Бетон.ру

В настоящее время ячеистый бетон широко известен во всем мире. Он относит к легким бетонам, обладает низкой плотностью и высокими теплоизолирующими свойствами. Стены с одинаковой теплозащитой из ячеистого бетона в 3 раза легче стен из кирпича и в 1,7 раза легче стен из бетонов на легком заполнителе, типа керамзита. В зависимости от принятой технологии производства, ячеистые бетоны подразделяются на газобетоны и пенобетоны. При этом эксплуатационные показатели ячеистых бетонов практически одинаковы.

Газобетон получают за счет введения веществ, выделяющих газ при химических реакциях с цементом и известью. В последнее время в качестве газообразователей используют алюминиевую пудру или алюминиевую пасту с добавкой поверхностно-активных веществ. Тонкодисперсный алюминий реагирует с гидратом окиси кальция, при этом выделяется водород, создающий поры в бетоне. В сырьевую смесь входят вяжущие, кремнеземсодержащие компоненты и вода. В качестве вяжущего могут использоваться цемент, известь, гипс, а в качестве кремнеземистых компонентов – молотый и немолотый кварцевый песок и зола ТЭЦ.

Пенобетон получил довольно широкое распространение только после развития органической химии, а именно, появившихся в массовом производстве новых устойчивых пенообразователей, таких как ПБ-2000, "Пеностром", ПБ-Люкс, ПО, "Ареком-4" и других. Способ получения пенобетона основан на введении в цементно-кремнеземистую смесь взбитой пены или пенообразователя. Затем смесь интенсивно перемешивается.

По способу гидротермальной обработки ячеистые бетоны подразделяются на ячеистые бетоны автоклавного и неавтоклавного твердения. Прочность автоклавных бетонов превышает прочность бетонов неавтоклавного твердения, так как в автоклаве бетоны набирают стопроцентную прочность и окончательно возможный при гидратации минералогический состав. При запаривании под давлением в 0,8 МПа и соответствующей температуре 174,5°С во влажной среде автоклава реакция взаимодействия между цементом, известью и кремнеземсодержащей составляющей многократно увеличивается, и образуются гидросиликаты кальция различного состава.

Неавтоклавный ячеистый бетон набирает прочность в условиях либо естественного влажностного твердения, либо при тепловлажностной обработке (ТВО) в специальных камерах. Следует отметить, что неавтоклавный пенобетон в естественных условиях твердеет замедленно. Так, по контрольному по ГОСТам времени, к 28 суткам пенобетон набирает лишь 50% своей прочности. Это можно объяснить влиянием пенообразователя, являющегося поверхностно-активным веществом, который блокирует клинкерные минералы цемента и тем самым замедляет процесс гидратации. В дальнейшем, по нашим данным натурного обследования на строящихся объектах, по истечении семи месяцев прочность на сжатие приближается к автоклавному бетону сопоставимого состава. Исследования по данному направлению продолжаются и будут в дальнейшем опубликованы.

Некоторые ученые приводят данные о повышении прочности пенобетона через два года в 2 раза по сравнению с прочностными показателями пенобетона в возрасте 28 суток. Низкая теплопроводность ячеистого бетона определяется его легким весом. Стена из ячеистого бетона плотностью 600 ± 100 кг/м³ и толщиной 0,45 ± 0,05 м обеспечивает нормативное термическое сопротивление равное 1,6-2,2 м²Вт. В Таблице 1 приведены расчеты толщин однослойных стен из различных строительных материалов с учетом их средней плотности при одинаковом значении термического сопротивления.

Таблица 1. Сравнительная характеристика стен:

В последние годы в странах СНГ и, особенно в России, интенсивно развивается производство неавтоклавных пенобетонов. Пенобетон является энергосберегающим строительным материалом не только в плане эксплуатации зданий, но и в процессе производства значительно экономится энергопотребление, связанное с отсутствием автоклавной обработкой изделий и помола песка. Производство автоклавного ячеистого бетона требует не только больших энергозатрат и дорогостоящего оборудования, но и цехов большой площади с высшей категорией защиты от взрывоопасности и пожара.

Неавтоклавная технология пенобетона достаточно проста, позволяет быстро менять составы пенобетона на одном и том же оборудовании с получением ячеистого пенобетона в широком диапазоне физико-механических свойств от теплоизоляционного до конструкционного со средней плотностью от 300 до 1600 кг/м³. Немаловажное значение для предпринимателей имеет расход энергии на производство неавтоклавного пенобетона, он составляет 272-334 МДж/м³, в то время как на производство стеновых блоков из автоклавного газобетона в среднем 1592 МДж/м³.

Ячеистобетонная смесь легко перекачивается на большие расстояния в горизонтальном и вертикальном направлениях. Она свободно распределяется в формах или заливается в скользящую опалубку будущих стен. Создаваемые пузырьки имеют размеры в диаметре от 0,3 до 0,8 мм, они придают пенобетону хорошую пластичность. В отличие от газобетона, пенобетон имеет закрытую структуру пор. Пузырьки не сообщаются между собой, они изолированы друг от друга межпоровой цементно-песчаной составляющей. Благодаря закрытой пористости легкий пенобетон плавает в воде, не тонет без введения гидрофобизаторов. А газобетон такой же плотности, после насыщения водой, тонет.

Низкое водопоглащение пенобетона предопределяет и его более высокую морозостойкость и повышенные теплозащитные характеристики по сравнению с автоклавным газобетоном. Так водопоглащение пенобетона плотностью 800 кг/м³ составляет 11%, а газобетона 37%. Пенобетон более устойчив к атмосферным воздействиям. Долговечность ячеистых бетонов неавтоклавного твердения значительно превышает показатели автоклавных ячеистых бетонов. Пенобетон обладает более высоким звукопоглощением. Коэффициент звукопоглощения пенобетона плотностью 800 кг/ м³ приблизительно равен 0,35, что равно показателю звокополощения акустической штукатурки. Дома из пенобетона по комфортности проживания и экологической безопасности приближены к деревянным домам. Но пенобетон, в отличие от дерева, долговечен, он не горит и эффективно защищает другие элементы здания от возгорания. Несущие конструкции стен из пенобетона толщиной 15 см сохраняют огнеупорность более 7 часов.

Перечисленные положительные свойства пенобетона определяют и области его применения. Он может быть использован для утепления фасадов зданий и чердачных помещений, для изготовления блоков и перегородок, для монолитных стен, для устройства полов под плитку и линолеум, для создания плоской кровли с уклонами, для утепления фундамента и так далее. Себестоимость пенобетона на 30-40% ниже автоклавного газобетона.

Литература:

1. Сажнев Н.П., Шелег Н.К. Производство ячеистобетонных изделий по технологии фирмы "Хебель". – Строительные материалы и изделия. – 2002. – №3. – С. 17-21.
2. Сахаров Г.П., Стрельбицкий В.П., Воронин В.А. Ограждающие конструкции зданий и проблема энергосбережения // Жилищное строительство. – 1999. – №6.
3. Рязанов А.В. Пенобетон и его производство // Строительная альтернатива. – 2002. – №1.

Автор статьи - Удачкин Вячеслав Игоревич, советник РИА, кандидат технических наук, доктор технологии и инжиниринга.

Портал БЕТОН.РУ благодарит компанию ООО "АМК ГАРАНТ" (г. Москва) и лично её генерального директора Филатова Михаила Владимировича за предоставление данного материала. При перепечатке или копировании данного материала ссылка на портал БЕТОН.РУ ОБЯЗАТЕЛЬНА.