Технология производства газобетона автоклавного твердения

Обновлено: 24.04.2024

В последнее время в связи с ростом популярности строительных блоков из ячеистых бетонов часто возникает вопрос: в чем отличие автоклавного газобетона от неавтоклавных материалов (пенобетона и неавтоклавного газобетона)? Постараемся ответить на данный вопрос в этой статье.

Распространены несколько терминов, обозначающих строительные материалы из ячеистого бетона – газобетон, пенобетон, кроме того есть такие характеристики, как автоклавный и неавтоклавный. Разберемся в определениях. Ячеистый бетон – это общее наименование всех легких бетонов, которые характеризуются наличием множества пор (ячеек) в своей структуре, которые придают улучшенные физико-механические свойства материалу.

По способу порообразования ячеистые бетоны делятся на пенобетоны и газобетоны. Как следует из названия, в одном материале для создания ячеистой структуры применяется химическая пена, а в другом газ.

Пенобетон – застывший в поризованном состоянии цементно-песчаный раствор. Ячеистая структура в нем формируется за счет введения и «взбивания» химических пенообразователей. Как правило, цех по производству пенобетона («заводом» назвать эту фабрику крайне сложно), небольшой по площади с преобладанием ручного труда и неквалифицированного персонала. Объем производства крайне мал, оборачиваемость средств низкая, поэтому экономить в таком производстве приходится буквально на всем, что явно не способствует повышению качества готового продукта.

Насыщения бетона газом, выделяющимся при реакции извести и алюминиевой пасты – процесс достаточно сложный и требующий тщательного контроля за дозировкой этих компонентов. Обеспечить это возможно только на крупных заводах с качественным автоматизированным оборудованием, и еще недавно термин «газобетон» уже по умолчанию означал наличие автоклавной обработки. Так постепенно в сознании потребителя сформировалось устойчивое и вполне объективное мнение: пенобетон – это дешево и с посредственными характеристиками; газобетон – немного дороже, но значительно лучше качество и стабильные свойства.

В конкурентной борьбе за покупателя, производители пенобетона вместо снижения цены или улучшения качества своих изделий, решили просто уйти от полностью дискредитированного термина «пенобетон», заменив его более благозвучным – НЕавтоклавный газобетон. В сути своей материал не изменился, теперь в ту же химическую пену добавляется немного газообразователя, затем все также разливается в опалубку и раствор набирает прочность под открытым небом. Для конечного потребителя, кроме увеличения цены продукта, это переименование ничего не несет.

Что такое автоклавирование и для чего оно нужно?

Автоклавная обработка – пропаривание в металлических капсулах (автоклавах) при высоком давлении (12 атм.) и высокой температуре (191 о С) – позволяет получить материал с такими свойствами, какие невозможно получить в обычных условиях. Автоклавирование газобетона производится не только для того, чтобы ускорить процесс твердения смеси. Основной смысл состоит в том, что в автоклаве в структуре газобетона происходят изменения на молекулярном уровне, и образуется новый минерал с уникальными эксплуатационными характеристиками — тоберморит. Поэтому автоклавный газобетон – это искусственно синтезированный камень, а неавтоклавные бетоны – фактически застывший в поризованном состоянии цементно-песчаный раствор.

Автоклавный газобетон и неавтоклавные материалы принципиально различаются по целому ряду параметров, начиная от состава и заканчивая физико-техническими и эксплуатационными характеристиками. А если быть точнее, автоклавный газобетон превосходит их по всем показателям.

Рассмотрим основные показатели:

1. Стабильность качества автоклавного газобетона

Автоклавный газобетон изготавливается только на крупном производстве и на стройплощадку попадает в виде готовых блоков. Производство автоклавного газобетона в кустарных условиях невозможно, так как при изготовлении необходимо контролировать одновременно несколько десятков процессов и параметров. Современные заводы автоклавного газобетона имеют высокую степень автоматизации (около 95%) и практически исключают влияние человеческого фактора на производственный процесс.

Автоклавный газобетон производится согласно современному ГОСТу 2007 года, что подтверждается протоколами испытаний, продукция имеет сертификат качества, и клиент может быть уверен в надлежащем качестве.

Для производства пенобетона и неавтоклавного газобетона не требуется большого завода и огромных капиталовложений, что обеспечивает низкий порог входа в этот бизнес. На практике это означает, что имея небольшую бетонно-растворную установку, опалубку и пару низкоквалифицированных рабочих, можно организовать кустарное производство с нестабильными показателями качества, гордо назвав это заводом или фабрикой по производству стройматериалов. Обеспечить в таких условиях стабильность характеристик продукта практически невозможно, поскольку дозирование компонентов производится вручную и, как правило «на глаз», а старый ГОСТ, которому уже больше четверти века, допускает производство таких изделий.

2. Прочность

Ячеистые бетоны изготавливают различной плотности: от 400 до 800 кг/м3 классом прочности на сжатие от В1,5 до В7,5. Самыми ходовыми являются плотности D500 и D600, при этом автоклавный газобетон на этих плотностях имеет класс по прочности на сжатие B2,5 и B3,5 соответственно.

Неавтоклавные же материалы значительно проигрывают автоклавному газобетону по физическим свойствам и прочности при одинаковой плотности. Например, при плотности D600 они имеют прочность на сжатие в два раза ниже, чем у автоклавного газобетона! Кроме того, производители неавтоклавных материалов просто не могут выпускать строительные блоки с плотностью ниже D600, т.к. эти блоки не имеют прочности вообще, а применять их в строительстве недопустимо.

3. Возможность крепления

Автоклавирование значительно повышает прочностные характеристики газобетона. В основание из автоклавного газобетона можно закрепить не только шкафы и полки, но и бойлеры, кондиционеры, вентилируемые фасады. Причем навесные фасады могут быть как из легкого композита так и из тяжелого керамогранита. Для этого применяются анкера с полиамидными распираемыми элементами. Например, один анкер 10х100 выдерживает нагрузку на вырыв по оси до 700кг, что вполне сравнимо с показателями полнотелого кирпича или тяжелого бетона.

Говорить о креплении в пенобетон или НЕавтоклавный газобетон просто не приходится. Гвоздь или шуруп просто вдавливается в стену руками, поэтому применение обычного механического крепежа здесь невозможно. Можно использовать для крепления НЕтяжелых предметов, например, зеркал или крючков для одежды, дорогостоящий двухкомпонентный химический анкер, что дает хоть какую-то иллюзию надежности. Но при навешивании на стену кухонного гарнитура даже использование «химии» не поможет, т.к. под весом шкафа с посудой произойдет разрушение неавтоклавного материала в месте крепления и из стены просто выпадет кусок блока.

4. Однородность

При производстве автоклавного газобетона газообразование происходит одновременно во всем объеме материала. Параллельно с газообразованием происходит отверждение. По мере роста массива на опалубку от закрепленных на ней специальных вибраторов периодически подается импульс, который «встряхивает» массив, выгоняя из него крупные пузыри газа и исключая наличие раковин и воздушных мешков в готовых блоках. В результате поры одного размера и равномерно распределены по всему объему материала. Строительные блоки из автоклавного газобетона получают в результате разрезания большого массива, что гарантирует идеальное и одинаковое качество всех блоков.

Неавтоклавный газобетон и пенобетон получают введением в бетонную массу пены, газообразователей и перемешивая ее. В итоге часто случается, что пузырьки, как более легкие компоненты смеси, всплывают вверх, а более тяжелые наполнители оседают вниз. Получается неравномерное распределение пор в блоке, и за счет этого нет возможности добиться единых характеристик на разных блоках. Технология производства неавтоклавного газобетона исключает возможность встряхивания массива, поэтому наличие пузырей диаметром 50-70 мм – обычное дело. В таком материале часто возникают более холодные участки стены с выпадением конденсата на поверхности, а также трещины – в местах ослабления кладки крупными пузырями воздуха.

5. Усадка при высыхании

Набор прочности неавтоклавным ячеистым бетоном сопровождается значительной его усадкой, которая, в свою очередь, приводит к растрескиванию готовой кладки. Очень часто приходится видеть, как на недавно построенном и отделанном здании появляются множественные трещины, отслаивается отделочный слой, отваливается штукатурка. Эти процессы могут протекать в течение нескольких лет – того самого периода, пока идет «набор прочности».

Более того, трещинами испещрены блоки еще до того, как они уложены в кладку. Избавиться от усадки и трещин можно только автоклавированием, но в условиях кустарного производства это невозможно. Поэтому продавцы пенобетона и неавтоклавного газобетона идут на маркетинговые уловки, добавляя фибру (бумагу, пропитанную раствором серной кислоты и роданидом кальция) и называя это «армированным пенобетоном», устойчивым к растрескиванию. Для конечного потребителя, опять же кроме увеличения стоимости, фибра ничего не дает, ведь любой человек, даже не связанный со строительной индустрией, понимает, что если добавить бумагу в бетон, то никаких чудодейственных свойств, обещанных продавцами пенобетона, у материала не появится.

Нужно отметить, что чем легче (а как следствие, и теплее) материал, тем больше усадка. Опыт строительства показывает, что стены из неавтоклавных ячеистых бетонов нельзя просто зашпаклевать и покрасить – внутри их приходится закрывать гипсокартоном, а для внешней отделки применять навесные фасады с креплением в перекрытие или кирпич.

Автоклавный газобетон полностью набрал прочность уже в процессе производства и автоклавирования, поэтому усадочные деформации ему не грозят.

К примеру, для автоклавного газобетона показатель усадки не превышает 0,4 мм/м, тогда как для неавтоклавных материалов он составляет в 10 раз больше - до 5 мм/м.

6. Экологичность

Автоклавный газобетон является абсолютно экологичным и аэропроницаемым материалом. Поэтому в доме из автоклавного газобетона всегда благоприятный микроклимат для проживания, сходный с климатом деревянного дома. Газобетон производится из минерального сырья, поэтому совершенно не подвержен гниению, а благодаря способности к регулированию влажности воздуха в помещении, полностью исключается вероятность появления на нем грибков и плесени.

Пенобетон может изготавливают из самого дешевого местного сырья: песка, отходов щебеночного производства, кроме того, в качестве пенообразователей применяются химические добавки, что, несомненно, снижает показатели экологичности дома из пенобетона. Также химические компоненты вносятся в блок с фиброй, пропитанной кислотами, хлоридами и роданидами. Даже присутствующие в небольших количествах, эти вещества способны выделяться и накапливаться в воздухе жилых помещений.

7. Геометрия

Точность геометрических размеров блоков из автоклавного газобетона регулируется современным ГОСТом, допустимые отклонения – по длине до 3 мм, по ширине до 2 мм, по толщине – до 1 мм. Блоки получаются путем резки струнами большого массива автоклавного газобетона и нарезать неровно на таком оборудовании просто нельзя.

Неавтоклавный газобетон и пенобетон разливают в опалубку с ограниченными циклами использования. Ввиду все той же экономии, опалубка используется в несколько раз дольше ее нормативного срока службы, а поскольку опалубка разборная, то в силу ее деформаций и износа собрать ее правильно с каждым разом становится все сложнее и сложнее – отсюда и отклонения по геометрии блоков. Для неавтоклавных газобетона и пенобетона отклонения геометрических размеров допускаются значительно больше - по толщине могут достигать 5 мм (старый ГОСТ 1989 года).

Большой разбег в геометрических размерах блоков из неавтоклавных материалов влечет ухудшение всех показателей кладки:

- увеличивается толщина слоя раствора, приводя к увеличению стоимости кладки
- увеличивается усадка кладки, т.к. помимо блоков усаживаются и толстые растворные швы
- образуются мостики холода из-за толстых растворных швов
- требуется трудоемкое выравнивание вертикальной поверхности стен
- расход цементно-песчаного раствора в 5-6 раз выше, чем кладочного клея
- увеличивается толщина и трудоемкость отделочных работ
- снижается прочность кладки

8. Теплоизоляционные свойства

Плотность пенобетона или газобетона напрямую влияет на их теплоизоляционные свойства и, чем материал плотнее, тем теплоизоляция ниже. Пенобетон или неавтоклавный газобетон с низкой плотностью – это отличный теплоизоляционный материал, но прочность у него крайне низкая и применять его для кладки стен нельзя. В качестве конструктивного, особенно для несущих стен, требуется плотность выше, а значит, материал будет «холоднее». К примеру, для Иркутской области при использовании неавтоклавных материалов плотность ячеистого бетона должна быть минимум 700 кг/куб. метр. И без того невыдающиеся теплоизоляционные свойства значительно ухудшаются ведением кладки на цементно-песчаном растворе с толстыми швами. Это значит, что толщина стены из пенобетона или неавтоклавного газобетона с плотностью D700 для нормальной теплоизоляции без применения утеплителя должна быть около 65-70 см.

Стена из автоклавного газобетона обеспечивает такие же показатели теплозащиты и прочности при толщине всего 40 см, при этом достаточно плотности D400-D500. Объективно автоклавный газобетон обладает лучшими, чем неавтоклавные материалы, показателями прочности и теплоизоляции при меньшем весе.

Подведем итоги

- Автоклавный газобетон превосходит неавтоклавные материалы по физико-техническим свойствам благодаря автоклавной обработке.
- Автоклавный газобетон производится только на современных заводах со стабильным гарантированным качеством на уровне мировых стандартов.
- Автоклавный газобетон отличается от неавтоклавных материалов более высокой прочностью при меньшем весе.
- Автоклавный газобетон не дает усадки в процессе эксплуатации.
- Блоки из автоклавного газобетона отличаются точными размерами и равномерной плотностью массива.
-Автоклавный газобетон является искусственным природным минералом, что обуславливает высочайший уровень его экологичности.
- Применение автоклавного газобетона позволяет возвести теплоэффективный дом с однородной стеной 400 мм, не требующей утепления.

Строительство домов из неавтоклавных материалов дешевле только на первый взгляд. Если учесть плохую геометрию неавтоклавных материалов, худшие показатели теплоизоляции и прочности по сравнению с автоклавным газобетоном, необходимость в большем расходе кладочных и выравнивающих материалов, то выгода строительства из неавтоклавных материалов отсутствует.

В процессе строительства дома всегда возникает множество вопросов. Некоторые вопросы, заданные слишком поздно, могут обойтись вам очень дорого. Какими бы опытными ни были ваши строители, неусыпный контроль строительства дома, в первую очередь, задача заказчика. В процессе строительства дома всегда возникает множество вопросов. Некоторые вопросы, заданные слишком поздно, могут обойтись вам очень дорого. Какими бы опытными ни были ваши строители, неусыпный контроль строительства дома, в первую очередь, задача заказчика.

Газобетон является пористым материалом и относится к ячеистым бетонам, делится на автоклавный и неавтоклавный. Различия в плане состава между ними незначительны, но в процессе производства разница существенна.

Компоненты газобетона:

Портландцемент высокой марки (35%).
Песок очень мелкой фракции (35%).
Измельченная известь (1%).
Алюминиевая пудра (0.05%).
Вода (28%).

Чем лучше измельчены все компоненты, тем прочнее получается газобетон.

Сама технология изготовления газобетона заключается в смешивании наполнителей (цемента и песка) с газообразующими добавками (известь и алюминиевая пудра). После их перемешивания, между алюминиевой пудрой и известью начинается химическая реакция с выделением газа – водорода. Именно этот газ и создает в газобетоне поры, которые обеспечивают хорошую теплоизоляцию и легкий вес.

Меняя количество газообразующих добавок, можно добиться различной плотности газобетона, то есть, чем больше газа в бетоне, тем он легче, соответственно, меньше его плотность и прочность. На рынке стройматериалов можно найти газобетон плотностью от D150 до D700.

Газобетон хорош тем, что поры в его составе распределены очень равномерно, что обеспечивает одинаковую прочность и теплопроводность по всей толщине блоков.

После процесса газообразования и первичного схватывания смеси, общий массив разрезается струной на отдельные блоки нужной толщины. Далее газоблоки набирают прочность.

Что такое автоклавирование газобетона

Если мы говорим про автоклавный газобетон, то он обязательно проходит процесс автоклавирования. Автоклавами называют большие емкости, в которых создается высокая температура (160-180 С) и давление насыщенного водяного пара.

Процесс автоклавирования длится около 12 часов, и его задача заключается в быстром наборе прочности газобетона. Обычный тяжелый бетон набирает 70% своей марочной прочности примерно через месяц, но если увеличить температуру до 180 градусов, то прочность наберется в 100 раз быстрее.

Это решает сразу несколько проблем: усадка блоков отсутствует, не требуется время для набора прочности газобетона. Далее газобетон упаковывают в защитную пленку и развозят заказчикам.

Свежий автоклавный газобетон является очень влажным, воды в нем около 30-40%. Из-за влаги, его плотность значительно выше заявленной. По этому, перед отделочными работами, выложенная газобетонная стена должна просохнуть хотя бы два сезона.

Автоклавный газобетон имеет более высокую прочность, в отличии от неавтоклавного.

В научной терминологии, автоклавный газобетон называют тоберморитом – искусственным пористым камнем. Так как камни являются минералами, то они абсолютно экологичны. Газобетон не выделяет никаких вредных веществ, и не является радиоактивным.

Отличия газобетона и пенобетона

В плане наполнителей эти ячеистые бетоны похожи, отличие в газообразующих добавках. Если в газобетоне пузыри образуются из-за выделяющихся пузырей газа, то в пенобетоне из-за пены, которую добавляют в смесь отдельно. Проблемой пенобетона может быть его неоднородность, то есть, в одном месте пузырей будет больше, а в другой – меньше.

Процесс изготовления пенобетона намного проще, из-за чего его производством занимаются в гаражных условиях. Доверие к качеству заводского автоклавного газобетона и его составу намного выше. Прочность и геометрия автоклавного газобетона лучше, чем у пенобетона.

Чтобы понять, чем отличается автоклавный бетон от неавтоклавного, необходимо рассмотреть основные особенности обоих типов газобетона. Популярность газобетона в строительстве растет с каждым днем, что объясняется его положительными свойствами: хорошая прочность, небольшая плотность, высокое качество, низкий вес (что в общем понижает затраты на фундамент и перекрытия), возможность кладки тонких, но теплых и надежных, стен.

Автоклавные и неавтоклавные бетоны отличаются способом производства и, соответственно, рабочими характеристиками. Изначально газобетонные блоки создавали исключительно в условиях промышленного производства, но скоро нашли способ изготовления ячеистого материала без дополнительной тепловлажной обработки.

Автоклавный газобетон более стабилен, а вот неавтоклавный предполагает усадку. Но если рассматривать их отличия более детально, то становится ясно: оба вида газобетона актуальны для произведения ремонтно-строительных работ, важно знать их характеристики и правильно выбирать для реализации конкретных задач.

Технология производства газобетона

Производятся автоклавный и неавтоклавный газобетон по одной технологии, отличия заключаются лишь в точности соблюдения технологии и в завершающих этапах обработки материала. Сырье используется идентичное и в единой пропорции.

Компоненты для производства газобетона:

Песок мелкой фракции 2-2.5 миллиметров
Портландцемент марок М300 и М400
Известь
Алюминиевая пудра или паста с долей активного металла 90-95%
Разнообразные присадки и модификаторы (вводятся не обязательно, нужны для улучшения различных эксплуатационных свойств)
Вода

Сначала замешивают обыкновенный цементно-песчаный раствор, выливают в специальную форму, потом всыпают алюминиевую пудру. В результате реакции пудры и извести появляется углекислый газ, благодаря которому масса увеличивается в объеме, вспучиваясь и образуя пористую структуру. Реакция газовыделения должна завершиться до схватывания цемента, для интенсификации процесса форму обрабатывают на виброплощадке. Но такой процесс актуален только для больших заводов.

В небольших цехах осуществляют создание пенобетона, который является разновидностью ячеистого бетона. Ведь по способу образования пены бетон делится на газо- и пенобетон. И если в первом случае пена создается газом, то во втором – за счет химикатов.

Ячеистая структура создается благодаря добавлению и взбиванию специальных химических пенообразователей. Цехи по производству пенобетона обычно небольшие, с малым числом сотрудников, преобладанием ручного труда. Производство газобетона обходится дороже, но такой материал и более стабильный, с лучшими свойствами.

Далее технология производства автоклавного и неавтоклавного газобетона предполагает отличия. Если производится автоклавный газобетон, после заливки смеси в форму и запуска реакции выжидают определенное время, давая смеси частично затвердеть и набрать достаточную прочность для изъятия массива из опалубки и разрезания на блоки.

Неавтоклавный газобетон прочность набирает не в печи, а в природной среде – без воздействия температуры и давления для выпаривания влаги. Причем, часто для производства данного типа материала используют не большие формы с дальнейшей нарезкой газоблоков, а формы для отлива отдельных элементов.

Автоклавный и неавтоклавный газобетон производятся в соответствии с такими нормативными документами: ГОСТ 21520 «Стеновые блоки из ячеистых бетонов», ГОСТ 25485 «Ячеистые бетоны», а также ГОСТ 31360 и ГОСТ 32359.

Свойства неавтоклавного и автоклавного газобетона

Газобетон автоклавного твердения и неавтоклавного – совершенно разные материалы на выходе. Они отличаются как внешним видом (поэтому можно сразу на глаз определить, какой бетон перед вами), так и эксплуатационными характеристиками.

Внешние показатели

Блоки ячеистой структуры, порезанные из массива, обычно отличаются большим соответствием проектным размерам. Из них проще выполнять кладку, меньше времени, сил и материалов уходит на заделку швов, толщина межкладочных швов значительно меньше (и мостики холода, соответственно, тоже), отделка здания выполняется проще.

Газобетон неавтоклавного производства получается серым, автоклавного – почти белым. Если же оттенок неоднородный и видны разнообразные включения в структуре – скорее всего, качество такого материала не очень хорошее.

Производство неавтоклавного газобетона часто осуществляется практически в кустарных условиях – бетон просто смешивается, для заливки используется опалубка, после застывания в естественных условиях материал поставляют для строительства. Все это негативно сказывается на качестве итогового материала и его основных свойствах.

Физико-механические свойства

Автоклавный газобетон демонстрирует плотность D400-800, прочность на сжатие находится в диапазоне В1.5-В5, а вот неавтоклавный газобетон дает прочность максимум В3. На стенах из обработанных обжигом блоков можно закреплять полки и шкафы, кондиционеры, колонки и другие устройства, которые далеко не всегда способен выдержать неавтоклавный газобетон.

Одним из главных отличий материалов является усадка – в необожженном газобетоне есть влага, которая провоцирует появление трещин на стенах. Да и плотность играет важную роль – с ее понижением повышается коэффициент усадки во время остаточного набора прочности. Процесс длится около 5-10 лет. Газобетон автоклавный усаживается примерно на 0.5м/мм, необожженный – на 2-3мм/м.

Показатели теплопроводности также разнятся – свойство зависит от плотности: чем ниже плотность, тем более теплоемкий материал. Для понижения теплопроводности стен лучше всего выбирать газобетон с высокими показателями прочности и меньшей плотностью.

Отличия: плюсы и минусы материалов

Автоклавные газобетонные блоки довольно ощутимо отличаются по различным показателям от материала, который не подвергался обжигу. Ввиду разных свойств блоки используются для выполнения разных задач, актуальны для определенных типов строительства. Прежде, чем использовать в работе тот или иной материал, сначала нужно изучить все спецификации, преимущества и недостатки.

Прочность

Газобетон природного твердения менее прочен, особенно если он совсем свежий. Времени для набора прочности нужно немало. А вот автоклав для газобетона способствует скорейшему прохождению процесса набора прочности (ускоряет в сотни раз), поэтому после обработки паром при большой температуре прочность автоклавного бетона выше в полтора-два раза аналога без обжига.

Так, например, автоклавные марки D500 и D600 демонстрируют показатель прочности на уровне В2.0-В3.5, неавтоклавный аналогичной марки в лучшем случае даст класс В2.

Геометрия блоков

В процессе строительства ровность блоков и соответствие их указанным параметрам очень важны. Независимо от того, какого объекта осуществляется строительство (баня, гараж или жилой дом) качество кладки тем выше, чем аккуратнее сделаны блоки. Ведь в случае чего разница в уровне выравнивается клеем или раствором, создаются мостики холода, понижаются теплоизоляционные свойства.

Толстые швы негативно влияют на усадку в процессе, могут появляться трещины. Чтобы избежать этого, разность в уровнях удаляется теркой по газобетону, может использоваться обычная ручная пила. Но временные и трудозатраты в таком случае просто огромные. Гораздо проще и дешевле сразу купить ровный автоклавный газобетон и возвести из него здание.

Однородность структуры

Однородность структуры определяется по количеству пузырей в материале и равномерности их распределения. Чем более однородный материал, тем он лучше – это положительно сказывается на качестве. Газобетонные блоки автоклавного твердения имеют более однородную структуру, так как они создаются быстро, тут же твердеют, а затем массивы режутся на отдельные блоки.

Неавтоклавный газобетон производится по-другому – пена и газообразователи могут распределяться не равномерно: часто пузыри всплывают вверх, тяжелые элементы падают вниз. На строительстве сказывается это плохо – прочность понижается в местах большого скопления пузырей, появляются мостики холода в местах малого числа пузырей. Характеристики нестабильны.

Возможность крепления

Автоклавный газобетон – это прочный материал, на который можно закрепить даже очень тяжелые устройства, элементы. Есть возможность крепления фасадов из легкого керамзита либо даже тяжелого керамогранита. Так, анкер 10х100 свободно выдерживает нагрузку на вырыв оси около 700 килограммов. То есть, можно крепить полки, шкафы, бойлеры, кондиционеры, не боясь, что все это упадет с куском стены и крепежом.

Неавтоклавный газобетон намного менее прочен – в него порой даже можно вдавить шурупы или гвозди руками. Механический крепеж не используется, легкие предметы крепят на дорогом двухкомпонентном химическом анкере.

Усадка при высыхании

При выборе для кладки блоков автоклавного производства можно надеяться на минимальную усадку в процессе. В условиях обжига бетон уже набрал прочность и дает показатель усадки максимум 0.5 мм/м в то время, как неавтоклавный газобетон дает около 5мм/м – разница существенная.

Сильная усадка зданий из неавтоклавного газобетона может стать причиной массы неприятностей – растрескивание кладки, появление трещин, отслаивание отделки, штукатурки. Несколько лет может все это продолжаться, пока бетон не примет всю прочность.

Экологичность

Газобетон автоклавного твердения абсолютно экологичен, хорошо пропускает воздух, позволяет зданию дышать и способствует созданию оптимального микроклимата. Газобетон создают из минерального сырья, поэтому он не боится гниения, влажности и плесени.

В случае же производства неавтоклавного газобетона для образования пены используют химические добавки, что уже понижает уровень безопасности его эксплуатации. Часто химические составляющие вводятся в блок с фиброй, пропитанной специальными роданидами, хлоридами и кислотами, что еще более опасно, так как данные вещества могут выделяться и со временем накапливаться в воздухе жилья.

Теплоизоляционные свойства

Характеристики сохранения тепла напрямую зависят от плотности. Тут уж лучшие показатели демонстрирует пенобетон, минусом использования в строительстве которого является низкая прочность. Для кладки стен используют более плотные материалы – плотность кг/м3 должна составлять минимум 700 килограмм на кубический метр. И если использовать неавтоклавный газобетон такой плотности, то из-за мостиков холода толстых швов характеристики еще понижаются.

Автоклавный газобетон дает те же свойства, но при меньшей толщине стены и с меньшими мостиками холода, что в итоге обеспечивает лучшие характеристики.

Можно сделать вывод, что автоклавный газобетон во многих сферах и показателях превосходит неавтоклавные блоки. Речь идет как о геометрии, так и о физико-механических свойствах. Автоклавные блоки создаются в условиях завода, с четким следованием нормативам и соблюдением стандартов. Строить из такого бетона легче и проще, здания получаются более прочными и качественными. Полностью безопасный и экологичный материал выдерживает любые нагрузки и гарантирует наилучшие эксплуатационные свойства строения.

Первостепенная задача каждого застройщика заключается в правильном выборе строительного материала. Из всего разнообразия, представленного на рынке, хорошо зарекомендовал себя искусственный камень — автоклавный газобетон, который является разновидностью ячеистых бетонов (пенобетона, газопенобетона). Учитывая то, что материал набирает популярности в частном строительстве, стоит разобраться, что это такое, и какими свойствами обладает. Также, необходимо знать, чем отличается неавтоклавный газобетон.

Характеристики

Блоки из ячеистого бетона имеют пористую структуру, которая образуется за счет наличия сферических пор. Размеры воздушных частиц составляют от 1 до 3 мм. Качество строительного материала напрямую зависит от равномерности распределения пор по всему объему камня и их закрытости.

Сырьевой состав газобетонов, производимых автоклавным и неавтоклавным способами, полностью идентичный. Смесь содержит следующие компоненты:

Вяжущие вещества — портланд цемент М300-М400, негашеная известь, гранулированный доменный шлак, зола.
Твердые компоненты — кварцевый песок мелкой фракции, зола-унос.
Порообразователи — алюминиевая пудра ПАП-1/ПАП-2 или паста, содержащие активный металл 90-95%.
Вода очищенная, без наличия солей (ГОСТ 23732).
Модификаторы и присадки (не являются обязательными компонентами, и добавляются для улучшения эксплуатационных характеристик материала).

Реакция по образования пор происходит не на этапе смешивания, а непосредственно в формах. Водород, выделяющийся в результате химической реакции, пронизывает всю залитую массу и обеспечивает формирование воздушных частиц практически одинаковой величины с равномерным их распределением. Несмотря на идентичность компонентов, присутствует разница: физико-химический состав искусственного камня меняется под воздействием высокого давления и влажности. Внутри камня происходят глобальные изменения по прочности. При затвердевании в естественных условиях прочность блоков значительно ниже.

Виды и сфера применения

Блоки из ячеистого бетона подразделяется на 3 категории:

Теплоизоляционный,
Конструкционный.
Конструкционно-теплоизоляционный.

Автоклавный газоблок плотностью до 400 кг/м2 является теплоизоляционным и применяется для строительства малоэтажных домов в районах с очень холодным климатом. Искусственный камень плотностью 700 кг/м2 относится к конструкционному типу и предназначен для создания несущих конструкций и зданий высотой не выше 3-х этажей. Такой материал требует дополнительной теплоизоляции. Конструкционно-теплоизоляционные блоки плотностью 500 кг/м2 универсальные: обладают достаточно высокой прочностью и хорошей теплоизоляцией.

Благодаря малому весу строительные блоки выпускаются в увеличенных размерах. Длина составляет 625 мм, высота — 200, 250 мм, ширина — 100-400 мм. Большие параметры способствуют значительному ускорению возведения зданий, и упрощают кладку стен.

Отличия

В чем же заключаются основные отличия двух видов газобетонных блоков? Сравнивать материалы удобнее всего с помощью таблицы.

Необходимая прочность достигается на этапе производства и автоклавирования.

Из-за большого разбега в геометрии:

увеличивается расход цементно-песчаного раствора — в 5-6 раз больше по сравнению с кладочным клеем;
увеличивается толщина растворного шва, что влечет удорожание кладочных работ;
вместе с блоками усадке подвергается толстый кладочный слой;
на швах создаются мостики холода;
выполняется трудоемкое выравнивание и отделка стен;
ухудшаются показатели кладки по прочности.

Благодаря автоклавной обработке газобетон обладает улучшенными физико-техническими свойствами и внешним видом.

Технология

Высокое качество строительного материала может гарантировать только предприятие, имеющее специализированное оборудование, где производство проходит в строгом соблюдении технологических процессов на всех этапах. Технология производства автоклавированием предусматривает применение герметической камеры, где застывший раствор с порами придается термической обработке под высоким давлением. Такая технология позволяет получать строительный материал с улучшенными свойствами и характеристиками, которых невозможно добиться в обычных условиях. Изменения в структуре искусственного камня выполняются на молекулярном уровне. На современных заводах автоклавного газобетона продукция соответствует европейским стандартам качества.

Пропорции неавтоклавного и автоклавного продукта регламентированы и рекомендованы в следующем соотношении компонентов:

Портландцемент — от 35 до 49%.
Известь негашеная — от 12 до 26%.
Силикаты кальция — примерно 2,6%.
Хлорид кальция — от 0,18 до 0,25%.
Пудра алюминиевая — от 0,06 до 0,1%.
Вода несоленая, до получения 100% объема.

Процентное соотношение компонентов и состава устанавливается опытным путем. В зависимости от прочности и условий затвердевания, показатели варьируют в широком диапазоне. При использовании автоклавирования из продукта выводятся излишки влаги, и завершается процесс твердения.

Производство

Производство автоклавного газобетона проходит в определенной последовательности:

Песок и вода соединяются, после чего частицы измельчаются в песчаный шлам.
Далее поэтапно вводятся остальные компоненты — цемент, известь, поваренная соль. Время смешивания длится 5 минут и готовый раствор заливается в подготовленную опалубку, поверхность которой смазывается маслом.
В форме происходит основной цикл химической реакции с участием высокодисперсного алюминия. В результате водородной реакции образуются пузырьки, вспенивающие раствор и создающие пористую структуру, занимающую до 80% всего объема. Бетонная масса увеличивается в объем, заполняя всю форму.
Время дозревания и отвердения длится примерно 2—3 часа.
Застывшая масса разрезается промышленными струнами на блоки соответствующих размеров.
Финальная стадия обработки включает пропаривание заготовок в автоклаве при температуре 180—200° и под давлением не выше 1,2 МПа. Процесс кристаллизации продолжается на протяжении 12 часов.

Для того чтобы изготовить неавтоклавный газоблок в домашних условиях обязательно потребуется бетономешалка. Перед приготовлением компоненты взвешиваются в отдельных емкостях: на одну часть пудры алюминиевой берется 50 частей воды и добавляется стиральный порошок. Получившаяся смесь тщательно перемешивается до тех пор, пока на поверхности не останется металлических частиц. При заполнении форм следует учитывать особенности геометрии неавтоклавного бетона. Когда внутри продукта начинается процесс пенообразования, поверхности, не ограниченные опалубкой, вздымаются. Поэтому в верхней плоскости образуется так называемая «горбушка», размеры которой могут достигать 7% от общего объема блока. Такое вздутие обязательно удаляется.

Повышенный спрос на искусственный камень привел к образованию национальной ассоциации производителей автоклавного газобетона. На профессиональном уровне решаются проблемы отрасли, связанные с производством газобетона. Разрабатываются современные требования к качеству строительного материала.

Преимущества

Основные преимущества автоклавного газобетона заключаются в:

экологичности — в составе нет вредных примесей;
повышенной огнеупорности и способности удерживать процесс горения на протяжении 7 часов и более;
низкой теплопроводности;
точной и стабильной геометрии блоков, что позволяет создавать ровные и гладкие поверхности граней, оформлять наружные и внутренние углы;
повышенной паро- и воздухопроницаемости, за счет чего стены зданий «дышат» и исключается образование конденсата;
легком весе — как результат низкой плотности;
устойчивости к влаге, воздействиям микроорганизмов и процессов гниения;
обеспечении оптимального микроклимата в помещениях независимо от сезона.

К достоинствам газобетона автоклавного твердения относится наличие в составе минерального образования — тоберморита. Под воздействием высокой температуры и давления камень приобретает повышенную механическую прочность и безусадочность. Благодаря созданным условиям значительно ускоряется затвердение массы, что является важным моментом при крупномасштабном производстве.

Крепление в стенах навесного оборудования, мебели осуществляется при помощи специальных анкеров, выдерживающих до 350 кг.

Применение

Производство автоклавным способом значительно расширило область применения продукции из ячеистого бетона. Повышенным спросом пользуется материал у индивидуальных застройщиков. Возводятся коттеджи и малоэтажные дома из автоклавного газобетона, здания промышленного и коммерческого назначения.

Отзывы

Зная, чем отличаются материалы автоклавного и естественного отвердевания, проще делать выбор. Застройщики отметили такие особенности автоклавного газобетона:

Простота обработки присутствует при возведении дома с арочными внутренними перегородками. Для выпиливания проемов на месте применялась обычная ручная пила, при этом края не осыпаются и на работу не уходит много времени. Недостатком является потребность в армировании.
Отсутствуют проблемы при кладке и распиле. Для контроля уровня применяется обычный шнур. Из-за неправильного хранения блоки намокли даже от несильного дождя, но восстановили свой вес через 4 дня. Очень важно подготавливать площадку правильно.
Проживание в доме из газобетонных блоков с толщиной стен в 600 мм достаточно уютно и комфортно. Очень тепло, что снижает расходы на обогрев помещений. В наружном утеплении отсутствует необходимость.
Высокая цена материла и доставки. Но затраты компенсируется, за счет быстроты строительства, небольшого количества кладочного раствора и отсутствия дополнительной теплоизоляции.

Даже несколько отзывов позволяют понять, что лучше использовать автоклавные блоки, которые обладают улучшенными характеристиками.

Ячеистый бетон – неоднородный по своему составу материал, а поэтому его свойства сильно зависят от исходного сырья, метода изготовления компонента, обеспечивающего пористую структуру, и, конечно, от условий твердения. Современное производство предлагает несколько методов изготовления. И сегодня мы поговорим с вами про способы производства ячеистых бетонов и применяемое оборудование.

Технология производства ячеистого бетона

К ячеистым бетонам относят газо- и пенобетон на основе портландцемента, пористый материал на основе извести, газогипс, а также газопенобетоны и ячеистые бетоны с различными крупными наполнителями. Несмотря на такое изобилие разнообразных материалов, все методы производства можно условно разделить на 2 группы: автоклавные и неавтоклавные.

Об особенностях производства ячеистого бетона на заводе с немецким оборудованием рассказывает следующее видео:

Автоклавный способ

Именуют так не сам метод изготовления, а способ твердения материала. Чаще всего такой обработке подвергают газобетоны – цементные, силикатные, гипсовые, так как исходные компоненты такой смеси позволяют осуществиться дополнительным реакциям, заметно повышающим прочность изделия.

Принципиально газобетон на основе портландцемента может производиться и без автоклавной обработки, а вот газосиликаты набирают достаточной прочности только в условиях автоклавного твердения.

Подготовка компонентов

Итак, первый этап производства ячеистого бетона автоклавного твердения. Главным наполнителем ячеистого бетона служит воздух. Очевидно, что с чем более тонкими и легкими материалами приходится сталкиваться пузырькам воздуха, тем больше их сохранится в конечном продукте.

Чтобы добиться как можно более высокой пористости, исходные компоненты измельчаются. Как правило, это кремнеземистый ингредиент и известь, так как цемент и алюминиевая пудра уже находятся в достаточно измельченном состоянии. На практике прибегают к 2 основным методам подготовки.

Мокрый помол песка – кремнеземистый компонент, и сухой вяжущего – известково-песчаной смеси.
Сухой совместный помол цемента, извести и песка при содержании влаги в последнем не более 2%.

Приготовление смеси

Способы изготовления смеси, а, вернее говоря, формовочной массы зависят от технологии – литьевой или вибрационной и вида газообразователя. Конечные задачи при этом разные.

Если изготавливается газобетон, то подразумевается смешивание всех компонентов и формование смеси. При этом поризация происходит в формах. Технология приготовления пенобетона подразумевает получение вспененной смеси, готовой к заливке в формы.

Газобетонную смесь готовят следующим образом.

Дозированные ингредиенты загружают в газобетоносмеситель в следующем порядке: сначала песчаный или зольный шлам, затем недостающий объем воды, вяжущее – портландцемент, известь, и газообразователь – обычно это алюминиевая пудра.
Дополнительные компоненты – ПАВ, гипс, вводят вместе с вяжущим. Алюминиевую пудру предварительно обезжиривают, перемешивая с ПАВ;
Шлам и вода подогреваются так, чтобы общая температура смеси составляла 35 С. Таким образом, обеспечиваются лучшие условия для реакции алюминия с гидроксидом кальция.
Смесь перемешивают до загрузки газообразователя – 1–3 мин, а затем еще 3–5 мин после загрузки, чтобы добиться максимально равномерного распределения пудры по объему. Если используется вибрационная технология, то перемешивание обеспечивается вибрацией аппарата.

Формование газобетонной массы

При изготовлении газобетона вспучивание должно происходить в форме. Это весьма тонкий процесс и требует тщательного регулирования путем нагревания массы, введением ПАВ, механического воздействия.

Используются 2 метода.

Литьевая технология предполагает вспучивание в неподвижной форме. Здесь процесс регулируется путем прогрева, добавки воды или ПАВ. Применяется стендовый метод
При вибровспучивании форму со смесью размещают на виброплощадке, где она вибрирует с частотой до 150 Гц и малой амплитудой 0,6–0,2 мм. Время обработки – 3–6 минут, захватывает весь процесс газовыделения.

Используется агрегатно-поточный или конвейерный метод. Формы заполняются, передаются на виброплощадку, а затем на пост остывания, где снимается «горбушка», а изделие нарезается по размерам.

Вибровспучивание является более эффективным методом: газообразователь распределяется максимально равномерно, и смесь становится максимально однородной.

Твердение в автоклаве

Автоклавирование осуществляется в специальном аппарате под давлением в 0,8–1,3 МПа и при температуре водяного пара в 175–191 С. Осуществляется процесс в 3 этапа.

В автоклав подают пар до тех пор, пока температура пара и изделия по всей толщине не станет одинаковой.
На второй стадии происходят химические реакции – взаимодействие гидроксида кальция и оксида кремния с получением двухосновных гидросиликатов. Этот процесс сопровождается стремительным набором прочности. Здесь важным является обеспечить постоянство температуры и давления.
Снижение температуры и давления – при этом стремительно испаряется вода, что может привести к появлению трещин в изделиях. Чтобы минимизировать риск, прибегают к ступенчатому понижению давления.

Про процессы, протекающие при производстве ячеистых бетонов неавтоклавного твердения рассказывается ниже.

Неавтоклавный способ

К этой категории относят твердение в естественных условиях и тепловлажностную обработку. Как правило, таким образом изготавливают пенобетоны. Конечной целью производства является получение поризованной массы, а не изделий.

Технология включает несколько стадий.

Подготовка сырья – в пеновзбивателе создают техническую пену – клееканифольную, смолосапониновую и так далее.
Сначала смешивают воду и фиброволокно, затем в смесь добавляют свежующее и песок. После перемешивания в раствор добавляют техническую пену.
Смесь перемешивают в смесителе, не более 3 минут. По сути дела, это и есть готовый пенобетон.
Массу заливают в подготовленные металлические формы. Последние могут быть как формами готового изделия – литьевой способ, так и опалубкой для крупного блока. После твердения такой блок разрезают на станке – резательная технология.
При естественном твердении изделия располагают в закрытых или открытых помещениях до схватывания – 2 суток, после чего вынимают из форм. Затем укладывают штабелями и закрывают влажными матами и мешками. Бетон нуждается в периодическом увлажнении – 3–4 р. в сутки первые 2 недели и 1–2 – в следующие.

Твердение при пропаривании значительно ускоряет процесс набора прочности. В этом случае формы с пенобетоном загружают в пропарочные камеры – тоннельные или ямные, где бетон обрабатывают паром при низком давлении – 0,7 МПа и при температуре 70–80 С. Пропаривание бетона экономически выгоднее, так как продукт набирает прочности намного быстрее.

Пенобетон считается более экологичным материалом по сравнению с газобетоном, так как для изготовления последнего используется больше электрической энергии.

Теперь расскажем об оборудовании для производства блоков из ячеистого бетона.

Необходимое оборудование

Технологическая линия изготовления включает несколько постов: подготовку смеси, приготовление, формование и твердение. Для каждой стадии требуется оборудование, соответствующее задачам.

Подготовка – дозировка и подача в смеситель может осуществляться и вручную, но автоматические дозаторы гарантируют лучшее соблюдение условий. Однако на мини-линиях до сих пор используют ручной способ – на напольных весах. Для пенобетона на предварительном этапе в пеногенераторе готовят техническую пену.
Смешивание – газобетон перемешивает в самоходном вертикальном газобетоносмесителе. Пенобетон смешивают в трех- или двухбарабанном пенобетоносмесителе.
Бетон заливают в подготовленные формы. Литьевой метод предполагает стендовые неподвижные формы, при вибрационном те же формы перемещают на виброплощадку.
Газобетон нарезают – для этого используется станок с металлическими струнами.
Пенобетон естественного твердения остается на площадках для набора прочности – здесь необходим лишь транспорт. Для автоклавной обработки используется автоклав – герметичный котел с диаметром в 2, 2,6, 3,6 м.
Готовые изделия остывают и упаковываются.

Самое время поговорить о расчете состава ячеистого бетона.

Следующее видео расскажет вам более подробно об оборудовании для создания ячеистого бетона:

Расчет состава материала

Состав ячеистых бетонов зависит от назначения: очевидно, что для изготовления газобетона с пористостью в 98% потребуется иное соотношение компонентов, чем для материала с пористостью в 68%. Решается такая задача с помощью уравнения, причем часть данных определяется экспериментальным путем.

Уравнение для 1 куб. м. ячеистого бетона выглядит так:

Ц – расход цемента ,кг/куб.м.
З – расход заполнителя, кг/куб. м.
В – расход воды, л/куб. м.
V_пор – объем пор за счет применения порообразователя, л,
ρ_{3 ,} Ρ_ц – действительная плотность пористого материала.

Расчетную находят по следующему уравнению:

1,15 – коэффициент, учитывающий объем воды, связанной с цементом.
C – соотношение между заполнителем и цементом, определяется по типу бетона: 1-1,75 – для автоклавных газобетоном, 0 – для неавтоклавных с низкой плотностью, так как здесь заполнитель не применяется, 3,5;4;4,5;5,5;6 – для известкового вяжущего.

Соотношение В/Т определяют экспериментальным путем, основываясь на текучести ячеистого бетона.

Р, кг/куб.м.	Диаметр расплава, см
300	0,45
500	0,40
700	0,35
900	0,30

Зная соотношение, вычисляют расход воды: В=(Ц+3) (В/Т).

Из уравнения вычисляют объем пор: V_пор=1000-Ц(1/ρц+С/ρ3+(1+С)В/Т).

А необходимое количество газообразователя вычислят из соотношения:

1390 – выход ячеек;
К – коэффициент эффективности газообразователя, для алюминиевой пудры К=0,85.

Состав пенобетона найти намного легче.

П – необходимый объем пенообразователя,
20л/кг – соотношение для гидролизованного протеина;
К – коэффициент эффективности, для гидролизованного протеина составляет 0,8.
20 – соотношение воды и массы бетона. Константой не является, хотя считается оптимальным соотношением.

Изготовление своими руками

Ячеистый бетон вполне можно приготовить и самостоятельно. Решается задача несколькими путями.

Неавтоклавный газобетон

Мобильная установка включает в себя бетоносмеситель для перемешивания, компрессор, установку для подключения и разливочный шланг. Таким образом изготавливают неавтоклавный газобетон.

Оборудование включает подробную инструкцию и диск, где объясняется и технология изготовления, и принципы работы аппаратов. Стоимость аппарата – 57–58 тыс. р.

Формы для пеноблоков изготавливаются из листов железа или фанеры, смазываются машинным маслом.
Компоненты смеси измеряются и загружаются в смеситель.
После окончания процесса смесь разливочным шлангом подают в формы.
Формы оставляют для отвердения. Снимают их через двое суток, а изделия остаются набирать прочность еще 26 дней.

Пенобетон

Пенобетон приготавливается по несколько иной технологии.

Для получения пены потребуется пеногенератор. Его работу обеспечивает компрессор. Стоимость аппарата зависит от мощности и бреда – от 19 до 32 тыс. р.
Бетонную смесь изготавливают в бетономешалке. Допускается ручное замешивание, хотя это и весьма трудоемкий процесс. Стоимость аппарата – от 8 тыс. р.
Пена из расчета 1,5 л на 1 куб. м. добавляется в бетонную смесь и опять перемешивается – либо в бетоносмесителе, либо вручную.
Вспененный бетон заполняет формы. Пористый бетон можно использовать и для получения монолитных конструкций или заполнения полости в колодцевой стене, например.

Приобретение оборудования имеет смысл тогда, когда затевается достаточно большое строительство – не гараж и не хоз постройка. При небольшом объеме работы выгоднее взять технику в аренду.

Ячеистый бетон – отличный вариант для утепления здания и сооружения легкой постройки. Технология изготовления его довольно проста и не слишком затратна, а потому и стоимость материала доступна многим. к тому же сегодня не составит труда приобрести ячеистый бетон, произведенный на заводе, либо даже самому его изготовить.

О линии производства для изготовления ячеистого бетона расскажет видео ниже:

Читайте также: