют, в основном: при утеплении зданий, при возведении стен и перегородок, реже, ячеистый бетон используют при заполнении каркаса конструкции из железобетона.

Газобетон несколько более распространен.

Ценовая категория На пенобетон цена — ниже. Разница составляет примерно 15%.
Экологичность Параметр экологической безопасности одинаково хорош у обоих материалов. Никаких веществ, относящихся к ядовитым, они не выделяют.
Ассортимент, выбор производителей Можно сказать, что оба материала хороши в этом отношении. Рынок стройматериалов богат производителями и пено-, и газобетона. Ассортимент размеров также широк. Более того, некоторые заводы предлагают выпуск продукции под заказ.
Прочность Если сравнить физико-механические показатели данных материалов, то окажется, что при одинаковой плотности, пенобетон менее крепок.

Стоит также отметить, что плотность последнего зависит напрямую от пенообразователя, который должен отвечать всем показателям качества. Некоторые производители же предпочитают на нем экономить.

Также прочность пенобетонных изделий не совсем однородно распределена по всей поверхности, что нельзя сказать про газобетон.

Огнестойкость Примерно на одинаковом уровне. И пено-, и газобетон устойчивы к огню и способно несколько часов выдерживать воздействие высокой температуры

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
Пенобетон и газобетон сравнение

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:

Вид бетона, в соответствии с классификацией в зависимости от плотности Марка по плотности Неавтоклавный бетон Автоклавный бетон
Морозостойкость, циклов Прочность на сжатие, класс Морозостойкость, циклов Прочность на сжатие, класс
Теплоизоляционный ячеистый бетон Д300-Д500 Для теплоизоляционного ячеистого бетона не установлен В0,5-В1 Не установлен В0,5-В1,5
Конструкционно-теплоизоляционный Д500-Д900 15-75 В1-В3,5 15-100 В1-В7,5
Конструкционный Д1000-Д1200 15-50 В5-В12,5 15-50 В7,5-В15

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:

Вид ячеистого бетона Марка плотности Теплопроводность бетона Паропроницаемость Влажность бетона в % сорбционная, при влажности воздуха от 75-97%
Теплоизоляционный Д300-Д500 0,08-0,1 0,18-0,26 8-18
Конструкционно-теплоизоляционный Д500-Д900 0,1-0,24 0,11-0,20 8-22
Конструкционный Д1000-Д1200 0,23-0,38 0,8-0,11 10-22
  • 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.

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:

Направленность метода Сущность
Определение усадки при высыхании Заключается в проверке изменения длины испытанных образцов при изменении их влажности в пределах 5-35% от общей массы изделия.
Морозостойкость Сущность метода заключается в попеременном воздействии на образцы, путем их замораживания и размораживания. Результатом проверки становится показатель, указывающий, какое количество таких циклов способно выдержать изделие, при этом прочность на сжатие не должна снизиться более чем на 15%, а масса изделия — более чем на 5%.

Распространяется метод на ячеистый бетон плотностью свыше 500, то есть конструкционный и конструкционно-теплоизоляционный.

Прочность на сжатие Проводят измерение минимального усилия, при котором происходит разрушение контрольного образца.
Теплопроводность Метод заключается в создании потока тепла, который проходит через образец перпендикулярно к наибольшим граням. При этом производят измерение плотности такого потока, температуры граней изделия и толщины.
Отпускная влажность В соответствии с ГОСТ 12730.2-78, метод заключается в испытании влажности бетона дробленых образцов, полученных после проверки прочности либо изъятых из уже готовых строений.

ГОСТ 21718-84 описывает диэлькометрический метод, который основан на зависимости паропроницаемости образца (диэлектрической) от количества содержащейся в нем влаги, при условии положительной температуры.

Сорбционная влажность Метод основан на измерении влажности образца при условии его предварительного высушивания до определенной постоянной массы и доведения его до равновесного состояния. Производят это в среде с влажностью воздуха от 40-97%, которая создается искусственно.
Средняя плотность Продиктован ГОСТ 12730.1-78 и ГОСТ 17623-87. В последнем описан радиоизотопный метод, который основан на зависимости плотности бетона и характеристиками гамма-излучения.
Модуль упругости Метод заключается в наблюдении изменений образца при воздействии на него, путем сжатия и растяжения. При этом составляется график в виде диаграммы, демонстрирующей зависимость деформации от нагрузки.
Паропроницаемость Метод заключается в определении сопротивления изделий паропроницанию.
Призменная прочность Метод заключается в постепенном воздействии на образцы путем оказания нагрузки вплоть до состояния разрушения. В процессе производят измерение деформации изделий.

Данные испытания проводятся с определенной периодичностью, также установленной ГОСТ. Многие из показателей содержит паспорт ячеистого бетона.

Испытание ячеистого бетона
Испытание ячеистого бетона

В заключение

Ячеистый бетон – это материал с особой пористой структурой, обеспечивающей легкий вес, отличные теплоизоляционные свойства и иные особо важные для строительства зданий характеристики.

  • Классификация его достаточно широка. Изделия разделяют в соответствии со сферой применения, методом твердения, особенностями состава и содержанием основного вяжущего компонента. А также — в зависимости от плотности материала.
  • Наиболее распространены ячеистые бетоны в виде строительных блоков — они особенно активно используются при возведении зданий частными застройщиками.
  • Все основные показатели изделий строго регламентируются ГОСТ, в которых содержится и информация о методах испытаний образцов.


При технически верном использовании изделий из ячеистого бетона: как во время возведения, так при отделке, строение будет служить вам максимально долго.



Добавить комментарий
Подпишитесь на новости
И будьте всегда в курсе всех строительных новинок. Следите за предложениями заводов, успевайте заключить самые выгодные контракты