Ячеистый бетон

Ячеистый бетон – строительный материал пористого вида, который произведен на основе минеральных веществ и кремнеземистых пористых заполнителей. Этот материал относится к легким разновидностям бетона и отличается наличием воздушных пор, что делает его достаточно легким и теплым. Пористое строение материала формируется благодаря газообразованию и смешиванию легких заполнителей с пенной. Применяют ячеистый бетон в строительстве для утепления конструкций и для возведения стен.

Ячеистый бетон должен изготавливаться в соответствии с утвержденным ГОСТ 25485, которым определены его физико-механические характеристики:

  • плотность;
  • прочность на сжатие;
  • сопротивление на изгиб и растяжение;
  • устойчивость к морозам;
  • способность удерживать тепло;
  • средний показатель влажности;
  • способность удерживать влагу;
  • процент усадки при высыхании.

Классификация

Согласно ГОСТ 25485, ячеистые бетоны разделяются на виды:

  • цементный (в составе смеси присутствует 50% цемента);
  • известковый (с содержанием извести до 50%, гипса или шлака до 15%);
  • смешанный (с цементом 15-50%, известью и шлаком);
  • зольный (с присутствием зол более 50%);
  • шлаковый (с содержанием шлака до 50%).

По методу поризации:

  • методом газообразования;
  • методом пенообразования;
  • методом аэрирования.

По функциональному назначению ячеистые бетоны подразделяются:

  • теплоизоляционный;
  • конструкционно-теплоизоляционный;
  • конструкционный.

Теплоизоляционный используют в строительстве только в качестве утеплителя, так как он имеет низкую несущую способность. Его удельный вес составляет 300-500 кг на куб. м.

Конструкционно-теплоизоляционный является прочным и используется при строительстве межкомнатных перегородок и стен, которые не несут никакой нагрузки. Удельный вес материала – 500-900 кг на куб. м.

Конструкционный ячеистый материал считается самым прочным из ячеистых бетонов с высокой степенью теплопроводности. Может использоваться для возведения капитальных стен зданий. Удельный вес этого вида бетона – 100-1200 кг куб. м.

Ячеистый бетон может быть автоклавным и неавтоклавным.

  1. Автоклавный. Для затвердения используется емкость большой площади, имеющая толстые герметичные стены, в которой создается вакуум и поддерживается необходимая температура.
  2. Неавтоклавный. Для затвердевания смесей применяют способ пропаривания, естественный и иные способы сушки.

Разновидности ячеистого бетона

Существует 3 основных вида ячеистого бетона:

  • пенобетон;
  • газобетон;
  • газосиликат.

Пенобетон делают из цементного раствора, в который добавляется пенный реагент, состоящий из множества воздушных пузырьков. При тщательном смешивании материал приобретает пористую структуру, а, застывая, превращается в пенобетон. Является неавтоклавным ячеистым материалом.

Газобетон изготавливают способом смешения алюминиевой пудры и цементного раствора. Эти 2 компонента, вступая в реакцию, выделяют пузырьки водорода, увеличивая первоначальный объем смеси в 5 раз. Полученную смесь формируют в блоки и помещают в автоклавы, где материал затвердевает. Такой материал именуют автоклавным.

Газосиликат – разновидность газобетона. Отличается тем, что в его составе может не содержаться цемента совсем или присутствовать минимальное его количество. В качестве связующего вещества используется силикатная смесь.

Состав материала

При производстве ячеистого бетона обязательными составляющими являются:

  • портландцемент (не ниже М400);
  • силикатный известняк в порошке.

В качестве других компонентов и заполнителей могут выступать:

  • доменный шлак (молотый);
  • кварцевый песок;
  • сухая зола;
  • ферросплавные шлаки;
  • пенообразователь;
  • газообразователь – алюминиевый порошок;
  • суперпластификаторы;
  • гранулированный вспененный полистирол;
  • слюда;
  • глина.

Все заполнители вводят в смесь в мелко перемолотом виде. Их часть в общем составе смеси составляет 20-40%. Поризация материала обеспечивается вводом в раствор алюминиевой пудры и кальция хлорида. В качестве жидкости используется вода с низким содержанием солей. Для улучшения свойств ячеистого бетона добавляются вспененный полистирол, упрочнители, содержание которых в общей массе смеси минимальное.

Таблица 1 – Соотношение компонентов для получения 1 куб. м. ячеистого бетона

Основные компоненты Бетон D400 Бетон D600-D1000 Бетон D800
Портландцемент 300 кг 325 кг 390 кг
Песок или шлам 120 кг 205 кг 335 кг
Газо- или пенообразователь 850 г 1,05 кг 1 кг
Вода 155 л 182 л 225 л

Технология производства

Порядок производства газобетона

Подготовленные компоненты загружают в смеситель в таком порядке:

  • зольный или песчаный шлам;
  • вода;
  • портландцемент, известь, алюминиевый порошок.

Дополнительные составляющие (гипс, ПАВ) вводятся одновременно с вяжущими. Алюминиевая пудра предварительно проходит процесс обезжиривания и перемешивается с ПАВ.

Шлам и вода перед добавлением в общую смесь должны иметь температуру +35°С – в этом случае реакция алюминия и кальция хлорида будет более активной.

Все составляющие до загрузки газообразователя 1-3 мин. тщательно перемешивают. После добавления газообразователя смесь активно перемешивается еще в течение 3-5 мин.

При изготовлении газобетона вспучивание материала происходит в специальной форме путем нагревания раствора, добавления ПАВ и механического воздействия. На этом этапе применяется 2 метода: литьевой и вибровспучивание. При 2-м способе газообразователь распределяется в растворе более равномерно, и смесь становится однородной.

После остывания материала снимают «горбушку», разрезают бетон на блоки нужного размера и помещают в автоклав для окончательного затвердевания.

Порядок производства пенобетона

Пенобетон застывает в естественных условиях при периодическом увлажнении материала, чтобы в процессе сушки он не растрескивался. В данном случае на выходе получается поризованная масса.

Технологический процесс состоит из нескольких стадий:

  • в пеновзбивателе делают техническую пену;
  • в смесителе смешивают воду и фиброволокно, затем добавляют цемент и песок, все тщательно перемешивают и вводят техническую пену;
  • полученный раствор перемешивают в течение 3 минут;
  • готовый пенобетон разливают в формы.

Изделия высушивают в естественных условиях в течение 2 суток. Затем вынимают из форм, укладывают рядами и оставляют еще на 2 недели, периодически увлажняя.

Свойства и области применения

Основным свойством пористого бетона является его прочность и теплоизоляционные качества, которые обуславливаются плотностью материала и его пористостью.

Пористость (%) Плотность (кг/куб. м.) Прочность на сжатие (МПа) Теплопроводность (ВТ/м2⋅К)
95 200 0,4–0,7 0,06
90 200–300 0,7–1,2 0,06–0,08
80 400–600 1,2–4 0,10–0,14
70 700–800 2,5–5 0,17–0,22
60 900–1100 5–12 0,24–0,30
50 1100–1200 10–15 0,33–0,40

При маркировке ячеистых бетонов используют литеру D, а цифрами отмечается его уровень плотность (200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100).

Классификация прочности означает стойкость материала к сжатию и отмечается литерой B, а коэффициентом – максимальное давление, которое может выдержать бетон, не разрушившись.

Чем выше марка бетона, тем выше класс прочности.

Марка ячеистого бетона Класс прочности
D300 B0,75-1
D400 B1,5-2,5
D500 B1,5-3,5
D600 B2-4
D700 B2-5
D800 B3,5-7,5
D900 B3,5-10
D1000 B7,5-12,5
D1100 B10-15

Сфера применения поризованного бетона зависит от его плотности.

  1. Ячеистый бетон марки D400-D500 применяется для утепления внутренних стен, потолочных перекрытий из ЖБК, в качестве термоизоляции. А также при изготовлении теплоизоляции для различного вида оборудования, трубопроводов, установок, которые имеют высокую температуру рабочей поверхности.
  2. Блоки D600-D1000 подходят для возведения стен в одноэтажных зданиях, для внутренних капитальных стен и зданий не выше 2-х этажей.
  3. Блоки D1100 и выше годятся для строения несущих стен, а также многоэтажных зданий при условии армирования кладки.

Источники информации:

  1. [url] ГОСТ 25485

Ссылка на основную публикацию