Бетон ячеистый высокопрочный влагостойкий сэлкрит применение

Обновлено: 04.05.2024

Силами института РОСНИИМС разработана и на его опытном заводе освоена технология крупноразмерных конструкций и деталей для сборного жилищного строительства из ячеистого бетона на основе извести—газосиликата.

Проведенные в институте исследования и экспериментальные работы показал, что по своим физико-механическим свойствам изделия из газосиликата не уступают газобетонным. При этом достигается значительная экономия портландцемента и одновременно сокращается длительность производственного цикла, так как срок выдерживания газосиликатных изделий перед автоклавной обработки - на много короче, чем изделий из газобетона.

Основными сырьевыми материалами для получения газоенликата являются воздушная известь, кварцевый песок или зола ТЭЦ; газообразователем служит алюминиевая пудра.

В тех случаях, когда применяется неравномерно обожженная известь с нестабильными качественными показателями (содержание активной окиси кальция, скорость гидратации, максимальная температура гидратации), в состав сырьевой смеси вводится в небольшом количестве портландцемент.

Кроме того, в состав газосиликатной массы по мере надобности добавляются вещества, играющие роль замедлителей процесса гидратации извести и стабилизаторов массы. В качестве замедлителей чаще всего применяют двуводный гипс и растворимое стекло. Стабилизаторами служат различные поверхностно-активные вещества, в частности гидролизованная кровь, клееканифольный, смолосапониновый и алюмосульфонафтеновый пенообразователи.

При разработке технологии газосиликата были определены основные требования к сырьевым материалам.

Песок должен содержать не менее 90% S1O2 (возможность применения песка с меньшим содержанием Si02 устанавливается опытным путем). Содержание глины, ила или мелких пылевидных фракций, определяемых отмучиванием, допускается в количестве не более 5% по весу. Приращение в объеме песка при его испытании на набухание не должно превышать 5%. Содержание сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO3 допускается в пределах до 1%. Нельзя, чтобы в песке содержалось более 0,5% слюды по весу. Органические примеси допустимы в количестве, при котором цвет жидкости над песком, обработанным по методу окрашивания, будет не темнее эталона.

Известь — кальциевая негашеная — должна удовлетворять требованиям ГОСТ 9179-59 на строительную воздушную известь не ниже третьего сорта, т. е. содержать не менее 60%. CaO+MgO. Желательно, чтобы она обладала скоростью гашения в пределах от 10 до 30 мин.

Требования к цементу, применяемому в случае необходимости замены части извести, определяются ГОСТ 970-41 на портландцемент, а требования к гипсу — ГОСТ 4013-48 для природного двуводного гипса первого сорта.

На практике применяются два основных способа подготовки сырьевых материалов: сухой и мокрый.

При подготовке сырья по сухому способу песок предварительно высушивают до остаточной влажности не более 2%, а затем размалывают отдельно или совместно с известью в шаровой или вибрационной мельнице. Возможен также СУХОЙ размол песка естественной влажности совместно с известью (этот вариант следует применять в том случае, когда влажность песка невелика и используется высокоактивная известь).

При работе по мокрому способу песок и воду дозируют с таким расчетом, чтобы ПОЛУЧИТЬ шлам объемным весом 1,6—1,65 кг/л.

В обоих случаях песок измельчают до удельной поверхности 2—3 тын. см2/г.

Известь для производства газосиликата размалывают либо отдельно, либо совместно с песком до удельной поверхности 5—7 тыс. см2/г. Размол гипса можно производить любым способом дотонины, соответствующей 4—6 тыс. см2/г. предварительно смешивают с каким-либо пенообразователем (например, с гидролизованной кровью), чем достигается равномерное распределение алюминиевой пудры в массе.

Сырьевую смесь готовят из расчета содержания в ней 17—18% активной окиси кальция.

Количество воды затворення подбирают опытным путем с таким расчетом, чтобы при температуре раствора 35—40° расплыв на стандартном вискозиметре Суттарда был в пределах от 18 до 20 см.

Расход сырьевых материалов на 1 м3 газосиликата объемным весом 700 ка/м3 составляет в среднем:

Раствор готовят в вертикальной передвижной растворомешалке. Его перемешивают в течение около 3 мин., затем подают алюминиевую пудру в виде водной суспензии, после чего перемешивание продолжается еще 1—2 мин.

Формование панелей производится в металлических формах, обладающих достаточной жесткостью, что необходимо для предотвращения образования трещин в изделиях в процессе вызревания газосиликата и транспортирования изделий в автоклавы. Перед заливкой формы тщательно очищают, смазывают, закладывают монтажные и подъемные элементы, а также арматуру, предварительно покрытые антикоррозионной обмазкой.

Формы заливают газосиликатной массой на 2/3 их высоты. Во время заливки и выдерживания температура окружающего воздуха в помещении должна быть не ниже 20°.

Вспучивание массы в результате взаимодействия алюминия со щелочной средой происходит в течение 20—50 мин. Для получения газосиликата хорошей структуры, обеспечивающей изготовление изделий с высокими физико-механическими показателями, важно отрегулировать сроки массы с таким расчетом, чтобы окончание процесса вспучивания совпадало во времени с начат "м схватывания газосиликатной массы. Если она начнет схватываться раньше, чем закончится процесс га- зовыделения, то структура газосиликат будет слоистой, так как выделение газа частично в схватившейся массе, которая не обладает подвижностью, необходимой для нормального вспучивания. С другой стороны, при слишком замедленных сроках схватывания, когда процесс газовыделения заканчивается раньше, чем наступает схватывание, вспученная масса может дать осадку, что приводит к нарушению структуры газосиликата и повышению его объемного веса.

Важную роль в процессе вспучивания газосиликата играет температура, при которой осуществляется этот процесс. Достаточно интенсивно газсвыделение протекает при температуре около 40°. Поэтому весьма важно, чтобы раствор в момент заливки был нагрет до этой температуры. Следует, однако, отметить, что подъем температуры выше 50° в этот период нежелателен, так как газосиликатная масса начинает схватываться. Следовательно, нужно, чтобы в период выделения газа температура массы находилась в интервале 40— 50°.

После заливки форм изделия выдерживают перед автоклавной обработкой около 3 час. Выдерживание можно закончить, если на руке, прикоснувшейся к поверхности изделия, не остается следов прилипшей массы. В конце периода выдерживания и гидратационного твердения производят срезку «горбушки», т. е. прироста вспученной массы, и, если требуется, разрезку изделий на элементы меньших размеров. После этого залитые массой формы направляют в автоклав для тепловой обработки.

Автоклавную обработку изделий из газосиликата осушествляют при давлении насыщенного водяного пара в 8 атм по следующему режиму: подъем давления 6 час., выдержка при максимальном давлении 6—8 час., выпуск пара б—8 час.

Регулирование режима автоклавной обработки ведется автоматически с помощью программных регуляторов системы ПРЗ — РОСНИИМС.

После автоклавной обработки изделия выдерживают в автоклаве около 2 час., а затем — в закрытом помещении, до полного остывания.

Разработанная РОСНИИМСом технология дает возможность изготовлять изделия из газосиликата объемным весом от 300 до 1 200 кг/м3.

Прочность кубов из газосиликата, высушенных до постоянного веса, выше прочности образцов с естественной влажностью в среднем на 17%. От носительная прочность крупных блоков при горизонтальном способе формования составляет 0,53 кубиковой прочности.

Водопоглощение газосиликата объемного веса около 700 кг/м3 достигает 52% (по весу).

При этом коэффициент размягчения составляет в среднем

Средние величины предела прочности при осе вом растяжении (Яр ), растяжении при изгибе и предела прочности на срез (Я/Р ) равняются:

Эти исследования производились под руководством кандидатов технических наук В А. Камейко и Н. И Левина.

Проведенные в РОСНИИМСе исследования показали, что газосиликат объемным весом 600 кг/м3 и ввпле выдерживает 15-кратное попеременное замораживание при температуре —15° и оттаивание.

Из приведенных данных видно, что по своим свойствам газосиликат полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ячеистым бетонам, и может успешно применяться в жилищном и культурно-бытовом строительстве.

Область применения газосиликата в строительстве весьма широка. Теплоизоляционный газосиликат объемным весом от 300 до 500 кг/м3 может служить хорошим утеплителем для железобетонных, асбестоцементных, виброкирпичных и других слоистых стеновых панелей, а также для утепления чердачных перекрытий, камер холодильных установок и пр.

Из конструктивного газосиликата объемным весом от 900 до 1 200 кг/м3 можно изготовлять любые несущие изгибаемые элементы при условии защиты арматуры от коррозии специальными обмазками.

Газосиликат объемным весом от 600 до 800 кг/м3 представляет собой весьма эффективный материал для изготовления самонесущих панелей наружных стен (рис. 1).

Сейчас под Москвой в Красково строится пятиэтажный 80-квартирный жилой дом с наружными стенами из самонесущих газосиликатных панелей. (рис. 2). Все конструкции и детали для дома изготовляются на Опытном заводе РОСНИИМСа.

Применение газосиликата в жилищном строительстве дает большой экономический эффект. В качестве примера можно указать, что для второго климатического пояса СССР кирпичная стена толщиной 64 см вполне заменяется, стеной из газосиликата толщиной 25 см. При этом вес наружной стены снижается более чем в 5 раз, что, помимо резкого сокращения расхода материалов, дает значительную экономию труда и снижает транспортные расходы.

Использование извести для производства ячеистых бетонов позволяет экономить до 300 кг портландцемента на 1 м3 бетона при расходе извести в количестве около 200 кг на 1 м3.

Стоимость изделий из конструктивного газосиликата объемным весом 600—700 кг/мг по данным Росстромпроекта определяется в 100 руб. Применение теплоизоляционного газосиликата объемным весом от 300 до 500 кг/м3 в качестве утеплителя при изготовлении виброкирпнчных и других слоистых стеновых панелей также дает значительный экономический эффект, так как стоимость его намного ниже стоимости ряда других утеплителей (пеностекла, пенокералита).

Из приведенных данных видно, что газосиликат является эффективным конструктивным и теплоизоляционным материалом. Он должен найти широкое применение в строительстве.

Физические и механические возможности бетона высокой прочности недостижимы для традиционных материалов прошлого. Его использование позволяет создавать долговечные устойчивые конструкции при относительно небольшом весе.

Бетон высокой прочности

Растущие потребности строительства заставили модифицировать бетонные смеси.

повышенной надежностью;
возросшим размахом бетонных конструкций любой формы;
повышенной износостойкостью;
увеличенной грузоподъемностью;
устойчивостью к агрессивной среде;
долговечностью;
морозостойкостью.

Прочность на растяжение материала составляет 10% от прочности на сжатие. К преимуществам инновационного материала можно отнести и снижение на 30% его расхода по сравнению с существовавшим ранее. Использование цемента при этом уменьшилось до 450-600 кг/м³. Большинство высокопрочных бетонов являются водонепроницаемыми.

Сверхпрочный бетон (марка C 100/115 по европейским стандартам) не только выдерживает различные механические нагрузки. В его составе — высокотехнологичная смесь, позволяющая создавать конструкции любой геометрии.

Легкость укладки способствует уменьшению численности рабочих на стройке. Суперпрочный материал способен самоуплотняться, что в ходе строительства делает ненужными вибраторы.

Нормативно такая бетонная смесь не регламентирована. Однако в условиях лаборатории под воздействием тепла и давления достигнуто значение прочности на сжатие до 800 Н/мм (единица измерения момента силы).

Европейская классификация бетона

Европейский бетонный стандарт EN-206-1:2000 вводился с переходными периодами в зависимости от конкретики стран.

Сегодня применяется стандарт PN-EN-206+A1:2016-12. Классы прочности маркируются буквой С и цифрами: от C 8/10 до C 100/115.

Первое число указывает на характерную прочность материала на сжатие, выявленную на цилиндрах (например, в Великобритании, Франции). Второе — демонстрирует механопрочность, полученную с помощью кубических образцов (Польша, Германия).

Классификация строилась на основе сложившегося в странах Европы определения прочности материала на сжатие. В связи с тем, что PN-EN-206+A1:2016-12 — стандарт европейский, оба значения появляются в обозначении класса прочности.

Высокопрочный класс определяется как плотные бетоны с характерной прочностью выше C55. В Европе разработаны нормы для материалов класса прочности до C100.

Бетоны с легким заполнителем можно изготавливать как высокопрочные. Европейские нормы отводят им классы прочности от LC55 до LC80.

Европейский стандарт учитывает также степень воздействия, как связанного, так и не связанного с нагрузкой.

Классификация воздействий учитывает конкретику условий использования бетона, мер защиты, покрытий для металла и арматуры:

Стандарт регламентирует нормы для тяжелого, сверхтяжелого и легкого стройматериала, произведенного без воздухововлекающих и газообразующих заполнителей. Не учтены в классификации крупнопористый и жаростойкий материал и бетонная смесь плотностью менее 800 кг/м³.

Обязательность норм коснулась добавок, методов испытаний, производственного контроля и т.п. Таких направлений, связанных с бетоном, в классификации десятки.

Состав

Возрастающие требования строительной отрасли обусловили проведение модификации бетона. Основа процесса — оптимизация состава цементного теста, повышающая прочность материала.

стандартизированная добавка — микрокремнезем — побочный продукт производства кремния и ферросилиция;
пуццолановые премиксы: вулканический пепел, пемза, туф;
фракции клинкера, керамзита, шамота, шлака (с содержанием оксида кальция менее 40%).

воду с большой концентрацией хлорида натрия, а также других солей натрия, кальция и магния;
болотные, канализационные, сточные бытовые и промышленные воды.

Микрогранулы примесей в сотни раз меньше цементных. Они меняют свойства материала, заполняя пространство между его частицами, усиливают сцепление и увеличивают прочность бетона. Размер гранул в конкретике применения должен соответствовать ГОСТ. Инертный сыпучий агрегат составляет около 80% веса бетона и 70-75% его объема.

Кроме основных компонентов для создания высокопрочных бетонов применяются водные примеси (пластификация), разжижающие добавки, примеси для аэрации и ускорения затвердения.

Силикатный бетон относится к категории безцементных бетонных смесей автоклавного твердения, произведенных на основе известково-кремнеземистых вяжущих с добавлением различных минеральных наполнителей.

Главным вяжущим веществом выступают гидросиликаты кальция различной основности, которые появляются в процессе химического взаимодействия гидрата окиси кальция с кремнеземом, что содержится в кварцевом песке или дисперсной добавке. Данное взаимодействие активизируется при автоклавной обработке под большим давлением пара, которое обеспечивает сохранность воды в жидком материале при температуре выше +100 градусов.

Силикатные бетоны чаще всего готовят мелкозернистыми, беря в качестве наполнителя кварцево-полевошпатные либо просто кварцевые пески. По структуре материал может быть тяжелым плотным (на кварцевом песке) либо легким плотным (с мелким или крупным пористым наполнителем). Еще одна разновидность силикатных бетонов – поризованный материал (пеносиликат, газосиликат), который относят к категории ячеистых бетонов.

Материал сравнительно недорогой, актуален для применения в крупномасштабном жилом строительстве. В индивидуальном строительстве силикатные бетоны практически не применяют. Итоговое качество бетона должно соответствовать стандартам и нормам, регламентируемым ГОСТом 25214-82.

При выполнении теплоизоляции – подходит ячеистый силикатный бетон, показывает высокую эффективность, прост в монтаже.
В качестве наполнителя для конструкций жилищного, сельского, промышленного назначения.
Для выполнения внутренних стен, панелей перекрытий, лестничных пролетов, балок, прогонов, колонн, маршей, плит из карниза и т.д.
Как наполнитель для прессованного безасбестового шифера, в армировании железнодорожных силикатобетонных шпал.
При строительстве подземных шахт, автомобильных трасс.
В качестве заполнителя для опалубки фундамента ленточного типа, в производстве фундаментных блоков.
Также используют силикатный бетон в качестве наполнителя для блоков, черепицы, линейных стропильных систем, подвальных стен и т.д.

Сырьевые компоненты для силикатных бетонных смесей

Главное сырье, которое используется в производстве силикатного бетона – это известь. Для достижения нужных технических и эксплуатационных характеристик материала известь должна соответствовать определенным требованиям.

Равномерный обжиг материала.
Процесс гидратации должен проходить с умеренным выделением тепла, со средней интенсивностью.
Объем содержания периклаза (оксида магния) – меньше 5%.
Период гашения извести – максимум 20 минут.

Сланцевая или угольная зола.
Кремнеземистые наполнители – доменный шлак, тонко смолотый кварцевый песок, зола ТЭЦ.
Отходы производства керамзитовых наполнителей.

Самым распространенным наполнителем является кварцевый песок мелкой или средней фракции. В нем не должно быть крупных глинистых включений, которые способны понизить морозостойкость и прочность конечного продукта. По мере уменьшения фракции кварцевого песка повышаются прочностные свойства, способность бетона выдерживать циклы замораживания/оттаивания.

Оптимальный вариант состава кварцевого песка для производства силикатного бетона: не меньше 80% кремнезема, не больше 10% глинистых включений, до 0.5% примеси слюды.

Разновидности структур силикатных бетонов

Силикатные бетоны могут быть специальными и конструкционными. Внутри данных видов выделяют три основных типа материала: плотные тяжелые, легкие, ячеистые.

Плотные тяжелые бетоны

Данный тип силикатных бетонов производят с кремнеземистыми наполнителями, в зависимости от которых материал может быть мелко/крупнозернистым. Мелкозернистые смеси более популярны, для их создания выбирают кварцевые пески малой фракции. Плотность бетона составляет 1800-2200 кг/с3.

Основные преимущества данного типа силикатных бетонов – однородная структура при небольшой стоимости. Прочность материала зависит от процентного содержания мелкофракционного песка. Тяжелые бетоны данного типа востребованы в процессе изготовления колонн, панелей перекрытий, лестничных площадок и маршей, в создании железнодорожных шпал с армированием.

Легкие

Силикатные бетоны легкие производят с введением в состав пористых наполнителей – перлита, керамзита, пемзы, которые имеют форму гравия или щебня.

Ячеистые легкие

Эти бетоны также могут быть нескольких типов в зависимости от состава и метода производства. Выделяют пеносиликатные и газосиликатные бетоны. Пеносиликат производят из тонкоизмельченной известково-кремнеземистой смеси, которую смешивают со специальной пеной, а потом материал обрабатывают в автоклаве. Газосиликат делают с введением в состав известково-кремнеземистой смеси алюминиевой пудры. Материал более распространен в современном строительстве.

Основные характеристики

Силикатный бетон на вид – бесцветное вещество, где вяжущим элементом выступает смешанный с кремнеземистым материалом известняк. Компоненты вступают в химическую реакцию, образуется гидросиликат кальция, скрепляющий монолит с наполнителем. Свойства силикатного вещества во многом напоминают характеристики цемента, но существуют определенные отличия.

Водоотталкивающий состав – в большинстве случаев смесь пропитывают, карбонизируют, затем покрывают кремниевыми составами, которые отторгают влагу.
Стойкость к воздействию агрессивных внешних факторов.
Увеличенное число соединений оксида кальция (за счет шлаковых добавок).
Наличие в структуре материала искусственных пор, которые могут быть заполнены пеной, водой, газом.
Введение в состав алюминиевой пудры или перекиси водорода для получения газосиликата, пеносиликата.

Но в случае с применением силикатного бетона нужно помнить о риске развития коррозии. Процесс зависит от плотности вещества и условий эксплуатации.

При минимальном уходе, адекватных условиях арматура не корродирует, но точно разрушается при повышенном уровне влажности в помещении, отсутствии обработки металла антикоррозионными составами, при переменном климатическом режиме в здании.

Уровень водопоглощения зависит от способа уплотнения смеси, находится на уровне 10-18%. Значение можно снизить, обработав готовый монолит или блоки специальными водоотталкивающими кремниевыми веществами.
Морозостойкость – 50-100 циклов.
Высокий уровень звуко/теплоизоляции.
Высокая термостойкость, способность выдерживать резкие перепады температур.
Прочность – достаточно высокая, точный показатель зависит от марки и плотности.
Рабочий период – до 70 лет.
Сравнительно невысокая стоимость.

Нередко силикатный бетон применяют в качестве недорогого материала в возведении жилых зданий. Выполняется инвестирование в развитие отрасли из государственных программ. После затвердевания раствора внутри создается высокопрочный искусственный камень с хорошими свойствами прочности, морозостойкости.

Итоговое качество материала зависит от уровня в составе оксида кальция, который, в свою очередь, находится в зависимости от степени помола песка. Когда песок соединяется с известью, образуется оксид кальция, который придает смеси особые функции и укрепляет ее.

Особенности производства силикабетонных смесей

Силикатные бетоны в виде смесей и блоков создают промышленным способом. Но можно сделать смеси и своими руками. В этих случаях этапы производства разные, как и особенности.

Подготовка сырья – определение и выделение нужных фракций песка, обжим известняка при высокой температуре, дробление извести.
Мелкий помол сырья в шаровой мельнице.
Все компоненты смешиваются в бетоносмесителе до достижения однородности состава.
Формирование изделий из бетона.
Обработка в автоклаве при температуре до +200 градусов.
Понижение температуры в условиях автоклава либо отправка изделий на свежий воздух.

Изготовить силикатный бетон самостоятельно не трудно. В производстве могут использоваться такие вяжущие добавки: шлак (топливный, фосфорный, металлургический, известь), кремнезем/известь (из извести, мелкого кварцевого песка), белит/известь (белитовый шлак, песок, кремнезем, известь), зола/известь (измельченная известь, топливная зола).

Для создания бетона понадобятся такие составляющие: вяжущее вещество (можно выбрать одно из вышеперечисленных), наполнитель, специальные добавки (в зависимости от назначения, вида), вода. Компоненты смешивают по очереди и в нужных пропорциях, в четком соответствии с инструкцией.

Бетон имеет свойство поддерживать оптимальный микроклимат, способный поглощать лишнюю влагу при необходимости. Важно помнить и о том, что силикатные бетоны умеют накапливать тепло.

Силикатный бетон не считается универсальным материалом, но применяется в разных сферах. Благодаря простоте производства и применения смесь часто выбирают строители для выполнения разнообразных задач. Немаловажно и то, что данный вид бетонов предлагает идеальное соотношение цены и качества материала, способного прослужить десятки лет.

Одной из актуальнейших проблем в современном строительстве и технологии строительных детален и изделий является повышение их прочности при одновременном снижении веса.

На основании общего представления о негативном влиянии неоднородности материала на его прочность разработаны положения по получению цементного и силикатного камня бетона со структурой, приближающейся со етереорегулярной. К числу главных причин, вызывающих существенное ухудшение физико-технических свойств материалов, относится неоднородность внутри твердого тела на различных макро- и микроуровнях (дислокации, трещины, пористость), которая вызывает собственные задержанные деформации и напряжения, превышающие допустимые.

Одним из технологических приемов, уменьшающих неоднородность цементного камня (пористость, прочность сцепления между цементным камнем и заполнителем и др.), является обжатие бетона прессованием в процессе формования или на ранних стадиях твердення при тепловлажностной обработке. Например, путем виброформовання шлакобетона с последующим многократным прессованием получено увеличение прочности шлакобетона с 300 до 800— 1000 кгс/см2.

Ниже изложены результаты опытов по применению прессования для получения поризованного ячеистого бетона объемной массой 900—1000 кг/м3 на основе пористого заполнителя. Применение ограждающих конструкции из керамзитогазобетона объемной массой 900—1000 кг/м3 в сельском строительстве по сравнению с легким бетоном объемной массой 1100—1200 кг/м3 позволяет существенно снизить вес сельскохозяйственных зданий, транспортные расходы п затраты тепла в период эксплуатации.

При выполнении исследовании в качестве заполнителя применяли керамзитовый гравий Керченского завода фракции 20 мм, объемной массой в среднем 440 кг/м3 и пределом прочности при сжатии в цилиндре 28,7 кгс/см2. В качестве вяжущего использовали портландцемент марки 300 Амвросневского цементного комбината. При приготовлении керамзитобетона расход алюминиевой пудры ПАП-1 принимался не более 0,3—0,4 кг на 1 м3 бетона с вариацией изменения расхода цемента от 301 до 461 кг на 1 м3 бетона и расхода керамзитового гравия от 0,97 до 1,1 м3 на I м3 бет В качестве мелкого заполнителя кварцевый песок Краснолицского месторождения с модулем проводности 1,2 и содержанием глинистых до 3%. Исследовались различные значения давления прессования; от 3 до 2 кгс/см2, которое передавалось керамзнтогазобетонную смесь некоторого предварительного вспушваниня в течение 7—10 млн. Выдержка. каждом значении давления продолжалась в течение 1—3 мин.

Температура керамзитогазобетав смеси в процессе вспушивания и прессования составляла 36СС. Тепловлажная обработка осуществлялась в ср влажного пара по режиму; 1—1,5-1 подъем температуры до 90—95°С, 5

Это указывает на то, что при применении керамзитового гравия Керченского завода для получения бетона объемной массой около 1000 кг/м3 с использованием кварцевого песка желательно иметь минимальную раздвижку зерен керамзитового гравия. на рисунке видна поверхность скола бетонных образцов при сжатии. При прессовании в процессе вспучивания ячеистой массы с пористым заполнителем разрушение бетона происходит но поризованному цементному камню н заполнителю, в то время как без прессования разрушение керамзитогазобетона происходит в основном по поризованному цементному камню с огибанием более прочных зерен керамзитового гравия.

Можно предположить, что в результате формования ячеистобетонной смеси с применением давления имеет место одновременное увеличение прочности поризованного цементного камня и сцепления между цементным камнем н заполнителем, приводящие к увеличению прочности ячеистого бетона на основе пористого заполнителя по сравнению с непрессованиым керамзитогазобетоном.

Внедрение получениых результатов предполагается на заводе Стройдеталь треста Донецксельстрой путем установки на конвейерной линии по изготовлению изделий из поризованных и легких бетонов специальной передвижной установки с гидродомкратами, обеспечивающими общую величину нагрузки до 100 т и величину прессующего давления до 1 — 2 кгс/см2. Тепловлажностная обработка будет производиться в туннельных камерах с применением в качестве теплоносителя продуктов сгорания природного газа, что обеспечит сокращение расхода тепла п топлива по сравнению с влажным паром в 2—5 раз. Расход природного газа при этом составит 15—19 нм3 на 1 м3 бетона.

Предложенный способ по сравнению с существующими способами позволяет получить экономию портландцемента в среднем 80 кг на I м3 изделий объемной массой 1000—1100 кг/м3, то есть 1 р. 60 к. — 2 р., в результате более высоких значений коэффициента конструктивного качества и предела прочности при сжатии, отнесенного к удельному расходу цемента на 1 м3 изделия.

Для строительства домов в частном секторе сегодня активно используются более легкие материалы на фоне традиционного кирпича и деревянного массива. Для производства таких заготовок используется ячеистый бетон. Рассмотрим, чем он отличается от монолитных аналогов, как и из чего производится. Ознакомимся с разновидностями пористого стройматериала, техническими характеристиками. Читайте до конца, и Вы узнаете о готовых изделиях: как и где применяются, какие формы бывают.

Общая характеристика

Исходя из названия несложно понять что это такое ячеистый бетон. Материал имеет пористую структуру, отличается от монолита большим содержанием воздуха. Показатели могут достигать 85% от общего объема того или иного образца. Поэтому блочные изделия характеризуются малым весом и невысокой плотностью.

Производство материалов контролируется в соответствии с техническими требованиями, которые прописаны в ГОСТе 25485 от 2019 года (ранее был принят в 1989 году). Этот стандарт распространяется на ячеистые бетоны неавтоклавного производства. Для образцов автоклавного твердения был разработан и введен в действие в 2007 году ГОСТ 31359.

Классификация

По способу производства выделяются 2 типа пористого материала: пенобетон и газобетон. Первый в составе рабочего раствора содержит специальные вспенивающие вещества. Они предварительно отдельно подготавливаются, масса имеет жидкую консистенцию. Второй вариант предусматривается использование активных реагентов, которые в процессе химической реакции с цементом или иным вяжущим компонентом способствуют газообразованию.

Относительно производственной части имеется еще одно различие. Готовые блочные изделия могут набирать прочность и высыхать в естественных условиях (возможно использование оборудование для электрообогрева) либо в автоклавной печи. В этих установках обеспечивается нужное давление, заготовки подвергаются периодическому увлажнению. Первый способ твердения блочных изделий иначе называется гидратационным, второй – синтезным.

На то, что такое ячеистый бетон по его главным техническим характеристикам также влияние оказывает вяжущий компонент. По этому параметру выделяются 5 разновидностей основных материала

Зольный. Содержание золы в растворе достигает 50%.
Известковый. До половины всего объема состава занимает известь-кипелка. Еще порядка 15% – это гипс, цемент, шлак.
Смешанный. Здесь 15-50% приходится на цемент, возможно присутствие извести со шлаком.
Цементный. Минимальное количество цемента в составе составляет 50%.
Шлаковый. Шлак занимает не менее 50% от общего объема.

Еще один классификационный параметр определяет ячеистый бетон, что это по назначению. Здесь рассматривается плотность материала. До 600 кг/куб.м – блоки применяются в качестве вспомогательного материала при возведении стен с целью утепления и для строительства перегородок. До 900 кг/куб.м – теплоизоляционный вариант, который можно использовать для постройки несущих и ненагруженных конструкций. До 1200 кг/куб.м – конструкционный тип изделий отличается большей прочностью, поэтому применяется для возведения нагруженных стен высотой до 12 метров.

Технические характеристики

Выбирая изделия из ячеистого бетона нужно учитывать комплекс различных параметров. Относительно надежности это прочность, усадка и плотность. Материал должен соответствовать условиям эксплуатации в окружающей среде. А также важны изоляционные свойства. Рассмотрим каждый пункт детальнее.

Прочность и усадка

Прочность материала зависит от количества и размера ячеек. Также имеет значение технология производства изделий и состав. В таблице приведена сравнительная характеристика трех примеров, которые часто применяются в строительстве.

Технические параметры	Пеноблок	Газоблок	Газобетон на золе
Плотность или объемный вес (в кг/куб.м)	200-800	100-1600	600
Прочность на сжатие (в кг/кв.см)	25	7-60	35
Теплопроводности (в Вт/м*К)	0,12	0,1-0,33	0,1-0,33

Усадочный процесс ячеистого бетона – это результат давления на материал, которое направлен на изгиб. Для пенобетона характерен показатель в 3,5 мм/м. Газобетон имеет большую плотность, поэтому параметр в среднем составляет 0,5 мм/м. Стоит отметить, что пеноблочные стены из-за усадочной способности рекомендуется оштукатуривать спустя несколько месяцев. Тогда вероятность появления трещин на отделке будет сведена к минимальной.

Изоляционные свойства

Одним из главных критериев выбора пористых материалов является теплопроводность. Этот показатель в случае с ячеистым бетоном зависит от плотности образца и ситуации с относительной влажностью воздуха. Последнее обосновано способностью блоков впитывать влагу. В таблице представлены коэффициенты теплопроводности (в Вт/м*К) с учетом перечисленных факторов.

Относительная влажность (в %)	Плотность ячеистого бетона
Относительная влажность (в %)	400	500	600	700	800	900	1000	1200
0	0,1	0,12	0,14	0,16	0,18	0,21	0,23	0,34
5	0,14	0,16	0,19	0,2	0,23	0,25	0,28	0,39
10	0,19	0,21	0,24	0,25	0,27	0,3	0,33	0,44
15	0,23	0,25	0,29	0,31	0,32	0,34	0,37	0,49
20	0,27	0,29	0,33	0,35	0,37	0,39	0,42	0,54

Еще одно свойство характерное для материала – препятствовать прохождению шума сквозь конструкции. Это обоснован пористой структурой и высоким содержанием воздуха. В результате, как правило, для жилого пространства в доме дополнительная звукоизоляция не требуется.

Температурные показатели и влажность

Если сравнивать структуру пенобетона с газобетоном, то у первого наблюдается закрытоячеистая система. Такой материал обладает свойством в меньшей степени поглощать влагу. Относительно газоблочных изделий в среде строителей бытует такое название, как «пьющего» воду.

Следом за водопоглощением блоков из ячеистого бетона рассматривается морозостойкость. Минимальное количество циклов заморозки и оттаивания по действующим стандартам составляет 25 единиц. Этот показатель характерен, например, для газоблоков с плотностью 600 кг/куб.м. С тем же весом кубометра пенобетон выдерживает не менее 35 циклов. По заявлению производителей некоторые образцы могут иметь показатели F100-F150.

Что касается температурных условий эксплуатации ограничения для разных видов заметно отличаются. Например, пеномагнезит содержит в составе хлор в окиси магния. Такие образцы в условиях постепенного нагревания выдерживают без потери формы и качества до +190 градусов по Цельсию, далее снижаются прочностные показатели. При +340 градусах наблюдается процесс крошения. То же начинает происходить с пеногипсом всего при +65 градусах по Цельсию. Самым огнестойким считается образец, в состав которого входит зола из отходов металлургической промышленности.

Готовые изделия

Из ячеистых бетонов изготавливаются стеновые блоки, плиты и образцы чашеобразной формы. Первые имеют прямоугольное поперечное сечение и примерно равные по высоте и ширине. Для вторых характерна сравнительно небольшая толщина. Габариты каждого из вариантов соблюдаются компактные, так как пористые материалы отличаются хрупкостью и низкой прочностью.

При более детальном рассмотрении заготовки для строительства дома производителями представлены в более широком ассортименте. Все они имеют свое назначение:

малогабаритные стеновые блоки – конструкционный и конструкционно-теплоизоляционный материал применяется для возведения несущих конструкций высотой до 5 этажей (зависит от плотности и прочности);
стеновые панели – высокопористый газобетон используется в качестве утепляющей прослойки в несущих стенах;
габаритные плиты – без усиления высокопрочные образцы подходят для перегородок, в совокупности с армированием допустима укладка нагруженных конструкций;
U-образные блоки – узкоспециализированные заготовки для устройства лотковых перемычек;
конструкционные – могут быть использован для возведения плит перекрытия;
пенобетонный раствор – применяется для строительства монолитных конструкций, заливки полов и перекрытий.

Все изделия в той или иной степени хорошо поддаются распиловке и шлифованию. Для транспортировки и монтажа дополнительное грузоподъемное оборудование не требуется. Блоки ячеистого бетона газонасыщенного типа отличаются высокой точностью в геометрических параметрах. Пенобетон имеет погрешности, но легко поддается корректировке.

Видео описание

В этом видео продемонстрирован автоматизированный процесс производства газонасыщенного ячеистого бетона на примере кубанского завода:

В этом видео на примере конкретного дома продемонстрировано поведение автоклавного

Видео описание

газобетона спустя 5 лет, который не был дополнительно отделан каким-либо материалом:

Коротко о главном

Ячеистый бетон – это пористый материал с содержанием воздуха до 85% от общего объема.

В состав для получения необходимой структуры добавляются газообразующие вещества либо вспенивающий раствор.

Сушка заводских заготовок проводится либо в естественных условиях с возможным подогревом посредством электрического оборудования либо в автоклавных печах под давлением с периодическим увлажнением.

В составе могут содержаться в разной пропорции цемент, гипс, известь, шлак, зола отходов металлургической промышленности.

Пенобетон отличается от газонасыщенного аналога замкнутостью ячеек, поэтому он обладает меньшим водопоглощением и лучше справляется с морозами.

Газобетон имеет большую плотность, что отражается на минимальной усадке конструкций, поэтому дальнейшее оштукатуривание стен можно проводить сразу после высыхания кладочного раствора.

Из ячеистого бетона производители предлагают на выбор конструкционные, конструкционно-теплоизоляционные и теплоизоляционные блоки, чашеобразные блоки, стеновые панели и относительно большие плиты.

Для материала характерна небольшая прочность и хрупкость, малый вес.

Блочные изделия легко поддаются распиловке и шлифованию, для транспортировки не требуется дополнительное оборудование.

Читайте также: