Виды ячеистых бетонов: классификация, характеристики и особенности производства

Описание и характеристики ячеистого бетона

В группе монолитных изделий выделяется ячеистый бетон. Пористые материалы пользуются широким спросом в строительной сфере и благоустройстве территорий. Рассмотрим причины такой востребованности.

  1. Обзор, преимущества и недостатки
  2. Особенности применения в строительстве
  3. Свойства и характеристики
  4. Прочность и усадка
  5. Изоляционные характеристики
  6. Отношение к температуре и влажности
  7. Виды ячеистых бетонов, описание и плотность
  8. Классификация по методу твердения
  9. Технологические особенности производства ячеистого бетона

Обзор, преимущества и недостатки

Рассматривая вопрос о ячеистом бетоне, что это такое, нужно сразу отметить сверх легкости материала. Структура такого образца представлена множеством пористых образований, заполненных воздухом. Это главное отличие монолита на фоне аналогов из цементных растворов.

Внутри группы пористый бетон делят на два типа блоков по способу производства:

  • газобетон получают за счет специальных присадок, способствующих газообразованию;
  • пенобетон изготавливают, замешивая рабочий раствор с предварительно подготовленной пеной.

Вяжущие компоненты могут быть разными по природе: портландцемент, гипс, известковый ингредиент. Сухой остаток формируется в естественных условиях или в автоклавной печи. Во втором случае процесс изготовления изделий из пористого бетона происходит под воздействием высокого давления с периодическим увлажнением.

Ячеистый бетонный блок востребован на строительном рынке благодаря следующим достоинствам:

  • теплопроводность на низком уровне;
  • хорошая дышащая способность;
  • долговечность;
  • инертность к биологической активности (грибок, плесень, бактерии, насекомые);
  • морозостойкость, что допускает применение в суровых климатических регионах;
  • высокая плотность от 300 до 1200 кг/куб. м, что обуславливает использование блоков для строительства стеновых конструкций здания;
  • устойчивость к огню и гниению;
  • легкость в обработке (раскрой можно проводить электроинструментом или ручными аналогами);
  • «неприглядность» для грызунов.

Главной причиной недостатков является пористая структура. От резких перепадов температуры с влажностью происходит ослабление тонких стенок между ячейками. Трещины могут появиться от большой нагрузки на растяжение, расколы – от ударов. То есть пористый монолит недопустим для возведения фундаментных конструкций.

Особенности применения в строительстве

Газобетон может быть использован для строительства зданий в 5 этажей. Пеноблоки обладают меньшей несущей способностью, поэтому здесь ограничение подразумевает предел в 3 этажа. Оба варианта актуальны для возведения перегородок внутри дома, нагруженных конструкций с армированием. Также материал рассматривается в сырьевом виде для устройства утепленных полов и перекрытий.

Кроме возведения зданий из материалов делают дренажные каналы для дорожного покрытия или обслуживания дома. Для этого прокладывают U-образные в поперечном сечении монолитные изделия. А также собираются декоративные дорожки для пешеходных зон.

Свойства и характеристики

Технические показатели сухого остатка определяются способом изготовления конструкционного пористого бетона. Базовыми характеристиками считаются прочность, плотность, теплопроводность, стойкость к морозам и влаге. Также рассмотрению подлежат усадочный эффект, отношение к шумам и огню.

Прочность и усадка

Прочность готовых изделий достигает показателя в 1,2 гр/куб. см. Усадка обусловлена нарушением геометрических параметров под воздействием давления на изгиб. Пенобетон менее плотный, поэтому для него характерно отклонение в 3,5 мм/м. У газобетона значение составляет в среднем 0,5 мм.

Обратите внимание! Если малоэтажный дом возведен из пенобетона, то к оштукатуриванию стен можно приступать только через несколько месяцев, чтобы прошел усадочный эффект. Газоблоки пригодны для отделки сразу после возведения конструкций.

Изоляционные характеристики

Показатели теплопроводности зависят от плотности материала и относительной влажности рабочей среды. Таблица составлена с учетом этих значений. Коэффициент измеряется в Вт/м*К.

Пористость объясняет хорошую звукоизоляцию монолита. Поэтому дополнительно защищать внутренние помещения от шума не обязательно. То же можно сказать о мерах по профилактике пожаров. Блоки способны более часа выдерживать открытый огонь, что способствует лишь увеличению прочности бетона.

Отношение к температуре и влажности

Ячеистый бетон обладает свойством поглощения влаги. При замерзании она способствует разрушению стенок между порами. С этой точки зрения пеноблок выигрывает. Причина в замкнутости покрытия из пор и микроканалов, что выходят на поверхность изделий. Морозостойкость здесь может достигать 45 циклов. Для сравнения, газоблоки могут иметь предел F35.

Виды ячеистых бетонов, описание и плотность

Кроме пенобетона и газоблоков из раствора на основе цемента различают еще три группы материалов с разновидностями. Классификация в зависимости от связующего компонента выглядит так:

  • известковые (газосиликат и пеносиликат);
  • магнезиальные (газомагнезит и пеномагнезит);
  • гипсовые (газогипс и пеногипс).

Внимание! Наполнитель, как правило, используют песчаный и гравийный. Отдельно существует материал под названием керамзитобетон. Здесь глиняный клинкер замещает щебенку.

Показатели прочности зависят от связующего компонента, его содержания, характеристик твердого наполнителя. По плотности проводится разделение сухого остатка на три типа:

  • до 1200 кг/куб. м – конструкционный для любых стен;
  • до 900 кг/куб. м – теплоизоляционный с характеристиками, допустимыми для малоэтажного строительства в целом;
  • до 600 кг/куб. м – утепляющие вспомогательные блоки для перегородок, дополнительной изоляции несущих конструкций внутри дома.

Дополнительная информация! Если рассматривать методы изготовления монолита, то разница в плотности может быть десятикратной. В автоклавной печи прочность получается выше, чем на строительной площадке.

Классификация по методу твердения

Набор прочности по мере твердения растворов может проходить в природных или искусственных условиях. Второй метод подразумевает создание температуры в 170-200 градусов по Цельсию, давления от 0,9 до 1,3 МПа. Это возможно при наличии специального автоклавного оборудования. Так получается блок или плита с линейным расширением в 8-10 раз ниже, чем изготовленная на строительной площадке.

Технологические особенности производства ячеистого бетона

Газоблоки производят только в заводских условиях. Здесь рабочая смесь связующего, наполнителей и воды смешивается с газообразователем (чаще это алюминиевая пудра). Процесс основан на химической реакции реагента с кальцием, что содержится в базовом составе. Полученные силикаты также образуют дополнительные упрочняющие связи. Формуют изделия в автоклаве.

Читайте также:
Достоинства и недостатки блок-хауса фирмы Деке (Docke) + виды и цветовая палитра

Пеноблоки можно производить в домашних условиях своими руками или приобрести у предприятий. Здесь рассматриваются 2 метода изготовления. Первый предполагает добавление в раствор пенообразователя. После тщательного перемешивания массу заливают в готовые формы.

Второй способ называется аэрированием. Здесь нужно специальное оборудование. Сопла отвечают за подачу воздуха в сырьевую заготовку, лопасти разбивают поток на пузырьки. Процесс происходит под давлением до 0,2 МПа в течение 3 минут. В результате получают материал с плотностью всего 0,15 гр/куб. см.

Марка и класс бетона — соотношение, в чем разница

Технология производства прозрачного бетона

Описание и характеристики керамзитобетонных блоков

Что такое арматура — описание сортамента для строительства

Ячеистый бетон: состав и свойства материала, методика производства, область применения и популярные производители

Ячеистый бетон представляет собой искусственный материал с равномерно расположенными порами в виде мелких сферических ячеек. Пористую структуру изделия получают за счет введения в смеси газообразующих модификаторов.

Материалы из пористого бетона долговечны, морозоустойчивы и имеют малый вес.

Бетон пористый (ячеистый) — что из себя представляет

Бетоны с ячеистой структурой относятся к разряду особо легких составов, структура которых складывается из большого количества воздушных пор.

По способу поризации материалы делятся на газобетоны, получаемые путем введения в растворы газообразующих добавок, и пенобетоны, производимые способом интенсивного перемешивания состава с предварительно подготовленной пеной.

В качестве вяжущего вещества наиболее часто используются портландцемент, гипс и известково-кремнеземистые ингредиенты. Твердение бетонов может протекать в естественных условиях, а также путем тепловлажностной обработки, при высокой температуре и большом давлении, в автоклавных агрегатах.

Материалы характеризуются высокими теплоизоляционными качествами, паропроницаемостью, устойчивостью к биологическим воздействиям, долговечностью.

Достоинства и недостатки материала

Изделия из пористых композитов хорошо приспособлены к современным условиям строительства зданий:

  1. Морозостойкость материала позволяет использовать стеновые блоки из ячеистого бетона в любых климатических условиях.
  2. Высокие механические и теплотехнические свойства (плотность 300-1200 кг/м³).
  3. Паропроницаемость.
  4. Устойчивость к химическим воздействиям.
  5. Автоклавный способ производства предусматривает применение экологически чистого сырья.
  6. Бетонные блоки легко режутся как электромеханическим, так и ручным инструментом.
  7. Применение отечественного оборудования и технологии производства позволяет выпускать продукцию в 1,5-2 раза дешевле импортных аналогов.
  8. Теплоизоляционные изделия по прочности в несколько раз превосходят минераловатные плиты и ничем не уступают им по эксплуатационным характеристикам.
  9. Здания из пористого бетона отличаются долговечностью. Материал не гниет, не горит и не повреждается грызунами и насекомыми.
  1. Резкие изменения температуры воздуха и повышение влажности вызывают структурные деформации в материале.
  2. Невысокие показатели устойчивости к растягивающим напряжениям приводят к образованию мелких трещин на поверхности стен.
  3. Материал не выдерживает ударных воздействий. Например, керамзитобетонный блок полнотелый легко крошится и колется даже при падении с небольшой высоты.
  4. Монолитный бетон не рекомендуется использовать для возведения фундаментов.

Поры в структуре ячеистого бетона могут занимать до 92% от объема материала.

Состав и структура

Ячеистые бетоны получают из специально подобранного состава вяжущего компонента, тонкомолотого кремнеземистого наполнителя, порообразователя и воды.

В некоторых случаях в состав ячеистого бетона добавляют крупный заполнитель:

  • шлаковую пемзу;
  • вермикулит;
  • перлит;
  • керамзит и др.

Для приготовления пены используют клееканифольные, алюмосульфонафтеновые, смолосапониновые добавки. Газообразование в бетоне происходит за счет введения в состав водного раствора алюминиевой пудры.

Процентное соотношение составляющих материала определяет микро- и макроструктуру ячеистого бетона.

Макроструктура представлена большим объемом ячеистых пор (85-92%) и межпоровых перегородок. Микроструктура состоит из капиллярных, контракционных и гелиевых ячеек. Объем и характер пористости, а также пропорции кремнеземистых компонентов определяют основные технические свойства изделий.

Слева — газобетон, справа — газосиликатный блок.

Виды и свойства материала

Поризованные бетоны классифицируется по способу получения ячеистой структуры и виду вяжущего компонента.

Автоклавные ячеистые бетоны разделяются на цементные и бесцементные:

  • цементные — газобетон, пенобетон;
  • известковые — газосиликат, пеносиликат;
  • магнезиальное связующее — газомагнезит, пеномагнезит;
  • гипсовая основа — газогипс, пеногипс.

Физико-механические свойства материалов зависят от удельного веса бетона, минералогического состава вяжущего компонента, типа кремнеземистого наполнителя и условий автоклавной термообработки.

По плотности и теплопроводности

Главная задача проектирования пористого бетона состоит в том, чтобы обеспечить оптимальную плотность материала при минимальном расходе вяжущего вещества и порообразователя. При этом структура конструкций должна состоять из мелких ячеек овальной формы.

В первую очередь плотность зависит от объема присадок и их газообразующей способности. Некоторое влияние на качество бетона оказывает отношение количества воды к весу вяжущего вещества и объему кремнеземистого наполнителя (В/Т). Повышение В/Т улучшает текучесть смеси.

В результате обеспечиваются оптимальные условия для образования пористой структуры раствора. Чем меньше размер ячеек, тем выше плотность материала.

Высокая плотность бетона снижает теплопроводность строительных конструкций. Большая пористость и низкие показатели теплопроводности повышают теплоизоляционные свойства материалов.

По способу твердения

У бетонов безавтоклавного твердения линейная усадка достигает 3,5 мм/м. У автоклавных — 0,3-0,8 мм/м.

К тому же прочность бетонов, прошедших термообработку, в 8-10 раз выше, чем у изделий естественного твердения.

Прочностные характеристики

Прочность зависит от характера пористости структуры материала и силы сцепления межпоровых оболочек. Показатели бетонов по прочности на растяжение-сжатие определяются коэффициентами вариации. Средние значения индекса для ячеистых материалов не должны превышать 15%.

Средством улучшения прочностных характеристик является уменьшение В/Т и применение вибрационных технологий в процессе приготовления и вспучивания смесей. Вибрация вызывает повышение пластичности и подвижности цементного теста, что помогает снизить показатели водотвердого отношения и повысить прочность бетона.

Другим методом повышения прочности является армирование раствора фибрами. Такой способ позволяет получить изделия прочностью более 70 кг/см².

Читайте также:
Двери Potential: особенности межкомнатных моделей, отзывы

Водопоглощение и морозостойкость

Для увеличения влагостойкости материалов применяют модифицирующие добавки. Эксплуатируемые сооружения защищают гидрофобными покрытиями. Нормативная эксплуатационная влажность наружных конструкций должна быть на уровне 5%.

От величины водопоглощения зависит морозостойкость бетонов, которая после проведения рекомендуемых защитных мероприятий может достигать 25-100 циклов.

Точность геометрических размеров

За счет модернизации технологии производства и применения современного оборудования удалось добиться минимальной погрешности геометрических размеров изделий. Прямолинейность стеновых блоков дает возможность применять вместо цементно-песчаного раствора клеевые составы. Такой подход позволил сократить трудоемкость работ и увеличить скорость кладки почти в 2 раза.

Усадка

Усадочные деформации — это следствие процесса твердения бетона, приводящего к сокращению структуры и уменьшению объема смесей. Установлено, что усадка автоклавного бетона при относительной влажности среды 60-80% и температуре до 20 °С интенсивно протекает в течение 60 суток, а затем прекращается.

Набухание и сжатие структуры ячеистых материалов можно сократить за счет введения в состав смесей 15-30% заполнителей (керамзита, доменного шлака и др.).

Методика производства

Для приготовления ячеистого бетона широко применяются местные материалы: известь, цемент, песок и вода. В небольших количествах в смесь добавляют газообразующие присадки, способствующие формированию в вязкой массе воздушных ячеек.

После этого композит формуется и помещается в автоклав, где и происходит процесс твердения. Гидротермальная обработка выполняется в проходных и тупиковых установках диаметром 2,5-2,8 м. Применяемые технологии не дают никаких побочных продуктов, загрязняющих почву, воздух и воду.

Схема производства ячеистого бетона и материалов из него.

Газобетон

Цемент, известь и крупнозернистый песок загружают в бетоносмеситель. Заливают теплую воду и в течение 5 минут перемешивают компоненты. После этого в резервуар добавляют водный раствор алюминиевой пудры и продолжают готовить смесь.

В результате химической реакции в смеси начинают появляться пузырьки водорода, которые и служат причиной возникновения в структуре бетона большого количества пор и капилляров. Готовый состав разливают в подготовленные формы.

После набора предварительной прочности газобетонные блоки отправляют в автоклавную установку, где под действием высоких температур происходит окончательное твердение изделий.

Пенобетон

В работающую бетономешалку загружают песок, цемент и воду. В пеногенератор засыпают сухой концентрат для приготовления пены. Заливают теплую воду. Перемешивают до получения однородной вязкой массы (инструкция на тыльной стороне упаковки).

Газопенная технология

Газопенный метод получения ячеистых бетонов объединяет в себе два процесса: вспучивание при газовыделении и воздухововлечение при пенообразовании.

Для приготовления безусадочного материала с равномерной пористой структурой необходимо выбирать компоненты, которые будут функционировать в совокупности друг с другом. Пенообразующие и газогенерирующие добавки загружаются одновременно. В тот момент, когда пена может дать усадку, включается газообразователь и нейтрализует развитие деформации.

За счет плавного дозированного газовыделения реакции формирования ячеистой конструкции идут параллельно процессам кристаллизации. Образование новых пузырьков газа не нарушает структуру раствора, а только уплотняет межпоровые перегородки, смещая при этом зерна вяжущего вещества в сторону сформировавшихся пор пены.

Области использования

Выпуск изделий из ячеистого бетона предусматривает широкий спектр железобетонных конструкций:

  • стеновые панели;
  • плиты перекрытия железобетонные;
  • брусковые и лотковые перемычки;
  • кирпич пустотелый;
  • теплоизоляционные материалы;
  • теплая керамика (пористый керамоблок);
  • кладочные блоки.

В индивидуальном строительстве наиболее востребованы пенобетонные и газобетонные блоки. Наружная стена дома, сложенная из пористых изделий, обладает хорошей несущей способностью. Размеры и прочностные характеристики материала позволяют возводить здания любой формы и различного функционального назначения.

Легкие бетоны также используют при реконструкции сооружений, когда нужно увеличить этажность постройки без усиления существующих фундаментов.

Категории изделий

Пористые бетоны различаются плотностью и теплоизоляционными свойствами.

На основании этих характеристик их можно разделить на 3 категории:

  • теплоизоляционные материалы;
  • теплоизоляционно-конструкционные;
  • конструкционные.

Бетоны плотностью D300-D500 принято использовать только в качестве утеплителя. Нормативная эксплуатационная нагрузка таких изделий находится на низком уровне, что не позволяет их применение для кладки стен и перегородок.

Конструкционный пористый бетон D1000-D1200 обладает самыми высокими прочностными характеристиками. Он широко используется для производства сборного железобетона, кладочных и фундаментных блоков, плит покрытий и др.

Применение

Ячеистые бетоны применяются в следующих сферах строительного производства:

  1. Монолитное домостроение.
  2. Производство штучных конструкционных и декоративных изделий.
  3. Теплоизоляция инженерных сетей, кровли и наружных стен зданий.

Помимо строительства, дробленый пористый бетон совместно с навозом служит для удобрения почвы. На животноводческих фермах материал используется в качестве теплой подстилки для скота.

Производители и средние цены на продукцию

Стеновые кладочные блоки для индивидуального строительства:

  • длина — 625 мм;
  • высота — 250 мм;
  • толщина — 100, 200, 400 мм;
  • плотность — D400-D600.

Перечисленные параметры являются нормой для всех производителей газобетонных и пенобетонных блоков. Расхождения могут наблюдаться только в разнице геометрических размеров (2-3 мм), теплоизоляционных характеристик и ценовой политики.

Что такое ячеистый бетон?

Ячеистый бетон комбинирует теплоизоляционные характеристики дерева, прочность классического бетона и кирпича, поэтому сфера его применения широка. Он легко режется и обрабатывается, обеспечивает акустический комфорт. Поэтому этот материал используется при строительстве различных зданий и сооружений, промышленных объектов и жилых домов.

  1. Описание и применение
  2. Виды ячеистого бетона
  3. Особенности производства
  4. Свойства и характеристики

Описание и применение

Ячеистый бетон — строительный состав из застывшего цемента с кварцевым песком и известью, замешанный на воде и схватившийся в процессе гидратации.

Его особенность — наличие равномерно распределенных воздушных пустот (пор), создающими ячеистую структуру. Они занимают до 85% объема, что существенно снижает плотность и повышая теплоизоляционные свойства. Из ячеистого бетона изготавливаются разнообразные элементы:

  • Стандартные блоки для несущих стен. Газобетон может использоваться для строений высотой до пяти этажей. Из пенобетона можно возводить здания высотой до трех этажей.
  • Плиты подходят для внутренних перегородок зданий. При армировании их используют в качестве несущих внутренних элементов. Плиты из высокопористого бетона применяют как утеплитель внутри зданий.
  • Блоки U-образной структуры – отличный материал для строительства лотковых перемычек.
  • Монолитные конструкции изготавливаются из пенобетона на месте, его используют для полов и перекрытия с хорошими теплоизоляционными свойствами.
Читайте также:
Аммиак — это нашатырный спирт?

Виды ячеистого бетона

Чаще всего ячеистый бетон различают по способам производства и поризации, он разделяется на газобетон и пенобетон. Они во многом схожи между собой, но имеются и отличия.

Газобетон

Отличается высокой гигроскопичностью, поэтому требует дополнительного оштукатуривания. Выдерживающий высокие нагрузки он имеет стабильные характеристики по всему объему за счет равномерности распределения пор. При его производстве выделяется водород, но готовый материал не содержит никаких вредных веществ.

Газобетон не подвергается усадке и не трескается. Он обладает более низкой, чем пенобетон теплоизоляцией, но прочнее, поэтому стены из него получаются тоньше, при тех же показателях сохранения тепла. Не боится высоких температур и открытого огня.

Пенобетон

При меньшей прочности пенобетон доступнее, поэтому его чаще используют в малоэтажном строительстве. Важным фактором является правильное распределение и качество пенообразователя, тогда материал будет обладать однородной структурой и его качество повысится.

Все компоненты состава безвредны, поэтому он экологически безопасен. Его поры замкнуты, что повышает влаго- и морозостойкость, а также его теплоизоляционные свойства, зависящие от плотности материала. Цена пенобетона ниже на 20%, чем у газобетона.

Классификация по методу твердения

Ячеистые бетоны различают по способам затвердевания:

  • Автоклавный – обработка паром при высокой температуре и давлении, что обеспечивает набор прочности за один производственный цикл;
  • Естественный – применяется для пенобетона, который заливается я в формы, где смесь схватывается при нормальном давлении и температуре;
  • Пропаривание – изделия из ячеистого бетона, находящиеся в формах обрабатываются паром при давлении ниже атмосферного в течение суток.

Особенности производства

Несмотря на схожесть материалов, они имеют существенные различия при производстве.

Технология изготовления газобетона

Газобетон производится только в промышленных условиях. Для этого в смесь из цемента, песка, извести и воды добавляется газообразователь, как правило, это алюминиевая пудра. Вступая в реакцию с оксидом кальция в извести и кварцевым песком, реагент начинает выделять газ. Состав помещают в автоклав при высокой температуре и низком давлении, в результате в объеме бетона образуются мелкие поры с канальцами. Получающийся при этом силикат кальция тоже является связывающим веществом, поэтому бетон после реакции увеличивает прочность по сравнению с классическими составами.

Технологический процесс изготовления газоблоков

Производство пенобетона

Пенобетон изготавливается другим способом – в готовую смесь из портландцемента, кварцевого песка, извести и воды вводится пенообразователь. Получившуюся смесь тщательно перемешивают и изготавливают из нее блоки, плиты или монолитные конструкции.

Одна из новых технологий производства аэрирование. Раствор замешивается в емкости с лопастями, оборудованными соплами, через которые подается воздух. Образовавшиеся пузырьки разбиваются лопастями. Процесс происходит при давлении от 0,05 до 0,2 МПа, до 3 минут, в результате получается смесь однородной структуры. Регулируя параметры можно получить сверхлегкий бетон плотностью до 0,15 г/см³.

В качестве пенообразователей используют клееканифольные составы, из воды и мыльного корня – смолосапонины, гидролизованный протеин изготовлен из крови животных с сульфатом железа. Для повышения прочности и скорости схватывания, пенобетон можно пропаривать в специальных камерах. Преимущество пенобетона – возможность изготовления в условиях частного строительства.

Схема производства пеноблоков

Свойства и характеристики

Технические параметры конструктивного и теплоизоляционного ячеистого бетона зависят от технологии его изготовления. Различают несколько групп эксплуатационных свойств.

Прочность и плотность

Это две взаимосвязанные характеристики, хотя на прочность еще влияют вид и концентрация вяжущего, типа наполнителя, способ изготовления. Например, автоклавный пенобетон прочнее этого же материала, схватывающегося в естественных условиях, в десять раз. По плотности выделяют 3 типа:

  • ячеистый конструкционный – плотностью 1-1,2 г/см³ применяется для строительства стен, в том числе несущих;
  • ячеистый конструкционно-теплоизолирующий – плотность 0,6-0,9 г/см³, обладают универсальными характеристиками, применяются как теплоизолятор и материал для стен в малоэтажном строительстве;
  • ячеистый теплоизолирующий – плотностью 0,15-0,5 г/см³ не используется в несущих конструкциях, применяется в комплексе с более прочными элементами или для перестенков.

Таблица зависимости прочности от средней плотности

Ячеистый бетон состоит из мелких пор, чем меньше они по объему и толще их стенки, тем прочнее и плотнее будет материал. Важным моментом является количество воды в растворе. Влага, не вступившая в реакцию гидратации, как бы раздвигает частицы цемента, снижая его прочность за счет появления дополнительных пустот, образующихся после испарения лишней воды.

Вяжущее вещество для ячеистого бетона – портландцемент. Он придает ему прочность большую, чем у других веществ, используемых для этой цели. Но даже этот материал не обеспечивает достаточной прочности на изгиб, из-за чего снижается несущая способность плит и блоков. Решить проблему поможет правильное армирование.

Теплопроводность

Это основной плюс ячеистых бетонов. Пористая структура обеспечивает теплоизоляцию, что позволит сэкономить на отоплении. Пенобетон D800 имеет коэффициент теплопроводности в рамках 0,09-0,25 Вт/(м·K). Эти показатели гарантируют сохранение температуры внутри помещения в любое время года.

Это позволяет применять его в частном и промышленном строительстве, возводя объекты в несколько этажей, но чем выше стена, тем прочнее потребуется блок. При этом его показатели теплоизоляции снижается, поэтому стену придется утолщать. Набирающая популярность теплая керамика тоже имеет хорошие показатели теплоизоляции. Но работать с ней сложнее, стоит она дороже и требует специального кладочного раствора вместо стандартного цементного для качественной укладки.

Читайте также:
Виды роллет и для каких работ используются

Связь между коэффициентом теплопроводности и средней плотностью

Морозостойкость и водопоглощение

Основной характеристикой является водопоглощение, от которого зависит морозостойкость, поскольку вода, замерзая внутри блоков, разрушает структуру материалов. Газобетон в этом плане проигрывает, поскольку легко насыщается водой.

Это связано со структурой материала, поры которого соединяются тонкими каналами, выходящими и на поверхность. Поры пенобетона замкнуты, поэтому он хуже пропускает влагу, а его морозостойкость достигает показателя F45. У газобетона эта характеристика не превышает F35 – неудовлетворительный показатель для российского климата.

Обычно достаточно просто вовремя оштукатурить ячеистый бетон составами с низким показателем водопоглощения. Практикуется обшивка стен пластиковым или деревянным сайдингом, другими отделками. В этом случае срок службы стен из ячеистых бетонов исчисляется сотнями лет.

Усадка

Под усадкой понимают нарушение геометрической формы конструкции при нагрузке на изгиб. Этой проблеме больше подвержен пенобетон, показатель усадки которого достигает 3 мм/м. Поэтому даже полнотелый блок 500 мм из пенобетона нежелательно использовать для многоэтажного строительства. Специалисты советуют выдерживать стены из пенобетона без оштукатуривания в течение нескольких месяцев, чтобы гарантированно прошла усадка.

Газобетонные блоки, плиты и другие конструкции практически не повреждаются при усадке. Этот показатель составляет 0,5 мм/м, что позволяет использовать их при строительстве зданий в несколько этажей. Газобетонную стену можно сразу покрывать слоем штукатурки, поскольку этот материал обладает высокой гигроскопичностью и может повредиться без дополнительной защиты.

Звукоизоляция и пожаробезопасность

Благодаря пористой структуре ячеистый бетон имеет хорошие показатели звукоизоляции, поэтому не требует дополнительных материалов для улучшения уровня этого параметра. Это свойство делает материал подходящим для возведения перегородок между комнатами, особенно в многоквартирных домах.

Ячеистый бетон – материал обладающий высокими показателями пожаробезопасности, который выдерживает воздействие огня более 70 минут, что соответствует категории А1. Это позволяет использовать его на объектах I, II и других категорий пожарной опасности. При нагревании материал набирает дополнительную жесткость, например, при 400 °С его прочность увеличивается на 80%.

Ячеистый бетон – прочный, легкий, экологически чистый материал с приемлемой ценой. Он позволяет ускорить строительство, уменьшить количество применяемой тяжелой техники, сэкономить на энергоресурсах.

Виды ячеистых бетонов: классификация, характеристики и особенности производства

Современный рынок предлагает строителям разные виды ячеистого бетона. Стройматериал может классифицироваться по способу поризации и отвердевания, типу вяжущего компонента, функциональному назначению. Все эти разновидности обладают своими техническими и эксплуатационными характеристиками, но имеют одно общее свойство – наличие многочисленных пор в структуре, которые придают готовым конструкциям высокие показатели прочности и теплопроводности.

Что такое ячеистый бетон?

Бетонные смеси пористого характера относятся к легким бетонам и представляют собой искусственно создаваемый материал, изготавливаемый на основе кремнезема и минерального вяжущего. Его основное предназначение – теплоизоляция зданий и трубопроводов, но в последние годы его все чаще применяют как конструкционный стройматериал для сооружения стен в коттеджах и многоэтажных домах. Постройки из пористого бетона имеют лучшие тепловые параметры в сравнении с кирпичом, поскольку для укладки бетонных блоков используют специальный клей, а не цемент, который и служит мостиком холода.

По своей структуре застывший ячеистый бетон выглядит как массивные блоки с равномерно распределенными воздушными или газовыми пустотами. Количество пор может достигать 85 % от общего объема стройматериала, что делает его более легким, плотным и удобным в проведении строительных работ. За счет пористости бетон отличается повышенным водопоглощением и может разрушаться в холодное время из-за замерзшей воды внутри блоков. Чтобы избежать этой проблемы, при строительстве выполняют оштукатуривание здания посредством составов с низким уровнем поглощения влаги.

Преимущества и недостатки

Как и любой материал, ячеистый бетон не лишен плюсов и минусов.

  1. Одно из самых значимых качеств – показатель теплопроводности. Материал обладает достаточно высокой способностью к сохранению температуры, что существенно повышает его ценность. Данный факт легко объясним: все дело в структуре материала, поры которого содержат воздух, являющийся теплоизолятором. Данная характеристика сочетается с достаточной прочностью.

Как следствие, применение изделий из ячеистого бетона при строительстве в виде блоков, значительно сократит расходы на утепление, а в будущем, и на отопление. Звукоизоляционные характеристики также находятся на высоком уровне.

  1. Материал безопасен для окружающей среды и человека. Он не выделяет в атмосферу вредных веществ.
  2. Изделия из ячеистого бетона просты в обращении, что значительно повышает скорость строительства, и дает возможность возведения конструкций своими руками. Кроме того, материал сравнительно легкий, что, в свою очередь, снижает нагрузку на фундамент при возведении стен, с использованием таких блоков.
  3. Высокая сейсмостойкость конструкций, построенных из данного материала.
  4. Сочетание показателей прочности, плотности и веса оставляют позади многие строительные материалы.
  5. Способность к паропроницанию позволяет «дышать» строениям, возведенным с использованием ячеистого бетона. Таким образом, в помещении устанавливается благоприятный микроклимат.
  6. Так как состав ячеистого бетона характеризуется наличием минеральных компонентов, материал не гниет и не подвергается иным биологическим повреждениям.
  7. Долговечность ячеистых бетонов – высока. По заявлению производителей, дом, возведенный из этого материала, прослужит не менее 50-60 лет.

Несмотря на большое количество преимуществ, ячеистый бетон обладает и недостатками. Применение его вызывает некоторые сложности и универсальным материал назвать нельзя.

Еще раз обратим внимание на то, что ячеистый бетон – это материал пористый. Данный факт одновременно является и плюсом, и минусом.

Все дело в том, что изделия обладают высокой водопоглощающей способностью. Накопленная влага может кристаллизироваться в период преобладания отрицательных температур, и нанести непоправимый вред структуре изделия из ячеистого бетона. В связи с этим, такие строения требуют технически верной отделки как снаружи, так и изнутри здания.

Читайте также:
Варежки спицами для детей: описание работы по вязанию

Изделия из ячеистого бетона отличаются хрупкостью. Чаще всего это проявляется при транспортировке и в процессе работ, когда механические воздействия наиболее вероятны.

Однако данные недостатки вполне можно нивелировать. В первом случае, путем правильно выполненной кладки, отделки и верно подобранными материалами, а во втором – осторожностью в обращении.

Обратите внимание! Ячеистый бетон требует к себе особого отношения и внимательности при применении. Дефекты ячеистого бетона, проявившиеся в уже готовых конструкциях, в большинстве своем, однотипны и связаны напрямую с неправильным использованием, кладкой, отсутствием армирования или с отделкой.

Газообразование

При использовании метода газообразования в бетонную смесь вводят специальные газообразователи (чаще всего – алюминиевую пудру). В процессе застывания они образуют пузырьки газа, которые при попытке вырваться на поверхность формируют ячейки с многочисленными каналами. Применение данного способа позволяет создавать различные виды газосиликатов и газобетонов, обладающих следующими свойствами:

  • гигроскопичность;
  • способность выдерживать повышенные нагрузки;
  • прочность;
  • стойкость к действию пламени и высоких температур.

Газобетонные блоки не поддаются растрескиванию, не дают сильной усадки. Степень их теплоизоляции несколько ниже, чем при пенообразовании, но прочность значительно выше, поэтому из газобетона получаются более тонкие стены при равнозначных параметрах сохранения тепла.

Технология приготовления

Газобетон изготавливается путем добавления газообразующих примесей, способствующих расширению раствора и образованию внутри него ячеек с газом. Ширина ячеек составляет 1-2 мм. Все пространство между порами занимает раствор. Пенобетон готовится по похожей технологии, только средством, служащим для создания пор, является пенообразователь. Заранее приготовленная пена смешивается с раствором. Конечный продукт после застывания получает пористую структуру.

Пену готовят путем взбивания воды с пенообразующим жидким канифольным мылом на основе животного клея. Компоненты для пенобетона смешивают внутри специальных устройств, после чего получившийся раствор закладывают в формы, отправляют в автоклавные печи либо пропарочные камеры.

Газобетон производится посредством смешивания цементного песка, кремнеземистых веществ, воды. Иногда сюда же вводят известь. Хорошенько перемешав состав, к нему присоединяют газообразователь, в роли которого выступает алюминиевая пудра либо пергидроль.Внутри печей раствор под большим давлением пара раскаляется до высочайших температур, достигающих практически двухсотой отметки термометра. Такие манипуляции содействуют активной связи кремнеземистого материала с гидроксидом кальция. Итоговым результатом получается гидросиликат кальция с высокой прочностью, долговечностью.

Больше пользуется спросом первый вариант газообразователя, имеющий консистенцию тонкодисперсного порошка. Возникновение пор здесь осуществляется благодаря взаимосвязи алюминиевой пудры и гидроксида кальция. При этом возникает химическая реакция, способствующая вспениванию цементного раствора, который по окончании застывания получает пузырчатую структуру.

Приготовленный раствор газобетона заливается в металлические формы. Технология заливки заключается в том, чтобы формы наполнились до верха по окончании вспенивания смеси. После этого материал помещают внутрь автоклавных печей, где под воздействием пара, большого давления, очень высоких температур он стремительно твердеет. Данный метод обработки обогащает конечный продукт высоким коэффициентом прочности, а также позволяет вместо цемента использовать известь, и получить при этом газосиликатные изделия.

Бетоны с крупнопузырчатой структурой изготавливаются из цементного порошка, крупного наполнителя, которым может выступать гравий либо щебенка, а также воды. Как правило, сей раствор идет без песка, и называется беспесчаным. Однако иногда песок в очень малых дозах добавляют к содержимому строительного состава. Такой тип смеси называют малопесчаным.

Пенообразование

Процесс пенообразования происходит за счет применения пенообразующих добавок на основе гидролизатов белков, древесной смолы, синтетических образователей пены. Во время затвердевания готовый раствор начинает увеличиваться в размерах, а в его структуре появляется множество замкнутых пор, которые не связываются канальцами. Данным методом получают пеносиликаты и пенобетоны, имеющие такие характеристики:

  • высокие теплоизоляционные свойства;
  • небольшая масса;
  • простота в обработке;
  • экологическая чистота.

Пенобетон не так прочен, как газобетон, поэтому его не используют для возведения многоэтажных домов. Кроме того, пористый бетон этого типа дает существенную усадку и требует отстаивания после изготовления не менее 28 дней.

Согласно применяемому способу полученные бетоны могут иметь различные характеристики.

Характеристика Пенобетон Газобетон
Прочность, МПа 1,3 2,5
Морозоустойчивость F25 F35
Теплопроводность, Вт/мК 0,12 0,11
Влагопоглощение, % до 16 до 20
Коэффициент паропроницаемости 0,14 0,2

Вывод

В статье было подробно расписано, что такое автоклавный ячеистый бетон и неавтоклавный, были рассказаны характеристики материала, и для чего его лучше использовать. Фактически вы узнали цели и задачи выпуска данных изделий, какую цель поставили разработчики перед собой, и какую смогли реализовать.

Помимо положительных отзывов были отмечены и недостатки материала, а также как их можно устранить при возведении дома. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

Классификация по способу твердения

Поскольку ячеистые бетоны изготавливают несколькими методами, их отвердевание происходит по-разному. В зависимости от способа твердения различают:

  • Автоклавные бетоны
    – затвердевают в специальных печах (автоклавах) при особых условиях. Как правило, для достаточного отвердевания в камерах выдерживают температуру в диапазоне +174…+190°C и давление от 8 до 12 атмосфер. Влажность в автоклаве составляет 95%. Такой способ всегда применяется для создания газобетонов. Если говорить про пенный ячеистый бетон, структура этого материала может формироваться автоклавным способом по желанию производителя.
  • Неавтоклавные бетоны
    – подвергаются естественной сушке, без принудительного прогрева. Метод используется только для пенобетона. Для естественного твердения готовые блоки выдерживают на воздухе или в закрытых помещениях при температуре не ниже +15°C. В среднем на сушку уходит 14 дней, причем на протяжении всего процесса отвердевания стройматериал периодически поливают водой. Одним из вариантов неавтоклавного способа является пропаривание изделий в пропарочных камерах при температуре +70…+80°C.
Читайте также:
Английские кресла: виды и критерии выбора

Особенности производства

Несмотря на схожесть материалов, они имеют существенные различия при производстве.

Технология изготовления газобетона

Газобетон производится только в промышленных условиях. Для этого в смесь из цемента, песка, извести и воды добавляется газообразователь, как правило, это алюминиевая пудра. Вступая в реакцию с оксидом кальция в извести и кварцевым песком, реагент начинает выделять газ. Состав помещают в автоклав при высокой температуре и низком давлении, в результате в объеме бетона образуются мелкие поры с канальцами. Получающийся при этом силикат кальция тоже является связывающим веществом, поэтому бетон после реакции увеличивает прочность по сравнению с классическими составами.


Технологический процесс изготовления газоблоков

Производство пенобетона

Пенобетон изготавливается другим способом – в готовую смесь из портландцемента, кварцевого песка, извести и воды вводится пенообразователь. Получившуюся смесь тщательно перемешивают и изготавливают из нее блоки, плиты или монолитные конструкции.

Одна из новых технологий производства аэрирование. Раствор замешивается в емкости с лопастями, оборудованными соплами, через которые подается воздух. Образовавшиеся пузырьки разбиваются лопастями. Процесс происходит при давлении от 0,05 до 0,2 МПа, до 3 минут, в результате получается смесь однородной структуры. Регулируя параметры можно получить сверхлегкий бетон плотностью до 0,15 г/см³.

В качестве пенообразователей используют клееканифольные составы, из воды и мыльного корня – смолосапонины, гидролизованный протеин изготовлен из крови животных с сульфатом железа. Для повышения прочности и скорости схватывания, пенобетон можно пропаривать в специальных камерах. Преимущество пенобетона – возможность изготовления в условиях частного строительства.


Схема производства пеноблоков

Бетоны по типу вяжущего

Исходя из используемого способа поризации, стройматериалы могут различаться по виду вяжущего компонента. За основу берется не только цемент, но и ряд других составляющих, с которыми можно ознакомиться в таблице.

Вяжущее Получаемый бетон
Портландцемент газобетон пенобетон
Известь газосиликат пеносиликат
Гипс газогипс пеногипс
Магнезиальный цемент газомагнезит пеномагнезит

Типы ячеистого бетона по функциональному назначению

Широкая область применения ячеистого бетона обуславливает его классификацию в зависимости от объемной массы и функционального назначения. Согласно этим критериям, стройматериал делят на три разновидности:

  • Теплоизоляционный
    – имеет плотность от 300 до 500 кг/м³ и применяется для утепления зданий.
  • Конструкционно-теплоизоляционный
    – материал объемной массой от 500 до 900 кг/м³, предназначенный для устройства перегородок.
  • Конструкционный
    – может применяться для сооружения стен, в том числе несущих. Его плотность варьируется от 1000 до 1200 кг/м³.

Как видно, пористые бетоны отличаются разнообразием. Поэтому выбор того или иного типа определяется на основании назначения стройматериала, требований к теплоизоляции и решения конкретных строительных задач.

Расчет области использования

На сегодняшний день ячеистый материал набирает бешеную популярность, поэтому все чаще разные марки изделий применяют в строительстве. Важно сделать правильный расчет и определится с маркой. Чаще всего применяют в таких случаях:

Что такое ячеистый бетон, виды и применение

Современный рынок предлагает строителям разные виды ячеистого бетона. Стройматериал может классифицироваться по способу поризации и отвердевания, типу вяжущего компонента, функциональному назначению. Все эти разновидности обладают своими техническими и эксплуатационными характеристиками, но имеют одно общее свойство – наличие многочисленных пор в структуре, которые придают готовым конструкциям высокие показатели прочности и теплопроводности.

Что такое ячеистый бетон?

Бетонные смеси пористого характера относятся к легким бетонам и представляют собой искусственно создаваемый материал, изготавливаемый на основе кремнезема и минерального вяжущего. Его основное предназначение – теплоизоляция зданий и трубопроводов, но в последние годы его все чаще применяют как конструкционный стройматериал для сооружения стен в коттеджах и многоэтажных домах. Постройки из пористого бетона имеют лучшие тепловые параметры в сравнении с кирпичом, поскольку для укладки бетонных блоков используют специальный клей, а не цемент, который и служит мостиком холода.

По своей структуре застывший ячеистый бетон выглядит как массивные блоки с равномерно распределенными воздушными или газовыми пустотами. Количество пор может достигать 85 % от общего объема стройматериала, что делает его более легким, плотным и удобным в проведении строительных работ. За счет пористости бетон отличается повышенным водопоглощением и может разрушаться в холодное время из-за замерзшей воды внутри блоков. Чтобы избежать этой проблемы, при строительстве выполняют оштукатуривание здания посредством составов с низким уровнем поглощения влаги.

Виды пористого бетона по способу поризации

Ключевым параметром, который используется при классификации пористого бетона, является способ образования пор. Традиционно стройматериал может изготавливаться путем газо- или пенообразования.

Газообразование

При использовании метода газообразования в бетонную смесь вводят специальные газообразователи (чаще всего – алюминиевую пудру). В процессе застывания они образуют пузырьки газа, которые при попытке вырваться на поверхность формируют ячейки с многочисленными каналами. Применение данного способа позволяет создавать различные виды газосиликатов и газобетонов, обладающих следующими свойствами:

  • гигроскопичность;
  • способность выдерживать повышенные нагрузки;
  • прочность;
  • стойкость к действию пламени и высоких температур.

Газобетонные блоки не поддаются растрескиванию, не дают сильной усадки. Степень их теплоизоляции несколько ниже, чем при пенообразовании, но прочность значительно выше, поэтому из газобетона получаются более тонкие стены при равнозначных параметрах сохранения тепла.

Пенообразование

Процесс пенообразования происходит за счет применения пенообразующих добавок на основе гидролизатов белков, древесной смолы, синтетических образователей пены. Во время затвердевания готовый раствор начинает увеличиваться в размерах, а в его структуре появляется множество замкнутых пор, которые не связываются канальцами. Данным методом получают пеносиликаты и пенобетоны, имеющие такие характеристики:

  • высокие теплоизоляционные свойства;
  • небольшая масса;
  • простота в обработке;
  • экологическая чистота.
Читайте также:
Детская кровать для годовалого ребенка

Пенобетон не так прочен, как газобетон, поэтому его не используют для возведения многоэтажных домов. Кроме того, пористый бетон этого типа дает существенную усадку и требует отстаивания после изготовления не менее 28 дней.

Согласно применяемому способу полученные бетоны могут иметь различные характеристики.

Характеристика Пенобетон Газобетон
Прочность, МПа 1,3 2,5
Морозоустойчивость F25 F35
Теплопроводность, Вт/мК 0,12 0,11
Влагопоглощение, % до 16 до 20
Коэффициент паропроницаемости 0,14 0,2

Классификация по способу твердения

Поскольку ячеистые бетоны изготавливают несколькими методами, их отвердевание происходит по-разному. В зависимости от способа твердения различают:

  • Автоклавные бетоны – затвердевают в специальных печах (автоклавах) при особых условиях. Как правило, для достаточного отвердевания в камерах выдерживают температуру в диапазоне +174. +190°C и давление от 8 до 12 атмосфер. Влажность в автоклаве составляет 95%. Такой способ всегда применяется для создания газобетонов. Если говорить про пенный ячеистый бетон, структура этого материала может формироваться автоклавным способом по желанию производителя.
  • Неавтоклавные бетоны – подвергаются естественной сушке, без принудительного прогрева. Метод используется только для пенобетона. Для естественного твердения готовые блоки выдерживают на воздухе или в закрытых помещениях при температуре не ниже +15°C. В среднем на сушку уходит 14 дней, причем на протяжении всего процесса отвердевания стройматериал периодически поливают водой. Одним из вариантов неавтоклавного способа является пропаривание изделий в пропарочных камерах при температуре +70. +80°C.

Бетоны по типу вяжущего

Исходя из используемого способа поризации, стройматериалы могут различаться по виду вяжущего компонента. За основу берется не только цемент, но и ряд других составляющих, с которыми можно ознакомиться в таблице.

Вяжущее Получаемый бетон
Портландцемент газобетон пенобетон
Известь газосиликат пеносиликат
Гипс газогипс пеногипс
Магнезиальный цемент газомагнезит пеномагнезит

Типы ячеистого бетона по функциональному назначению

Широкая область применения ячеистого бетона обуславливает его классификацию в зависимости от объемной массы и функционального назначения. Согласно этим критериям, стройматериал делят на три разновидности:

  • Теплоизоляционный – имеет плотность от 300 до 500 кг/м³ и применяется для утепления зданий.
  • Конструкционно-теплоизоляционный – материал объемной массой от 500 до 900 кг/м³, предназначенный для устройства перегородок.
  • Конструкционный – может применяться для сооружения стен, в том числе несущих. Его плотность варьируется от 1000 до 1200 кг/м³.

Как видно, пористые бетоны отличаются разнообразием. Поэтому выбор того или иного типа определяется на основании назначения стройматериала, требований к теплоизоляции и решения конкретных строительных задач.

Виктор Филонцев

Образование:
НИУ МСГУ, Кафедра Технологии вяжущих веществ и бетонов, 2003.

Опыт работы:
12 лет в сфере производства бетона.

Текущая деятельность:
независимые консультации в сфере строительства.

Виды ячеистого бетона и его особенности

Сегодня строительный рынок предлагает множество материалов, успешно заменяющих кирпич. И один из них — ячеистый бетон, основными представителями которого являются газо- и пенобетоны автоклавного и неавтоклавного производства, газосиликаты, сланцезольные газобетоны, пенополистирол- и поризованные бетоны.

Блоки из ячеистого бетона отличаются высокой прочностью и малым весом.

Пористая структура всех материалов формируется за счет газообразования и смешения основного конструкционного сырья на основе вяжущего минерального вещества с пеной, насыщенной воздухом. При подобной технологии производства получается легкий и прочный материал, который может применяться в качестве элементов для возведения стен или теплоизоляции.

Сырье и способы производства ячеистых бетонов

Все компоненты, входящие в состав смеси, из которой изготавливается продукция, должны отвечать определенным требованиям и соответствовать установленным нормам. Основными составляющими для изготовления исходного продукта служит:

Стационарное оборудование для производства ячеистого бетона.

  • портландцемент, пуццолановый цемент или шлакопортландцемент с марками 300 и 400;
  • негашеная перемолотая известь с содержанием активного оксида магния около 5% и оксида кальция около 70%;
  • композиционные цементы, содержащие кремнеземистые вещества и известь;
  • добавки в виде гипса, жидкого стекла и др.

Ячеистые бетоны, при изготовлении которых используется неавтоклавная технология, заключающаяся в естественной сушке, должны содержать в своей основе клинкерный цемент с марками не ниже 400 и 500 и специальные модификаторы, ускоряющие процесс твердения. Основное внимание в процессе выбора исходного сырья должно уделяться тонкости помола фракций цемента, проценту содержания щелочей в нем и срокам схватывания.

Кроме того, немаловажное значение имеет и качество кремнеземистых веществ, входящих в состав смеси, из которой производится ячеистый бетон. Так, данными компонентами могут служить:

Схема классификации ячеистого бетона.

  • натуральные кремнеземистые породы, отличающиеся высокой дисперсией (маршалит, горелые молотые породы и т.д.);
  • кварцевый молотый песок, содержащий около 80% кремнезема и не более 5% глины;
  • зола от сжигания торфа, каменного угля и сланцев;
  • барханные пески;
  • пепел вулканического происхождения.

Наличие в составе кремнеземистых компонентов инородных примесей значительно снизит эксплуатационные характеристики получаемой продукции, в том числе ее прочность.

Пористость ячеистый бетон получает за счет насыщения смеси из вышеуказанных компонентов пузырьками воздуха. Этот процесс может производиться с помощью трех основных способов:

Использование ячеистого бетона.

  • газообразованием в вакуумной среде;
  • аэрированием под давлением, во время которого сжатый воздух пропускается через готовый раствор;
  • газопенным, сочетающим оба предыдущих способа.

Благодаря представленным технологиям получаются ячеистые бетоны, которые, в зависимости от своего назначения, могут быть теплоизоляционными, теплоизоляционно-конструкционными и конструкционными.

Преимущества и недостатки основных видов материала

Как и все строительные материалы, ячеистый бетон имеет множество достоинств и недостатков. Основным преимуществом следует считать создание в помещении здоровой атмосферы: легкий и прочный материал зимой защищает дом от холода, а летом — от избыточного тепла. Отличные звукоизоляционные качества исключают необходимость использования других шумопоглощающих материалов.

Схема кладки стен из газобетона.

Все виды пено- и газобетонов обладают достаточно высокими прочностными свойствами при небольшом объемном весе. Так, используя ячеистый бетон с плотностью не выше 600 кг/куб.м, можно возвести здание в 3 этажа с толщиной стен около 60 см. При этом монтаж блоков при помощи специального клея, а не цементно-песчаной смеси позволяет получить толщину шва всего лишь в 3 мм. Такие незначительные размеры полностью исключают возникновение «мостиков холода», доставляющих большие проблемы при использовании кирпича или бетонных плит.

Достаточно крупные размеры элементов снижают затраты на монтаж здания и приобретение клеящего раствора. К примеру, на возведение дома из газо- или пенобетона необходимо количество клея в 10-12 раз меньшее, чем при строительстве из кирпича. Гораздо более простым процессом видится и прокладка необходимых коммуникаций. Произвести штробление стен под электропроводку, прокладку отопительных, водопроводных или газовых труб намного легче, чем в домах из кирпича, монолитного бетона или бетонных плит.

Основной недостаток материалов данного вида только один — высокая влагопроницаемость. В связи с этим стены, возведенные из газо- либо пенобетона, должны предусматривать дополнительную финишную отделку, в качестве которой чаще всего используется облицовочный кирпич. Если же финишная отделка не предусмотрена, стены необходимо обрабатывать специальными гидрофобными штукатурками.

Особенности основных видов ячеистых материалов

Перемычка из ячеистого бетона.

Отметив общие преимущества и недостатки, присущие всем видам ячеистых бетонов, можно рассмотреть каждый вид по отдельности. Так, наибольшую популярность в современном строительстве приобрели 2 вида материала: пено- и газобетон.

Ячеистый газобетон — это материал, пористая структура которого получена при помощи химической реакции. Газобетоны могут изготавливаться автоклавным или неавтоклавным способом. Разновидности материала, газосиликаты, только при помощи обработки в автоклаве. При автоклавной обработке, во время которой температура достигает 190 ° С, а давление более 12 Бар, осуществляется контроль возникновения и распределения пузырьков воздуха по всему объему раствора. За счет этого каждый получаемый элемент имеет равномерную структуру и равные изотропные свойства. Высока и стабильность геометрических размеров каждого блока, что обусловливается равномерным твердением и нивелированием усадочных процессов в условиях автоклава.

Применение газобетонных блоков в малоэтажном строительстве.

Ячеистый газобетон имеет намного большие гидрофобные качества, чем пенобетон. При этом влажность окружающей среды практически не влияет на его теплоизоляционные характеристики. Независимо от климатических условий, сорбционная влажность материала составляет не более 5% и полностью отсутствует карбонизационная усадка.

Ячеистый пенобетон изготавливается только неавтоклавным способом. В его основе лежит механическое смешивание пенообразователей и рабочего раствора. Твердение изделий происходит в естественных условиях. При этом особенности процесса зависят от используемой технологии. Так, ячеистые бетоны данного вида производятся двумя основными способами: разливкой по формам или резкой уже готовых плит на отдельные блоки.

При первом способе раствор твердеет в специальных формах, при втором — единым пластом. И в том, и в ином случае сушка производится или на открытом воздухе, или в паровых камерах в условиях обычного атмосферного давления. За счет того, что порообразование осуществляется механическим способом, а сушка производится в естественных условиях, достичь гомогенной структуры блоков крайне сложно. При этом страдают и изотропные качества, и показатели влажностной усадки, влияющие на равномерность геометрии блоков.

В отличие от газобетона, пенобетон нельзя считать гидрофобным цементным камнем. Он способен набирать достаточную влажность, что существенно снижает его теплоизоляционные свойства при эксплуатации.

Но даже несмотря на это, данный ячеистый бетон в 3 раза превышает показатели термической стойкости кирпича и в 8 раз — монолитного бетона.

Основное применение строительного материала

На сегодняшний день ячеистые бетоны могут изготавливаться в виде плит, блоков, панелей (армированных или неармированных), монолитного пласта (заливные). Каждый вид используется в определенных целях:

Схема промышленного производства ячеистого бетона.

  1. Армированные панели. Применяются для создания самонесущих конструкций стен. Плотность материала составляет более 1200 кг/куб.м.
  2. Плиты и блоки с плотностью менее 600 кг/куб.м. Используются для возведения самонесущих стен или в домах, имеющих монолитные каркасы перекрытий. Предусматривают наличие наружной отделки керамическим кирпичом.
  3. Блоки с плотностью от 700 до 900 кг/куб.м. Используются для создания несущих стен домов не выше 2 этажей. Требуют финишной наружной отделки кирпичом или штукатуркой.
  4. Заливной ячеистый бетон плотностью ниже 600 кг/куб.м. Используется для создания теплоизоляционных или самовыравнивающихся стяжек перекрытий или полов. Может применяться в качестве промежуточного слоя в трехслойных панелях или колодцевой кладке.
  5. Монолитные ячеистые бетоны с плотностью от 700 до 900 кг/куб.м. Применяются для возведения самонесущих стен домов не выше 2 этажей. Служат материалом для изготовления базовых напольных перекрытий под ламинат, паркет или линолеум.
  6. Монолитный бетон с плотностью выше 1000 кг/куб.м. Заливается в армированные перекрытия или несущие опоры одноэтажных домов.

Отличные эксплуатационные характеристики ячеистых бетонов с каждым годом делают их все более и более популярными. Если со временем будут устранены незначительные недостатки материалов данного вида, они по праву будут считаться лидерами отечественного малоэтажного строительства.

Конструкция скатной кровли: разновидности и внутреннее устройство

Создавая проект жилого здания, коттеджа, всегда уделяют особое внимание крыше. Она является не только завершающим и гармоничным архитектурным элементом всего здания.

Конструкция выполняет ряд практичных и необходимых функций. Крыша должна быть надежной и прочной, защищать от осадков, ветра.

Различные проекты позволяют создать мансарду, чердак (увеличивая полезную площадь), придать дому оригинальность, добавить статусность. Как не ошибиться, и сделать правильный выбор для своего будущего жилища, из множества разных вариантов, рассмотрим далее подробно.

Устройство кровель и их характеристики

Скат это наклон крыши, предназначенный для сбора и стока осадков и талых вод. Дом может иметь один или более скатов. По конструкционным характеристикам у здания может быть чердак или бесчердачное покрытие.

Скатная крыша различается по размеру уклона от 10 до 60 градусов, наличию надстроек – мезонин, слуховые окошки:

  • Первая – с отдельной крышей над центром невысокого дома.
  • Вторая — в виде проемов для проветривания и освещения чердака и возможности выхода на крышу.

Устройство кровли создается из несущей системы стропил (из прочных деревянных брусьев). Само же покрытие может быть из любых материалов – металлочерепицы, дранки, ондулина, шифера. Узнать о том, каковы плюсы и минусы ондулина и как класть его на односкатную крышу, можно здесь.

В конструкцию крыши также входит:

  • чердачные двери и люки;
  • фронтоны с окошками или без них;
  • вентиляции;
  • обустройство трубы дымохода;
  • гидро- и теплоизоляция;
  • карнизы и конек.

Внимание! Не стоит забывать о молниезащитной сетке с громоотводом и антенной.

Скат это грань, наклонная зона крыши, а уклон – показатель крутизны ее угла, вычисляется в градусах, %, или в пропорциях. Подробно о том, как устанавливается уклон и рассчитывается площадь скатной крыши, читайте тут.

При выборе формы скатной крыши обязательно учитывают следующие факторы:

  • климат региона, где проходит строительство – в областях с усиленными ветрами целесообразно угол наклона крыши минимизировать, чтобы ее не сорвало;
  • погодные условия – при обильных осадках, угол наклона ската увеличивают, чтобы осадки не задерживались;
  • ширину и площадь всего здания;
  • этажность – чем выше здание, тем крепче должна быть кровельная конструкция;
  • материалы, используемые для кровельного покрытия;
  • назначение чердачных помещений – для обустройства жилых комнат, или для хознужд.

Финансовые возможности – один из главных факторов, чем сложнее конструкционная форма крыши, тем сложнее и затратнее будет работа.

Важно! Сила, направление ветра и осадки оказывают ощутимые нагрузки на кровлю.

Типы и схемы стропильных систем

Стропильная система это каркас для укладки «кровельного пирога» и финишного покрытия. Профессиональный монтаж ее обеспечит на долгие годы комфорт и высокий функционал крыши.

Особенности стропильных систем позволяют выделить следующие типы конструкций:

  1. Односкатный – применяется в строительстве беседок, террас, гаражей, сараев или домов с небольшой площадью (2-3 комнаты). Наклон ската в этом варианте небольшой – до 30гр., каркас самый простой (как сделать стропила на односкатную крышу?). Если чердачное пространство планируется под жилые комнаты, то проект усложняется.
  2. Двухскатный тип кровли самый распространенный, представляет собой равнобедренный треугольник, углы наклона до 45гр. и более. Появляется возможность использовать пространство под крышей, ручная чистка кровли не нужна.

По стоимости дороже предыдущего. Существует много проектов, популярный – симметричное расположение, но возможны разные размеры по длине и углу наклона. Большинство кровельных материалов подходит для этого типа.
Вальмовый тип один из самых популярных и узнаваемых в мире, смотрится аккуратно и статусно, идеален для мансардных крыш. Отличается от двухскатной тем, что не имеет фронтальных свесов, а состоит из 4-х наклонных скатов. Две из них вальмы (в виде треугольника), а две другие – трапеции. Соединение коньком, от карниза до конька одинаковое расстояние.

Угол наклона выбирают, руководствуясь климатом, рекомендован для зон с сильными ветрами. Схема стропильной системы у данной конструкции усложняется, но для опытного специалиста монтаж не составляет труда. Узнать о том, как правильно провести расчет вальмовой крыши, можно здесь.

В полувальных крышах фронтон усекается не полностью до основания (схема более сложная). Они уместны для создания дополнительных боковых окон (как построить полувальмовую крышу своими руками?).

  • Шатровый тип распространен в домах с квадратной конструкцией (террасы, беседки) – это правильная пирамида с треугольными скатами, без фронтонов. Подробно об устройстве стропильной системы шатровой крыши мы рассказывали в отдельной статье.
  • Многощипцовый – рекомендован не только для квадратных зданий, но и для прямоугольных. Конфигурация 8-ми скатная с треугольными сторонами. Обычно проект сложный, включающий в себя наличие ендов и многочисленную систему карнизов, стоков. Больше об устройстве и монтаже многоскатной кровли читайте тут.
  • Сводчатый – обтекаемая в виде полукруга форма, отлично защищает от осадков и ветра, но сложно возводится. Устанавливают на нежилых помещениях, беседках.
  • Бубновый с 4-мя ромбовидными скатами. Сложная конструкция подходит для квадратных (в профиль) домов и выглядит очень красиво.
  • При выборе типа кровли следует помнить о том, что чем тяжелее покрытие, тем больше должен быть угол скатов, так как в этом случае нагрузка будет распределяться более равномерно на стропильную систему и несущие стенки. Подробно о видах скатных крыш и нюансах их эксплуатации узнайте из этой статьи.

    Виды конструктивных элементов

    Несущие конструкции стропил бывают наслонные или висячие.

      Наслонные стропильные ноги, низ (пятки) которых с прочной опорой в потолочный венец или мауэрлат. Верх упирается в смежные элементы (распорная) или в балку под коньком (безраспорная).

    Висячие стропила вверху упираются друг в друга, а низ установлен на затяжке, которая соединяет низы пяток смежных стропил, и гасит растяжение. Данный треугольный элемент называется фермой.

    Готовая конструкция разделяется на элементы – несущие и ограждающие (что относится к основным узлам и элементам скатной крыши?).

    Несущие

    Несущие части конструкции берут на себя основную нагрузку, вес всей кровли, и перенаправляют на стены строения. У скатной крыши они состоят из стропильной системы (из стропил и других элементов). Соединенные между собой, они образуют ферму.

    К несущим элементам каркаса относят:

    • Стропила – служат опорой для всей кровли, верхним углом стыкуется с противоположным стропилом, а нижним опирается в мауэрлат. Висячие стропила вверху делают упор друг на друга или на коньковый прогон, внизу – на затяжку, а наслонные рассчитаны для упора серединой и концами.
    • Мауэрлат – брус располагается по периметру всей стены (на него опираются стропила нижней частью), распределяет давление от стропил на стену.
    • Коньковый прогон – верхнее ребро (по горизонтали) крыши, соединяет фермы.
    • Стойка – брусок для поддержки стропильной ноги и ее разгрузки, образует стенки мансарды.
    • Бабка – стойка в центре под коньком, а подкос – стойка под углом.

    Ригель с затяжками соединяют стропильные ноги, последние выделяются тем, что опираются на мауэрлат.

    Закладку основания кровли (поверхность, куда выкладывают кровельное покрытие) начинают с выкладки мауэрлатов на несущие стены. На них располагают балки перекрытия – это несущие модули для чердака. На стойки укладывают коньковый брус, затем стропила, к которым фиксируют кобылки (отрезок доски для свеса крыши), увеличивая скат за пределы стены дома (как обустроить свес односкатной крыши?).

    Далее формируют короб для софитов и обрешетку. Выкладывают гидроизоляцию (от протечек и конденсата) мембранами, а на нее контробрешетку (из брусков 30-50мм.) для создания вентиляции подкровельного места. Затем распределяют шаговую обрешетку, кладут кровлю.

    Ограждающие

    К ограждающим элементам крыши относят обрешетку, слои кровельного пирога и саму кровлю. Кровля считается внешним ограждением крыши, стойким к климатическим и погодным воздействиям.

    Фронтон это торцевая зона крыши у фасада (между скатами крыши), а щипец верхушка торцевой стены, он не отрезан от стены карнизом, как фронтон. Подробно об устройстве и монтаже фронтона односкатной крыши читайте тут.

    На кровлю фиксируют доборные ограждающие детали:

    • коньковые (в виде уголков) – закрывают конек, самый верхний элемент, и стыковки скатов;
    • фронтальные – закрывают торцы скатов от осадков;
    • козырек в виде мини-крыши укладывают над торцевыми стенами (под фронтальными);
    • на вентиляционный короб трубы фиксируют фартук и колпак;
    • свесы крыши оформляют софитами – они обеспечат вентиляции и защитят от насекомых, птиц и мусора.

    Последней собирают водосточную систему – из карнизов и труб.

    Проектирование — планы, чертежи

    Проект скатной крыши нужен для точного подсчета необходимых материалов для работы, и создание его лучше доверить специалистам. Начинают чертеж с построения контура кровли, где стрелками указывают направление уклонов. Затем прорисовывают ребра. Далее по биссектрисам (от ребер) находят и чертят ендовы и накосные ребра, а далее коньки и др.

    В процессе работы выбирают конструктивный тип крыши и его финишное покрытие. А фронтальный и боковой вид на чертеже в деталях представляет несущие конструкции. Согласно, проекту высчитывают квадратуру:

    • древесины;
    • гидроизоляции и утеплителя;
    • пароизоляции и кровельного настила.

    По данным (выступающим частям) на чертеже можно легко подсчитать погонные метры ветровых досок, коньковых деталей и других доборов.

    В проекте ясно показаны размеры, длина сечения составляющих, в том числе обрешетки, стропил, мауэрлата, указывают крепеж и тип метизов. На схеме отмечают места выхода на крышу (для ремонта), пунктирами указывают несущие стены для выбора установки снегозадержателя. Проектировщик обязательно отмечает на чертеже:

    • положение слуховых окон;
    • точки для фиксации водосточных коллекторов с желобами и направление движения стока;
    • вариант размещения кровельного настила.

    Важные составляющие – енды, коньки, разуклоны, границы парапетов и щипцы, также выделяют четкими линиями.

    Небольшие нюансы (по незнанию) могут привести кровлю в аварийное состояние. Частые ошибки:

    • слишком узкие карнизы;
    • неправильный отвод воды;
    • не прочный или не качественный материал и неправильный тип обрешетки;
    • создание вывода вентиляций в разуклонных зонах;
    • лишнее количество снегоприемных решеток и парапетов.

    Эксплуатационные особенности кровли нарушается и понижается сопротивляемость нагрузкам, что ведет к незапланированному ремонту.

    Видео-урок о том, как создать стропильную систему кровли в программе Archicad:

    Состав кровельного пирога в разрезе

    Кровельный пирог должен идеально соответствовать всем современным требованиям и быть максимально функциональным – защищать от осадков, продувания, пара и холода. Он состоит из следующих «модулей»:

    • пароизоляции – нижнего слоя (из износостойкого полиэтилена);
    • теплоизоляции – необходимой толщины из кровельного материала в виде пенополистирола, минеральной ваты или пеноплекса, пенофола (какие есть утеплители для скатной кровли?);
    • верхнего, наружного слоя – гидроизоляции, стыки и места примыкания к стенам и каркасу которой герметично заклеивают.

    Важно, чтобы составляющие конструкции имели противопожарные свойства и были изготовлены из невоспламеняющихся материалов, особенно, если в доме предусмотрен камин, печь с дымоходами.

    Из видео узнаете о том, из каких элементов состоит конструкция скатной крыши:

    Полезное видео

    Из видео узнаете о конструкции и основных правилах монтажа современной скатной крыши:

    Заключение

    Скатная крыша является одним из самых востребованных вариантов для обустройства загородного дома. При соблюдении всех требований в проектировании, монтаже, правильном подборе качественных материалов и в нужном количестве, собранная крыша станет настоящей защитой дому.

    Максимально функциональная и практичная, прочная и долговечная, скатная крыша благородно завершит оформление здания своим безупречным внешним видом.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Foundation-Stroy.ru
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: