Пенобетон способен выполнить все задачи по теплозащите и звукоизоляции. Процесс его производства гораздо «чище», кроме того, стена из этого материала получается легкая, прочная и надежная. Так же из пенобетона можно изготовлять различные изголовья (некий подиум) или дизайнерски оригинально решить оформление любого жилого пространства.
3.1 Основные направления использования пенобетона и
характеристика технологии его производства
Использование легкого бетона в строительстве становится все более и более распространенным. Покажем некоторые из типовых областей использования этого бетона в настоящее время.
Этот материал используется на крышах и полах как тепло - и звукоизоляция (то есть сам по себе это не конструкционный материал).
Он также используется для теннисных кортов и заполнения пустот в кирпичной кладке подземных стен, изоляции в пустотелых блоках и любом другом заполнении, где требуются высокие изоляционные свойства.
Используется для изготовления сборных блоков и панелей перегородок, покрывающих плит подвесных потолков, тепло – и звукоизоляции в многоуровневых жилых и коммерческих сооружениях, бетон этой плотности также идеален для объемного заполнения.
Этот материал используется в бетонных блоках и панелях для наружных стен и перегородок, бетонных плитах для покрытий крыш и перекрытий этажей.
Также пенобетон используется в следующих областях строительства:
1). Покрытия полов. Слоем пенобетона скрепляют керамические плитки, плиты мраморного мощения, цементные плитки и т.д. Вообще, пенобетон с плотностью 500 кг/т используется, чтобы получить тепло и звукоизоляцию при небольшой нагрузке на структуру. Минимальная толщина такого покрытия 40 мм. Перед укладкой материала на существующий пол, поверхность должна быть увлажнена, но не сильно.
2). Эластичные покрытия полов. Применяется для полов, которые должны быть покрыты ковром, паркетом, виниловыми плитками и т.д. Наиболее подходящая плотность бетона – 1100 кг/т с отношением цемента к песку 2:1. Покрытие укладывают и через 24 часа после укладки осторожно штукатурят поверхность вручную или механической кельмой.
3). Теплоизоляция для крыш. Идеальная плотность для этой цели 500 кг/т с составом из цемента и пены. Минимальная толщина покрытия не меньше 40 миллиметров.
4). Заполнение пустот. Для такого использования, нормальная плотность около 400 кг/т с составом из цемента и пены. Пустоты заполняются в несколько последовательных слоев по 600 - 700 мм с выдержкой по крайней мере 12 часов между каждой укладкой.
5). Кладка из легких блоков. Легкий пенобетон идеальный материал для производства легких блоков для кладки без автоклавного процесса. Плотность, которая обычно используется, варьируется между 600 кг/ м3и 1100 кг/ м3 в зависимости от требуемой прочности и необходимой теплоизоляции.
6). Панели перекрытия. Нормальная плотность принятая для этой области использования изменяется от 800 кг/м3 до 1200 кг/м3. Выбор плотности обычно зависит от требуемой прочности и размеров, (то есть толщины и т.д) [16].
Технологию получения искусственного камня с характеристиками близкими к дереву на заре XX века изобрел шведский архитектор А. Эрикссон. В 1924 году этот материал получил международный патент и признание. Начало промышленному производству автоклавных ячеистых бетонов положила Швеция в 1929 году. С этого времени и началось применение ячеистого бетона в строительстве. На сегодняшний день в мире работает уже более 200 заводов автоклавного ячеистого бетона в 38 странах. Объем выпускаемой ими продукции составляет около 50 млн. м3 изделий в год. Эта строительная отрасль развивалась достаточно динамично, что в довольно жесткой конкуренции привело к созданию высококачественного строительного материала, пользующегося сегодня высоким спросом во всем мире.
Ячеистый бетон стали применять в России в 50 - 60 годы. Но до недавнего времени этот материал у нас использовался только в качестве утеплителя для крыш и реже – в промышленном строительстве. В индивидуальном жилищном строительстве ячеистый бетон начал использоваться только в начале 90-х годов. Жилые дома, построенные из этого материала, отличаются, прежде всего, высоким уровнем комфортности.
Пенобетон недорогой, экономичный, прочный, экологически чистый, биологически стойкий материал, по экологичности более близок к дереву, но не горючий и долговечный. В некоторых странах блоки из пенобетона называют "биоблоками", поскольку в качестве исходного сырья используются только экологически чистые природные компоненты. Пенобетон сочетает в себе преимущество камня и дерева: прочность, легкость, обрабатываемость и гвоздимость и не нуждается в комбинациях с другими строительными материалами. Его можно штукатурить, обивать вагонкой или другим материалом, красить фасадными красками в любой цвет. Возможность получить требуемый удельный вес, заданную прочность, необходимую термосопротивляемость, нужную форму и объем делают его привлекательным для изготовления широкой номенклатуры строительных изделий. Данный продукт может быть использован как конструкционный, так и теплоизоляционный материал. С точки зрения долговечности пенобетон, в отличие от минеральной ваты и пенопластов, теряющих свои свойства, со временем только улучшает свои теплоизоляционные и прочностные показатели.
Легкий пенобетон, имеет хорошую механическую прочность наряду с высокими показателями изоляции при широкой амплитуде плотности.
Некоторые из преимуществ использования легкого пенобетона включают:
- низкая цена пенобетона по сравнению с другими материалами;
- хорошие характеристики теплоизоляции дают преимущества в экономии энергии, при эксплуатации (обогреве и кондиционировании воздуха);
- с легкими композитными и пенобетонами более низкие затраты на строительство, более эффективные строительные проекты;
- обработка и перевозка автотранспортом стоят очень мало;
- вес бетона меньше от 10 % до 87 % по сравнению со стандартным тяжелым бетоном в зависимости от составов смеси и материалов;
- значительное снижение веса приводит к сбережениям в каркасах конструкций, опорах или сваях. Такие сбережения часто кратны фактической стоимости материала;
- экономия на перевозке, снижение требуемой грузоподъемности подъемного крана и снижение трудовых ресурсов.
Экономическая эффективность использования пенобетона на стадии строительства достигается за счет снижения массы используемых изделий, а на стадии эксплуатации за счет его высоких физико-технических свойств. Основные показатели физико-технических параметров пенобетона, представлены в таблице 37.
Таблица 37 – Основные показатели физико-технических параметров пенобетона
| Вид пенобетона | Плотность | Класс по прочности | Морозостойкость | Теплопроводность, Вт/(м *°С) | Паропроницаемость, мг/(м*ч* Па) |
| Теплоизоляционный | D-400 | В-0,75 | Не нормируется | 0,29 | 0,11 |
| D-500 | В-1 | Не нормируется | 0,34 | 0,1 | |
| Конструкционно – теплоизоляционный | D-600 | В-2,5 | От F15 до F35 | 0,38 | 0,1 |
| D-700 | В-3,5 | От F15 до F50 | 0,1 | 0,23 | |
| D-800 | В-5 | От F15до F75 | 0,12 | 0,2 | |
| D-1000 | В-7,5 | От F15 до F50 | 0,14 | 0,17 | |
| Конструкционный | D-1100 | В-10 | - | 0,18 | 0,15 |
| D-1200 | В-12,5 | - | 0,21 | 0,14 |
Марка по морозостойкости, не менее: F 25 - для блоков наружных стен, F 15 - для блоков внутренних стен
Физико-механические свойства пенобетона зависят от равномерности распределения пор, их характера (открытые, сообщающиеся или замкнутые), вида вяжущего, условий твердения и ряда других факторов.
Свойства пенобетона взаимосвязаны между собой. Так, коэффициент теплопроводности (λ) в сухом состоянии зависит в основном от величины средней плотности. Несущественное влияние на величину λ оказывает вид вяжущего, условия твердения и другие факторы. Это объясняется тем, что материал стенок, образующих поры, состоит из цементного камня или близкого к нему гидросиликатного каркаса. Поэтому, величина пористости и соответственно средней плотности преимущественно определяет теплопроводность пенобетона.
Повышение пористости достигается тогда, когда поры имеют разный размер и характеризуются несферической формой. Размер пор преимущественно определяется вязкостью суспензии и видом пенообразователя.
Прочность ячеистого бетона зависит от его плотности, вида и свойств исходных материалов, режима тепловой обработки, влажности и других факторов.
Существенное влияние на морозостойкость оказывает структура межпоровых перегородок и вид вяжущего. Ячеистый бетон на портландцементе характеризуется более высокой морозостойкостью, чем газосиликаты и газобетон.