Пенобетон, газобетон

Пенобетон, газобетон

По сути, пенобетон и газобетон относят к ячеистому бетону, то есть искусственному камню, который на 85% состоит из воздушных ячеек. Потому отличается легкостью и обеспечивает требуемые характеристики тепло- и звукоизоляции.

Таблица сравнения свойств газобетона и пенобетона

Параметр Газобетон Пенобетон
Коэффициент теплопроводности, Вт/(мх0С) 0,10-0,14 0,09-0,38
Объемный вес (плотность), кг/м3 400-800 400-1200
Марка по плотности D359, D400…700 D400…800, D1000…1200
Класс прочности бетона на сжатие Класс В2,5 при D500 Класс В2,5 при D750
Паронепроницаемость, мг/мчПа 0,2 0,2
Водопоглощение, % от массы 20-25 10-16
Морозостойкость, не менее 50 циклов 25 циклов
Кладка…/толщина кладочного шва, мм только клей/2-3 мм на клей, раствор/10 мм
Средняя усадка готовой кладки, мм/м 0,3 мм/м 2-3 мм/м
Возможность армирования кладки есть нет
Средняя толщина однослойной стены, м 0,4 0,63
Звукоизоляция хуже лучше
Структура пор закрытая открытая
Внешний вид лучше хуже

Технологии их изготовления несколько различны.

Газобетон бывает двух видов: автоклавный, вспенивание его происходит в автоклаве, где при высокой температуре и давлении он затвердевает; неавтоклавный, полученный вспениванием бетона без давления и высокой температуры. Получить можно такой газобетон своими руками в домашних условиях. Его эксплуатационные качества ниже автоклавного, его можно использовать только для свободнонесущих стен. Автоклавный газобетон имеет и второе название — ячеистый автоклавный бетон. Воздушные поры в нем образуются в результате химической реакции щелочи и алюминиевой пудры. После затвердевания и обжига материал разрезают на блоки.

Стоимость безавтоклавного газобетона будет примерно на 30% меньше автоклавного.

Газобетон при меньшей плотности блоков прочнее пенобетона.

Технология изготовления пенобетона отличается немного. Главное отличие состоит в том, что пена в пенобетоне образуется пенообразователем, который предварительно добавляют в цемент.

Сделать пенобетон можно своими руками рядом со своей стройплощадкой. Вспененный состав можно просто заливать в опалубку, а это очень удобно. С газобетоном такое делать нельзя.

Морозостойкость и теплопроводность газобетона и пенобетона примерно одинаковы. И тот и другой материал имеет отличные характеристики в этом плане. Показатели водопоглощения газобетона гораздо лучше, чем у пенобетона. Если сравнивать стоимость материалов, то цена пенобетона примерно на 25% ниже, чем у газобетона. Конечно, с учетом стоимости оборудования.

Пенообразователь может быть как на органической основе, так и синтетическим.

Универсального подхода к определению, насколько эффективен тот или иной пенообразователь, нет до сих пор.

Пенообразователи бывают натурального происхождения и синтетического. Органический пенообразователь — экологически чистый, его получают из натурального сырья. Особенно хорош белковый. Пенобетон на его основе прочнее, поскольку пена активнее связывается с раствором, а межпузырьковые перегородки получаются более толстыми.

Зато синтетический дешевле и неприхотливее в производстве, но из него получается менее качественный и менее прочный пенобетон. С таким пенообразователем не получить блоки с низкой плотностью (менее D 300). Кроме того, они увеличивают время застывания смеси, а также сильно уменьшают прочность блоков. Вдобавок есть вопросы и со стороны экологии.

Наша промышленность пока не освоила выпуск качественного белкового пенообразователя. Импортные пенообразователи стоят довольно дорого. Поэтому люди используют простейший самодельный клееканифольный, который получается зачастую гораздо лучше отечественного промышленного.

Пенобетонную смесь можно получать разными способами. Эти способы дают несколько различающийся по свойствам пенобетон.

По функциональному назначению пенобетоны делят на три группы: теплоизоляционные; теплоизоляционно-конструкционные и конструкционные – см. таблицу.

Физико-механические свойства пенобетона

Вид пенобетона Марка пенобетона по средней плотности Класс пенобетона по прочности на сжатие, не ниже Коэффициент теплопроводности пенобетона в сухом состоянии, a Вт/(мх ОС), не более Средняя прочность на сжатие, МПа
Теплоизоляционный D 400 В 0,75; В 1 0,1 0,95
D 500 В 1; В1,5 0,12 1,4
Теплоизоляционно- конструкционный D 600 В 1,5; В 2 0,14 2,1
D 700 В 2; В 2,5 0,18 2,9
D 800 В 2,5; В 3,5 0,21 3,4
D 900 В 3,5; В 5 0,24 4,2
Конструкционный D 1000 В 5; В 7,5 0,29 6,3
D 1100 В 7,5; В 10 0,34 7,8
D 1200 В 10; В 12,5 0,38 9,7

Сравнительная характеристика свойств газобетонов одинаковой плотности автоклавного и неавтоклавного способа твердения

Показатели Автоклавный газобетон (газосиликат) Неавтоклавный газобетон (порообразователь ПОС-15)
Плотность, кг/м3 500 500
Класс по прочности на сжатие В 2,5-3 В 1,5
Морозостойкость, циклы F 50 Не нормируется
Отношение к влаге Требует защиты Требует защиты
Отношение к огню Не горит Не горит
Эксплуатационная теплопроводность 0,14 0,17
Толщина наружной стены (Московский регион), м 0,5 0,7
Возможность заливки в опалубку Нет Да

Производитель утверждает, что на потребительские свойства газобетона способ производства почти не влияет. Автоклавный метод позволяет лишь ускорить производственный процесс и увеличить количество выпускаемой продукции за расчетную единицу времени. И что неавтоклавный газобетон может использоваться в строительстве монолитных зданий на основе прочного металлического каркаса. К дачному строительству это не относится.

Специалисты считают, что автоклавный газобетон предпочтителен в жилищном строительстве.

Физико-технические свойства автоклавного газобетона в зависимости от плотности

Физико-технические свойства Средняя плотность, кг/м3
D350 D400 D500
Прочность при сжатии, МПа 1-1,5 1,5-2 2,5-3
Коэффициент теплопроводности, Вт/м С 0,09 0,11 0,12
Морозостойкость, цикл 15 25 35
Звукоизоляция 150-450 мм, Дб 50 55 58
Огнестойкость при толщине 175 мм, час 4-5 4-5 5-6
Экологичность при производстве и применении 2 2 2
Толщина стены при одинаковом сопротивлении теплопередаче (R = 2,5 м2 (К/Вл), м 0,35 0,4 0,45
Вес 1 м2 стены, кг 145 180 240

Для производства пенобетона используются цемент, заполнитель, вода, пенообразователь и добавки (если требуются). Разные технологии — разные цементы, заполнители, пенообразователи и добавки.

Многое зависит от его наполнителя, влажности и температуры, типа пенообразователя, соотношения компонентов в составе пенобетона — свойства будут колебаться в ту или иную сторону.

Соотношение тех или иных компонентов в составе пенобетона зависит от того, какие свойства конечного продукта желают получить – теплоизоляционные, конструкционные, звукоизоляционные.

Цемент

Для производства пенобетона используется обычный портландцемент. Если пенобетон производится по классической технологии, то возможно использовать цемент М500Д20, М400Д0, М400Д20.

Заполнитель

В качестве заполнителя в большинстве случаев используется песок. Он должен удовлетворять ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ». В качестве заполнителя могут использоваться известняковая мука, доломитовая мука и т.п. Зачастую использование подобных заполнителей позволяет значительно снизить себестоимость, увеличить качество продукции.

Вода

Для производства пенобетона используется обычная питьевая или техническая вода. Вообще-то она должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов». Температура воды подбирается исходя из технологии.

Пенообразователи

Белковые пенообразователи считаются более совершенными и позволяют легко получать пенобетон, удовлетворяющий ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые».

Добавки

В зависимости от технологии и используемых материалов периодически требуется использование специальных добавок. Добавки применяются для того, чтобы получить продукцию более высокого качества.

Небольшое замечание. ГОСТы на песок и воду я привел для того, чтобы тот, кто захочет делать пенобетон, внимательнее отнесся к подбору компонентов.

Приготовление клееканифольного пенообразователя по методике Технологического регламента.

На 1 м3 пенобетона объемным весом 900-1200 кг/м3 требуется:

  • канифоли — 0.060 кг;
  • едкого натра — 0.016 кг;
  • клея костного — 0.063 кг.

При приготовлении клеевого раствора кусочки клея замачивают на сутки в воде в соотношении 1:10, затем нагревают в той же самой воде при температуре, не превышающей 600°, до полного растворения.

Раствор едкого натра плотностью 1,17 кг/дм3 кипятят, постепенно высыпая в него раздробленную и просеянную канифоль. Раствор непрерывно помешивают. Кипятят 1,5-2 ч., пока канифоль полностью не растворится. Охлажденное до 600° канифольное мыло выливают небольшими порциями в раствор клея, тщательно перемешивая. Смешение канифольного мыла и раствора клея производят в весовой пропорции 1:6.

Клееканифольная эмульсия пенообразователя считается готовой, когда канифольное мыло полностью растворится в клеевом растворе. Она может применяться для получения пены в пеногенераторе.

Проверить качество пены можно, наполнив ею ведро и перевернув его затем вверх дном. Пена должна удержаться. Оптимальной считается плотность пены порядка 80 г/дм3.

На качество пенообразователя влияет и качество канифоли, потому что канифоль бывает разная: живичная, экстракционная и талловая. Не вдаваясь в химические подробности, скажу, что наиболее качественный пенообразователь получается из живичной канифоли. Приведенная рецептура рассчитана именно на живичную канифоль. Более правильной будет методика, когда количество щелочи, потребное на омыление канифоли, рассчитывается по ее так называемому кислотному числу. Для этого надо определить количество омыляемых кислот в конкретном образце канифоли.

Клееканифольный пенообразователь склонен к загниванию. Поэтому его необходимо хранить в прохладном месте не более 20-30 дней.

Едкий натр можно заменить содой каустической, они отличаются друг от друга только количеством посторонних примесей. Для приготовления пенообразователя годится любой из них. В том числе и с маркировкой «технический». Технический едкий натр называют также содой каустической, или каустиком.

Самому можно приготовить и смолосапониновый пенообразователь. Мыльный корень сутки замачивают в металлическом баке. Соотношение воды и сухого корня 10:1 по весу. Размокший мыльный корень размалывают до фракций размером 1-3 мм в любом подходящем устройстве (зернодробилка, мясорубка и т.д.). Измельченный корень еще раз замачивают сутки в таком же объеме воды. Воду из бака сливают, а размокший мыльный корень кипятят 4-6 ч. в таком же количестве воды. Полученный водный раствор смоляных веществ выдерживают сутки при комнатной температуре, затем в раствор добавляют новую порцию мыльного корня в соотношении 10:1 по весу (раствор смоляных веществ: мыльный корень) и настаивают при комнатной температуре до получения раствора плотностью не ниже 1,02. Срок хранения этого пенообразователя не более месяца. Перед заправкой бака пеногенератора раствор процедить.

Для ускорения процессов гидратации цемента при производстве пенобетона обязательно следует использовать специальные добавки – ускорители. Кроме увеличения скорости набора прочности, эти добавки могут также существенно снизить «осадку» пенобетона, появление усадочных трещин и снижения прочности.

Для пенобетонов низкой плотности (400-600 кг/м3), применяемого для тепло- и звукоизоляции, песок обычно не используют. При добавлении керамзита в качестве заполнителя прочность пенобетона увеличивается при той же объемной плотности.

Для получения качественного пенобетона расход пенообразователя должен находиться в пределах 0,7-1,4 л/1 м3 приготовленной смеси. Превышение соотношения приводит к снижению прочности, увеличению сроков отвердевания массы, увеличению усадки пеноблоков.

Пеногенерагор. Его можно купить, он стоит не так уж и дорого, а можно изготовить самому по чертежам в Интернете. Их там много разных. Работает такой самодельный пеногенератор по тому же принципу, что и заводской. Так же в специальную камеру под углом в 900° подается рабочий раствор пеноконцентрата для смешивания с воздухом. Единственное отличие: в заводском пеногенераторе установлено сопло Лаваля, а в самодельном – шайба с жиклером, отчего КПД последнего на 40% ниже. И всего-то.

Рецепт пенобетона с использованием белкового пенообразователя

Плотность пенобетона в сухом состоянии 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Песок (до 2 мм, содержание глины не более 2%), кг - 210 400 560 750 950 1100
Цемент марки М500Д0, кг 300 310 320 350 360 380 400
Вода для приготовления раствора, л 110 130 150 180 210 240 300
Вода для приготовления пены, л 64 57 50 45 37 30 23
Количество пены, л 800 715 630 560 460 370 290
Количество пенообразователя, кг (не литров!) 1,2 1,1 1 0,95 0,9 0,7 0,6
Вес сырой пенобетонной массы, кг 474 707 920 1135 1357 1600 1823

Рецепт пенобетона с использованием синтетического пенообразователя

Плотность, кг/м3 Песок (до 2 мм, содержание
глины не более 2%)
Цемент марки М500Д0 Пенообразователь
1200 900 250 0,80
1100 740 360 0,88
1000 667 333 0,96

Рекомендуется следующая последовательность приготовления пенобетона: сначала засыпают песок, затем добавляют цемент и перемешивают до получения однородной массы. Далее смесь затворяют водой в количестве согласно выбранной рецептуре и перемешивают до получения однородной пластичной массы. Смесь не должна содержать комков. Затем из пеногенератора в приготовленный раствор бетона подают рецептурное количество пены и продолжают перемешивание. Для контроля плотности получаемого пенобетона отбирают мерной емкостью-кружкой и взвешивают пробу пенобетона. Вес пробы проверяют на соответствие требованиям и при необходимости проводят корректировку загрузки. При превышении заданной средней плотности необходимо дополнительно вносить в смесь 1-2% пены от первоначального содержания на каждые 100 кг/м3 превышения.

Изготовление газобетона

Стандартная смесь для газобетона содержит цемент, песок, воду и известь. Порообразователем служит алюминиевая пудра. Гашеная известь исполняет роль пластификатора. Для улучшения свойств рекомендуется использовать дополнительные добавки: сульфат натрия (не более 0,5%) и каустическую соду (не более 1,5% по весу). Рекомендуется использовать портландцемент марки ПЦ500 D0. Наполнитель – кварцевый песок. Его следует тщательно просеять для удаления крупных фракций. Глина в песке может быть только в виде следов, в самом крайнем случае не более 2% от веса песка.

Рекомендуемый состав и соотношение ингредиентов бетонной смеси:

  • цемент — 50-70%; для самостоятельного изготовления используются марки М500D0, М400D0.
  • песок — 20-40%; карьерный песок, речной, очищенный. Лучше всего брать песок мелкий, размер частиц до 2 мм;
  • известь, каустическая сода, сульфат натрия – 1-5%;
  • доломит – 5%; вообще, известковой муки, она же доломит, может быть в газобетоне примерно до 10%, но стоит определиться с цветом блоков. При большем количестве извести цвет газобетонных блоков будет более светлым. Большое количество пудры также не требуется, она выступает в качестве реагента газообразования.

Газообразователь, т.е. алюминиевая пудра, — 0,04-0,09%. Пудра нужна для того, чтобы в смеси началась реакция, необходимая для газообразования. Уже во время замешивания начинает выделяться газ, внутри бетона образуются пузырьки газа, которые и придают составу необходимиые ему качества:

  • вода — 0,25-0,8%; вода, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов». Это должна быть чистая питьевая вода;
  • специальные добавки для газобетона в количестве 1-3 кг на каждый кубометр готовой смеси;
  • смазка для контейнеров в количестве 0,3-0,5 кг на м3. Смазки могут быть в виде растворов, эмульсий или суспензий. Растворы для смазки можно готовить из веретенного масла или солидола, автола или петролатума, разведенных в керосине или солярке.

К суспензиям относятся готовые цемемяно-маслинные, известковые, меловые, графитовые и т.п. смазки.

Эмульсии могут быть двух видов. Первые можно изготовить из:

  • 10-15%-ного гигрола 3 марки, 1%-ного хозяйственного мыла и 85-89%-ной воды;
  • 10%-ного кислого синтетического эмульсола, 0,6%-ного соды и 89% воды.

Вторые изготавливают из 20%-ного, эмульсола, 5-10%-ной солярки, насыщенного раствора извести.

Перед заливкой тщательно смазывают формы. Нельзя применять отработанные масла.

Газобетон получают одним из 2 методов: автоклавным и неавтоклавным.

Первый метод применяется в заводских условиях, для него необходимо специальное оборудование, которое самостоятельно не создать. Практичнее использовать 2-й метод.

Сравнительная характеристика свойств газобетонов одинаковой плотности автоклавного и неавтоклавного способа твердения

Показатели Автоклавный газобетон (газосиликат) Неавтоклавный газобетон (порообразователь ПОС-15)
Плотность, кг/м3 500 500
Класс по прочности на сжатие В 2,5-3 В 1,5
Морозостойкость, циклы F 50 Не нормируется
Отношение к влаге Требует защиты Требует защиты
Отношение к огню Не горит Не горит
Эксплуатационная теплопроводность 0,14 0,17
Толщина наружной стены (Московский регион), м 0,5 0,7
Возможность заливки в опалубку Нет Да

Производитель утверждает, что на потребительские свойства газобетона способ производства почти не влияет. Автоклавный метод позволяет лишь ускорить производственный процесс и увеличить количество выпускаемой продукции за расчетную единицу времени. И что неавтоклавный газобетон может использоваться в строительстве монолитных зданий на основе прочного металлического каркаса. То есть промышленный неавтоклавный газобетон в дачном строительстве не применить.

Специалисты считают, что автоклавный газобетон предпочтителен в жилищном строительстве.

Физико-технические свойства автоклавного газобетона в зависимости от плотности

Физико-технические свойства Средняя плотность, кг/м3
D 350 D 400 D 500
Прочность при сжатии, МПа 1-1,5 1,5-2 2,5-3
Коэффициент теплопроводности, Вт/м 0С 0,09 0,11 0,12
Морозостойкость, цикл 15 25 35
Звукоизоляция 150-450 мм, Дб 50 55 58
Огнестойкость при толщине 175 мм, час 4-5 4-5 5-6
Экологичность при производстве и применении 2 2 2
Толщина стены при одинаковом сопротивлении
теплопередаче (R = 2,5 м2 (К/Вл), м
0,35 0,4 0,45
Вес 1м2 стены, кг 145 180 240

Бетон заливают в формы, и он схватывается в естественных условиях. Газобетонный блок извлекают и при необходимости разрезают на части. Хотя лучше сразу использовать для заливки формы необходимых размеров.

Смесь тщательно перемешивают. Изменяя содержание цемента и порообразующего состава, регулируют объем пор в бетоне, то есть варьируют плотность материала.

Оборудование:

  • бетономешалка для перемешивания смеси;
  • формы для заливки будущих газобетонных блоков;
  • струны для удаления излишков смеси с поверхности форм.

Заливают формы наполовину, ни в коем случае нельзя заливать их полностью: в процессе газообразования смесь сильно увеличивается в объеме, полностью заполняя все формы. После того как увеличение объема закончено, необходимо сверху все излишки смеси убрать, чтобы верхняя часть получилась ровной и гладкой. Это делают примерно через 6 ч. после окончания заливки. Поверх успокоившейся заготовки блока накладывается теплоизоляционный материал: асбест, пенопласт и т.д. Сверху форму закрывают крышкой.

Блоки выдерживают в формах на закрытой площадке примерно 12 ч. После чего можно извлекать из форм, затем их на пару суток оставляют на ровной поверхности для набора прочности. Для окончательного приобретения нужного качества газобетонный блок надо выдерживать 28 дней.

Перед началом работы надо учесть, что некоторое количество материала может уйти на подбор правильной рецептуры: универсального рецепта нет. Еще некоторое количество может уйти на брак.

Но в любом случае, изготовление газобетонных блоков своими руками будет более дешевым, чем покупка уже готовых или использование других материалов.

При введении фиброволокна в рецептуру пеногазобетона происходит его сквозное армирование. В результате оптимизируется его структура, что способствует предотвращению образования и развития внутренних дефектов пенобетона. В 1 кг фиброволокна содержится порядка 400 млн волокон, это позволяет должным образом предотвращать образование трещин. При разрушении пенобетона под нагрузкой не наблюдается отделение осколков, осколки остаются связанными между собой полипропиленовыми волокнами.

При сравнении достоинств и недостатков газобетона с пенобетоном достаточно редко, к сожалению, учитывается модификация пенобетона фиброволокном.

Можно использовать специальное оборудование, автоматически дозирующее ингредиенты, выполняющее замешивание бетона именно того качества, которое необходимо. В продаже имеются такие установки (смесители) для самостоятельного получения газобетона. Их применение очень облегчает и упрощает процесс создания газоблоков. Мобильность газобетоносмесителей позволяет все делать прямо на месте строительства и избежать транспортных расходов. Стоимость такой установки зависит, естественно, от объема смесителя. Его можно арендовать, сейчас это можно. Расходы на аренду будут оправданы.

После того как весь пено-, газобетон готов, можно начинать возводить из него стены. Для кладки применяется специальный клеевой раствор, который обеспечивает меньшую толщину шва, чем на, цементном растворе. Толстый шов на цементном растворе создает «мостики холода», сводящие на нет теплоизолирующие особенности пено-, газобетона. В итоге теплонотери будут меньшие, а прочность выше.

Во время кладки необходимо использовать металлические пруты для армирования. Армирование нужно для увеличения надежности пенобетонной кладки. Его делают через каждые 3-4 ряда блоков в вырезанную штрабу при кладке. Оно не только усиливает кладку, но и предотвращает пенобетон от образования трещин.

Процесс этот несложный, следует заранее проделать в блоках пазы – в них и будут уложены пруты. После этого сверху наносят слой раствора, начинается кладка следующего ряда.

Для равномерного распределения клея при кладке пеногазоблоков применяются специальные зубчатые устройства-кельмы и дозаторы. Штрабу и пазы в стенах из пеногазоблоков вырезают резцом – штраборезом.

Независимо от того, на какой раствор кладут блоки – на цементный или клеевой, — первый ряд рекомендуется укладывать на цемент. Фундамент предварительно необходимо гидроизолировать – покрыть рулонным битумным материалом. После этого цементно-песчаной смесью необходимо выровнять поверхность для кладки первого ряда.

Читайте также:


Обсудить статью на форуме

Рубрика: Строительство и ремонт |