Что такое легкий бетон, его виды и состав. Теплопроводность и другие характеристи

Легкий бетон, еще его называют теплый, набирает все большую популярность в строительстве и постепенно вытесняет классические «холодные» стройматериалы — кирпич и бетон. Такая востребованность объясняется экономией, ведь он существенно снижает расходы на отопление благодаря своей пористой структуре, которая повышает теплоизоляционные свойства зданий.

Воздух, заполняющий поры легкого бетона, имеет малую теплопроводность, и чем меньше поры, тем лучше утепление. Вес материи зависит от ее плотности — плотность легких бетонов всего 1 800 кг/м³ и ниже и достигается она применением пористых заполнителей вместо гравия, или путем образования пор в вяжущем веществе.

Структура, состав и свойства легких бетонных изделий самые разнообразные и термин «легкий бетон» применяется к довольно большой группе строительных материалов.

Виды легкого бетона

Легкий бетон состоит из вяжущего, воды и искусственного или природного пористого заполнителя, по названию которого и получает свое имя, например: шлакобетон, туфобетон и т. д. Наиболее ходовое вяжущее это цемент, он дает самую прочную основу, затем идет известь, следом — гипс, силикаты и др.

Вода и вяжущее — активные компоненты, между ними происходит реакция, которая образует скрепляющий зерна заполнителя твердый камень. По структуре облегченный бетон делится на три вида:

1. Плотный.
2. Крупнопористый.
3. Ячеистый.

Плотный легкий бетон — имеет слитное строение, от классического отличается только тем, что для его изготовления вместо щебня используется легкий пористый заполнитель, в порах которого всего 6% воздуха, остальные пустоты между частицами заполнителя залиты вяжущим раствором. Наиболее подходит для применения в агрессивной внешней среде.

Крупнопористый (беспесчаный) легкий бетон производят без добавления мелкого заполнителя — песка, из-за чего пространство между фрагментами пористого заполнителя остается пустым, они склеиваются друг с другом только в местах соприкосновения, что дает 25% воздуха в готовом продукте.

Ячеистый легкий бетон получается путем добавления в вяжущее воды и веществ, которые образуют пену (на выходе получается пенобетон) или вызывают газообразование (газобетон).

После застывания в растворе остается много пустых сферических ячеек размером 0.3 -2 мм и он становится похожим на пемзу.

От остальных видов легкого бетона он отличается отсутствием крупного заполнителя, большим количеством мелких воздушных пор (65-80%) и однородной структурой.

[stextbox id=’warning’]Справка: такие качества как плотность, прочность и теплопроводность легко регулируются в процессе производства уменьшением или увеличением пористости бетонной смеси.[/stextbox]

Каждый из этих видов имеет много вариаций, свойства которых зависят от типа заполнителя, различных вяжущих и способа твердения.

Технологии твердения

По условиям твердения вяжущего, которые существенно влияют на прочность готового материала и учитываются при строении зданий, легкие бетоны делятся на три части:

1. Твердеющие в естественных условиях без интенсификации. Разлитый в формы раствор просто оставляют на срок, требуемый для застывания конкретного вида вяжущего. Это самая дешевая технология твердения, следствием чего получается низкая цена продукта.
2. Твердеющие при паропрогреве. Это ускоренный способ твердения, сырье обрабатывается влажным паром в специальных камерах при температуре 85-90 градусов. Прочность от такой технологии повышается, как и цена.
3. Бетоны автоклавного твердения. Автоклавные ячеистые бетоны самые прочные, в 9-10 раз прочней аналогов естественного твердения за счет обработки насыщенным паром под давлением в автоклавах. Эта технология твердения требует дорогостоящего оборудования и дополнительных энергозатрат, что существенно сказывается на цене.

Заполнители для легкого бетона

Для изготовления легких бетонов применяются разнообразные крупные заполнители, с размером зерен до 40 мм. По происхождению они группируются на:

• Природные. Эти натуральные наполнители производятся путем дробления магматических или осадочных пород губчатого строения, таких как пемза, вулканические туф и шлак, известняки-ракушечники, опоки, трепела, диатомиты.
• Искусственные пористые заполнители. Это специально изготовленные путем обжига и вспенивания заполнители, их использование наиболее распространено. К ним относятся керамзит и все его вариации, аглопорит, перлит, термолит, вермикулит, псфб и др.
• Промышленные отходы. Применение отходов снижает стоимость бетонных изделий, металлургические, химические и топливные шлаки не требуют затрат, так как не проходят предварительную переработку.

[stextbox id=’warning’]Справка: в качестве мелкого заполнителя в бетонную смесь вводят песок, мраморную крошку, крошку пемзы, туфа и известняков.[/stextbox]

Свойства и характеристики

Грамотно выбранный материал является залогом крепости и долговечности постройки.

Основные показатели, на которые следует ориентироваться при покупке легкого бетона:

1. Плотность (соотношение массы к объему). От характеристик заполнителя, количества вяжущего и расхода воды зависит плотность, колеблется она в пределах 400 -1 800 кг/м³. Плотность газо- и пенобетонов начинается от 200 кг/м³.
2. Самое ценное качество бетона — его прочность (сопротивление при сжатии). Она зависит от вида вяжущего и условий твердения и колеблется в пределах от 2 до 40 МПа. В высокопрочных изделиях прочность на сжатие доходит до 80 МПа.
3. Морозостойкость. Обозначается латинской F и варьируется от F25 до F200. Цифры показывают количество циклов замораживания и оттаивания, которые выдержит бетон не потеряв прочность. Вид вяжущего и заполнителя влияют на морозостойкость, наиболее устойчива к морозу пемза, а из вяжущих —цемент.
4. Теплопроводность. Этот показатель напрямую зависит от пористости. Чем больше воздуха в бетоне, тем ниже его теплопроводность, которая изменяется от вида материала в широком диапазоне от 0,07 до 0,7 Вт/(мх°С).
5. Водонепроницаемость. Маркирование легких бетонов по водонепроницаемости — от W 0,2 до W 1,2.

Назначение

Материал с низкой прочностью ни в коем случае не должен использоваться для постройки несущих стен. Так как сопротивление при сжатии и пористость у легких бетонов разные, по назначению их разделили на три группы:

1. Теплоизоляционные, с плотностью до 500 кг/м³.
2. Конструкционно-теплоизоляционные, с прочностью от В 2,5 — до В 10 и плотностью от 500 до 1 100 кг/м³.
3. Конструкционные, прочностью от В 12,5 до В 40 и плотностью от 1 100 до 1 800 кг/м³.

Сферы применения легких бетонов

Легкие бетоны многофункциональны, их применяют как для монолитной заливки, так и для изготовления блоков, плит, стяжки, панелей наружных и внутренних стен.

По своим свойствам они подойдут для создания несущих и любых других конструкций, главное правильно подобрать требуемые в конкретном случае характеристики.

В общем, легкий бетон с успехом заменяет кирпич и обычный бетон на стройке, при этом уменьшает вес, толщину и стоимость конструкций, что немаловажно при строительстве многоэтажных сооружений.

Плюсы и минусы легкого бетона на пористых заполнителях

Легкие бетоны обладают массой достоинств и представляют собой практически идеальный материал для строительства. Недостатки же можно назвать просто особенностями использования, учесть которые необходимо еще в процессе планирования. Достоинства:

• низкая теплопроводность;
• маленький вес;
• доступная цена;
• многофункциональность;
• простота в применении;
• легкость распила и другой обработки;
• возможность изготовления кустарным способом.

Недостатки:

• необходимость в частом армировании;
• высокое влагопоглощение, что требует оштукатуривания;
• в легких, неплотных стенах плохо держатся крепления.

Приготовление изделий из легкого бетона включает в себя следующие процессы: замес бетонного теста, сооружение арматуры, формировка и твердение. Каждая из операций в свою очередь подразделена на множество нюансов, точное соблюдение которых гарантирует высокое качество строительного материала.

Снижение стоимости не всегда означает снижение качества, что с успехом доказано на примере легкого бетона. Применение этого строительного материала на 20% сокращает затраты на строительство, в том числе и на частное (посмотрите: типы частных домов) при этом прочность и долговечность сооружений сохраняется.

Посмотрите на видео ниже, как готовят и применяют легкий бетон ПСФБ на примере устройства теплой стяжки в коттедже:
[yvideo number=»MyQ3haNPof4″]