Крупнопористый легкий бетон изготавливают

Обновлено: 08.05.2024

Крупнопористый бетон – смесь заполнителя и вяжущего компонента, затворенная водой. Отличие этой смеси от традиционной – отсутствие мелкого заполнителя. Крупный компонент – плотный или пористый – обычно однофракционный, вяжущее – цемент или портландцемент.

Смесь на плотном заполнителе используется для возведения монолитных или крупноблочных стен, на пористом – в качестве конструкционно-теплоизоляционного или теплоизоляционного материала в многослойных стенах.

После затвердевания смеси остаются крупные поры, поскольку межзерновое пространство не полностью заполняется цементным раствором.

Области применения

Крупнопористые бетоны используют:

при строительстве жилых и общественных зданий высотой 1-4 этажа;
для сооружения каркасов зданий, возведения несущих стен строений производственного назначения, испытывающих невысокие нагрузки;
при производстве крупных блоков, используемых для строительства зданий высотой более четырех этажей (крупнопористые бетоны высоких марок).

Отличительная особенность таких строений – высокая продуваемость, поэтому бетонные стены должны оштукатуриваться с двух сторон.

Характеристики крупнопористого керамзитобетона

В строительстве популярен легкий крупнопористый керамзитобетон. Иначе его называют «капсулированным», благодаря тому, что гранулы керамзита обволакиваются цементным раствором, образующим при затвердевании капсулу. Капсулированный строительный материал, используемый в монолитном и блочном строительстве, обладает особенными характеристиками. Среди них:

Высокий коэффициент паропроницаемости, в 4-6 раз превышающий аналогичный показатель железобетона.
Низкая водопроницаемость. По этому показателю капсулированный керамзитобетон превосходит все другие виды легких бетонов. Поэтому материал востребован для возведения стен и перегородок строений с высокой влажностью – бань, саун, овощехранилищ.
Высокая воздухопроницаемость. Это самый «дышащий» материал среди легких бетонов.
Прекрасные тепло- и звукоизоляционные характеристики.

Этот строительный материал, как и любой другой, обладает определенными недостатками, поэтому существует ряд ограничений при его использовании в строительстве.

Капсулированный керамзитобетон – хрупкий материал, поэтому его применяют только в малоэтажном бескаркасном строительстве.
Низкое водопоглощение и крупные размеры гранул требуют использования специальных штукатурных составов. В них добавляют модификаторы, улучшающие сцепление между штукатуркой и основой.
На ограждающие конструкции из капсулированного крупнопористого керамзитобетона тяжелые предметы можно навешивать только при использовании специализированного крепежа.

Особенности изготовления крупнопористого легкого бетона на керамзитовых гранулах

Изготовление этого строительного материала, как и других смесей на пористых заполнителях, – достаточно сложный процесс из-за отсутствия четкой рецептуры. Примерный состав:

1 м 3 керамзитобетона;
120 кг цемента марки М500;
вода питьевого качества или проверенная в лаборатории – ее количества должно быть достаточно, чтобы цементное молоко обволакивало гранулы, но не стекало с них;
рекомендуемые добавки – клей ПВА и жидкое стекло, эти компоненты добавляются по 4 л на 1 м 3 керамзитовых гранул (также добавляется жидкое мыло – 2 л на 1 м 3 керамзитовых гранул).

Клей ПВА, жидкое стекло и мыло выполняют функцию дешевых пластификаторов. Их характеристик достаточно при ведении частного строительства. В массовом строительстве используют специализированные добавки – эфир стирол-акриловый или бутадиен-стирол.

Для изготовления крупнопористого бетона используют специальные центробежные смесители-капсуляторы или бетономешалки со специальными лопастями. Обычная бетономешалка из-за малого удельного веса материала не применяется.

Строитель с 20-летним стажем
Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

К плотным относятся бетоны, в которых пространство межу зернами мелкофракционного или мелкого и крупного заполнителей заполнено вяжущим и порами воздуха или газа в установленном количестве. Такие смеси изготавливают с цементным или силикатным вяжущим и непористыми заполнителями.

Плотные силикатные бетоны

При изготовлении строительных материалов этой группы используют:

Вяжущее. Известь и в качестве дополнительного компонента измельченный кварцевый песок.
Тонкодисперсный компонент из измельченных кремнеземов.
Песок (обычно кварцевый) или другие заполнители.
Часто применяемые добавки – гипс и сульфидно-спиртовую барду.
Воду.

Из силикатного бетона чаще всего изготавливают блоки и панели формованием с последующей автоклавной обработкой.

Основные области их применения:

сооружение ограждающих конструкций помещений, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности;
строительство наружных стен подвалов и цоколей;
устройство карнизов;
строительство конструкций, которые в процессе эксплуатации подвергаются интенсивным атмосферным воздействиям.

Силикатные бетоны несколько уступают цементным материалам по прочности. Также их недостаток – низкая морозостойкость, составляющая в среднем F50. Для повышения прочности и морозостойкости в состав плотных силикатных бетонов добавляют портландцемент.

Особенности производства плотного силикатного бетона

Смеси с силикатными вяжущими изготавливаются по двум схемам:

«Кипелочная». Предварительное гашение не применяется. Основные операции процесса –измельчение известково-песчаного вяжущего, смешивание всех компонентов, формование, обработка в автоклаве.
«Гидратная». Процесс гашения осуществляют перед изготовлением бетонной смеси.

Отсутствие крупнофракционного заполнителя требует интенсивного вибрирования сформованного изделия на вибростоле с дополнительным грузом. Уплотнение на вибростоле обеспечивает более качественный результат, по сравнению с вибротрамбованием. Следующая операция – автоклавная тепловлажностная обработка при давлении до 12 атмосфер.

Плотные бетоны на цементном вяжущем

Эта группа бетонов наиболее распространена в индивидуальном и массовом жилищном строительстве. В состав этих материалов входят:

Вяжущее. В стандартном варианте это портландцемент марок М400 и М500.
Крупный заполнитель – щебень гранитный, гравийный, известняковый.
Мелкий заполнитель – песок для строительных работ.
Добавки – пластифицирующие, регулирующие скорость затвердевания, повышающие влагонепроницаемость и морозостойкость готового продукта. При необходимости – красящие пигменты.
Вода. Питьевого качества или проверенная на наличие примесей.

В рядовом строительстве чаще всего используются плотные тяжелые смеси – для монолитной заливки фундаментов и стен, изготовления стеновых и фундаментных блоков, заливки бетонных полов. К тяжелым относятся бетоны плотностью 1600-2500 кг/м 3 .

Наибольшую плотность имеют особо тяжелые бетоны – более 2500 кг/м 3 . Такая высокая плотность достигается введением в состав утяжеляющих компонентов, например стальной стружки.

Такие материалы востребованы в крупномасштабном промышленном строительстве, для сооружения объектов с высокими защитными характеристиками – бункеров, хранилищ, помещений, непроницаемых для ионизирующего излучения. Особо тяжелые бетоны используются при строительстве атомных электростанций.

Строитель с 20-летним стажем
Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Легкие бетоны – строительные материалы плотностью до 2000 кг/м 3 , изготовление которых регламентируется ГОСТом 25820-2014.

Востребованы в частном и многоэтажном строительстве, благодаря сочетанию высоких теплоизоляционных характеристик и сниженной плотности.

При их производстве используют вяжущее (портландцемент, шлакопортландцемент, известь), песок, воду и крупнопористые неорганические или органические заполнители. К легким относятся также ячеистые материалы – пено- и газобетоны. Состав таких стройматериалов не регламентируется на уровне государственных стандартов, имеются только рекомендации. Производители самостоятельно определяют процентное соотношение компонентов.

Виды легких бетонов по назначению

По назначению (в соответствии с ГОСТом) эти материалы разделяют на:

теплоизоляционные – плотность не превышает 500 кг/м 3 ;
конструкционно-теплоизоляционные – 500-1400 кг/м 3 ;
конструкционные – 1400-1800 кг/м 3 .

Основные характеристики легких бетонов

Вид	Плотность, не более кг/м 3	Марка	Морозостойкость	Коэффициент теплопроводности, Вт/м*°C
Теплоизоляционный	800	10, 15, 25, 35	Не нормируемая	0,29
Конструкционно-теплоизоляционный	1400	35, 50, 75, 100	10-35	0,64
Конструкционный	1800	150, 200, 250, 300, 400	25-200	Не нормируемый

Виды легких бетонов по структуре

Структура этого популярного материала определяется используемыми компонентами и способом изготовления.

Поризованные

Ячеистые, или поризованные, бетоны представляют собой материалы, в состав которых входят:

вяжущее – портландцемент, известь;
песок (в некоторых марках его нет);
добавки, образующие пену (пенобетон) или провоцирующие газообразование (газобетон);
вода.

Крупный заполнитель в таком материале отсутствует. Газосиликаты и пеносиликаты – стройматериалы, в которых функцию вяжущего полностью или в большей части выполняет известь.

Ячеистый бетон. Сочетает низкую плотность с хорошими тепло- и звукоизоляционными характеристиками. Закрытая структура пор обеспечивает низкую влагопроницаемость материала.

Крупнопористые

В таких смесях используется крупный пористый заполнитель, вяжущее и вода. Песок отсутствует. Количество воздушных пустот достигает 25%. Крупнопористые смеси на легких пористых компонентах изготавливают в бетоносмесителях принудительного действия.

Плотные

Это обычные легкие бетоны, которые отличаются от тяжелых видом крупного заполнителя, в качестве которого используются легкие пористые компоненты. Большинство зазоров между частицами крупного заполнителя заполнено песком и вяжущим. В такой смеси процентное содержание воздушных полостей небольшое – до 6%. По происхождению делят два типа по крупному заполнителю:

Природные. Компоненты получают из природных пористых материалов – пемзы, известняка, лавы, вулканического туфа, древесины.
Искусственные. Их производят из отходов техпроцессов (шлаков) или изготавливают различными способами из природных компонентов (вермикулит, керамзит, перлит).

Арболит, или деревобетон. Имеет прекрасную адгезию с цементно-песчаными и известняковыми составами, что значительно облегчает отделочные работы.

Керамзитобетон. Пористый стройматериал, востребованный в блочном и монолитном строительстве. Крупный заполнитель – гранулированная вспененная обожженная глина.

Преимущества легких бетонов

Популярность этих стройматериалов объясняется комплексом преимуществ:

Невысокая средняя плотность и хорошая теплопроводность.
Морозостойкость до F300.
Удобный монтаж блоков, благодаря их крупному размеру и небольшому весу.
Широкий ассортимент. Позволяет выбрать материал, оптимально соответствующий условиям эксплуатации.
Высокая огнестойкость. Керамзитобетон сохраняет рабочие характеристики до +900°C, шлакопемзобетон – до +1000°C. Обычный тяжелый бетон на щебне выдерживает температуры до +400°C.

Строитель с 20-летним стажем
Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Легкие бетоны – группа бетонов, обладающих объёмным весом в пределах от 800 до 1800 кг/м 3 , согласно ГОСТу 25192-2012, – это свойство и определило название стройматериала. Материал бетон обрел широкую популярность в строительной области благодаря своим уникальным характеристикам. Он имеет низкую теплопроводность, а структура облегченного бетона полностью исключает применение тяжелых компонентов размером более 40 мм.

Разделяют два назначения бетона:

обычное – используется в классическом строительстве зданий и сооружений (общественные и частные постройки);
специальное – возведение конструкции с особыми свойствами, например, высокая степень звукоизоляции, радиоактивная стойкость.

Виды и классификация

Существует несколько разновидностей легкого бетона в зависимости от наполнителей.

По структуре материала:

обыкновенный – наполнитель мелкой фракции смешивается с песком и цементом, получаются пустоты внутри изделия, которые занимают всего 5-6% от общего объема. Такой бетон легок, прочен и обладает неплохими теплоизоляционными данными;
крупнопористый – в этом случае крупный наполнитель соединяется непосредственно с цементом без подмешивания песка;
ячеистый – для создания внутри тела бетона применяют специальные пенообразователи. Таким образом создают изделие с множеством замкнутых пор. Материал негорючий, с высокими термоизоляционными характеристиками. Бетон широко используется для ограждающих и наружных конструкций зданий.

По составу – в замес включены различные наименования наполнителя:

газобетон, в котором есть примесь алюминиевой пыли или другого газообразователя;
пенобетон – используется любой пенообразователь. Материал получается высокого качества, обладает хорошими теплоизоляционными характеристиками и морозостойкостью;
керамзитобетон, основной компонент – керамзит. Такой бетон легкий, не просаживается;
силикатный – главный элемент известняк с кремнеземистыми примесями;
опилкобетон – из названия понятно, что добавляется древесная стружка;
полистиролбетон – легкий материал, в состав которого входит полистирольная крошка.

Все виды легкого бетона участвуют в строительном процессе.

Рис. 1 – Классификация легких бетонов

Состав

Наполнителем в легком бетоне служит щебень, доломит, известняк и другие компоненты.

Рис. 2 – Таблица классов и марок для легких бетонов

Количество воздуха в смеси крайне мало и не превышает 6-ти процентов от общего объема изделия. Существует так называемый беспесчаный (крупно- или высокопористый) бетон. В его структуру входят крупные фракции наполнителя. Особенностью этого вида легкого бетона является присутствие воздушных пустот между зернами заполнителя.

Еще одной разновидностью легких бетонов является поризованный вид, изготовленный на основе порообразователя с наполнителем. В теле материала присутствуют ячейки, что является фактором снижения плотности изделия.

Технология производства

Для изготовления легкого бетона не требуются специфические познания и определенный опыт работы с таким материалом. Поэтому сделать его в бытовых условиях не представляет большого труда. Все, что нужно приготовить, это классический состав: вода, песок, заполнитель, цемент. Привычными пропорциями считается соотношение: В (вода) – 0,5, П (песок) – 2, З (заполнитель) – 4, Ц (цемент) – 1.

Таблица 1 – Соотношение пропорций конструктивных элементов в зависимости от марки цемента

Марка	Соотношение (В:П:З:Ц)*	В каких целях используется
150	1:3,5:5,7:0,5	дорожки на улице, полы в доме
200	1:2,8:4,8:0,5	фундаменты под гаражи, бани, хозпостройки
300	1:1,9:3,7:0,5	стены зданий, ленточные фундаменты
400	1:1,2:2,7:0,5	самый прочный, используется для любых целей

*Используется портландцемент, эквивалентный марке бетона

Инструменты, использующие в работе:

бетономешалка для замеса смеси;
специальный вибростол (для керамзитобетона);
установка для изготовления пенобетона;
блочные формы (для шлакоблоков, кирпича, пеноблоков).

Существует 2 способа изготовления легкого бетона:

Естественный способ

сделать замес раствора вручную или с использованием бетономешалки;
подготовить соответствующие формы (опалубку);
залить готовую смесь;
выдержать ее в течение 2,5 часов: чем выше марка бетона, тем меньше времени требуется на схватывание;
извлечь готовое изделие, разобрав опалубку;
просушить материал, на это отводится 25-30 дней.

Автоклавный способ

В качестве базового материала применяют кварцевый песок, портландцемент и известь. Для изготовления газобетона берется алюминиевая пыль.

Составляющие смеси поместить в автоклав, где компоненты выдерживаются под воздействием высокой температуры.

Под воздействием температуры смесь увеличивается до 80-ти процентов, приобретая легкость, прочность и высокую теплоизоляцию.

Тепловлажностные пропарочные камеры

Основан на выдерживании смеси в специальных емкостях под влиянием пара. Такой легкий бетон значительно лучше, его характеристики выше изделий, полученных первыми двумя методами, однако процесс отличается дорогим производством. Ускоренное твердение происходит за счет обработки изделия паром.

Этапы тепловлажностного воздействия на смесь:

начальный нагрев, который длится от 2 до 5 часов;
плавное повышение температуры на 30°C в час (продолжительность составляет 2-3 часа);
поддержание на постоянном уровне 80°C (от 3 до 5 часов);
охлаждение – длится до 3-х часов.

Свойства и характеристики

Все виды легкого бетона независимо от типа наполнителя имеют одинаковые свойства:

Она зависит от двух показателей: пористости и степени сухости наполнителя. Чем выше объемная влажность бетона, тем тепловые характеристики хуже.

Прочностные показатели готового изделия напрямую зависят от типа наполнителя.

Если в смесь добавить больше цемента, то материал в итоге станет прочным, однако его теплопроводность значительно уменьшится.

При использовании портландцемента в качестве вяжущего вещества можно получить большую морозостойкость бетона. А морозостойкие заполнители – это керамзит, пемза и аглопорит.

Основные параметры бетонов приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Характеристики легкого бетона

Характеристики	Значение
Прочность	до 70 МПа
Теплопроводность	0,07-0,7 Вт/(м·°С)
Водонепроницаемость	от W0,2 до W1,2
Плотность	от Д200 до Д2000
Морозостойкость	F25-F100
Гигроскопичность	до 25%

Положительные стороны легкого бетона:

высокая степень теплоизоляции;
малый вес;
несложная обработка;
выносливость к нагрузкам, колебанию температуры.

дополнительные расходы на армирование конструкции;
склонность к трещинообразованию в первое время эксплуатации (обычно при усадке фундамента);
в условиях повышенной влажности требуется устройство гидроизоляции;
слабо удерживает крепления, если сила направлена горизонтально, вырывая крепеж из материала;
необходимость дополнительной обработки поверхности (грунтовка, штукатурка) при внутренней отделке помещений;
недостаточная шумоизоляция.

Области и особенности применения

Легкие бетоны широко используются для строительства небольших конструкций, внутренних перегородок, теплоизоляции поверхности стен, огнезащиты, возведения монолитных сооружений. Кроме того, облегченный материал применяется в декорировании, реставрации поврежденных участков архитектурных объектов.

Итак, облегченный бетон имеет широкий ассортимент и используется в различных областях. Благодаря своим эксплуатационным характеристикам материал хорошо зарекомендовал себя в строительной сфере. Этот легкий и прочный стройматериал несложно изготовить в домашних условиях.

Иногда в строительстве необходимо использование легкой по весу строительной смеси. Например, когда требуется залить деревянный пол. Тогда мастера используют облегчённый бетон на пористом наполнителе. Но что же представляет собой новая технология крепкого материала?

Характеристика облегченных бетонов

Легкий бетон – это вид смеси, плотность которой в сухом виде колеблется от 200 до 2000 килограмм на кубический метр. В свою очередь стоит отметить, что у традиционного бетона плотность равна 2500 кг/м3.

Основные преимущества облегчённого бетона:

Небольшой вес. Благодаря этому качеству строители во многом экономят. Погрузка и перевозка осуществляется без всяких осложнений, не требуется укрепление фундамента, его легко поднять на нужную высоту без использования техники.
Высокая теплоизоляция. 40% материла – это поры, поэтому тепло не может пройти сквозь стену.
Хорошая звукоизоляция. Материал не пропускает посторонние шумы.
Нетрудоемкий монтаж. Работать с легким бетоном несложно: такие блоки без труда можно распилить с помощью ручной пилы.
Устойчивость к перепадам температур. Материалу не страшны сильные заморозки.
Универсальность. Легкие бетоны подходят как для наружных, так и для внутренних работ.
Долговечность. Постройка прослужит несколько десятилетий.

Но у облегчённого бетона имеются не только преимущества, но и недостатки. Они заключаются в следующем:

Более низкий уровень прочности. Примеси, содержащиеся в легком бетоне, обладают характеристиками, не устойчивыми к механическому воздействию.
Влага – главный враг многих облегченных бетонов. Поры материала впитывают влагу, из-за чего происходит разрушение. Правда, производители уже придумали новые смеси, которые более устройствы к воздействию осадков.

Классификация и разновидности облегчённого бетона

Данный материал разделяется на типы по разным показателям. По своей структуре они делятся на:

Обычные. Состоят из воды, вяжущего вещества и наполнителя. Воздушное пространство в таком бетоне занимает всего 6% от общей массы.
Крупнопористые беспесчаный. Такая смесь заполнена воздухом на 25 процентов.
Ячеистые. Самый пористый материал, воздух в котором занимает аж 85% от всего объема.

В качестве заполнителя могут выступать перлитобетон, шлакопемзобетон, вермикулитобетон и др. Вяжущий компонент – это шлак, гипс, цемент, известняк или полимеры.

Способы производства своими руками

Замешивание цементного раствора

Изготовить облегченный бетон можно своими руками. Для самостоятельного производства лучше всего подходят керамзитобетонные блоки или растворы с шариками пенопласта или вспененным перлитом. Но обязательно наличие пеногенератора. К тому же, опытные строители говорят, что рецепт должен быть подобран правильно, иначе ничего хорошего из данной затеи не выйдет.

Чтобы облегчить бетон, нужно добавить в смесь такой материал, который обогатит его воздухом. Для достижения этой цели заполнитель можно заменить гранулированным шлаком, пемзой, перлитом или вермикулитом, опилками, шелухой риса и т.д.

Либо можно ввести газы. Этого добиваются с помощью добавок-реагентов, которые в смеси выделяют водород или кислород. В домашних условиях в качестве такой добавки используют сосновую канифоль, столярный костный клей или каустическую соду.

Для изготовления облегченного бетона в домашних условиях можно воспользоваться готовым рецептом. Понадобятся следующие ингредиенты:

230-240 кг цемента;
90-105 л воды;
440-460 гр. полипропиленовой фибры;
85-90 кг мелкого песка;
40 кг гранулированного пеностекла диаметром 4-8 мм;
130 кг гранулированного пеностекла диаметром до 4 мм;
0,5 литра суперпластификатора «Глениум».

Все ингредиенты следует смешивать в бетономешалке. Суперпластификатор добавляется в воду. Объем составляющих можно менять в зависимости от ожидаемого результата. В рецепте количество составляющих рассчитано для изготовления бетона плотностью 700 кг/м 3 .

Затвердевание бетона происходит естественным путём. Обычно требуется не больше двух недель времени. Если процесс нужно ускорить, то необходимо использовать специализированное оборудование.

Области применения

По назначению легкий бетон подразделяется на:

Теплоизоляционный, который используется в качестве утеплителя или для создания специальных теплоизоляционных строений. Плотность таких составов равна 200-500 кг/м 3 .
Конструкционный, который применяют для возведения стен и других сооружений. Его объемная масса равна 1500-1800 кг/м 3 .
Конструкционно-теплоизоляционный, который подходит как для внутренних, так и внешних работ. Его плотность равна 600-1400 кг/м 3 .

Облегченный бетон в строительстве имеет широкое применение. Самый легкий материал, плотность которого не превышает 1200 кг/м 3 , применяется:

в укладке дорог;
в монтаже мостовых свай;
при реставрации тоннелей;
в изготовлении стен и стеновых панелей;
для перекрытия полов.

В последнее время облегченные бетоны очень популярны в строительстве частных домов. Этот материал прост в монтаже, недорогой и экономичный. Кроме того, всегда есть возможность изготовления легкого бетона своими руками. Процесс строительства с этим материалом очень прост и под силу даже новичку.

Строительство – это трудоемкий и дорогой процесс. Поэтому производители придумывают все новые материалы, которые позволят при небольшом бюджете и в короткие сроки построить нужное сооружение. Облегченный бетон – это именно тот материал, который существенно упрощает задачу строителей.

Читайте также: