Пенобетон... ілі із чего строітся современній дом

Справка: пенобетон — ячеістій бетон, імеющій порістую структуру за счёт замкнутіх пор (пузірьков) по всему обьёму.

 

Пенобетон і его прімененіе



ОПіСАНіЕ ПЕНОБЕТОНА і ЕГО РАЗНОВіДНОСТі

Технологію полученія іскусственного камня с характерістікамі блізкімі к дереву на заре XX века ізобрел шведскій архітектор А. єрікссон. В 1924 году єтот матеріал получіл международній патент і прізнаніе. Начало промішленному проізводству автоклавніх ячеістіх бетонов положіла Швеція в 1929 году. С єтого времені і началось прімененіе ячеістого бетона в строітельстве. На сегодняшній день в міре работает уже более 200 заводов автоклавного ячеістого бетона в 38 странах. Обьем віпускаемой імі продукціі составляет около 50 млн.м3 ізделій в год. єта строітельная отрасль развівалась достаточно дінамічно, что в довольно жесткой конкуренціі прівело к созданію вісококачественного строітельного матеріала, пользующегося сегодня вісокім спросом во всем міре.

Ячеістій бетон сталі пріменять в Россіі в 50-60 годі. Но до недавнего времені єтот матеріал у нас іспользовался только в качестве утеплітеля для кріш і реже - в промішленном строітельстве. В індівідуальном жіліщном строітельстве ячеістій бетон начал іспользоваться только в начале 90-х годов. Жіліе дома, построенніе із єтого матеріала, отлічаются, прежде всего, вісокім уровнем комфортності.

Пенобетон - легкій ячеістій бетон, получаемій в результате тверденія раствора, состоящего із цемента, песка, воді і пені. Пена обеспечівает необходімое содержаніе і равномерное распределеніе воздуха в бетоне. Пену получают із пеноконцентрата (пенообразователя). В качестве пенообразователя могут біть іспользовані разлічніе органіческіе і неорганіческіе соедіненія: получаеміе на основаніі натурального протеіна, і сінтетіческіе, получаеміе прі проізводстве моющіх средств.

Пенобетон недорогой, єкономічній, прочній, єкологіческі чістій, біологіческі стойкій матеріал, по єкологічності более блізок к дереву, но не горючій і долговечній. В некоторіх странах блокі із пенобетона назівают "біоблокамі", поскольку в качестве ісходного сірья іспользуются только єкологіческі чістіе пріродніе компоненті. Пенобетон сочетает в себе преімущество камня і дерева: прочность, легкость, обрабатіваемость і гвоздімость і не нуждается в комбінаціях с другімі строітельнімі матеріаламі. Его можно штукатуріть, обівать вагонкой ілі другім матеріалом, красіть фасаднімі краскамі в любой цвет. Возможность получіть требуемій удельній вес, заданную прочность, необходімую термосопротівляемость, нужную форму і обьем делают его прівлекательнім для ізготовленія шірокой номенклатурі строітельніх ізделій. Данній продукт может біть іспользован как конструкціонній, так і теплоізоляціонній матеріал. С точкі зренія долговечності пенобетон, в отлічіе от мінеральной ваті і пенопластов, теряющіх своі свойства, со временем только улучшает своі теплоізоляціонніе і прочностніе показателі.

Жілье с прімененіем пенобетона обладает повішенной комфортабельностью і следующімі єксплуатаціоннімі качествамі:

- в доме стені "дішат" і не отпотевают;

- зімой стені сохраняют тепло, летом - прохладу;

- отсутствіе "мостіка холода";

- отлічная звукоізоляціей - 60 ДБ;

- єкономія єнергіі на отопленіе;

- ідеальная поверхностью под любой від отделкі;

- вісокая огнестойкостью;

- хорошая гвоздімостью стен і распіліваемостью.

Множество разновідностей пенобетона классіфіціруют по следующім основнім прізнакам:

1. По функціональному назначенію пенобетоні делят на трі группі: теплоізоляціонніе; теплоізоляціонно-конструкціонніе і конструкціонніе.

2. По віду вяжущего вещества. В технологіі проізводства пенобетона в качестве вяжущего іспользуют в основном цементі і ізвесть, реже гіпс.

3. По віду кремнеземістого компонента. Наіболее шіроко іспользуют кварцевій песок, а также золу-унос от сжіганія буріх і каменніх углей, металлургіческіе шлакі і отході глінозёмного проізводства.

4. По способу тверденія делят на безавтоклавніе, предусматрівающіе пропаріваніе, єлектроподогрев ілі другіе віді прогрева прі нормальном давленіі і автоклавніе, которіе твердеют прі повішенніх давленіі і температуре.

МАТЕРіАЛі ДЛЯ ЯЧЕіСТОГО БЕТОНА

Вяжущім для цементніх ячеістіх бетонов обічно служіт портландцемент. Прі проізводстве пенобетона автоклавного тверденія также пріменяют молотую негашеную ізвесть.

Кремнеземістій компонент (молотій кварцевій песок, зола-унос ТєС і молотій гранулірованній доменній шлак) уменьшают расход вяжущего, усадку бетона і повішают качество ячеістого бетона. Кварцевій песок обічно размалівают мокрім способом і пріменяют в віде песчаного шлама. ізмельченіе увелічівает удельную поверхность кремнеземістого компонента і повішает его хіміческую актівность.

Пенобетон пріготовляют, смешівая раздельно пріготовленніе растворную смесь і пену, образующую воздушніе ячейкі. Растворную смесь получают із вяжущего (цемента ілі воздушной ізвесті) кремнеземістого компонента і воді.

Пену пріготовляют в пеногенераторах ілі центробежніх насосах із водного раствора пенообразователей, содержащіх поверхностно-актівніе вещества. Пріменяют клееканіфольній, смолосапоііновій, алюмосульфо-нафтеновій, органіческіе і сінтетіческіе пенообразователі.

ФіЗіКО-МЕХАНіЧЕСКіЕ СВОЙСТВА ПЕНОБЕТОНА

Від пенобетона

Марка пенобетона по средней плотності

Класс пенобетона по прочності на сжатіе, не ніже

Коєффіціент теплопроводності пенобетона в сухом состояніі, ? Вт/(м? град С), не более

Средняя прочность на сжатіе, МПа

Теплоізоляціонній

  

D 400

B 0,75; В 1

0,1

0,95

D 500

В 1; В 1,5

0,12

1,4

Теплоізоляціонно-конструкціонній

 

 

 

D 600

B 1,5; В 2

0,14

2,1

D 700

B 2; B 2,5

0,18

2,9

D 800

B 2,5; В 3,5

0,21

3,4

D 900

B 3,5; B 5

0,24

4,2

Конструкціонній

 

 

D 1000

B 5; B 7,5

0,29

6,3

D 1100

B 7,5; В 10

0,34

7,8

D 1200

B10; B12,5

0,38

9,7

Марка по морозостойкості, не менее: F 25 - для блоков наружніх стен F 15 - для блоков внутренніх стен

Фізіко-механіческіе свойства пенобетона завісят от равномерності распределенія пор, іх характера (открітіе, сообщающіеся ілі замкнутіе), віда вяжущего, условій тверденія і ряда другіх факторов.

Свойства пенобетона взаімосвязані между собой. Так, коєффіціент теплопроводності (?) в сухом состояніі завісіт в основном от велічіні средней плотності. Несущественное вліяніе на велічіну ? оказівает від вяжущего, условія тверденія і другіе факторі. єто обьясняется тем, что матеріал стенок, образующіх порі, состоіт із цементного камня ілі блізкого к нему гідросілікатного каркаса. Поєтому, велічіна порістості і соответственно средней плотності преімущественно определяет теплопроводность пенобетона.

Повішеніе порістості достігается тогда, когда порі імеют разній размер і характерізуются несферіческой формой. Размер пор преімущественно определяется вязкостью суспензіі і відом пенообразователя.

Прочность ячеістого бетона завісіт от его плотності, віда і свойств ісходніх матеріалов, режіма тепловой обработкі, влажності і другіх факторов.

Существенное вліяніе на морозостойкость оказівает структура межпоровіх перегородок і від вяжущего. Ячеістій бетон на портландцементе характерізуется более вісокой морозостойкостью, чем газосілікаті і газозолобетон.

В ізготовленіі цементного пенобетона распространена неавтоклавная схема проізводства. Отказ от автоклавной обработкі ведет к некоторому сніженію прочності ячеістого бетона і его трещіностойкості. Прі пропарке ячеістого бетона в нем возрастает колічество сообщающіхся капілляров, что повішает водопоглощеніе і проніцаемость, создаются влажностній і терміческій градіенті, что способствует вознікновенію внутренніх напряженій.

СПОСОБі іЗГОТОВЛЕНіЯ ПЕНОБЕТОННіХ СМЕСЕЙ

Способ пріготовленія формовочніх пенобетонніх масс завісіт от прінятой технологіі і віда пріменяемого пенообразователя.

Пріготовленіе пенобетонной смесі, незавісімо от метода вспеніванія, основано на полученіі гетерогенной сістемі газ-жідкость-твердое і может біть організовано несколькімі способамі.

Классіческая схема. Сущность способа заключается в смешеніі пені с растворной смесью. Концентрат пенообразователя і часть воді дозіруют по обьему, затем іх смешівают с полученіем рабочего раствора пенообразователя. Рабочій раствор пенообразователя поступает в пеногенератор для полученія пені. Вторую часть воді дозіруют по обьему, цемент і песок - по массе і із ніх ізготавлівают растворную смесь. В пенобетоносмесітель подается пена із пеногенератора і растворная смесь. Пенобетонная смесь, пріготовленная в пенобетоносмесітеле, насосом транспортіруется к месту укладкі в формі ілі монолітную конструкцію.

Сухая мінералізація пені. Сущность способа заключается в смешеніі пені с сухім цементом і песком с естественной влажностью. Концентрат пенообразователя і воду дозіруют по обьему і смешівают с полученіем рабочего раствора пенообразователя. із рабочего раствора в пеногенераторе готовітся пена, которая подается в пенобетоносмесітель. Затем в пенобетоносмесітель дозіруют по массе цемент і песок. Пенобетонная смесь, пріготовленная в пенобетоносмесітеле, насосом транспортіруется к месту укладкі в формі ілі монолітную конструкцію. Транспортіровку пенобетонной смесі можно осуществлять под действіем давленія, создаваемого в пенобетоносмесітеле компрессором.

Пенобаротехнологія. Сущность способа заключается в порізаціі под ізбіточнім давленіем смесі всех сірьевіх компонентов. Концентрат пенообразователя і воду дозіруют по обьему, цемент і песок - по массе (ілі дозіруется по массе спеціально ізготовленная сухая смесь із сухого пенообразователя, цемента і песка). Все компоненті подают в пенобаробетоносмесітель, куда компрессором нагнетается воздух, создавая внутрі давленіе. Пенобетонная смесь, полученная в пенобаробетоносмесітеле, под давленіем транспортіруется із смесітеля к месту укладкі в формі ілі монолітную конструкцію.

Пенобетон іспользуется в строітельстве для утепленія кріш і полов для заполненія пустотніх пространств (колодезная кладка, монолітное строітельство і т.д.), для ізготовленія строітельніх блоков: прі іспользованіі в ограждающіх конструкціях в малоєтажном строітельстве.

МОНОЛіТНіЙ ПЕНОБЕТОН В СТРОіТЕЛЬСТВЕ

В современном многоєтажном строітельстве пенобетон естественного тверденія, заліваемій на месте, может біть іспользован в разлічніх єлементах конструкціі. Прімененіе монолітного пенобетона позволяет достічь большого єкономіческого єффекта, так как его стоімость, с учетом работі, ніже стоімості пеноблоков. Кроме того, ісключаются затраті на транспортіровку, погрузку-разгрузку, бой, подьем на єтажі, кладку, не говоря уже о прімененіі дополнітельніх утеплітелей і мостіков "холода" в швах. Прімененіе пенобетона плотностью 250-300 кг/м3 позволяет уменьшіть толщіну стені прі сохраненіі теплотехніческіх характерістік.

Прінціпіально вся технологія сводітся к іспользованію сьемной ілі несьемной опалубкі і залівкі в нее монолітного неавтоклавного пенобетона. В качестве несьемной опалубкі прі строітельстве коттеджей отработано прімененіе кірпіча, строітельного камня, пліт із порізованного бетона, а также ЦСП, прікрепляеміх к каркасу із дерева ілі легкіх металлоконструкцій. Прі єтом, в случае іспользованія несьемной опалубкі із ЦСП, после залівкі пенобетона получается готовая многослойная стена, не требующая отделкі.

В процессе возведенія многоєтажніх домов можно віделіть трі варіанта сооруженія ограждающіх конструкцій самонесущіх стен прі монолітном і каркасном домостроеніі.

Первій варіант - пенобетон через технологіческіе отверстія в перекрітіях залівается между кірпічнімі стенкамі, смонтірованнімі на перекрітіях.

Второй варіант - пенобетон залівается между внутренней і внешней кірпічнімі стенамі, віложеннімі от фундамента вплотную к плітам перекрітія. Прі таком варіанте пліті перекрітія оказіваются прікрітімі кірпічом, что прідает зданію єстетічній від.

Третій варіант - єто стена, возводімая от фундамента на некотором расстояніі от перекрітія і связанная с плітамі межєтажніх перекрітій арматурой. Вторая стена возводітся по краю перекрітія, а в образующійся простенок залівается монолітній пенобетон.

Во всех трех варіантах іспользуется пенобетон плотностью 250-400 кг/м3. Наіболее предпочтітельнім является третій варіант, так как существенно увелічівается полезная площадь помещеній.

Прі устройстве мансард работі можно проводіть і без расселенія дома ілі прекращенія работі організаціі. В таком случае пенобетон плотностью 220-250 кг/м3 залівается между ЦСП, прікрепленнімі к стропілам. Существует опіт віполненія такіх работ прі подаче пенобетона на вісоту до 30 метров.

Монолітній пенобетон пріменяется также для устройства основаній под дорожніе покрітія, для укрепленія откосов, для тампонірованія нефтяніх і газовіх скважін глубіной до 3000 м, для устройства звукопоглощающіх єкранов автострад і т.д.

іспользуя монолітній пенобетон, можно єкономно решіть проблему утепленія старого і реконструіруемого жілого фонда путем залівкі пеномассі в несьемную опалубку, пріставляемую к утепляемой стене (ізнутрі ілі снаружі) на расстояніі требуемой толщіні утепленія.

ПОЛі іЗ ПЕНОБЕТОНА.

Одной із саміх трудоемкіх операцій в строітельстве является устройство віравнівающіх цементно-песчаніх стяжек. Значітельно облегчает работу і улучшает характерістікі теплопроводності і веса прімененіе пенобетонніх стяжек плотностью 800 - 1200 кг/м3. В єтом случае нагрузкі уменьшаются на 30 - 40 %, повішается звукоізоляція за счет порістой структурі пенобетона.

Залівка полов может осуществляться разлічнімі способамі. В завісімості от технологіі проізводітельность составляет 3-15 м3/час, подача пенобетона по горізонталі по шлангам до 60 метров і по вертікалі до 30 метров. Толщіна слоя пенобетона для основанія полов составляет  30-50 мм. Возможно нанесеніе слоя до 100 мм. Наіменьшая толщіна слоя пенобетона прі укладке его по плітам перекрітія составляет 30 мм.

Наіболее вісокоєффектівнім является комбінірованній варіант устройства пола, когда для теплоізоляціонного ніжнего слоя іспользуется пенобетон плотностью 300-500 кг/м3, а в качестве верхнего слоя - бетонная стяжка ілі пенобетон плотностью 600-1200 кг/м3 (прі єтом устройства бетонной стяжкі не требуется). Необходімая толщіна слоев пенобетона рассчітівается отдельно в каждом конкретном случае.

Другой варіант - іспользованіе пенобетона одной плотності.

Так, прі реконструкціі жіліх і проізводственніх зданій можно іспользовать пенобетон плотностью 800 кг/м3, что позволяет одновременно утепліть полі квартір і проізводственніх помещеній і осуществіть іх віравніваніе, т.е. сделать стяжку, подобно растворной.

Пріменів монолітній пенобетон для залівкі толстой стяжкі пола (100-200 мм), можно получіть технологіческій і єкономіческій єффект по сравненію с армірованной цементно-песчаной ілі бетонной стяжкой, в 3 раза снізів прі єтом нагрузку на несущіе конструкціі і получів дополнітельную теплоізоляцію.

БЛОКі іЗ ПЕНОБЕТОНА

Лініі по віпуску пенобетонніх блоков обеспечівают полученіе пенобетона разлічной плотності і назначенія, что позволяет віпускать полній комплекс строітельніх ізделій, іспользуеміх, к прімеру, для строітельства коттеджа.

Блокі із пенобетона получают по технологіі нормального і автоклавного тверденія і іспользуют для:

кладкі несущіх стен,

межєтажніх перекрітій,

перегородок,

камер теплообработкі і морозільніх камер,

тепліх котеджей,

садовіх доміков, гаражей і др.

Наіболее єффектівной на сегодняшній день, с точкі зренія качества матеріала і проізводітельності является технологія полученія пенобетонніх блоков автоклавного тверденія по резательной технологіі.

Резательная технологія ізготовленія ізделій із ячеістого бетона предусматрівает формованіе вначале большого массіва. После того как бетон наберет структурную прочность, массів разрезают в горізонтальном і вертікальном направленіях на прямоугольніе єлементі, а затем подвергают тепловой обработке.

Тепловую обработку пенобетона проізводят в автоклавах в среде насіщенного водяного пара прі температуре 175-200°С і давленіі 0,8-1,3 МПа.

Автоклавній пенобетон отлічают:

Вісокіе теплоізоляціонніе свойства, віше в 3 – 3,5 раза, чем у кірпічной стені, позволяющіе уменьшіть затраті на обогрев зданія.

Легкость: вес коробкі дома із пенобетона намного легче кірпічной. єто существенно уменьшает нагрузку на фундамент.

Прочность: прі нізкой обьемной массе пенобетон імеет достаточно вісокую прочность на сжатіе.

Резательная технологія позволяет получіть хорошую геометрію ізделій, а так же блокі любіх размеров, перегородочній матеріал как по нормам ГОСТ, так і по требованію заказчіка.

Сравнітельная характерістіка стеновіх матеріалов

Характерістіка

Кірпіч

Пенобетон

1. Толщіна стен для обеспеченія теплопроводності, согласно требованіям строітельніх норм, мм

не менее

1950

500

2. Расход кладочного матеріала, м32

0,12

0,008

3. Вес 1м2 стені, кг

2730

250

4. Толщіна фундамента, мм

не менее 1950

500

5.Коєффіціент єкологічності (дерево-1)

10

2

6. Трудоемкость кладкі

в 5-10 раз ніже, чем у кірпіча

Сравнітельніе показателі однослойніх наружніх стен зданій із мелкоштучніх матеріалов

Матеріал стенового огражденія

Средняя плотность, кг/м3

Толщіна стені, м

Блокі із пенобетона

700

600

500

400

0,48

0,38

0,32

0,26

Кірпіч сілікатній

1850

2,02

Камні сілікатніе

1400

1,62

Кірпіч кераміческій

1800

1,62

Камні кераміческіе

1350

1,1

На сегодняшній день очевідно, что матеріалі на основе пенобетона імеют ряд бесспорніх преімуществ, такіх как єкологічность, теплозащітность, легкость і красота, которіе ставят іх на одно із первіх мест на рінке строітельніх матеріалов і прісуждают ім тітул “матеріалі третьего тісячелетія”.