Пористий бетон являє собою штучний матеріал з рівномірно розташованими порами у вигляді дрібних сферичних осередків. Пористу структуру вироби отримують за рахунок введення в суміші газоутворюючих модифікаторів.

 Пористий бетон

Бетон пористий — що з себе представляє

Бетони з пористої структурою відносяться до розряду особливо легких складів, структура яких складається з великої кількості повітряних пір.

За способом поризації матеріали діляться на газобетони, одержувані шляхом введення в розчини газоутворюючих добавок, і пінобетони, вироблені способом інтенсивного перемішування складу з попередньо підготовленою піною.

В якості в'яжучої речовини найбільш часто використовуються портландцемент, гіпс і вапняно-кремнеземисті інгредієнти. Твердіння бетонів може протікати в природних умовах, а також шляхом тепловлажностной обробки, при високій температурі і великому тиску, в автоклавних агрегатах.

Матеріали характеризуються високими теплоізоляційними якостями, паропроникністю, стійкістю до біологічних впливів, довговічністю.

Читайте також: Що таке важкий бетон і його характеристики.

Переваги та недоліки матеріалу

Пористий бетон

Вироби з пористих композитів добре пристосовані до сучасних умов будівництва будівель:

  1. Морозостійкість матеріалу дозволяє використовувати стінові блоки з пористого бетону в будь-яких кліматичних умовах.
  2. Високі механічні та теплотехнічні властивості (щільність 300-1200 кг/м3).
  3. Паропроникність.
  4. Стійкість до хімічних впливів.
  5. Автоклавний спосіб виробництва передбачає застосування екологічно чистої сировини.
  6. Бетонні блоки легко ріжуться як електромеханічним, так і ручним інструментом.
  7. Застосування вітчизняного обладнання та технології виробництва дозволяє випускати продукцію в 1,5-2 рази дешевше імпортних аналогів.
  8. Теплоізоляційні вироби по міцності в кілька разів перевершують мінераловатні плити і нічим не поступаються їм за експлуатаційними характеристиками.
  9. Будинки з пористого бетону відрізняються довговічністю. Матеріал не гниє, не горить і не пошкоджується гризунами і комахами.

Недоліки:

  1. Різкі зміни температури повітря і підвищення вологості викликають структурні деформації в матеріалі.
  2. Невисокі показники стійкості до розтягуючих напруг призводять до утворення дрібних тріщин на поверхні стін.
  3. Матеріал не витримує ударних впливів. Наприклад, керамзитобетонний блок повнотіла легко кришиться і колеться навіть при падінні з невеликої висоти.
  4. Монолітний бетон не рекомендується використовувати для зведення фундаментів.

    Пористий бетон

Склад і структура

Пористі бетони отримують із спеціально підібраного складу в'яжучого компонента, тонкомолотого кремнеземистого наповнювача, пороутворювача і води.

Для виробництва пористих бетонів, застигаючих в нормальних умовах, в якості сполучного використовують алітові алюмінатні портландцементи. Для приготування розчинів, що набирають міцність в автоклавах, застосовують суміш в'яжучих інгредієнтів, що складається з пуццоланового цементу, шлакопортландцементу і вапна.

Як кремнеземистого компонента можуть застосовуватися мелений кварцовий пісок, маршаліт, зола-винос, доломіти.

У деяких випадках до складу пористого бетону додають великий заповнювач:

  • шлакову пемзу;
  • вермикуліт;
  • перліт;
  • керамзит та ін.

Для приготування піни використовують клеїканіфольні, алюмосульфонафтенові, смолосапонінові добавки. Газоутворення в бетоні відбувається за рахунок введення до складу водного розчину алюмінієвої пудри.

Читайте статтю: Що таке товарний бетон, переваги і недоліки.

Процентне співвідношення складових матеріалу визначає мікро - і макроструктуру пористого бетону.

Макроструктура представлена великим об'ємом пористих пір (85-92%) і міжпорових перегородок. Мікроструктура складається з капілярних, контракційних і гелієвих осередків. Обсяг і характер пористості, а також пропорції кремнеземистих компонентів визначають основні технічні властивості виробів.

Пористий бетон

Види і властивості матеріалу

Поризовані бетони класифікуються за способом отримання пористої структури і виду в'яжучого компонента.

Автоклавні пористі бетони поділяються на цементні і безцементні:

  • цементні - газобетон, пінобетон;
  • вапняні — газосилікат, пеносилікат;
  • магнезіальне сполучне - газомагнезит, пеномагнезит;
  • гіпсова основа — газогипс, пеногипс.

Фізико-механічні властивості матеріалів залежать від питомої ваги бетону, мінералогічного складу в'яжучого компонента, типу кремнеземистого наповнювача і умов автоклавної термообробки.

По щільності і теплопровідності

Головне завдання проектування пористого бетону полягає в тому, щоб забезпечити оптимальну щільність матеріалу при мінімальній витраті в'яжучої речовини і пороутворювача. При цьому структура конструкцій повинна складатися з дрібних осередків овальної форми.

В першу чергу щільність залежить від обсягу присадок і їх газообразующей здатності. Деякий вплив на якість бетону надає відношення кількості води до ваги в'яжучої речовини і обсягу кремнеземистого наповнювача (В/Т). Підвищення В / Т покращує плинність суміші.

В результаті забезпечуються оптимальні умови для утворення пористої структури розчину. Чим менше розмір осередків, тим вище щільність матеріалу.

Висока щільність бетону знижує теплопровідність будівельних конструкцій. Велика пористість і низькі показники теплопровідності підвищують теплоізоляційні властивості матеріалів.

За способом твердіння

За способом набору міцності пористі бетони діляться на вироби природної і автоклавної сушки. Твердіння в автоклавах протікає при температурі 170-200 °с в насиченому водяною парою середовищі, при надмірному тиску 0,9-1,3 МПа.

У бетонів безавтоклавного твердіння лінійна усадка досягає 3,5 мм/м. У автоклавних — 0,3-0,8 мм/м.

До того ж міцність бетонів, що пройшли термообробку, в 8-10 разів вище, ніж у виробів природного твердіння.

Характеристика міцності

Пористий бетон

Міцність залежить від характеру пористості структури матеріалу і сили зчеплення міжпорових оболонок. Показники бетонів по міцності на розтяг-стиснення визначаються коефіцієнтами варіації. Середні значення індексу для пористих матеріалів не повинні перевищувати 15%.

Засобом поліпшення міцності є зменшення В/Т і застосування вібраційних технологій в процесі приготування і спучування сумішей. Вібрація викликає підвищення пластичності і рухливості цементного тесту, що допомагає знизити показники водотвердого відносини і підвищити міцність бетону.

Іншим методом підвищення міцності є армування розчину фібрами. Такий спосіб дозволяє отримати вироби міцністю більше 70 кг / см2.

Водопоглинання і морозостійкість

Водопоглинання пористих матеріалів залежить від типу в'яжучого інгредієнта. Для цементних бетонів це 35% від обсягу речовини в розчині, для силікатних — 40-45%. Вироби з такими параметрами рекомендують використовувати тільки у внутрішніх приміщеннях, де вологість повітря не перевищує 50%.

Для збільшення вологостійкості матеріалів застосовують модифікуючі добавки. Експлуатовані споруди захищають гідрофобними покриттями. Нормативна експлуатаційна вологість зовнішніх конструкцій повинна бути на рівні 5%.

Від величини водопоглинання залежить морозостійкість бетонів, яка після проведення рекомендованих захисних заходів може досягати 25-100 циклів.

Пористий бетон

Точність геометричних розмірів

За рахунок модернізації технології виробництва і застосування сучасного обладнання вдалося домогтися мінімальної похибки геометричних розмірів виробів. Прямолінійність стінових блоків дає можливість застосовувати замість цементно-піщаного розчину клейові склади. Такий підхід дозволив скоротити трудомісткість робіт і збільшити швидкість кладки майже в 2 рази.

Усадка

Усадочні деформації - це наслідок процесу твердіння бетону, що приводить до скорочення структури і зменшення обсягу сумішей. Встановлено, що усадка автоклавного бетону при відносній вологості середовища 60-80% і температурі до 20 °С інтенсивно протікає протягом 60 діб, а потім припиняється.

На величину деформацій впливають технічні умови термообробки. Чим вище температура прогріву, тим нижче усадка бетону.

Набухання і стиснення структури пористих матеріалів можна скоротити за рахунок введення до складу сумішей 15-30% заповнювачів (керамзиту, доменного шлаку та ін.).

Методика виробництва

Для приготування пористого бетону широко застосовуються місцеві матеріали: вапно, цемент, пісок і вода. У невеликих кількостях в суміш додають газоутворюючі присадки, що сприяють формуванню в в'язкій масі повітряних осередків.

Після цього композит формується і поміщається в автоклав, де і відбувається процес твердіння. Гідротермальна обробка виконується в прохідних і тупикових установках діаметром 2,5-2,8 м. Застосовувані технології не дають ніяких побічних продуктів, що забруднюють грунт, повітря і воду.

Пористий бетон

Газобетон

Цемент, вапно і грубозернистий пісок завантажують в бетонозмішувач. Заливають теплу воду і протягом 5 хвилин перемішують компоненти. Після цього в резервуар додають водний розчин алюмінієвої пудри і продовжують готувати суміш.

В результаті хімічної реакції в суміші починають з'являтися бульбашки водню, які і служать причиною виникнення в структурі бетону великої кількості пір і капілярів. Готовий склад розливають в підготовлені форми.

Після набору попередньої міцності газобетонні блоки відправляють в автоклавну установку, де під дією високих температур відбувається остаточне твердіння виробів.

Пінобетон

У працюючу бетономішалку завантажують пісок, цемент і воду. У піногенератор засипають сухий концентрат для приготування піни. Заливають теплу воду. Перемішують до отримання однорідної в'язкої маси (інструкція на тильній стороні упаковки).

Готовий розчин подають в бетонозмішувач і чекають 5 хвилин. Після цього зливають склад у форми. Залишають їх в добре провітрюваному приміщенні на 30-60 днів для набору міцності бетону.

Газопінна технологія

Газопінний метод отримання пористих бетонів об'єднує в собі два процеси: спучування при газовиділенні і повітрообміні при піноутворенні.

Для приготування безусадочного матеріалу з рівномірною пористою структурою необхідно вибирати компоненти, які будуть функціонувати в сукупності один з одним. Піноутворюючі та газогенеруючі добавки завантажуються одночасно. У той момент, коли піна може дати усадку, включається газоутворювач і нейтралізує розвиток деформації.

Читайте статтю: Що таке митий бетон — технологія виробництва своїми руками.

За рахунок плавного дозованого газовиділення реакції формування комірчастої конструкції йдуть паралельно процесам кристалізації. Освіта нових бульбашок газу не порушує структуру розчину, а тільки ущільнює міжпорові перегородки, зміщуючи при цьому зерна в'яжучої речовини в сторону сформованих пір піни.

Області використання

Випуск виробів з пористого бетону передбачає широкий спектр залізобетонних конструкцій:

  • стінова панель;
  • плити перекриття залізобетонні;
  • брускові і лоткові перемички;
  • цегла пустотіла;
  • теплоізоляційний матеріал;
  • тепла кераміка (пористий керамоблок);
  • кладочні блоки.

В індивідуальному будівництві найбільш затребувані пінобетонні і газобетонні блоки. Зовнішня стіна будинку, складена з пористих виробів, має гарну несучу здатність. Розміри і характеристики міцності матеріалу дозволяють зводити будівлі будь-якої форми і різного функціонального призначення.

Легкі бетони також використовують при реконструкції споруд, коли потрібно збільшити поверховість споруди без посилення існуючих фундаментів.

Категорії виробів

Пористі бетони розрізняються щільністю і теплоізоляційними властивостями.

На підставі цих характеристик їх можна розділити на 3 категорії:

  • теплоізоляційний матеріал;
  • теплоізоляційно-конструкційні;
  • конструкційні.

Бетони щільністю D300-D500 прийнято використовувати тільки в якості утеплювача. Нормативне експлуатаційне навантаження таких виробів знаходиться на низькому рівні, що не дозволяє їх застосування для кладки стін і перегородок.

Блоки щільністю D600-D900 є основним будівельним матеріалом для зведення зовнішніх і внутрішніх конструкцій. Вони призначені для будівництва житлових і громадських будівель висотою до 3 поверхів.

Конструкційний пористий бетон D1000-D1200 володіє найвищими характеристиками міцності. Він широко використовується для виробництва збірного залізобетону, кладок і фундаментних блоків, плит покриттів та ін.

Пористий бетон

Застосування

Пористі бетони застосовуються в наступних сферах будівельного виробництва:

  1. Монолітне житлове будівництво.
  2. Виробництво штучних конструкційних і декоративних виробів.
  3. Теплоізоляція інженерних мереж, покрівлі та зовнішніх стін будівель.

Крім будівництва, подрібнений пористий бетон спільно з гноєм служить для удобрення грунту. На тваринницьких фермах матеріал використовується в якості теплої підстилки для худоби.

Виробники та середні ціни на продукцію

Пористий бетон

Стінові кладочні блоки для індивідуального будівництва:

  • довжина — 625 мм;
  • висота — 250 мм;
  • товщина — 100, 200, 400 мм;
  • щільність — D400-D600.

Перераховані параметри є нормою для всіх виробників газобетонних і пінобетонних блоків. Розбіжності можуть спостерігатися тільки в різниці геометричних розмірів (2-3 мм), теплоізоляційних характеристик і цінової політики.

Продукція німецької компанії Xella відповідає всім міжнародним стандартам якості. Газобетонні стінові блоки Ytong - хороше співвідношення ціна-якість. Вартість 1 м3 матеріалу — 2000 грн.