Газобетон и пенобетон — знакомство с материалами: классификация, производство, стандарты

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. 1,7 кг едкого натра растворяется в литре кипящей воды, после чего в него добавляется измельченная канифоль. Смесь кипятится до полного растворения канифоли.
2. 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.
3. При температуре в те же 60С оба раствора перемешиваются до получения однородной жидкости.

Бетонная смесь

В ее состав входят:

Как из этих компонентов получить готовые блоки?

1. Песчано-цементная смесь с добавкой небольшого количества воды замешивается в бетономешалке.
2. При непрерывном перемешивании в нее вводится пена. Раствор перемешивается до получения однородной пористой массы.
3. 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:

Варьируя 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?

1. Песчано-цементная смесь тщательно перемешивается в бетономешалке. Отдельно замешивается известковое тесто с небольшим количеством воды и алюминиевой пудрой.
2. Все компоненты смешиваются; затем бетонная смесь разбавляется водой до рабочей консистенции.
3. Готовая смесь разливается в формы.

Не забудьте: в процессе газообразования блоки увеличатся в размере.
Формы заполняются примерно наполовину.

4. 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.
5. 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:

1. Портландцемент ГОСТ 10178;
2. Негашеная известь ГОСТ 9179;
3. Высокоосновная зола с содержанием CaO не менее 40 %.

В роли связующего выступают:

1. Строительный песок ГОСТ 8736.
2. Зола-унос (продукт сгорания топлива на тепловых энергостанциях).
3. 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:

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!