Бетон – один из самых востребованных материалов в современном мире. Как правило, строители – профессионалы и любители – имеют дело с материалом, который производится на основе цемента. Но это далеко не единственный вид бетона.
В этой статье мы поговорим о том, что из себя представляет и как производится такой строительный материал как гипсобетон.
Состав гипсобетона
Любой бетон – это сложный композитный материал.
В состав гипсобетонной смеси входят:
- Связующее вещество – гипс и вода
- Заполнители
- Добавки
Давайте остановимся на каждом компоненте подробнее.
Вяжущее вещество
Роль «клея», скрепляющего между собой частицы заполнителя, в этом материале выполняет гипс. Это одно из древнейших вяжущих веществ, которое активно применялось в строительстве задолго до изобретения современного цемента. Сырьем для него служит одноименный осадочный минерал. Его основу составляет дигидрат сульфата кальция (CaSO4•2H2O), который еще называют двуводным гипсом.
Для того, чтобы превратить этот минерал в вяжущее вещество, его подвергают специальной обработке. Суть ее такова: природный гипс обжигают, в результате чего из него испаряется вода – происходит дегидратация. На выходе образуется полугидрат сульфата кальция (CaSO4•0,5H2O) или безводный сульфат кальция СаSO4. Полученное вещество тонко перемалывают и получают порошок белого цвета, похожий на муку.
Если к этому порошку добавить воду, то запустится обратная реакция гидратации. Сначала образуется гипсовое тесто – вязкая и пластичная масса, которой можно придавать различную форму. Через некоторое время раствор начинает кристаллизоваться и твердеть. Процесс этот протекает намного быстрее, чем при использовании цемента.
Выделяют такие виды гипсовых вяжущих:
- Низкообжиговые (полуводный гипс)
Они получаются в результате обжига гипса при температуре 110-160°С. Эти вяжущие очень быстро схватываются и твердеют. Именно к этой группе относятся строительный и высокопрочный гипс, которые используют при производстве гипсобетонных блоков и других изделий. - Высокообжиговые (ангидритовые вяжущие, безводный гипс)
Для их производства природный гипс обрабатывают при температуре 800-950°С. Высокообжиговый гипс при смешивании с водой твердеет медленно. Иногда на полный набор прочности ему требуется 28 суток – совсем как цементу. Такие вяжущие используют в основном в кладочных, штукатурных и стяжечных растворах. - Смешанные
Поскольку гипс сам не имеет хороших механических характеристик, для производства высокопрочного гипсобетона к нему часто добавляют портландцемент.
К последней группе относится гипсоцементно-пуццолановое вяжущее (ГЦПВ), на основе которого часто замешивают гипсобетон для более ответственных работ.
В его состав входят:
- Гипс – 50-70%
- Портландцемент М300-М400 – 15-25%
- Стабилизирующая пуццолановая добавка (диатомит, трепел и прочие) – 10-25%
Такое вяжущее как бы сочетает в себе преимущества гипса и цемента. Оно имеет повышенную водостойкость и прочность, но при этом быстро схватывается и твердеет.
Заполнители
Заполнитель в бетоне играет роль жесткого остова, который увеличивает прочность камня и снижает его усадку при затвердевании. В гипсобетоне эту функцию могут выполнять как минеральные, так и органические материалы.
В качестве минеральных заполнителей используются, как правило, пористые материалы природного и искусственного происхождения.
К ним относятся:
- Топливные шлаки
- Пемза
- Аглопорит
- Известняк-ракушечник
- Вулканический туф
- Зола
Добавлять в гипсобетонную смесь щебенку и гравий из плотных горных пород зачастую нецелесообразно. Во-первых, такие заполнители имеют плохое сцепление с гипсовым вяжущим. Во-вторых, даже самые прочные виды гипсобетона по характеристикам уступают цементобетону. Зато в сочетании с пористыми заполнителями из первого получается неплохой тепло- и звукоизоляционный материал.
Кроме того, для производства гипсобетона и изделий из него часто используются органические заполнители.
Их роль могут выполнять:
- Древесные опилки и стружка
- Солома
- Костра – продукт обработки льна и конопли для текстильной промышленности
- Целлюлоза
- Измельченные стебли камыша
Они отличаются небольшой плотностью, за счет чего бетон получается очень легким. По прочности и жесткости он уступает материалу на минеральных заполнителях, но имеет хорошие изоляционные качества.
Добавки
Строго говоря, добавки не являются обязательным компонентом бетона. Но из-за особенностей гипсового вяжущего они вводятся практически всегда.
Наиболее часто применяются такие присадки:
- Замедляющие твердение
Как мы уже отмечали, гипс схватывается очень быстро – иногда за считанные минуты. Если вы не успеете использовать готовую смесь за это время, то ее придется выбросить. Чтобы это предотвратить, в состав вводятся вещества, которые замедляют этот процесс и продлевают «жизнь» раствора в жидком состоянии. - Пластифицирующие
Снижение доли воды в гипсобетоне позволяет увеличить его прочность. Но сама смесь при этом становится жесткой и неподатливой, с ней неудобно работать. В качестве компенсации вводятся добавки-пластификаторы, которые придают материалу нужную текучесть. - Водоудерживающие
Это стабилизирующие присадки, которые обеспечивают однородность готовой гипсобетонной смеси и предотвращают выделение из нее воды. - Гидрофобизирующие
Гипс боится воды и при регулярном увлажнении начинает разрушаться. Поэтому сфера его применения ограничена. Чтобы нивелировать этот недостаток, в состав можно внести специальные водоотталкивающие вещества. - Воздухововлекающие
За счет этих добавок в толще бетона образуются пузырьки воздуха, которые снижают его плотность и теплопроводность. Они необходимы в первую очередь при производстве изоляционных материалов. - Целлюлозные волокна
Они армируют гипсобетонные изделия, снижая их усадку при твердении и улучшая стойкость к образованию трещин.
Конечно, это далеко не полный перечень присадок, которые можно добавлять в бетон. Если вам интересно узнать больше, ознакомьтесь с нашей статьей Виды добавок для бетона.
Производство гипсобетона и гипсобетонных изделий
Гипсовые вяжущие отличаются от цемента скоростью затвердевания. Уже через 10-30 минут после заливки гипсобетон теряет пластичность и схватывается. Поэтому в строительных работах чаще используют готовые изделия из него, произведенные на заводе.
К ним относятся:
- Стеновые блоки
- Вентиляционные блоки
- Перегородочные панели и плиты
- Панели для основания пола
- Теплоизоляционные плиты
- Изделия для перекрытия
- Облицовочные изделия
- Архитектурные и декоративные элементы
Строителям остается только обрезать их до нужных размеров (при необходимости) и смонтировать, используя кладочные гипсовые растворы.
Производство гипсобетонных изделий включает в себя такие этапы:
- Сначала компоненты смеси дозируют в соответствии с рецептурой. Их соотношение подбирается под конкретный вид работ. Например, для увеличения прочности изделия необходимо уменьшить количество воды, а для литья декоративных элементов – наоборот, увеличить.
- Затем сухие компоненты (гипсовый порошок и заполнители) смешивают в специальной установке.
- В гипсобетоносмеситель заливают воду и засыпают сухую смесь, непрерывно перемешивая. Это необходимо для того, чтобы в гипсовом тесте не образовывались комки.
- Готовая гипсобетонная смесь заливается в формы слоями по 15-20 см, каждый из которых уплотняется при помощи вибрации или трамбовки. Плоские плиты и панели обычно производятся на прокатных станках.
- Через 30-60 минут гипс схватывается и начинает твердеть. Изделия извлекают из форм или снимают со станка и доводят до готовности в сушильных камерах. Этот этап может занимать от нескольких часов до суток.
После этого готовые гипсобетонные изделия поступают на склад или отправляются на объект заказчика. Также в строительных работах могут использовать саму гипсобетонную смесь. Как правило, она готовится в бетономешалках прямо на объекте, потому что везти материал с завода – слишком долго.
В продолжении статьи мы подробнее остановимся на особенностях этого материала.
Плюсы и минусы гипсобетона
Несмотря на схожее название, гипсобетон заметно отличается от «обычного» (цементного) бетона. Он имеет как преимущества, так и недостатки.
К плюсам гипсобетона можно отнести:
- Высокую пластичность смеси
Ей можно придать практически любую форму. - Быстрое твердение
В среднем гипсобетонная масса схватывается за 30-60 минут, а окончательно затвердевает за 5-7 суток. В то же время цементобетону для набора проектной прочности требуется около месяца. - Низкий удельный вес
В зависимости от вида материал относится к легким и особо легким бетонам. Его использование позволяет облегчить постройку и снизить нагрузку на несущие конструкции. Именно поэтому гипсобетонные перегородки пользуются популярностью при строительстве многоэтажных домов. - Хорошие изоляционные свойства
Поскольку гипсобетон менее плотный, чем цементобетон, он имеет низкую теплопроводность и лучше задерживает тепло в помещении или комнате. - Высокую паропроницаемость
Это позволяет излишкам влаги покидать помещение через стены, за счет чего оно остается сухим. - Легкость обработки
Гипсобетонные плиты легко режутся болгаркой и специальными ножовками, а отверстия в перегородках из этого материала можно просверлить обычным сверлом по металлу. - Пожаробезопасность
Этот материал не горит и не дымится даже в присутствии открытого источника огня. Более того – при высоких температурах вода в составе гипса испаряется и несколько замедляет распространение пламени. - Безопасность
В состав гипсобетона входят инертные материалы, которые не выделяют вредных веществ в воздух.
Тем не менее, у любого строительного материала наряду с достоинствами есть и недостатки.
Гипсобетон уступает цементобетону по таким критериям:
- Прочность
Здесь материал не может похвастаться отличными показателями. Поэтому из него не возводят несущие конструкции. - Водостойкость
В отличие от цемента, которому вода не страшна, затвердевший гипс при постоянном увлажнении теряет прочность и разрушается. Поэтому его не используют для внешних отделочных работ и в помещениях с влажностью выше 60%. - Морозостойкость
Гипсобетон – материал достаточно пористый, и внутри него может скапливаться влага. При отрицательных температурах она замерзает и расширяется, из-за чего материал со временем трескается. - Ползучесть
При постоянных высоких нагрузках гипсобетон необратимо деформируется. - Коррозионная активность
Поскольку в составе гипса есть свободные молекулы воды, этот материал не пригоден для производства ЖБИ с металлической арматурой.
Естественно, эти минусы не перевешивают полностью все те преимущества, которые мы перечислили ранее. Но о них необходимо знать, чтобы с умом подходить к выбору материала для конкретных работ.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#бетон #гипсовый бетон #полезные советы #строительные советы #бетоны #виды бетона #строительные материалы #стройматериалы #бетонирование #классификация бетонов