Особое место среди всех разновидностей бетона занимает группа легких бетонов. Их изготавливают на основе пористых заполнителей: керамзита, перлита, шунгизита и прочих. Этот материал пользуется большой популярностью как у профессиональных строителей, так и у любителей.
В этой статье мы поговорим о том, из чего делают легкий бетон и чем он отличается от обычного (тяжелого).
Состав легкого бетона
Все бетоны независимо от своего вида и особенностей производятся по одной общей технологии.
В их состав входят:
- Вяжущее вещество
- Заполнители
- Добавки
Давайте поговорим о том, какие конкретно компоненты берут для изготовления легкого бетона.
Вяжущее вещество
На его долю приходится всего 10-13% от общего объема бетона. Но это очень важный компонент смеси. Именно от него зависят многие характеристики готового продукта.
В качестве вяжущего в легких бетонах используют:
- Цемент
Это традиционное вяжущее, которое изготавливают из обожженного известняка и глины. Бетон на его основе отличается прочностью и водостойкостью, но боится высоких температур и химически агрессивных веществ.
Подробнее об этом материале читайте в статье Цементобетон. - Гипс
На его основе получается недорогой и простой в обработке бетон, который к тому же очень быстро твердеет. Но сфера его применения ограничена из-за того, что гипс боится влаги и морозов.
Больше узнать об этом материале вы можете в нашей статье Гипсобетон. - Известь
Это вяжущее по свойствам тоже уступает цементу, но зато отличается низкой стоимостью. Часто ее добавляют в цементобетон для улучшения свойств бетона и в целях экономии. Кроме того, на основе извести изготавливают особый вид бетона – силикатный.
Подробнее о нем вы можете прочитать в статье Силикатобетон. - Шлак
Шлаком называют отходы, которые образуются при выплавке чугуна и сжигании твердого топлива: угля, торфа, сланца. Их перемалывают в тонкую муку, которую затем применяют для замены части цемента или в качестве самостоятельного вяжущего. В последнем случае для «активации» шлака нужно добавлять щелочь. Таким образом производят шлакощелочной бетон. - Магнезию
Оксид магния – это тонко молотый порошок, который при затворении соляным раствором образует очень активное и липкое «тесто». Оно отлично сцепляется не только с традиционными каменными заполнителями, но и с органическими – например, опилками и древесной стружкой. Именно на основе магнезии делают ксилолитовые полы и фибролитовые плиты.
Подробнее об этом материале читайте в нашей статье Магнезиальный бетон.
Это не полный список вяжущих, которые могут применяться для приготовления бетонной смеси. Больше узнать о других разновидностях вы можете в статье Виды бетона по типу вяжущего.
Заполнители
Это еще один важный компонент бетона, на который приходится большая часть его объема. В легком бетоне именно заполнители отвечают за его теплоизоляционные свойства.
В зависимости от своего размера они делятся на:
- Крупные – это камни или гранулы размером от 5 до 40 мм
- Мелкие – это песок с частицами менее 5 мм в диаметре
Обычно при замесе бетона используют заполнители одной породы. Например, для изготовления керамзитобетона берут керамзитовый гравий и керамзитовый песок.
Но могут быть и другие сочетания:
- Керамзитовый гравий + перлитовый песок
- Керамзитовый гравий + обычный (не пористый) песок
- Керамзитовый гравий + зола
Выбор конкретных заполнителей зависит от того, какие характеристики должны быть у готового бетона. Да и вопрос стоимости материалов тут играет не последнюю роль.
Ассортимент пористых заполнителей очень разнообразен.
Его можно поделить на две большие группы:
- Неорганические заполнители
- Органические заполнители
Давайте остановимся на каждой из них немного подробнее.
Неорганические заполнители
К этой группе относятся гравий, щебень и песок, которые имеют низкую насыпную плотность – не более 1200 кг/м3. Такими легкими они получаются за счет того, что внутри у них есть много воздушных пустот – пор.
Пористые заполнители могут быть:
- Природного происхождения
Это горные породы, которые изначально имеют не плотную, а пористую структуру. Очень часто они образуются из быстро остывшей лавы в районах с активной вулканической деятельностью. Поэтому в России, например, они мало представлены.
К этой группе относятся вулканический туф, пемза, вулканический шлак. Но есть примеры и осадочных пористых пород: известковый туф, ракушечник. - Искусственного происхождения
Их получают на заводах путем обжига глин и особых горных пород. При высоких температурах они вспучиваются, становятся пористыми и очень легкими. Так производят керамзит, шунгизит, аглопорит, термолит, а также вспученные перлит и вермикулит. Особый вид искусственного заполнителя – это пеностекло. Его получают плавлением и вспучиванием обычного стекла при температуре около 1000°С. - Отходами производства
В ходе выплавки металла и сжигания угля образуется минеральный остаток – так называемый шлак. Часто он имеет пористую структуру, и тогда его называют шлакопемзой за сходство с природными пемзами.
В России чаще всего применяют искусственные пористые заполнители (керамзит, шунгизит, вспученный перлит, вермикулит и другие), а также шлак. Исключение – это Камчатка, знаменитая своими вулканами. Там расположены месторождения сразу нескольких пористых пород.
У каждого заполнителя есть свои ограничения и сфера применения. Дальше в статье мы рассмотрим их чуть подробнее.
Органические заполнители
Щебень, гравий и песок – это традиционные, но не единственные заполнители для бетона. Помимо них для производства смеси часто используют органические материалы.
Здесь выделяются два основных вида бетона:
- Арболит
Его производят на основе заполнителей растительного происхождения: опилок, древесной стружки, костры, соломы, измельченных стеблей. - Полистиролбетон
Роль заполнителя в таком бетоне выполняют круглые гранулы пенополистирола – того самого, который в обиходе называют пенопластом.
По своим свойствам эти материалы отличаются от тех, которые делают на основе каменных заполнителей. И требования к ним предъявляют особые. Поэтому мы рассматриваем их в отдельной статье – Бетон на органических заполнителях.
Добавки
Бывает так, что бетон по проекту должен иметь очень низкую плотность, а доступные заполнители для него недостаточно пористые. В таких случаях материал можно дополнительно поризовать.
С этой целью применяют:
- Пену
Конечно, речь здесь не об обычной мыльной пене, а о специальной. Ее получают путем взбивания особой жидкости на основе белков, смол и других веществ. Такая пена долго не опадает и сохраняет форму при замешивании в бетон, делая его более пористым и легким. - Газообразующие добавки
Это различные присадки, которые вступают в химическую реакцию с цементом и другими компонентами бетона. В ходе этого образуется газ, который вспучивает бетонную смесь. По сути, этот процесс похож на то, как работают дрожжи в тесте. - Воздухововлекающие добавки
Это специальные поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые вносятся в состав бетонной смеси. Они образуют мелкие воздушные пузырьки при перемешивании смеси, которые остаются и после затвердевания бетона.
Кроме того, при производстве легких бетонов могут использовать и другие химические присадки. Ускорители и замедлители твердения, пластификаторы, гидрофобизаторы – вот набор возможных добавок.
Теперь вы знаете, из чего состоит легкий бетон. В продолжении статьи мы поговорим о том, какие у него есть преимущества и недостатки.
Плюсы и минусы легкого бетона
Эта разновидность бетона пользуется большим спросом в гражданском строительстве – особенно при возведении многоэтажных домов.
И на это есть ряд причин:
- Небольшой вес
Несложно догадаться, что конструкции из легкого бетона получаются менее тяжелыми, чем из обычного – на щебне и песке. А это значит, что снижается нагрузка на нижележащее основание. Это особо актуально в тех районах, где грунты слабые и сильно проседают под давлением. - Теплоизоляционные свойства
За счет высокой пористости легкие бетоны зимой лучше удерживают тепло в помещении, а холод – за его пределами. А летом – ровно наоборот. Благодаря этому можно экономить на дорогостоящих утеплителях. - Простота обработки
Легкий бетон имеет более «рыхлую» структуру. Его проще разрезать на блоки и сверлить, чем тяжелый бетон. - Экономическая выгода
Если брать один и тот же объем легкого и тяжелого бетона, то для перевозки первого нужно гораздо меньше транспорта. А для укладки легкобетонных блоков нужно меньше рабочих, да и сам процесс занимает меньше времени. - Сниженная усадка
Пористые заполнители имеют шероховатую поверхность и отличное сцепление с цементом. А за счет своей способности сначала всасывать, а потом постепенно отдавать воду, они обеспечивают более равномерную гидратацию – то есть твердение – бетона. Таким образом, он меньше усаживается при высыхании.
Это основные плюсы материала, и они очень весомые. Их уже достаточно, чтобы задуматься о полном переходе с тяжелого бетона на легкий.
Но есть у материала и минусы:
- Пониженная прочность
Чем легче материал, тем он более хрупкий. В некоторых западных странах (например, в США) научились массово производить высокопрочные легкие бетоны, но в России эта область пока плохо изучена и не отработана на практике. - Высокое влагопоглощение
В порах бетона может скапливаться большой объем воды. Из-за этого сокращается срок службы материала. - Низкая морозостойкость
При замерзании вода в бетоне превращается в лед и резко увеличивается в объеме. Из-за этого возникает дополнительная нагрузка на материал, и в итоге он начинает разрушаться. - Пониженная химическая стойкость
В поры материала может попадать не только чистая вода, но и растворы кислот, солей и щелочей. Они разъедают цементный камень и в несколько раз ускоряют разрушение бетона. - Сложность в приготовлении
В отличие от плотных щебня и гравия, пористые заполнители имеют свойство «отсасывать» воду из бетонной смеси. Это нужно учитывать при дозировании компонентов, что в домашних условиях сделать не так-то просто. - Ухудшенная звукоизоляция
За счет своей пористой структуры легкие бетоны имеют низкий индекс изоляции воздушного шума. Чтобы помещения из них отвечали требованиям ГОСТов и СНиПов, нужно обустраивать дополнительную звукоизоляцию. - Склонность к расслаиванию бетонной смеси
Пористые заполнители легче цементного теста и потому часто всплывают на поверхность. Из-за этого смесь нужно постоянно перемешивать, чтобы она сохраняла однородность.
Эти недостатки не отменяют выгоды от применения легкого бетона. Но их нужно учитывать при работе с материалом. Иначе он получится некачественным, быстро начнет трескаться и крошиться.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#бетон #легкий бетон #полезные советы #строительные советы #бетоны #виды бетона #строительные материалы #стройматериалы #бетоны на пористых заполнителях #классификация бетонов
