Строительство и ремонт/Ячеистый бетон

Ячеистый бетон — искусственный строительный материал пористой структуры (на основе минеральных вяжущих и кремнезёмистого заполнителя).

Прочность ячеистого бетона зависит от его плотности, вида и свойств исходных материалов, а также от режимов ТВО и влажности бетона. Теплоизоляция и звукоизоляция (обратно) зависит от его плотности. Как следствие, увеличение прочности даёт уменьшение теплоизоляции и звукоизоляции, и наоборот.

Введение комплексных добавок повышает прочность бетона, снижает водопотребность и усадку при высыхании, повышает водо и морозостойкость, снижает равновесную влажность и эксплуатационную теплопроводность.

Достоинства

• Гораздо лучшие теплоизоляционные свойства, чем у обычного бетона, но и несравнимо более худшими, чем у специальных теплоизолирующих материалов (пенопласт, минеральная вата, пеностекло).
• Меньшие (в 2-4 раза) затраты цемента на изготовление того же изделия (блок, плита, кирпич), как следствие меньшая стоимость.
• Меньшая по сравнению с обычным бетоном масса, что снижает расходы на транспортировку, кладку и обработку. Кроме того масса сооружения получается меньшей, в результате можно сэкономить, используя более дешёвый фундамент и несущие элементы. Дает возможность снизить трудозатраты при возведении зданий и обойтись строительной техникой меньшей грузоподъемности.
• Прост в обработке (сравним с деревом) (легко пилить, сверлить, строгать, забивать гвозди и скобы). Что позволяет легко подгонять размеры блоков.
• Относительно экологически безопасен (экологичность несколько лучше обычного бетона, по естественной радиоактивности благополучнее железобетона и тяжёлого бетона, т.к. плотность материала меньше).
• Лучшие тепловые характеристики стен из блоков ячеистого бетона — за счет точных размеров (±2 мм) современных блоков их можно укладывать на специальный клей с клеящим слоем не более 3 мм, а не на слой цементного раствора, который и является мостиком холода.
• Пожаробезопасен (негорючий материал)
• Достаточно высокие звукоизолирующие и звукопоглощающие характеристики (по сравнению с обычным бетоном)
• Не подвержен гниению, поражению плесенью, грибками, насекомыми и грызунами
• Продолжает набирать прочность ещё длительное время, т.к. изготовлен на цементном вяжущем. Через год его прочность увеличивается в 1.5-1.8 раза по сравнению с 28 суточной прочностью. Исследования конструкций из неавтоклавных ячеистых бетонов после 40-50 лет эксплуатации показали, что они не только пригодны для дальнейшей эксплуатации, но и увеличили свою прочность в 3-4 раза по сравнению с марочной.
• Незначительное водопоглощение, т.к. пористая структура закрытая.

Недостатки

• Относительно низкая механическая прочность, где-то на порядок меньшая, чем у обычного бетона, и тем более уж совершенно несравнимая с железобетоном.
• Для сохранения теплоизоляционных и звукоизоляционных свойств необходимо соблюдать толщину швов кладки блоков не более 2-3 мм (что достаточно сложно и необходимо использовать специальный кладочный клей для блоков из ячеистого бетона), иначе они практически утрачиваются.
• Относительно неприглядный, серый внешний вид и, как правило, нуждается в декоративной отделке.

Классификация

• По функциональному назначению
  • Теплоизоляционный – объёмная масса до 200 кг/м³
  • Теплоизоляционно-конструкционный (для ограждающих конструкций) – объёмная масса 300—500 кг/м³
  • Конструкционный (для конструкционных элементов жилых и сельскохозяйственных зданий) – объёмная масса 1000—1400 кг/м³

• По способу поризации (образования пористой структуры)
  • Газообразование (газобетоны, газосиликаты) - образование пор происходит за счет выделения водорода как результата взаимодействия алюминиевой пудры и воды.
  • Пенообразование (пенобетоны, пеносиликаты) - образование пор происходит за счет использования пенообразователей.
  • Аэрирование (аэрированный ячеистый бетон, аэрированный ячеистый силикат)
  • Другие способы
    • вспучивание массы газообразованием в вакууме (небольшое разрежение)
    • аэрирование массы под давлением (барботирование её сжатым воздухом) с последующим снижением давления до атмосферного (баротермальный способ)
    • газопенная технология (Пеногазобетон) – сочетание метода аэрирования и газообразования

• По виду вяжущего вещества
  • Цемент - в основном
  • Известь - иногда
  • Гипс (газогипс) - редко

• по виду основного вяжущего:
  • на известковых вяжущих, состоящих из извести-кипелки более 50% по массе, шлака и гипса или добавки цемента до 15% по массе;
  • на цементных вяжущих, в которых содержание портландцемента 50% и более по массе;
  • на смешанных вяжущих, состоящих из портландцемента от 15% до 50% по массе, извести или шлака, или шлако-известковой смеси;
  • на шлаковых вяжущих, состоящих из шлака более 50% по массе в сочетании с известью, гипсом или щелочью;
  • на зольных вяжущих, в которых содержание высокоосновных зол 50% и более по массе;

• По виду кремнезёмистого компонента
  • Природные материалы
    • Кварцевый песок
    • Другие пески
  • Вторичные продукты промышленности
    • Зола-унос ТЭС от сжигания угля
    • Зола гидроудаления
    • Кислые металлургические шлаки
    • Отходы ферросплавов
    • Вторичные продукты обогащения различных руд
    • другие

• По способу твердения
  • Неавтоклавные (безавтоклавные) (гидратационного твердения) — твердеющие в естественных условиях.
  • Прогрев при нормальном (атмосферном) давлении: пропаривание, электропрогрев или другие виды.
  • Автоклавные (синтезного твердения) — твердение при повышенном давлении (выше атмосферного) и температуре.

Пенобетону (в отличие от газобетона) присуща закрытая структура пористости, то есть пузырьки внутри материала изолированы друг от друга. В итоге, при одинаковой плотности, пенобетон плавает на поверхности воды, а газобетон тонет. Таким образом, за счет низкого водопоглощения пеноблоки обладают более высокими теплозащитными и морозостойкими характеристиками.