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:
- Плотный.
- Крупнопористый.
- 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:
- 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.
- 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.
- 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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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).
- 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:
- Теплоизоляционные, с плотностью до 500 кг/м³.
- Конструкционно-теплоизоляционные, с прочностью от В 2,5 — до В 10 и плотностью от 500 до 1 100 кг/м³.
- 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″]