Ячеистый бетон

Ячеистый бетон - это каменная пена, состоящая на 30-80 %  из пор диаметром 0,1-3,0 мм, равномерно распределенных по объему изделия. Он изготавливается из вяжущего, мелкого заполнителя, воды и специальных добавок. В зависимости от соотношения компонентов  основные свойства ячеистого бетона (плотность, прочность, теплопроводность и др.) могут регулироваться в очень широких пределах, что позволяет добиться максимального соответствия свойств этого материала конкретным условиям работы.

Это определяет широкий диапазон использования этого материала (от фундамента до утеплителя), его высокую экономичность и возможность изготовления по одной технологии почти всех основных изделий для 1-5 этажных домов. Ячеистые бетоны в зависимости от технологии изготовления и вида применяемых материалов делятся на автоклавные и неавтоклавные. В автоклавных бетонах в качестве вяжущего используются известь и молотый кварцевый песок. Для набора прочности необходима обработка паром высокого давления (8-12 атм при температуре 160-180*С) в автоклавах. Для изготовления применяется сложное, металлоемкое и энергоемкое оборудование (мельницы, автоклавы, резательные машины и др.)

При неавтоклавном способе производства используются вяжущие, твердеющие при невысоких температурах (20-80*С) - цемент, смешанные вяжущие и др., немолотый песок или другие заполнители, что позволяет обойтись без применения автоклавов, котельных и т.п.

Наша компания изготавливает ячеистые бетоны по интенсивной технологии.

Интенсивная технология заключается в сочетании термомеханической обработки массы в смесителе-активаторе специальной конструкции, комплекса многокомпонентных химических добавок и особой конструкции форм, позволяющих производить интенсивную термообработку блоков (в необходимых случаях), обеспечить минимальную потерю тепла. Прочность ячеистого бетона зависит от объемного веса, вида и свойств исходных материалов, а также от режимов ТВО и влажности бетона.

Наш ячеистый бетон изготавливается на цементном вяжущем. Поэтому он продолжает набирать прочность еще длительное время. Так через год его прочность увеличивается в 1,5-1,8 раза по сравнению с 28 суточной прочностью.
Введение комплексных добавок повышает прочность бетона, снижает его водопотребность и усадку при высыхании, повышает водо- и морозостойкость, снижает равновесную влажность и эксплуатационную теплопроводность.

Таблица 1

Примечания:

1. В числителе теплопроводность по ГОСТ 25485-89, в знаменателе по данным многолетних испытаний.
2. Расширенный диапазон значений класса бетона по прочности связан с необходимостью повысить экономичность ячеистых бетонов и точнее адаптировать их свойства к широкому набору вариантов использования, а также к большому разнообразию мелких заполнителей.
3. Необходимый класс ячеистого бетона по прочности, а также марка по морозостойкости задаётся проектом исходя из конкретных нагрузок и условий работы объекта.
4. Регулирование класса ячеистого бетона по прочности производится изменением расхода вяжущего, его активности (марки), количества компонента «А», а в случае необходимости заменой наполнителя или переход на другую марку бетона по плотности.
   Теплопроводность ячеистого бетона зависит от объемного веса и влажности и характеризуется коэффициентом теплопроводности, величина которого определяется по ГОСТ ( см. табл. 1).

За счет гидрофобизирующих добавок влажность бетона снижается с 8% до 3-4%. Поэтому реальная теплопроводность ниже на 8-10%.
Паро- и воздухопроницаемость. Под паро- и воздухопроницаемостью ячеистого бетона понимается способность материала пропускать через себя соответственно пар или воздух. Этими свойствами обусловлен хороший микроклимат в домах из ячеистого бетона. Стены такого дома «дышат».

Таблица 2

Таблица 3

Огнестойкость. Ячеистый бетон огнестоек. При одностороннем воздействии огня (800*С) в течении 4 часов разрушений не отмечено. Под действием струи воды поверхность раскаленного бетона разрушилась незначительно. Опытами установлено, что при нагреве до 100-300*С прочность оказалась такой же, как до нагревания. При 400-500*С прочность снизилась на 20%, а при нагревании до 550-800*С на 50% по сравнению с прочностью до нагрева. Таким образом огнестойкость ячеистого бетона выше чем обычного тяжелого бетона.

Обрабатываемость. Ячеистый бетон и изделия из него пилятся, рубятся, строгаются. В них забиваются гвозди, скобы, штыри, прокладываются инжинерные коммуникации.

Водостойкость ячеистых бетонов изготавливаяемых по нашей технологии существенно выше ячеистых бетонов автоклавного твердения за счет применения в качестве вяжущего цемента, который длительное время продолжает гидратировать во влажной среде с увеличением прочности. Кроме того, использование в комплексе добавок гидрофобизатора, затрудняет проникновение воды, повышает водостойкость и морозостойкость бетона. Имеются примеры успешного использования ячеистых бетонов в фундаментах и цоколях домов, строительстве индивидуальных бань, ванных комнат, ремонте котельной. Модуль упругости ячеистого бетона почти прямо пропорционально связан с его плотностью, также как и прочность. Это обеспечивает хорошую работу с бетоном, раствором, а также, например, различных по плотности слоёв в эффективной трёхслойной стене. При испытании фрагмента такой стены даже при отрезанных гибких связях наблюдалась совместная работа слоёв без местных разрушений вплоть до исчерпания несущей способности при коэффициенте запаса более 4-х (при нормируемом 1,8). Очень важным является сцепление неавтоклавных ячеистых бетонов на основе цемента с бетоном, кладочным и штукатурным раствором, различными отделочными и фактурными составами.

В СибЗНИИЭПе были выполнены испытания фрагмента стены из неавтоклавного ячеистого бетона для здания высотой 4 этажа с перекрытиями их железобетонных пустотных плит и балочных перекрытий. Коэффициент запаса составил более 5  при нормативном 1,8. Аналогичные испытания для автоклавного ячеистого бетона, выполненные НИИЖБом, дали очень близкие результаты. Столь высокая несущая способность их, несмотря на хрупкость при ударных воздействиях, к релаксации, перераспределению нагрузок.

ЦНИИСК им. Кучеренко в г. Иркутске выполнил серьёзную работу по исследованию возможности использования неавтоклавных ячеистых бетонов в районах с высокой сейсмичностью.

Можно напомнить, что в Мехико (сейсмичность 8 баллов) построен дом в 43 этажа с широким использованием ячеистого бетона. Уменьшение веса конструкций снижает, как статические нагрузки, так и сейсмические, которые пропорциональны массе здания.

Суммируя вышеизложенное, можно сделать вывод о высоких эксплуатационных качествах и надёжности неавтоклавного ячеистого бетона.
Расчётные характеристики
неавтоклавных гидрофобизированных газобетонов