Из чего состоят ячеистые бетоны? Какими они бывают? Трудно ли приготовить пенобетон или газобетон своими руками? Есть ли какие-то особенности у строительства с применением интересующего нас материала? Нужна ли стенам из ячеистых бетонов наружная отделка? Давайте разбираться.
Наши герои.
Что это такое
Ячеистым бетоном называется искусственный строительный камень с равномерно распределенными в нем порами. Размер пор и их количество определяются маркой материала; поры не сообщаются между собой.
Ячеистые бетоны делятся на две основных категории, различающиеся методом изготовления:
- При производстве газобетона вспучивание бетонной смеси достигается газообразованием в процессе химической реакции (как правило, между мелкодисперсным алюминиевым порошком и портландцементом с выделением водорода).
- Пенобетон получается механическим: вспениваем бетонной смеси с помощью пеногенератора или высокоскоростного миксера, кавитация лопаток которого насыщает материал пузырьками.
Нюанс: не следует путать ячеистые и легкие бетоны.
Последние отличаются тем, что они не поризуются искусственно; невысокая плотность достигается использованием легких пористых заполнителей (перлита, керамзита, вермикулита, полистирольных шариков, пемзы и т.д.).
Керамзитобетонные блоки.
Из чего состоит газобетон и пенобетон? Собственно, в большинстве случаев состав вполне обычен для бетонных смесей — цемент и песок. Несколько реже в качестве связующего используется известь или ее смесь с цементом или гипсом, а в качестве наполнителя — промышленные отходы (шлак, зола и т.д.).
Для образования ячеистой структуры в пенобетонах нередко используются водные растворы ПАВ (поверхностно-активных веществ), которые вспениваются пеногенератором.
В газобетонах за газообразование отвечает, как уже упоминалось, алюминиевый порошок; однако он сильно пылит и поэтому довольно неудобен в использовании. Применяющаяся в промышленных условиях алюминиевая паста для газобетона представляет собой дисперсию алюминия в воде или другом инертном веществе.
Классификация
Какие марки газобетона можно встретить в продаже? Вообще, по каким признакам он классифицируется?
Основная характеристика материала — марка по плотности. Она вполне предсказуемо соответствует массе кубометра в килограммах: блоки марки D500 имеют плотность 500 кг/м3, D600 — 600 кг/м3 и так далее.
Разница между разными марками видна невооруженным глазом.
Класс прочности — характеристика, практически линейно связанная с плотностью: так называется максимальная нагрузка в мегапаскалях, которую блок может выдержать без разрушения. Нередко вместо класса указывается марка прочности. Это та же максимально допустимая нагрузка на сжатие, но выраженная в килограммах на квадратный сантиметр поверхности (кгс/см2).
Морозостойкость характеризует количество циклов заморозки и оттаивания, которое материал может выдержать без падения прочности более чем на 5%.
По назначению различают:
- Конструкционные (D1000 и выше);
- Конструкционно — теплоизоляционные (D500 — D900);
- Теплоизоляционные бетоны (ниже D500).
Прочность конструкционного газобетона позволяет использовать его для изготовления плит перекрытий.
По способу изготовления (точнее, по условиям твердения) выделяют автоклавные и неавтоклавные бетоны. В первом случае быстрый набор прочности бетонных изделий достигается выдержкой в перегретом паре под давлением; во втором бетон выдерживается в сушильной камере или набирает прочность в атмосферных условиях.
Любопытно: автоклавная обработка не только сокращает производственный цикл, но и позволяет получить материал более высокого качества (большей прочности и с меньшей усадкой относительно заданных размеров).
А что с пенобетоном? Марки по плотности и классы прочности используются и в этом случае; однако пенобетон при той же плотности обладает несколько меньшей прочностью на сжатие.
Пенобетон тоже может использоваться и как материал для несущих стен, и в качестве теплоизолирующего заполнения для монолитных или сборных каркасов. Разумеется, понятие морозостойкости актуально и для него (впрочем, как и для любых других строительных материалов).
Сравнение
Чем различаются газо- и пенобетон в плане потребительских характеристик?
- Газобетоны при той же плотности несколько прочнее механически. Кроме того, газобетонные стены в большей степени проницаемы для пара и воздуха.
- Пенобетон, с другой стороны, менее гигроскопичен. Раз так — конструкции из этого материала в меньшей степени нуждаются в защите от осадков, более морозостойки.
Структура обоих материалов крупным планом.
Производство
Как изготовить ячеистые бетоны? Разумеется, нас интересует не производственный цикл крупного предприятия, а кустарное производство: достаточно высокая цена готовых строительных материалов вызывает вполне объяснимое желание сэкономить.
Пенобетоны
Для изготовления блоков используется форма из негигроскопичного материала с ограниченными адгезивными свойствами (стали, ламинированной или пропитанной маслом фанеры и т.д.).
Источник пены — фабричный или самодельный пеногенератор; в качестве ПАВ для ее приготовления может использоваться готовый препарат или самодельный пенообразователь. Как его изготовить?
Пенообразователь
На 100 кубометров пенобетона нам понадобится:
- 6 килограммов живичной канифоли.
- 1,6 килограмма каустической соды (едкого натра).
Будьте осторожны: при контакте со слизистыми оболочками препарат вызывает тяжелые ожоги.
- 6,3 килограмма костного столярного клея.
Инструкция по приготовлению не слишком сложна:
- 1,7 кг едкого натра растворяется в литре кипящей воды, после чего в него добавляется измельченная канифоль. Смесь кипятится до полного растворения канифоли.
- Измельченный клей смешивается с водой в пропорции 1:10 и оставляется набухать на сутки, после чего смесь подогревается до 60С и перемешивается до полного растворения клея.
- При температуре в те же 60С оба раствора перемешиваются до получения однородной жидкости.
Бетонная смесь
В ее состав входят:
Сырье Расход на 1 м3 готового пенобетона Портландцемент марки М400 320 кг Кварцевый песок 200 кг Пенообразующая добавка 1,5 литра Вода До подвижной консистенции раствораКак из этих компонентов получить готовые блоки?
- Песчано-цементная смесь с добавкой небольшого количества воды замешивается в бетономешалке.
- При непрерывном перемешивании в нее вводится пена. Раствор перемешивается до получения однородной пористой массы.
- Затем он разливается по формам, извлечь из которых схватившиеся блоки можно уже через 12 часов. Набор полной прочности занимает до месяца.
На фото — заливка форм.
Газобетоны
Как и из чего готовится самодельный газобетон?
Как правило, в состав газобетона входят:
Сырье Процентное содержание в готовой смеси Портландцемент марки М400 50 — 70 Кварцевый песок 20 — 40 Известь 1 — 5 Алюминиевый порошок (в виде пасты или суспензии) 0,04 — 0,09 Вода До подвижной консистенции раствораВарьируя соотношение цемента и песка, можно получить либо более дешевый и тяжелый, либо более быстросхватывающийся и прочный материал. Увеличив количество алюминиевой пудры, мы получим блоки с большей степенью поризации.
Для самостоятельного производства газобетона нужен минимальный набор оборудования.
Какого порядка операций стоит придерживаться?
- Песчано-цементная смесь тщательно перемешивается в бетономешалке. Отдельно замешивается известковое тесто с небольшим количеством воды и алюминиевой пудрой.
- Все компоненты смешиваются; затем бетонная смесь разбавляется водой до рабочей консистенции.
- Готовая смесь разливается в формы.
Не забудьте: в процессе газообразования блоки увеличатся в размере.
Формы заполняются примерно наполовину.
- Через шесть часов выступивший над краями формы материал снимается с нее. Лучше использовать для этой цели тонкую стальную струну: она срежет излишки, а не вдавит их в форму.
- Еще через 12 часов блоки можно вынимать из форм для складирования в один горизонтальный ряд. Прочность, необходимая для многоярусного складирования, будет набрана ими за пару дней; рабочая прочность набирается до месяца.
Стандарт
Несмотря на разницу в способе изготовления и физических характеристиках материалов, их производство регламентируется общим нормативным документом — ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые».
Давайте уделим внимание основным моментам стандарта.
- Для всех ячеистых бетонов устанавливаются классы прочности от В0,5 до В15.
- Марка по плотности может варьироваться от D300 до D
- Морозостойкость может принимать значения от F15 до F
Коэффициент теплопроводности регламентируется для всех марок с привязкой к типу наполнителя и составляет от 0,08 до 0,38 Вт/м*С.
Уточним: максимальное значение устанавливается для конструкционного газобетона марки D1200.
В частном строительстве используются, как правило, марки D 400 — D600.
Марка D600 сочетает достаточно высокую прочность с хорошими теплоизоляционными свойствами.
В качестве вяжущего могут использоваться:
- Портландцемент ГОСТ 10178;
- Негашеная известь ГОСТ 9179;
- Высокоосновная зола с содержанием CaO не менее 40 %.
В роли связующего выступают:
- Строительный песок ГОСТ 8736.
- Зола-унос (продукт сгорания топлива на тепловых энергостанциях).
- Продукты обогащения руды с содержанием двуокиси кремния SiO2 не ниже 60%.
ГОСТ регламентирует состав и характеристики добавок (в том числе газо- и пенообразователя), маркировку, методы контроля качества и упаковки материалов.
Применение: полезные советы
Позволим себе дать читателю ряд советов по использованию газо- и пенобетонных блоков в частном строительстве.
Этажность строения с несущими стенами из ячеистого бетона ограничена его прочностью на сжатие. Для газобетона строители придерживаются следующих норм:
Этажность Класс прочности 1 — 2 В2 3 В2,5 4-5 В3,5 Свыше 5 Обязательно сооружение несущего каркаса
Монолитно-каркасный дом. Газобетонные блоки используются в качестве заполнения; нагрузка воспринимается железобетонным каркасом.
Для пеноблоков и неавтоклавного газобетона максимальная высота строения с несущими стенами ограничена 3 этажами или 10 метрами.
Заложенные в действующие СНиП нормы теплового сопротивления стен для центра страны выполняются при толщине внешних стен 500 мм для марки плотности D500 и 600 мм для плотности D600.
Первый ряд блоков в стене укладывается на фундамент поверх гидроизоляции на цементный раствор. Последующие — только на специальный клей; при этом толщина шва не должна превышать 3 миллиметров.
Газобетон паз — гребень нуждается в нанесении клея на боковые грани; однако клей следует наносить двумя полосками по 50 мм по краям. Там, где гребни мешают укладке (в проемах, в начале или конце ряда), они просто удаляются. Инструмент — рубанок по газобетону или терка с грубой наждачной бумагой.
Мауэрлат на газобетоне крепится не к самим блокам, а только и исключительно к железобетонному армопоясу. Обычные анкера в пористом материале не держатся; закладка и бетонирование шпилек в забуренных отверстиях — тоже не вариант: при колебаниях влажности массивный брус может повести с очевидными последствиями для стен.
Под мауэрлат по верхнему краю стен уложен железобетонный пояс.
Нужно ли штукатурить наружные стены и эркер из газобетона? Многие дома стоят без внешней отделки десятилетиями; однако при многократном увлажнении и сушке внешний вид стен страдает. Оштукатуривание решает эту проблему. В этом случае можно использовать лишь специальные паропроницаемые смеси для ячеистых бетонов.
Правило: паропроницаемость наружных стен должна увеличиваться изнутри наружу.
Несоблюдение этого правила неизбежно приведет к отсыреванию стен и падению их теплоизоляционных качеств.
Грибок тоже не заставит себя ждать.
Влияние паропроницаемости внутренней и внешней отделки на состояние стен.
Заключение
В небольшой статье мы смогли познакомить читателя лишь с самой общей информацией, касающейся ячеистых бетонов. Дополнительные материалы, рассказывающие, какой газобетон лучше выбрать и как использовать его в процессе строительства, содержит видео в этой статье. Успехов!
