Ячеистый бетон что это такое

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:

Классификация

Согласно ГОСТ 25485, ячеистые бетоны разделяются на виды:

По методу поризации:

По функциональному назначению ячеистые бетоны подразделяются:

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.

Разновидности ячеистого бетона

Существует 3 основных вида ячеистого бетона:

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:

В качестве других компонентов и заполнителей могут выступать:

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

Технология производства

Порядок производства газобетона

Подготовленные компоненты загружают в смеситель в таком порядке:

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:

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.

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.

Сфера применения поризованного бетона зависит от его плотности.

Источник

Ячеистый бетон: состав и свойства материала, методика производства, область применения и популярные производители

Ячеистый бетон представляет собой искусственный материал с равномерно расположенными порами в виде мелких сферических ячеек. Пористую структуру изделия получают за счет введения в смеси газообразующих модификаторов.

Материалы из пористого бетона долговечны, морозоустойчивы и имеют малый вес.

Бетон пористый (ячеистый) — что из себя представляет

Бетоны с ячеистой структурой относятся к разряду особо легких составов, структура которых складывается из большого количества воздушных пор.

По способу поризации материалы делятся на газобетоны, получаемые путем введения в растворы газообразующих добавок, и пенобетоны, производимые способом интенсивного перемешивания состава с предварительно подготовленной пеной.

В качестве вяжущего вещества наиболее часто используются портландцемент, гипс и известково-кремнеземистые ингредиенты. Твердение бетонов может протекать в естественных условиях, а также путем тепловлажностной обработки, при высокой температуре и большом давлении, в автоклавных агрегатах.

Материалы характеризуются высокими теплоизоляционными качествами, паропроницаемостью, устойчивостью к биологическим воздействиям, долговечностью.

Достоинства и недостатки материала

Изделия из пористых композитов хорошо приспособлены к современным условиям строительства зданий:

Состав и структура

Ячеистые бетоны получают из специально подобранного состава вяжущего компонента, тонкомолотого кремнеземистого наполнителя, порообразователя и воды.

В некоторых случаях в состав ячеистого бетона добавляют крупный заполнитель:

Для приготовления пены используют клееканифольные, алюмосульфонафтеновые, смолосапониновые добавки. Газообразование в бетоне происходит за счет введения в состав водного раствора алюминиевой пудры.

Процентное соотношение составляющих материала определяет микро- и макроструктуру ячеистого бетона.

Макроструктура представлена большим объемом ячеистых пор (85-92%) и межпоровых перегородок. Микроструктура состоит из капиллярных, контракционных и гелиевых ячеек. Объем и характер пористости, а также пропорции кремнеземистых компонентов определяют основные технические свойства изделий.

Слева — газобетон, справа — газосиликатный блок.

Виды и свойства материала

Поризованные бетоны классифицируется по способу получения ячеистой структуры и виду вяжущего компонента.

Автоклавные ячеистые бетоны разделяются на цементные и бесцементные:

Физико-механические свойства материалов зависят от удельного веса бетона, минералогического состава вяжущего компонента, типа кремнеземистого наполнителя и условий автоклавной термообработки.

По плотности и теплопроводности

Главная задача проектирования пористого бетона состоит в том, чтобы обеспечить оптимальную плотность материала при минимальном расходе вяжущего вещества и порообразователя. При этом структура конструкций должна состоять из мелких ячеек овальной формы.

В первую очередь плотность зависит от объема присадок и их газообразующей способности. Некоторое влияние на качество бетона оказывает отношение количества воды к весу вяжущего вещества и объему кремнеземистого наполнителя (В/Т). Повышение В/Т улучшает текучесть смеси.

В результате обеспечиваются оптимальные условия для образования пористой структуры раствора. Чем меньше размер ячеек, тем выше плотность материала.

Высокая плотность бетона снижает теплопроводность строительных конструкций. Большая пористость и низкие показатели теплопроводности повышают теплоизоляционные свойства материалов.

По способу твердения

У бетонов безавтоклавного твердения линейная усадка достигает 3,5 мм/м. У автоклавных — 0,3-0,8 мм/м.

К тому же прочность бетонов, прошедших термообработку, в 8-10 раз выше, чем у изделий естественного твердения.

Прочностные характеристики

Прочность зависит от характера пористости структуры материала и силы сцепления межпоровых оболочек. Показатели бетонов по прочности на растяжение-сжатие определяются коэффициентами вариации. Средние значения индекса для ячеистых материалов не должны превышать 15%.

Средством улучшения прочностных характеристик является уменьшение В/Т и применение вибрационных технологий в процессе приготовления и вспучивания смесей. Вибрация вызывает повышение пластичности и подвижности цементного теста, что помогает снизить показатели водотвердого отношения и повысить прочность бетона.

Другим методом повышения прочности является армирование раствора фибрами. Такой способ позволяет получить изделия прочностью более 70 кг/см².

Водопоглощение и морозостойкость

Для увеличения влагостойкости материалов применяют модифицирующие добавки. Эксплуатируемые сооружения защищают гидрофобными покрытиями. Нормативная эксплуатационная влажность наружных конструкций должна быть на уровне 5%.

От величины водопоглощения зависит морозостойкость бетонов, которая после проведения рекомендуемых защитных мероприятий может достигать 25-100 циклов.

Точность геометрических размеров

За счет модернизации технологии производства и применения современного оборудования удалось добиться минимальной погрешности геометрических размеров изделий. Прямолинейность стеновых блоков дает возможность применять вместо цементно-песчаного раствора клеевые составы. Такой подход позволил сократить трудоемкость работ и увеличить скорость кладки почти в 2 раза.

Усадка

Усадочные деформации — это следствие процесса твердения бетона, приводящего к сокращению структуры и уменьшению объема смесей. Установлено, что усадка автоклавного бетона при относительной влажности среды 60-80% и температуре до 20 °С интенсивно протекает в течение 60 суток, а затем прекращается.

Набухание и сжатие структуры ячеистых материалов можно сократить за счет введения в состав смесей 15-30% заполнителей (керамзита, доменного шлака и др.).

Методика производства

Для приготовления ячеистого бетона широко применяются местные материалы: известь, цемент, песок и вода. В небольших количествах в смесь добавляют газообразующие присадки, способствующие формированию в вязкой массе воздушных ячеек.

После этого композит формуется и помещается в автоклав, где и происходит процесс твердения. Гидротермальная обработка выполняется в проходных и тупиковых установках диаметром 2,5-2,8 м. Применяемые технологии не дают никаких побочных продуктов, загрязняющих почву, воздух и воду.

Схема производства ячеистого бетона и материалов из него.

Газобетон

Цемент, известь и крупнозернистый песок загружают в бетоносмеситель. Заливают теплую воду и в течение 5 минут перемешивают компоненты. После этого в резервуар добавляют водный раствор алюминиевой пудры и продолжают готовить смесь.

В результате химической реакции в смеси начинают появляться пузырьки водорода, которые и служат причиной возникновения в структуре бетона большого количества пор и капилляров. Готовый состав разливают в подготовленные формы.

После набора предварительной прочности газобетонные блоки отправляют в автоклавную установку, где под действием высоких температур происходит окончательное твердение изделий.

Пенобетон

В работающую бетономешалку загружают песок, цемент и воду. В пеногенератор засыпают сухой концентрат для приготовления пены. Заливают теплую воду. Перемешивают до получения однородной вязкой массы (инструкция на тыльной стороне упаковки).

Газопенная технология

Газопенный метод получения ячеистых бетонов объединяет в себе два процесса: вспучивание при газовыделении и воздухововлечение при пенообразовании.

Для приготовления безусадочного материала с равномерной пористой структурой необходимо выбирать компоненты, которые будут функционировать в совокупности друг с другом. Пенообразующие и газогенерирующие добавки загружаются одновременно. В тот момент, когда пена может дать усадку, включается газообразователь и нейтрализует развитие деформации.

За счет плавного дозированного газовыделения реакции формирования ячеистой конструкции идут параллельно процессам кристаллизации. Образование новых пузырьков газа не нарушает структуру раствора, а только уплотняет межпоровые перегородки, смещая при этом зерна вяжущего вещества в сторону сформировавшихся пор пены.

Области использования

Выпуск изделий из ячеистого бетона предусматривает широкий спектр железобетонных конструкций:

В индивидуальном строительстве наиболее востребованы пенобетонные и газобетонные блоки. Наружная стена дома, сложенная из пористых изделий, обладает хорошей несущей способностью. Размеры и прочностные характеристики материала позволяют возводить здания любой формы и различного функционального назначения.

Легкие бетоны также используют при реконструкции сооружений, когда нужно увеличить этажность постройки без усиления существующих фундаментов.

Категории изделий

Пористые бетоны различаются плотностью и теплоизоляционными свойствами.

На основании этих характеристик их можно разделить на 3 категории:

Бетоны плотностью D300-D500 принято использовать только в качестве утеплителя. Нормативная эксплуатационная нагрузка таких изделий находится на низком уровне, что не позволяет их применение для кладки стен и перегородок.

Конструкционный пористый бетон D1000-D1200 обладает самыми высокими прочностными характеристиками. Он широко используется для производства сборного железобетона, кладочных и фундаментных блоков, плит покрытий и др.

Применение

Ячеистые бетоны применяются в следующих сферах строительного производства:

Помимо строительства, дробленый пористый бетон совместно с навозом служит для удобрения почвы. На животноводческих фермах материал используется в качестве теплой подстилки для скота.

Производители и средние цены на продукцию

Стеновые кладочные блоки для индивидуального строительства:

Перечисленные параметры являются нормой для всех производителей газобетонных и пенобетонных блоков. Расхождения могут наблюдаться только в разнице геометрических размеров (2-3 мм), теплоизоляционных характеристик и ценовой политики.

Источник

Описание и характеристики ячеистого бетона

В группе монолитных изделий выделяется ячеистый бетон. Пористые материалы пользуются широким спросом в строительной сфере и благоустройстве территорий. Рассмотрим причины такой востребованности.

Обзор, преимущества и недостатки

Рассматривая вопрос о ячеистом бетоне, что это такое, нужно сразу отметить сверх легкости материала. Структура такого образца представлена множеством пористых образований, заполненных воздухом. Это главное отличие монолита на фоне аналогов из цементных растворов.

Внутри группы пористый бетон делят на два типа блоков по способу производства:

Вяжущие компоненты могут быть разными по природе: портландцемент, гипс, известковый ингредиент. Сухой остаток формируется в естественных условиях или в автоклавной печи. Во втором случае процесс изготовления изделий из пористого бетона происходит под воздействием высокого давления с периодическим увлажнением.

Ячеистый бетонный блок востребован на строительном рынке благодаря следующим достоинствам:

Главной причиной недостатков является пористая структура. От резких перепадов температуры с влажностью происходит ослабление тонких стенок между ячейками. Трещины могут появиться от большой нагрузки на растяжение, расколы – от ударов. То есть пористый монолит недопустим для возведения фундаментных конструкций.

Особенности применения в строительстве

Газобетон может быть использован для строительства зданий в 5 этажей. Пеноблоки обладают меньшей несущей способностью, поэтому здесь ограничение подразумевает предел в 3 этажа. Оба варианта актуальны для возведения перегородок внутри дома, нагруженных конструкций с армированием. Также материал рассматривается в сырьевом виде для устройства утепленных полов и перекрытий.

Кроме возведения зданий из материалов делают дренажные каналы для дорожного покрытия или обслуживания дома. Для этого прокладывают U-образные в поперечном сечении монолитные изделия. А также собираются декоративные дорожки для пешеходных зон.

Свойства и характеристики

Технические показатели сухого остатка определяются способом изготовления конструкционного пористого бетона. Базовыми характеристиками считаются прочность, плотность, теплопроводность, стойкость к морозам и влаге. Также рассмотрению подлежат усадочный эффект, отношение к шумам и огню.

Прочность и усадка

Прочность готовых изделий достигает показателя в 1,2 гр/куб. см. Усадка обусловлена нарушением геометрических параметров под воздействием давления на изгиб. Пенобетон менее плотный, поэтому для него характерно отклонение в 3,5 мм/м. У газобетона значение составляет в среднем 0,5 мм.

Обратите внимание! Если малоэтажный дом возведен из пенобетона, то к оштукатуриванию стен можно приступать только через несколько месяцев, чтобы прошел усадочный эффект. Газоблоки пригодны для отделки сразу после возведения конструкций.

Изоляционные характеристики

Показатели теплопроводности зависят от плотности материала и относительной влажности рабочей среды. Таблица составлена с учетом этих значений. Коэффициент измеряется в Вт/м*К.

%Плотность ячеистого бетона4005006007008009001000120000,10,120,140,160,180,210,230,3450,140,160,190,20,230,250,280,39100,190,210,240,250,270,30,330,44150,230,250,290,310,320,340,370,49200,270,290,330,350,370,390,420,54

Пористость объясняет хорошую звукоизоляцию монолита. Поэтому дополнительно защищать внутренние помещения от шума не обязательно. То же можно сказать о мерах по профилактике пожаров. Блоки способны более часа выдерживать открытый огонь, что способствует лишь увеличению прочности бетона.

Отношение к температуре и влажности

Ячеистый бетон обладает свойством поглощения влаги. При замерзании она способствует разрушению стенок между порами. С этой точки зрения пеноблок выигрывает. Причина в замкнутости покрытия из пор и микроканалов, что выходят на поверхность изделий. Морозостойкость здесь может достигать 45 циклов. Для сравнения, газоблоки могут иметь предел F35.

Виды ячеистых бетонов, описание и плотность

Кроме пенобетона и газоблоков из раствора на основе цемента различают еще три группы материалов с разновидностями. Классификация в зависимости от связующего компонента выглядит так:

Внимание! Наполнитель, как правило, используют песчаный и гравийный. Отдельно существует материал под названием керамзитобетон. Здесь глиняный клинкер замещает щебенку.

Показатели прочности зависят от связующего компонента, его содержания, характеристик твердого наполнителя. По плотности проводится разделение сухого остатка на три типа:

Дополнительная информация! Если рассматривать методы изготовления монолита, то разница в плотности может быть десятикратной. В автоклавной печи прочность получается выше, чем на строительной площадке.

Классификация по методу твердения

Набор прочности по мере твердения растворов может проходить в природных или искусственных условиях. Второй метод подразумевает создание температуры в 170-200 градусов по Цельсию, давления от 0,9 до 1,3 МПа. Это возможно при наличии специального автоклавного оборудования. Так получается блок или плита с линейным расширением в 8-10 раз ниже, чем изготовленная на строительной площадке.

Технологические особенности производства ячеистого бетона

Газоблоки производят только в заводских условиях. Здесь рабочая смесь связующего, наполнителей и воды смешивается с газообразователем (чаще это алюминиевая пудра). Процесс основан на химической реакции реагента с кальцием, что содержится в базовом составе. Полученные силикаты также образуют дополнительные упрочняющие связи. Формуют изделия в автоклаве.

Пеноблоки можно производить в домашних условиях своими руками или приобрести у предприятий. Здесь рассматриваются 2 метода изготовления. Первый предполагает добавление в раствор пенообразователя. После тщательного перемешивания массу заливают в готовые формы.

Второй способ называется аэрированием. Здесь нужно специальное оборудование. Сопла отвечают за подачу воздуха в сырьевую заготовку, лопасти разбивают поток на пузырьки. Процесс происходит под давлением до 0,2 МПа в течение 3 минут. В результате получают материал с плотностью всего 0,15 гр/куб. см.

Марка и класс бетона — соотношение, в чем разница

Технология производства прозрачного бетона

Описание и характеристики керамзитобетонных блоков

Что такое арматура — описание сортамента для строительства

Источник