Состав, виды и применение ячеистого бетона

Главные тренды строительной области в наши дни – это сокращение сроков работ, снижение теплопотерь зданий и повышение безопасности конструкций. Традиционные материалы – дерево, бетон и кирпич – этим требованиям уже не всегда удовлетворяют в полной мере. Зато им удовлетворяет ячеистый бетон – особый материал, который отличается высокопористой структурой. С виду он напоминает пемзу, а один блок из него заменяет 10-20 обычных кирпичей, но при этом весит в 1,5-4 раза меньше.

В этой статье мы расскажем, из чего состоит ячеистый бетон и какие разновидности у него бывают. Также вы узнаете, какие изделия из него производят и где они применяются.

Состав ячеистого бетона

Классический рецепт бетона прост: цемент, вода и сыпучий заполнитель. Ячеистый бетон изготавливается точно так же, но у него есть важная изюминка.

В его состав входят такие ингредиенты:

• Вяжущее вещество
  В отличие от обычного бетона, где содержание вяжущего обычно не превышает 10-13%, в ячеистом это главный компонент. На него приходится около половины от общего объема камня. В качестве вяжущего чаще всего используют цемент, известь или смесь этих двух материалов.
• Кремнеземистый заполнитель
  Это сыпучий материал с высоким (не менее 95%) содержанием диоксида кремния (кремнезема). В подавляющем большинстве случаев используют кварцевый песок, реже – шлак или золу. Перед приготовлением ячеистого бетона заполнитель перемалывают до состояния тонкого порошка. Поэтому в ячеистом бетоне, в отличие от обычного, не видно вкраплений песчинок. Молотый песок сам становится химически активным и приобретает вяжущие свойства. Поэтому он работает как бы совместно с цементом.
• Порообразователь
  Ячеистый бетон отличается своей особой пористой структурой. Создать ее можно двумя путями: при помощи газообразующей добавки (алюминиевой пудры) или с использованием пенообразователей. Подробнее о разнице между этими двумя методами мы поговорим ниже.
• Модифицирующие добавки
  При производстве ячеистых бетонов нельзя обойтись без специальных присадок. В первую очередь это пластификаторы и ускорители твердения. Пластификаторы нужны для того, чтобы снизить отношение воды к цементу и тем самым увеличить прочность материала. Ускорители твердения заставляют бетон схватиться до того, как его пористая структура начнет разрушаться. При использовании газообразователей добавляют вещества, которые интенсифицируют выделение газа – например, каустическую соду.

Это общая схема, по которой изготавливают все ячеистые бетоны.

А теперь давайте поговорим о том, какие разновидности этого материала существуют.

Виды ячеистого бетона

У каждого строительного материала есть свои классификации. Людям, которые только знакомятся с темой, бывает сложно в них разобраться.

Мы рассмотрим виды ячеистого бетона по:

• Способу порообразования
• Назначению
• Условиям твердения
• Наличию армирования

Давайте остановимся на каждом пункте подробнее.

По способу порообразования

Это основная классификация ячеистых бетонов. Именно на нее в первую очередь обращают внимание при выборе материала.

Здесь есть всего два вида:

• Газобетон
  Его получают путем добавления алюминиевой пудры или пасты в цементно-песчаный или известково-песчаный раствор. Алюминий вступает в реакции с вяжущим, в ходе которых образуется водород. Под давлением газа бетонная смесь поднимается, словно тесто, становится пористой и легкой.
• Пенобетон
  В этом случае роль порообразователя играет стойкая техническая пена, которую получают из пенообразователя (ПО). ПО могут взбивать отдельно (в пеногенераторе) и вмешивать в готовый раствор или добавлять в бетонную смесь в виде раствора, а потом взбивать все вместе под давлением.

Существует еще газопенобетон, который получают комбинацией обоих методов. Но на практике его не применяют.

Газо- и пенобетон очень похожи по своим свойствам. Но технические показатели у них немного разные. Позже мы их подробно сравним.

По назначению

Важно помнить, что полностью универсальных стройматериалов не бывает. Каждый из них хорош в той области применения, для которой он предназначен.

В зависимости от этого ячеистый бетон делится на три вида:

• Теплоизоляционный
  Это материал с самыми низкими плотностью и теплопроводностью. Но в комплекте с ними идет и маленький запас прочности. Такой бетон нельзя подвергать нагрузкам. Но он хорошо подходит для заливки утепляющих слоев или в составе ограждающих конструкций при прочном каркасе (например, стальном или железобетонном).
  Теплоизоляционными считаются ячеистые блоки с плотностью от 200 до 500 кг/м3 (марки D200-D500).
• Конструкционно-теплоизоляционный
  Это самая популярная разновидность для постройки частных домов. Она сочетает в себе низкую теплопроводность и неплохие показатели прочности. Такой материал подходит даже для возведения несущих стен высотой до 2-3 этажей (как правило, с армированием кладки). Он имеет плотность от 450 до 900 кг/м3 (марки D450-D900).
• Конструкционный
  Он – самый плотный из ячеистых бетонов. Но в строительстве он востребован меньше, потому что не дает ни высокой прочности (по сравнению с обычным кирпичом), ни хорошей теплоизоляции. В основном его используют самостройщики, которые замешивают бетон в домашних условиях. А массово производить такой материал просто-напросто невыгодно.
  Его плотность варьируется в пределах от 800 до 1200 кг/м3 (марки D800-D1200).

Перед заказом газо- и пеноблоков важно заранее понять, какой из этих видов нужен для вашей задачи. Их технические характеристики мы приведем ниже.

По условиям твердения

Бетон твердеет без дополнительной «помощи» – только за счет реакции цемента с водой. Но иногда его подвергают тепловлажностной обработке (ТВО) для того, чтобы получить материал с особыми свойствами.

Ячеистый бетон делится на два вида:

• Неавтоклавный
  Он набирает прочность в обычных условиях. Иногда его пропаривают или прогревают, чтобы сократить срок твердения с 28 суток до пары недель или даже суток. Но на свойствах материала это особо не сказывается.
• Автоклавный
  Для его производства нужна специальная установка – автоклав. Он стоит дорого и потребляет много энергии, поэтому его используют только на крупных заводах с большим оборотом продукции.
  В автоклаве бетонные изделия несколько часов пропаривают при температуре 160-190°С и давлении в 9-15 атмосфер. При таких условиях кремнезем в заполнителе вступает в реакцию с известью в составе вяжущего. В итоге образуются новые соединения, в том числе гидросиликаты кальция. Поэтому автоклавные ячеистые бетоны еще называют пено- или газосиликатами. Показатели прочности у них выше, чем у изделий естественного твердения.

И газо-, и пенобетон могут быть обоих видов. Но в России в основном производят либо автоклавный газобетон, либо неавтоклавный пенобетон. Именно эти две разновидности мы будем иметь в виду в нашей статье.

По наличию армирования

Арматура играет важную роль в бетоне. Она увеличивает прочность материала на растяжение, потому что у самого бетона она очень низкая. Это особенно важно для конструкций, которые подвергаются изгибающим нагрузкам: фундаментов, балок, плит.

Ячеистый бетон может быть:

• Неармированным
  Все стеновые блоки относятся к этой разновидности. Их производят без использования арматуры.
• Дисперсно-армированным
  Называется он так потому, что роль армирования в нем играет фибра. Это тонкое волокно, которое равномерно распределено в толще материала. Некоторые производители пенобетона добавляют пенопропиленовую или другую полимерную фибру в свои изделия. Она защищает блоки от растрескивания при падении или ударе. Это очень полезное свойство, потому что хрупкие пеноблоки часто повреждаются при транспортировке. В газобетоне же такую фибру не используют, потому что полипропилен плавится при автоклавной обработке и теряет армирующие свойства.
• Армированным
  Усиление ячеистых изделий арматурой – это довольно редкий вариант. Он используется при производстве перемычек и плит перекрытия. Кроме того, армируют несущие стены из монолитного пенобетона. Сама арматура может быть как традиционной – из стали – так и композитной, из стеклопластика.

Мы рассмотрели основные виды ячеистых бетонов. Больше узнать о том, какие у них бывают альтернативы, вы можете в нашей статье Виды бетона.

Сфера применения ячеистого бетона

Этот материал имеет сравнительно короткую историю. В СССР его начали применять в 50-60-е годы XX века – изначально в качестве утеплителя. Через некоторое время получили конструкционный газо- и пенобетон, и это привело к настоящему буму в строительстве.

В наши дни ячеистые бетоны (в первую очередь газоблок) – это один из самых популярных стройматериалов. И спрос на них неуклонно растет.

Из газо- и пенобетона производят такие готовые изделия:

• Стеновые блоки
• Перегородочные блоки
• Пазогребневые плиты
• U-блоки
• О-блоки
• Армированные перемычки
• Плиты перекрытий
• Фасадные панели

А неавтоклавный ячеистый бетон также используют в виде смесей.

Их используют при:

• Заливке монолитных стен и перегородок
• Заливке перекрытий
• Утеплении полов, стен, чердаков
• Теплоизоляции печей, каминов, промышленных холодильников
• Утеплении труб и коммуникаций
• Производстве декоративных элементов

Больше узнать об использовании этого материала вы можете в статье Применение ячеистого бетона.

Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.

Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.