Что такое легкий бетон, его состав: изучаем вопрос

Легкие бетоны пользуются популярностью в частном домостроении. С помощью данного строительного материала возводят теплые загородные коттеджи или утепляют готовые жилые здания. Это помогает экономить природные энергоресурсы, а расходы на отопление в зимний период владельцев таких домов сокращаются.

Слева — поризованный бетон, справа — бетон с пористый наполнителем.

Изготовление

Бетон производится смешиванием цемента, песка, щебня и воды (соотношение их зависит от марки цемента, фракции и влажности песка и щебня), а также небольшого количества добавок (пластификаторы, гидрофобизаторы, и т. д.). Цемент и вода являются главными связующими компонентами при производстве бетона. Например, при применении цемента марки 400 для производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Если же применяется цемент марки 500, то при этом условном соотношении получается бетон марки 350. Соотношение воды и цемента («водоцементное соотношение», «водоцементный модуль»; обозначается «В/Ц») — важная характеристика бетона. От этого соотношения напрямую зависит прочность бетона: чем меньше В/Ц, тем прочнее бетон. Теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц = 0,2, однако у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц = 0,3—0,5.

Распространённой ошибкой при кустарном производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает его прочность.

Общая информация

В строительной сфере бетон легкого типа стал появляться сравнительно недавно. Несмотря на это он быстро обрел большую популярность и стал широко применяться для самых различных задач. Сегодня на основе такого сырья создают качественные постройки разного назначения.

Благодаря весомым преимуществам, легкий бетон позволяет добиться лучших акустических и теплоизоляционных показателей при возведении помещений, а минимальный вес гарантирует заметную экономию средств и снижение конечной стоимости проекта.

В настоящее время материал по-особому востребован в трудных условиях с высокой сейсмической активностью, так как в подобных местах нельзя задействовать тяжелые бетоны.

Инновационный стройматериал может использоваться при возведении теплоизоляционных и несущих конструкций, а также выполнять декоративную роль. С его помощью можно достичь снижения общей нагрузки на фундамент и сокращения финансовых затрат на рабочую силу и доставку материала на объект. По качеству теплоизоляции он ничем не уступает классическому кирпичу, при этом стоит гораздо дешевле. Также к преимуществам материала относят:

1. Влагостойкость.
2. Морозостойкость.
3. Превосходную плотность.

Основные виды легких бетонов

Опытные строители знают, что качественный материал соответствует всем государственным стандартам, при этом согласно ГОСТ 25192 он может обладать разной структурой. В зависимости от этой характеристики бетон может быть:

1. Плотным. В составе материала находятся мелкие и крупные частицы, вяжущий компонент и жидкость, которые создают густую консистенцию и полностью заполняют пустоты. Уровень содержания воздуха внутри состава не превышает шести процентов.
2. Крупнопористый. Вяжущие компоненты этого бетона способны обволакивать зерна заполнителя, при этом содержание воздуха равно ¼ от общего объема. Для достижения лучшей теплоизоляции стеновые конструкции нужно обработать штукатуркой по обеим сторонам.
3. Ячеистый. Отличается низкой плотностью и плохой теплопроводностью. Поры этого бетона напоминают небольшие ячейки в форме сферы, диаметр которых составляет 1−3 миллиметра. Среди преимуществ разновидности выделяют небольшую массу, но превосходную прочность. К тому же материал не нуждается в сложном монтаже и стоит очень дешево, что позволяет называть его наиболее подходящим строительным материалом для возведения стен и проведения кровельных работ.

При выборе подходящей марки бетона нужно убедиться, что она соответствует государственному стандарту ГОСТ. К тому же продукция должна оставаться экологически безопасной и не иметь в своем составе вредных компонентов.

Основной составляющей бетона является щебень, который нередко разбавляется известняком, доломитом и другими частицами. От типа заполнителя зависит название материала, поэтому современные мастера выделяют:

1. Шлакобетон.
2. Керамзитобетон.
3. Пемзобетон.
4. Аглопоритобетон.
5. Перлитобетон.
6. Азеритобетон.
7. Вермикулитобетон.
8. Термозитобетон.

И несколько других разновидностей.

Материал может иметь в своем составе как минеральные, так и органические вяжущие компоненты. В первом случае это:

1. Цемент.
2. Известь.
3. Жидкое стекло.
4. Известь.
5. Смешанные частицы.

Также доступные на рынке марки бетона могут разделяться в зависимости от предназначения. Существуют такие типы:

1. Конструкционные. Характеризуются невысокой плотностью, которая составляет 1400−1800 кг/см3, с показателями прочности от М50 и морозостойкостью F 15.
2. Конструкционно-теплоизоляционные. Плотность легкого бетона такого типа составляет 500−1400 кг/м3, а прочность — не ниже М35. Чаще всего эта разновидность используется для несущих конструкций.
3. Теплоизоляционные. Обладают средней плотностью в воздушно-сухом состоянии. На их основе создаются теплоизоляционные плиты и множество других полезных элементов.
4. Жаростойкие. Применяются в экстремальных условиях с аномально высокой окружающей температурой или высоким риском воспламенения.
5. Химико-стойкие. Эффективны на заводах и фабриках, где осуществляется работа с химикатами.

Негативные черты

Как не прискорбно, но в легких бетонах присутствуют и отрицательные моменты. Та самая пористая структура, благодаря которой материал обладает столькими преимуществами, к сожалению, оказывает пагубное воздействие на другие его характеристики:

Вернуться к оглавлению

Снижается уровень прочности

Маленькая степень прочности у подобного бетона потому, что внутрь добавляются примеси, слабо устойчивые перед механическими нагрузками, процессами, несущими разрушительный характер.

Вернуться к оглавлению

Плохая устойчивость к влаге

Воздушные ячейки внутри блоков имеют свойство интенсивно впитывать в себя воду. Чем выше процент пористости, тем больше коэффициент впитывания влаги. Поэтому по окончании строительного процесса фасад здания желательно отделать водоотталкивающей штукатуркой либо другим средством, защищающим конструкцию от воды.

К счастью, технологии не стоят на месте, и уже на данный момент разработаны новые легкие бетоны, достаточно устойчивые к влаге, имеющие довольно высокою прочность, что позволяет применять данный материал при строительстве многоуровневых сооружений.

Вернуться к оглавлению

Краткий обзор основных представителей этого типа бетона

Керамзитобетонный блок хоть и имеет малый вес, но при этом он достаточно хрупок, что является существенным минусом.

К бетонным стройматериалам легкой группы относятся:

• керамзитобетон;
• пемзобетон;
• вермикулитобетон;
• шлакобетон;
• перлитобетон;
• керамзитоперлитобетон;
• аглопоритобетон;
• шлакопемзобетон;
• шунгизитобетон;
• термолитобетон;
• пористый бетон со стекловидными наполнителями.

Керамзитобетон

Для изготовления керамзитобетона используется цемент, мелкофракционный песок, специальные заполнители раствора, вода. В качестве наполнителя может быть керамзит, гравий пористой структуры, алгопорит.

Преимущества керамзитобетона:

• единственный стройматериал из категории ЛБ, который не подвергается усадке;
• в отличие от остальных представителей группы плотный керамзитобетон применяется для обустройства фундамента;
• плотность достигает 2000 кг/куб. м;
• теплопроводность — 0,14-0,55 Вт*мС;
• морозостойкость — 300 циклов;
• керамзитобетонные блоки легкие.

К недостаткам можно отнести: гигроскопичность, хрупкость материала и сложность его обработки, связанную с абразивностью.

Ячеистые бетоны

Строительный материал востребован как среди застройщиков, так и среди производителей.

Варианты стройматериала:

• газобетон;
• пенобетон;
• пеногазобетон.

Бетонные блоки отличаются производственной технологией (способом формирования пор в стройматериале), составом и показателями качества.

Преимущества ячеистых бетонов:

• высокая плотность;
• огнеупорность;
• морозостойкость;
• повышенная способность сохранять тепло внутри здания;
• материал можно производить в бытовых условиях;
• высокая пароизоляция и звукоизоляция;
• продолжительный срок эксплуатации;
• экологически безопасные.

Недостатки: хрупкость, низкая стойкость к вырыву.

Полистиролбетон и изделия из него

В состав данного стройматериала кроме песка, цемента и воды, входит полистирольная крошка, наделяющая бетонные блоки повышенными теплоизоляционными качествами. Максимальная плотность материала — 600 кг/м³.

Эти показатели и определяют основную область применения строительного материала — утепление жилых домов, подкровельных помещений, инженерных конструкций, для обустройства половой стяжки. А для внешних строительных работ или как конструктивный стройматериал его применяют редко.

Отличия полистиролбетона от других видов ЛБ:

• минимальный вес изделия;
• меньше впитывает влагу;
• дает незначительную просадку;
• самая низкая себестоимость.

Теплоизоляционные легковесные блоки из опилкобетона.

Опилкобетон

К легкой категории бетонных стройматериалов относится опилкобетон, который появился на рынке строительных материалов недавно. Основное его отличие — в состав материала входит древесная стружка (опилки), вместо которых при производстве стройматериала иногда используют соломку риса, коноплю, костру льна. Связующий компонент — цемент.

Характеристики стройматериала:

• максимальный показатель плотности — 800 кг/м³;
• минимальный показатель теплопроводности — 0,07 Вт*мС;
• стройматериал можно использовать как теплоизоляционный, конструктивно-теплоизоляционный.

Достоинства:

• негорючий материал, несмотря на то, что в его состав входит древесина;
• экологически безопасный;
• материал можно изготовить в бытовых условиях.

Из минусов можно выделить только его высокую стоимость.

Силикатный бетон

Главная особенность строительного материала — применение вместо цемента известняка, предварительно смешанного с кремнеземистым элементом.

В результате прохождения химической реакции между этими компонентами образуется гидросиликат кальция, оказывающего влияние на процедуру соединения массы раствора с заполнителем. Дополнительно в состав силикатного бетона входят пластификаторы и порообразователи.

Область применения силикатных блоков:

• теплоизоляция жилых зданий, инженерных конструкций;
• возведение внутренних стен сооружений;
• обустройство панелей перекрытия;
• строительство лестничных маршей.

Преимущества:

• низкая цена;
• высокий показатель морозостойкости;
• высокие показатели густоты и прочности;
• термоустойчивость;
• продолжительный период эксплуатации.

Пористые легковесные блоки из силикатного бетона.

Понятие сверхлегкого бетона

Это искусственный ЛБ с максимальным показателем густоты 600 кг/м³, который часто используется для звуковой защиты и теплоизоляции сооружений, возведения ограждений.

Плотность и вес таких блоков снижается за счет формирования внутри материала в процессе производства пор, заполненных воздухом. Сверхлегкий бетон характеризуется низким показателем теплопроводности, поэтому чаще его используют для утепления жилых домов.

Варианты наполнителей для стройматериала:

1. Алгопорит — продукт переработки топливных отходов и глины. Этот компонент напоминает по свойствам гравий керамзитовый. Густота — 400-600 кг/м³.
2. Керамзит — продукт, получаемый в процессе переработки глины легкоплавкой. Густота — 300-500 кг/м³.
3. Перлит. Густота наполнителя — 250-350 кг/м³.

Наиболее востребованным из сверхлегких марок бетона, представленных на строительном рынке, является стройматериал марки «Совби».

К этой категории относится и пеностеклобетон. Главное его отличие — по виду заполнителя, в качестве которого используется гравий из пеностекла. Материал часто используется для обустройства половых оснований и теплоизоляции зданий, из него производят блочные конструкции и плиты.

Особенности изготовления легкого бетона в домашних условиях

Процедура изготовления ЛБ не требует специальных знаний и опыта, поэтому материал можно самостоятельно производить в бытовых условиях.

Необходимые стройматериалы:

• цемент;
• песок;
• наполнитель;
• вода.

Инструменты:

• бетономешалка;
• вибростол (при изготовлении керамзитобетона, пемзобетона);
• мини-установки (при изготовлении пенобетона);
• формы (при изготовлении блочных материалов: пенобетона, шлакобетона, кирпича).

Инструкция по производству стройматериала своими руками:

1. Замес раствора в бетономешалке или вручную.
2. Заливка готовой смеси в блочные формы или непосредственно в опалубку строительной конструкции.
3. Демонтаж опалубки или извлечение изделия из формы после формирования пор в бетоне.
4. Сушка стройматериала на протяжении 28 дней.

Строительство монолитных конструкций осуществляется с помощью специального оборудования, обеспечивающего непрерывную подачу раствора в опалубочную конструкцию.

Эксплуатационные свойства

Основной показатель, которым характеризуется бетон — прочность на сжатие. По ней устанавливается класс бетона. Согласно СНиП -84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что бетон данного класса в 95 % случаев выдерживает давление 25 МПа. Для расчёта показателя прочности необходимо учитывать и коэффициенты, например, для класса В25 нормативная прочность на сжатие, применяемая в расчётах — 18,5 МПа. Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток.

Класс прочности на сжатие для лёгкого бетона в соответствии с DIN 1045-1
Класс прочности	Характерная сила сжатия цилиндра (Н/мм²)	Средняя сила сжатия цилиндра (Н/мм²)
LC12/13	12	20
LC16/18	16	24
LC20/22	20	28
LC25/28	25	33
LC30/33	30	38
LC35/38	35	43
LC40/44	40	48
LC45/50	45	53
LC50/55	50	58
LC55/60	55	63
LC60/66	60	68

Наряду с классами, прочность бетона также задаётся марками, обозначаемыми латинской буквой «М» и цифрами от 50 до 1000, означающими предел прочности на сжатие в кгс/см². ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает следующее соответствие между марками и классами при коэффициенте вариации прочности бетона 13,5 %:

Класс бетона по прочности	Ближайшая марка бетона по прочности
B3,5	М50
B5	М75
B7,5	М100
B10	М150
B12,5	М150
B15	М200
B20	М250
B22,5	М300
B25	М350
B27,5	М350
B30	М400
B35	М450
B40	М550
B45	М600
B50	М700
B55	М750
B60	М800
B65	М900
B70	М900
B75	М1000
B80	М1000

Для проверки прочности незатвердевшей смеси используются камеры нормального твердения, проверка прочности готовой конструкции осуществляется с помощью молотков Кашкарова, Физделя или Шмидта. Удобоукладываемость

Согласно ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия», по удобоукладываемости (обозначается буквой «П») различают бетоны:

• сверхжёсткие (жёсткость более 50 секунд);
• жёсткие (жёсткость от 5 до 50 секунд);
• подвижные (жёсткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

ГОСТ устанавливает следующие обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости: Марка по удобоукладываемости Норма по жёсткости, с Осадка конуса, см Сверхжесткие смеси СЖ3 Более 100 — СЖ2 51—100 — СЖ1 менее 50 — Жесткие смеси Ж4 31—60 — Ж3 21—30 — Ж2 11—20 — Ж1 5—10 — Подвижные смеси П1 4 и менее 1—4 П2 — 5—9 П3 — 10—15 П4 — 16—20 П5 — 21 и более

Показатель удобоукладываемости имеет решающее значение при бетонировании с помощью бетононасоса. Для прокачки насосом используют смеси с показателем не ниже П4. Другие важные показатели Прочность на изгиб. Морозостойкость — обозначается латинской букой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон. Водонепроницаемость — обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки.

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.

Схема технологии производства.

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.

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.

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.

Вернуться к оглавлению

Сфера использования

Сферы применения легкого бетона.

Пористый строительный материал, плотность которого доходит до 1200 кг/м3, зачастую применяют при:

• стяжке перекрытий, полов;
• цельной закладке стен;
• изготовлении стеновых панелей;
• закладке пустошей, обвалов грунта;
• монтаже мостовых свай;
• укладке дорог;
• реставрации туннелей.

Стеновые панели на основе крупноячеистых смесей используются во время постройки цельных либо крупноблочных сооружений. За счет того, что в состав не входит песок, плюс за счет возможности приготовить раствор самостоятельно, строитель может значительно сэкономить средства.

Легкие материалы с мелкопузырчатой структурой больше пользуются спросом при возведении частных одноуровневых усадеб. Такие дома получаются очень теплыми, крепкими, устойчивыми к пожарам.

Вернуться к оглавлению

Тонкости технологии производства

Как известно, технология производства бетона с небольшим весом существенно отличается от производства тяжелого бетона. Чтобы создать качественный продукт пористый элемент нужно поместить в сухие условия, где отсутствует влага. При этом фракции не должны быть смешанными, а раздельными. В противном случае состав продукта будет отличаться от требуемого.

Также важно осторожно доставить заполнители на место производства. Любое разрушение, проникновение влаги или смешивание существенно навредят консистенции. В большинстве случаев легкие смеси создаются в специализированных смесителях, где исключена вероятность расслоения составляющих. Воду подают в емкость постоянно до завершения загрузки. Время смешения определяется работой смесителя, скоростью оборотов и плотностью смеси.

Для уплотнения конструкции задействуется технология вибрирования. Именно посредством вибрации материал обретает одну уникальную особенность. В завершении легкие зерна выплывают на верх, а цемент оказывается снизу.

Изделия из описываемого стройматериала часто поддаются дополнительной обработке в среде с насыщенным паром. Для ускорения затвердевания бетона, лучше задействовать беспаровой прогрев в среде с пониженной влажности. Именно такой подход гарантирует полную очистку материала от влаги, не нарушая прочностные показатели.

Выводы

Легкие пористые строительные смеси обладают всеми свойствами, подходящими для качественного строительства. Постройка дома из такого материала не составит большого труда, не займет много времени и финансовых вложений, зато результат превзойдет все ожидания.

Преимущества построек

Как известно, облегченный бетон отличается от тяжелого материала наличием маленьких и больших пор в зернах наполнителя. По прочности он уступает цементному камню, но из-за специфической структуры демонстрирует прекрасную сцепку.

При выборе стройматериала важно обращать внимание на его плотность. Дело в том, что этот параметр является одним из первостепенных показателей качества. При этом показатели плотности бывают разными от состояния материала. Так в сухом состоянии они другие, чем во влажном. Основные факторы, влияющие на плотность, это:

1. Проницаемость.
2. Теплопроводность.
3. Прочность.

На рынке доступно множество марок бетона: от Д200 до Д2000.

Что касается надежности, то ее определяет качество исходного сырья и условий затвердевания. Если вносить в бетон пористые компоненты, это плохо скажется на прочности. Также особую роль отыгрывает наличие в составе крупного заполнителя с пористой структурой.

В плане водонепроницаемости и устойчивости к воздействиям мороза облегченный бетон не уступает обыкновенному. Однако стоит он намного дешевле, чем его классический собрат. Согласно информации от производителя морозостойкость легкого бетона варьируется в диапазоне F 25- F 100. Для экстремальных климатических условий выпускают марки с показателями F 200, F 300, F 400.

Что касается устойчивости к воздействию влаги, то она указывается буквой W. Сегодня в продаже можно встретить такие марки: WO 2, WO 4, WO 6, WO 8, W 1, W 1,2.

Как заявляют строители, при возведении стеновых конструкций из бетона с небольшим весом затраты на труд снижаются в 20 раз, а стоимость будущего проекта становится дешевле на 30%. Среди плюсов таких материалов для стен выделяют:

1. Экологическую чистоту и соответствие всем требованиям чистоты и безопасности.
2. Минимальный вес.
3. Пластичность.
4. Красивый внешний вид, позволяющий использовать бетон для декоративной отделки стен.
5. Устойчивость к влаге, за счет чего материал широко используется для строительства бань.
6. Огнеупорность и морозостойкость.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...