Применение легких бетонов в современном строительстве

Легкие бетоны: виды, свойства, применение

Согласно существующей у специалистов бетонных заводов классификации к легким бетонам относят бетоны, чья плотность составляет менее 1800 кг/куб.м. Такое значение плотности обычно достигается за счет применения более легких заполнителей или за счет поризации вяжущего вещества.

Применение легких бетонов в строительстве весьма выгодно. Они позволяют повысить теплотехнические и акустические характеристики сооружения, а также уменьшают вес возводимой постройки, что особенно важно при строительстве многоэтажных зданий и строительстве в областях с повышенной сейсмической активностью. Кроме того, использование легких бетонов в значительной мере снижает стоимость строительства (на 10-20%) и трудовые затраты (на 50%), и в общей сложности повышает эффективность производства примерно на 20%.

По назначению легкие бетоны можно подразделить на:

По структуре различают легкие бетоны:

Поризованные бетоны

Применение: применяются редко в связи со сложностью изготовления даже на самых современных бетонных заводах.

Достоинства: хорошие теплоизоляционные свойства.

Крупнопористые бетоны (беспесчаные)

Применение: в качестве материала для стен отапливаемых сооружений высотой до 4 этажей.

Изготовление: в основе — портландцемент и крупные пористые заполнители разного вида.

Вид крупнопористого заполнителя	Название бетона
керамзитовый гравий	керамзитобетон
шунгизитовый гравий	шунгизитобетон
аллопоритовый щебень	аллопоритобетон
шлакопемзовый щебень и гравий	шлакопемзобетон
вспученный перлитовый щебень	перлитобетон
щебень из пористых горных пород	бетон на щебне из пористых горных пород
термолитовый щебень и гравий	термолитобетон
вспученный вермикулит	вермикулитобетон
золошлаковые смеси тепловых электростанций, пористый топливный шлак	шлакобетон
аглопоритовый щебень	бетон на аглопоритовом щебне
зольный гравий	бетон на зольном гравие
азеритовый гравий	азеритобетон

Достоинства: малотеплопроводность + экономичность изготовления.

Это интересно

В России наибольшее распространение получил керамзитобетон — около 80% от общего числа крупнопористых бетонов, производимых на российских бетонно растворных узлах (рбу). Западные бетонные заводы используют термозит — шлаковую пемзу.

Ячеистые бетоны

Применение: стеновые и ограждающие конструкции.

Изготовление: Главная особенность структуры ячеистого бетона — равномерно распределенные замкнутые ячейки, наполненные воздухом.

Достоинства: огнестойкость, теплоизоляционные характеристики.

Немного истории

Производственная технология получения легкого ячеистого бетона (уникального материала, обладающего внешним видом природного камня и физико-техническими характеристиками дерева) была разработана в начале 20 столетия шведским архитектором А. Эрикссоном и запатентована в 1924 году. Первое промышленное производство легких ячеистых бетонов на бетонных заводах в 1929 году было также организовано шведами- швецкой компанией «СИПОРЕКС» (на данный момент порядка 200 бетоносмесительных заводов в 38 странах мира специализируется на производстве автоклавного ячеистого бетона).

Однако, широкое применение ячеистых бетонов в российском строительстве началось несколько позднее, в 50-60е гг. XX в., да и то в основном лишь в качестве уплотнителя для крыш. И только в 90-х российскими строителями была дана должная оценка выгодности применения данного материала в индивидуальном жилищном строительстве.

Источник

ЧТО ТАКОЕ ЛЕГКИЙ БЕТОН, ЕГО СОСТАВ?

ЧТО ТАКОЕ ЛЕГКИЙ БЕТОН, ЕГО СОСТАВ

У большинства людей бетон ассоциируется с очень тяжелым материалом. Он не всегда удобен в использовании, и имеет плотную структуру. С легкими бетонами дело обстоит совсем иначе.

В наше время легкий бетон стал прогрессивным материалом в строительстве. Его часто использует при постройке конструкций различного назначения. Качества бетона дают возможность сделать лучше акустические свойства строений и влияют на теплотехнические. А еще существенно уменьшить их вес и в итоге повлиять на конечную стоимость. Применение таких материалов особенно актуально при строительстве домов в районах с угрозой землетрясений, где применение тяжелых бетонов недопустимо.

Легкий бетон в основном используют для строения утепляющих и несущих конструкций, а также для создания элементов декора. Такой стройматериал помогает снизить нагрузку на фундамент, сократить затраты на рабочую силу и уменьшить расходы на транспортировку.

КАКИЕ БЫВАЮТ ЛЕГКИЕ БЕТОНЫ?

Качественный бетон всегда должен соответствовать государственному стандарту. Структура материала в соответствии с ГОСТ 25192 может быть различной:

Заполнителем в бетоне является щебень, в состав которого может входить известняк, доломит и другие составляющие. В зависимости от заполнителя выделяют:

Производятся легкие бетоны из минеральных или органических вяжущих материалов. Из минеральных используют:

По назначению они подразделяются по следующим типам:

Применяют изделия из легкого бетона, а также всевозможные конструкции в различных сферах деятельности. Например, для постройки мостов, или в транспортных сооружениях. Также используют легкий бетон в промышленности, водохозяйстве, строительстве ферм для животных и в элеваторостроении.

ПОРИСТЫЕ БЕТОНЫ

Эти материалы все чаще используют в строительстве, ведь они долговечны и морозостойки. А также устойчивы к влаге и вполне доступны по цене. Более того, благодаря минеральной основе бетон считается экологически чистым. В связи с развитием производства пористые материалы используют для строительства современных зданий.

Это самый распространенный вид легких бетонов. Использовали при строительстве пористый материал в Древнем Риме, много веков назад. Для их производства использовали природные составляющие. Например, пемзу или керамику, а также глину от посуды.

Свою популярность строительный материал обрел во второй половине двадцатого века. Именно тогда началось производство искусственных пористых наполнителей таких как керамзит, шлаковая пемза и другие. Заполнители, которые используются для создания бетонов делятся на два вида: природные и искусственные.

Природные изготавливают из таких материалов как:

ПРОЦЕСС И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕГКИХ БЕТОНОВ

Процесс изготовления этого материала колоссально отличается от работ по производству тяжелого бетона. Для создания качественного продукта, пористые заполнители хранят в сухих условиях, без доступа к влажности. Фракции должны быть раздельными и не предусматривать смешивание. Это недопустимо, так как меняется состав продукта.

Транспортировка заполнителей также производится с особой аккуратностью. Нельзя допускать их разрушение, смешивание или увлажнение.

Легкие бетонные смеси делают чаще всего в специализированных смесителях, в которых не допускается процесс расслоения составляющих. Вода должна подаваться постоянно пока идет загрузка. Время смешения зависит от:

Изделия из таких стройматериалов зачастую подвергают тепловлажностной обработке в среде насыщенного пара. Чтобы легкий бетон быстрее затвердевал, стоит применить беспаровой прогрев в среде пониженной влажности. Такой метод способствует устранению влажности в бетоне, но не влияет в дальнейшем на прочность стройматериала.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПРОДУКЦИИ ИЗ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ

Основное отличие легких материалов от тяжелых: наличие в зернах заполнителя пор большого и малого размера. По сравнению с цементным камнем, легкий бетон менее прочен. Но благодаря своей структуре, этот материал обеспечивает прекрасную сцепку с цементным камнем.

Важный показатель качества материала – его плотность. Отличается плотность в сухом состоянии и при влажности. В сухом состоянии этот показатель стандартный и является постоянной величиной. При влажности все зависит от того, как был приготовлен бетон и как он будет в дальнейшем эксплуатироваться.

Плотность зависит от:

Существуют следующие марки легких бетонов: от Д200 до Д2000.

Надежность материала зависит от качества цемента, условий твердения. Если в бетон вводят пористые заполнители, это влияет на его прочность и существенно снижает ее. Огромное действие на прочность стройматериала оказывает наличие в составе крупного пористого заполнителя.

Водонепроницаемость и морозостойкость легкого бетона ничуть не ниже обыкновенного. Однако цена значительно ниже. В основном легкие бетоны обладают морозостойкостью в диапазоне от F25 до F100. Также возможно получить материал с показателями F200, F300 и F400.

Водонепроницаемость у легких бетонов высокая. Установлены следующие марки легких бетонов по водонепроницаемости: W0,2; W0,4; W0,6; W0,8; W1; W1,2.

При постройке стен из легкого бетона затраты на труд уменьшаются в двенадцать раз, а их стоимость становится ниже на тридцать процентов, в сумме же расход топлива уменьшается на 48 % по сравнению с кирпичными стенами.

Бетонные растворы используют и в элементах декора. Например, для создания красивой арки, колонн в греческом стиле, обрамление окон. Вариантов масса, если приложить фантазию.

Использование именно этого материала позволяет воплотить в жизнь даже самые причудливые идеи. Кроме того, всю работу можно выполнить своими руками. А легкость в использовании сократит время работ.

Это уникальный материал, который не сравнится ни с чем другим на рынке. В самые короткие сроки реально не только возвести помещение, но и сделать его декор уникальным.

Источник

Легкие бетоны в частном строительстве

Экономия энергоносителей становится необходимостью, а одна из главных статей расходов в нашем климате — отопление. В связи с этим разрабатываются новые материалы, которые позволяют строить теплые дома и утеплять имеющиеся. Все более популярными становятся легкие бетоны. Это целая группа материалов с довольно широким диапазоном свойств и характеристик.

Виды легкого бетона

Снижение массы бетона происходит за счет образования пор и использования вместо традиционного гравия, а иногда и песка, легких заполнителей. Иногда поры образуются при использовании различных процессов. В зависимости от способа получения легкие бетоны подразделяют на три группы:

Ячеистые бетоны отличаются мелкими порами и однородной структурой

В обыкновенном легком бетоне вместо щебня используют легкие заполнители

В крупнозернистом бетоне нет песка и фрагменты заполнителя соединены только в местах соприкосновения

Но в каждой из групп может быть много разновидностей и составов. Используется разный заполнитель и различные вяжущие. Традиционно в качестве вяжущего используются цементы (на портландцементе материалы имеют лучшие прочностные характеристики). Вторым по популярности вяжущим является известь, реже используют гипс. Иногда могут применять смеси вяжущих и использовать жидкое стекло.

Технологии твердения

Есть три технологии изготовления ячеистого бетона:

Завод по изготовлению автоклавного газобетона

Заполнители

По происхождению заполнители для легких бетонов можно разделить на две группы: натуральные (природные) и искусственные. Натуральные получают путем измельчения природных пористых материалов: ракушняка, пемзы, лавы, турфа, известняка и т.п. Лучшие из них — пемза и вулканический турф. У них структура пор закрытая, что снижает количество впитываемой материалом влаги.

Заполнители могут быть разными не только по «происхождению» но и по размеру, а часто еще и по форме

Искусственные заполнители для легкого бетона — это отходы некоторых технологических процессов (шлаки) или специально созданные из природных компонентов материалы (керамзит, вермикулит, перлит и т.д.) а также некоторые химические заполнители (полистирол).

Свойства, характеристики, применение

Основные характеристики легких бетонов, на которые следует обращать внимание при выборе, это плотность (объемная масса), прочность, теплопроводность и морозостойкость.

Основная же эксплуатационная характеристика — прочность на сжатие. Она подразделяется по классам, обозначается в спецификации латинской буквой «B», после которой стоят цифры. Эти цифры отображает то давление, которое может выдержать данный материал. Например, класс прочности B30 означает, что в большинстве случаев (по ГОСТу 95%) он выдерживает давление в 30 МПа. Но при расчетах берут запас прочности порядка 25%. И при расчетах для класса B30 закладывают прочность 22,5-22,7 МПа.

Соответствие между марками и классами бетона

Теплопроводность легких бетонов имеет обратную зависимость по отношению к плотности: чем больше воздуха содержит материал, тем меньше тепла он проводит. Этот параметр изменяется в значительных пределах от 0,07 до 0,7 Вт/(мх°С). Самые легкие материалы с малой плотностью используют как теплоизоляцию. Ими обшивают стены зданий и пристроек. Очень популярно утепление пенобетоном балконов и лоджий. Но наибольший экономический эффект можно получить при строительстве из легкого бетона средней плотности. Он имеет достаточную несущую способность для того чтобы можно было построить двух- или трех- этажный дом. При этом дополнительного утепления не требуется.

Таблица теплопроводности легких бетонов и традиционных строительных материалов

Еще одна важная характеристика — морозостойкость. Обозначается латинской буквой F, после которой стоят цифры, отображающие количество циклов разморозки/заморозки, которые материал может вынести без потери прочности. В случаях с легкими бетонами его морозостойкость напрямую зависит от количества вяжущего в составе: чем его больше, тем более морозостойкий будет бетон.

Назначение

По назначению легкие бетоны делят на следующие группы:

Требования к легким бетонам разного назначения

Достоинства и недостатки

Если говорить о применении легкого бетона как утеплителя, то минусов немного. Главный — высокая гигроскопичность, которая, тем не менее, изменяется в широких пределах и сильно зависит от наполнителя и вида материала. Второй не очень приятный момент — необходимость подбирать соответствующую отделку. Если речь идет о наружной отделке (со стороны улицы), то выбирая материалы или тип отделки необходимо учитывать высокую паропроводимость. В связи с этим используют или специальные паропроводимые штукатурки или делают обшивку с вентиляционным зазором.

Зато плюсы легкого бетона как утеплителя более существенны. Он легко монтируется, мало весит, легко режется и пилится, хорошо переносит погодные изменения, не требует использования ветрозащиты. Ко всему этому добавьте высокие свойства по теплоизоляции и невысокую цену.

Один из легких бетонов — полистиродбетон

Если говорить об использовании легких бетонов, как материала для строительства домов, их достоинства в следующем:

Блоки большие, но переносить их может один человек

Как видим, достоинств у легкого бетона как строительного материала масса. Но не все так безоблачно. Есть недостатки, о которых стоит знать для принятия взвешенного решения:

Большая часть недостатков, скорее, является особенностями эксплуатации, но принимать их во внимание необходимо. Тогда не будет неприятных сюрпризов, а все особенности будут учитываться еще на стадии планирования.

Где и как использовать на стройке, примеры изготовления своими руками

Как можно было понять из всего сказанного, использовать легкие бетоны можно для любых конструкций. Из них строят стены, используют как утеплитель, льют плиты для перекрытий, делают стяжку. Но под все эти задачи требуются разные характеристики. Их «набирают» подбором составляющих.

Как подобрать рецептуру

Например, для стяжки пола нужны прочность, гидрофобность и низкая теплопроводность. Прочность и снижение количества впитываемой влаги дает использование портландцемента в качестве вяжущего. Так как лучшие природные добавки, обеспечивающие низкую впитываемость влаги — пемза и вулканический турф — общедоступными не назовешь, то для увеличения теплопроводности можно использовать керамзит или полистирольные шарики. Они также влагу впитывают мало.

Пропорции компонентов для бетонов разных марок

Теперь о пропорциях. Их берут стандартные для заданной марки. И в зависимости от выбранного типа (беспесчаный или обычный) заменяют заполнитель. Для стяжки пола чаще всего используют обычные легкие бетоны. В них гравий заменяют выбранным заполнителем, который добавляют в нужной пропорции. Только воды берут меньше, делая раствор настолько плотным или текучим, чтобы можно было только его уложить.

Даже на производстве точный состав легкого бетона определяют каждый раз экспериментальным путем. Это обусловлено тем, что заполнители имеют очень разные характеристики как по массе, так и по плотности и другим параметрам. Делают несколько мелких замесов с разным составом заполнителя (крупного, мелкого, их пропорций, комбинируют несколько разных типов заполнителя) и разным количеством воды. После застывания определяют, какой из них лучше подходит для выполнения конкретной задачи. По такой же методе можно и самостоятельно определить сколько и какого заполнителя лучше сыпать, а потом затворять большие объемы.

Пример утепления чердака полистиролбетоном

Пример экспериментального подбора под конкретные задачи смотрите в видео. Требовалось подобрать состав для утепления чердачного перекрытия. Решено использовать полистиролбетон как теплый и легкий. Выбран был беспесчаный состав и в качестве заполнителя насыпались только полистирольные шарики.

По выбранной рецептуре и замешивали легкий бетон и утепляли чердак. Процесс можно увидеть дальше.

Но этот состав подойдет только для утепления в местах с небольшой нагрузкой. Если вам нужна стяжка с теплоизоляционными характеристиками на пол, берете традиционную рецептуру с песком, а заполнитель заменяете на полистирольные шарики. Для повышения прочностных характеристик можно добавить армирующие волокна, например волокна фибры. Для улучшения пластичности можно добавить, как в видео-фрагменте, некоторое количество моющего средства для посуды или жидкого мыла. В общем, оптимальный состав надо определять экспериментально.

Пример заливки стяжки из полистиролбетона можно увидеть в следующем видео. Новостей никаких, кроме другого состава: есть песок. В результате получится более однородная структура с полостями, заполненными бетонным раствором и небольшими воздушными пузырьками.

Что еще надо знать, что для производства полистиролбетона крошку лучше не использовать. Для нормальных характеристик нужны шарики, причем не любые, а те, которые будут хорошо сцепляться с раствором. Они имеют прочную пленку на поверхности и не впитывают цементное молочко, благодаря чему и имеют хорошие теплоизоляционные свойства. Крошка, полученная измельчением бракованных плит, имеет неравномерную и рваную структуру. В результате пропитывается цементным молочком. Естественно, такой бетон будет теплее чем обычный, но не такой, как с гранулированным.

Керамзитобетон в частном домостроении

Еще один популярный заполнитель для производства легкого бетона в домашних условиях — керамзит. Он сделан из глины, в которую добавлены вещества, увеличивающиеся в объеме при нагревании. Этот состав загружают в печи, где и происходит вспучивание и с последующим обжигом. Но, как показали исследования, многие глины фонят, в результате керамзит тоже имеет радиационный фон, порой даже небезопасный для здоровья. Так что к его выбору надо быть готовым — иметь дозиметр.

Порядок подбора состава тут аналогичен описанному выше. Только еще добавляется возможность изменять пропорции крупной и средней фракции. Также можно добавлять или нет песок и получать разные по структуре и характеристикам результаты.

Керамзитобетон используют для заливки в формы и получение строительных блоков, а также возможно возведение стен с переставной опалубкой. В отличие от керамзитобетонных блоков такую технологию можно использовать для возведения несущих стен.

А в этом видео — опыт проживания в доме из монолитного керамзитобетона.

Дома из опилкобетона — арболита

Еще один натуральный заполнитель, который стоит сущие копейки и может использоваться для частного домостроения — опилки, вернее стружки с опилками. Совсем мелкая фракция для этого материала непригодна, нужны отходы из-под оцилиндровки среднего или крупного размера.

Состав в этом случае беспесчаный, но пропорции сохраняются: на 1 часть бетона берут 6-7 частей заполнителя. В данном случае — опилок. Для повышения гидрофобности состава добавляют жидкое стекло или хлористый кальций.

Второй вариант замеса и пропорций

Тут — отзывы жильцов

Источник