Как производится газобетон? Каким образом технические характеристики газобетонных блоков соотносятся с практическими качествами этого строительного материала? Какие особенности материала нужно учитывать при строительстве? Давайте разбираться.
Один из старейших домов из автоклавного газобетона. Постройка — 1939 год, г. Рига.
История
Она начинается с получения чешским промышленником Гоффманом патента на технологию вспенивания цементных и гипсовых растворов. Патент был выдан в 1889 году; изобретение сводилось к добавке в раствор кислоты и реагирующих с ней солей.
Цель — получение материала с уступающей бетону плотностью и улучшенными теплоизоляционными характеристиками — была достигнута; однако метод был дорогим и крайне неудобным в применении.
Идея получила развитие четвертью века позже: американцы Дайер и Аусворт использовали в качестве газообразующей добавки порошки металлов — цинка и алюминия. Собственно, современная технология производства газобетона не слишком отличается от разработанной тогда. Именно 1914 год считается годом рождения материала.
Однако: первый автоклавный газобетон начал массово производиться в Швеции еще на 15 лет позже.
В 1929 году компания Ytong наладила промышленный выпуск блоков из смеси извести и кремнезема, проходивших пропарку при повышенной температуре.
Ytong по сей день считается одним из ведущих производителей материала.
Продукция компании завоевала популярность на российском рынке.
В 1934 году в Швеции был налажен выпуск блоков по несколько иной технологии: в качестве связующего использовалась не известь, а цемент.
В СССР производство автоклавных ячеистых бетонов стало массовым к середине 20 века. К нашему времени объем производства блоков достиг примерно 3,5 миллионов кубометров в год.
Описание
В чем причина популярности материала? Какие технические характеристики газобетона сделали его настолько востребованным?
Достоинства
- Теплоизоляционные качества газобетонных стен примерно соответствуют соответствующим характеристикам сухой древесины, в разы превосходя тяжелый бетон, силикатный и керамический кирпич. Схожий материал — пенобетон — тоже отстает по этому параметру.
Сравнение характеристик газо- и пенобетона.
- Механическая прочность превосходит пенобетон, хоть и заметно уступает более плотным материалам.
Уточним: в зависимости от марки по плотности различают конструкционные, конструкционно-теплоизоляционные и строго теплоизоляционные блоки.
Прочность первых изделий позволяет использовать их для сооружения несущих стен и перекрытий; последние применяются в каркасно-монолитном строительстве в качестве заполнения стен.
- Благодаря все той же пористой структуре, производство оказывается довольно экономичным: на фиксированный объем строительного материала уходит меньше сырья.
- Структура с открытыми порами способствует естественной вентиляции стен. Эта особенность напоминает деревянные дома: часть воздухообмена с улицей и до трети парообмена осуществляется непосредственно через ограждающие конструкции.
- Простота обработки тоже напоминает о древесине: газобетон легко пилится ручной пилой, его можно сверлить и вбивать в его толщу гвозди.
Характеристики
Стоит сделать небольшое лирическое отступление и рассказать о методах классификации газобетона.
Основные характеристики, описывающие материал, выглядят так:
| Характеристика | Описание |
| Марка по плотности | Соответствует плотности в кг/м3 |
| Класс прочности | Соответствует максимально допустимой нагрузке на сжатие в мегапаскалях (МПа) |
| Морозостойкость | Количество циклов заморозки и оттаивания, которые блок может перенести без падения прочности более чем на 5% |
А теперь давайте посмотрим, какие значения эти и некоторые другие важные для строителя параметры принимают у газобетонных блоков наиболее востребованных типов.
| Марка по плотности | D400 | D500 | D600 | |
| Класс прочности | В 2 | В 2,5 | В 3,5 | В 3,5 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/м*С | 0,096 | 0,12 | 0,14 | |
| Морозостойкость, циклы | F75 | F75 | F100 | F100 |
| Усадка при высыхании, мм/м | 0,3 и менее | |||
| Паропроницаемость, мг/м*ч*Па | 0,24 | 0,28 | 0,24 | 0,23 |
Обратите внимание: марке по плотности D500 соответствуют два класса прочности.
Разница между ними заключается в соотношении количества связующего и заполнителя при производстве блоков.
Что этот набор характеристик означает в практическом плане?
- Газобетон обеспечивает примерно втрое — впятеро более эффективное утепление по сравнению с керамическим кирпичом. Так, для того, чтобы обеспечить сопротивление теплопереносу в 2,5 м2*С/Вт, необходима газобетонная кладка толщиной 375 мм или кирпичная толщиной 1100 мм.
Сравнение теплоизолирующих качеств разных материалов.
- При упомянутом соотношении толщины нагрузка на фундамент, соответствующая квадратному метру кладки, в первом случае равна 205 килограммам, а во втором — 2000 кг.
- Минимальная ширина ленточного фундамента в первом случае равна 400 мм, во втором — 1200.
Производство
Из чего делают газобетон?
Сырье
В состав материала входит два основных компонента — наполнитель и связующее. Что может использоваться в этом качестве?
Наполнитель
- Тонкомолотый кварцевый песок.
Речной песок — наиболее востребованный наполнитель.
- Измельченные отходы горно-добывающей промышленности (скальные и осадочные породы).
- Зола, образующаяся при сжигании угля.
- Вторичные продукты обогащения руд.
- Металлургический шлак.
Связующее
- Известь.
- Портландцементы.
- Смешанное связующее (цемент + известь, известь + гипс и т.д.).
Технология
Технология изготовления газобетона в промышленных масштабах включает следующие основные операции:
Загрузка автоклавов.
Любопытно: выход на рабочий режим и подготовка к разгрузке автоклава постепенны и занимают 1,5 — 2 часа.
Водонепроницаемая упаковка обеспечивает стабильно низкую влажность.
Когда вместо пропарки используется сушка блоков? Прежде всего, при производстве газобетона своими руками, в домашних условиях либо при полукустарном изготовлении небольших партий на продажу.
Как уже упоминалось, цена необходимого оборудования в этом случае гораздо ниже; однако качество продукции несколько ухудшится:
- Усадка в процессе сушки достигнет 3-5 мм/метр.
- Прочность бетонных изделий на сжатие не превысит 10 — 12 кгс/см2. Впрочем, постепенный набор прочности при поглощении атмосферной влаги связующим будет продолжаться несколько лет.
Особенности строительства
Какие ограничения использование газобетонных блоков накладывает на строительство?
Фундамент
Основное требование к нему — максимальная жесткость, исключающая любую деформацию несущих стен. Несмотря на относительно высокую прочность, газобетон полностью лишен эластичности и при изгибающих нагрузках дает трещины.
Какие виды фундаментов применяются при газобетонном строительстве?
- На скальных и сухих супесчаных грунтах используются мелкозаглубленные ленточные основания.
- На пучинистых грунтах (глины, суглинки) оптимальное решение — свайный фундамент на буронабивных сваях с монолитным железобетонным ростверком.
- На болотистых почвах и других нестабильных грунтах заливается бетонный плитный фундамент. Он равномерно распределяет нагрузку по значительной площади и исключает любые неравномерные просадки стен.
На фото — плитный фундамент.
Стены
Ключевое требование к стенам — высокое сопротивление теплопереносу. Оно нормируется действующими СНиП и для центра страны равно 3 — 3,2 м2 * С/Вт.
Обеспечить соответствующие тепловые характеристики, согласно заверениям производителей, могут:
- Блоки марки по плотности D500 при толщине стен в 500 мм.
- Блоки D600 — при толщине стен в 600 мм.
Для несущих стен из газобетона действуют ограничения по этажности строения.
| Количество этажей | Класс прочности блоков |
| 1 — 2 | В 2 |
| 3 | В 2,5 |
| 4 — 5 | В 3,5 |
| Более 5 | Строительство несущих газобетонных стен не допускается. Строение должно быть каркасным. |
Кроме того: в сейсмоопасных районах армирующий железобетонный каркас предназначен для повышения сейсмостойкости конструкции здания.
В опалубке — армопояс, способствующий повышению сейсмостойкости строения.
Какие правила действуют для внутренних несущих стен и ненагруженных перегородок?
- Если на стену опирается одна плита перекрытия, она возводится из блоков прочностью В 2,5 с толщиной 240 мм или из блоков прочностью В 3,5 толщиной 200 мм.
- Стена, на которую опираются две плиты, должна быть толще — 300 и 400 мм соответственно.
- Ненагруженные межквартирные перегородки выполняются из блоков ненормируемой прочности толщиной не менее 240 мм. Инструкция связана с необходимостью обеспечить качественную звукоизоляцию.
- Межкомнатные перегородки имеют толщину 100 — 150 мм. Прочность, разумеется, не нормируется и в этом случае.
Перемычки
Они могут выполняться из монолитного железобетона (в этом случае перемычка заливается на месте; кладка стен используется как часть опалубки) или из специальных U-образных блоков. В последнем случае перемычка может быть сборной.
Как обеспечивается достаточная несущая способность конструкции?
Устройство сборной перемычки.
Кладочный раствор
На обычный цементно-песчаный раствор, приготовленный в пропорции 1:3, выкладывается только первый ряд блоков. Следующие ряды кладутся только и исключительно на специальный клей для ячеистых бетонов, обеспечивающий толщину шва не более 3 мм.
Клей для газобетона.
Почему обычный раствор не стоит использовать для кладки?
- Толстый шов — это мостик холода, ведущий в помещение с качественной теплоизоляцией. Как вырастут потери тепла — думается, можно не объяснять.
- Кроме того, блоки обладают точными размерами и идеальной геометрией. Тонкие швы позволяют использовать это преимущество, делая внешний вид кладки безупречным.
Наружная и внутренняя отделка
Главное требование к ней вполне стандартно: паропроницаемость стен должна увеличиваться изнутри наружу. Нарушение этого несложного правила приводит к отсыреванию стен, а в перспективе — и к их ускоренному разрушению.
Поскольку паропроницаемость газобетона исключительно высока, для стен из него обычно используются специальные штукатурные смеси с повышенной паро- и воздухопроницаемостью. Не менее популярное решение — вентфасады, обеспечивающие дополнительное утепление, и не препятствующие естественной вентиляции стен.
Утепленный вентфасад с облицовкой виниловым сайдингом.
Заключение
Надеемся, что предложенная информация будет полезной как начинающим строителям, так и потенциальным производителям недорогого и практичного строительного материала. Как всегда, видео в этой статье содержит дополнительные материалы. Успехов!
