Содержание:
Легкие бетоны по ГОСТ 25820-2014 и ГОСТ 25192-2012 – это смеси вяжущего заполнителя и воды, обладающие уменьшенной плотностью и весом за счет применения пористых заполнителей и использования поризационных технологий. Смеси этого типа создаются для получения баланса прочности и теплоизоляционных свойств, когда нет необходимости использовать материал большого веса и плотности. Применение легкого бетона оправдано с технологической, экономической и конструктивной точки зрения как средство достижения оптимального соотношения прочности, долговечности и теплоизоляции.
Для изготовления легких бетонов применяются две основные технологии. Одна (классическая) построена на смешивании цемента (вяжущего), воды и наполнителя с высокой пористостью. Это керамзит, шлак и некоторые искусственно полученные наполнители. Вторая технология используется в промышленном производстве пористых газосиликатных и газобетонных блоков. При смешивании компонентов добавляется алюминиевая пудра, вступающая в реакцию с вяжущим веществом и выделяющая газ. Таким образом формируется структура с порами, пузырьками, позволяющими повысить теплоизоляционные качества блока и предсказуемо изменять его прочность (плотность) в процессе производства.
В строительной и производственной практике принято получать два вида легкого бетона в виде раствора:
К легким бетонам принято относить составы, обладающие плотностью не более 1800 кг/кубометр. При этом прочность, морозостойкость и теплоизоляционные свойства могут существенно различаться в зависимости от требований ГОСТ и особенностей состава, соотношения компонентов. Определить, какой бетон легкий, можно по составу, в котором будет присутствовать либо пористый наполнитель, либо пенистая структура.
В строительстве классификация материалов указывает на особенности состава, назначения и ограничения. Плотность легкого бетона определяет соотношение прочности и теплопроводности. Принято классифицировать материал:
Те же критерии применяются к газобетонным и газосиликатным блокам. При использовании легкого бетона в качестве теплоизоляционного материала показатель теплопроводности не должен быть ниже 0,14 Вт*мС.
Соотношение теплопроводности и прочности считается критически важным показателем легкого бетона. Прочность зависит от плотности или густоты раствора, которая определяется долей связующего в составе. При росте плотности и прочности растет теплопроводность, поэтому для легких бетонов принято критическое значение 0,04 Вт*мС. Плотность легкого бетона рассчитывается на момент замешивания раствора и последующего твердения. Для раствора принято применять критерий густоты, отражающий долю связующего в составе. Например, густота раствора может быть 2000 кг на кубометр для несущей конструкции, и 200 кг на кубометр для пеноблока – газосиликата и газобетона. По классу прочности легкий бетон может доходить до значений В20, что вполне достаточно для несущей конструкции малоэтажного здания, перекрытия и балки с ограниченной нагрузкой.
Морозостойкость материала отражает количество полных циклов промерзания бетонного монолита и его оттаивания, при которых он сохранит нормативные показатели прочности. Для легких бетонов с пористым наполнителем при плотности от 500 кг на кубометр этот показатель должен быть не менее 25. Это на самом деле не мало, потому что полное промерзание бетона наступает далеко не сразу. Например, для частного дома с кладкой из блоков прочностью D500 или стеновыми конструкциями из легкого бетона плотностью 500 кг на кубометр такая морозостойкость вполне приемлема, строение в 2 этажа уверенно простоит 30-50 подмосковных зим при соблюдении технологий строительства. Морозостойкость не учитывается при расчетах и выборе материалов для внутренних перегородок отапливаемых строений.
Гигроскопичность отражает способность материала впитывать влагу. Наибольший показатель у газобетона – влагопоглощение составляет 25%. Это связано с пористой структурой, хорошо впитывающей воду.
Виды легких бетонов принято различать по наполнителю. Среди наиболее востребованных составов лидирует керамзитобетон, которому свойственна доступность по цене, хорошая теплоизоляция. При замешивании раствора есть возможность подбирать керамзит по крупности фракции. Керамзитобетон имеет важное для строительства свойство – он дает наименьшую усадку при первичном твердении раствора. Это значительно снижает строительные риски при использовании легкого бетона для заливки оснований и несущих конструкций. Керамзитобетон способен выдержать до 200 циклов промерзания/оттаивания, имеет высокую плотность и прочность и небольшой вес. Он пригоден для заливки фундаментов и кладки оснований из блоков.
Шлакобетон используется в основном в промышленном строительстве. В последнее время его использование ограничено из-за экологических требований. В качестве наполнителя используются отходы металлургического производства.
Пемзобетон менее распространен, так как натуральная пемза – продукт вулканического происхождения, который успешно заменяется керамзитом. Существуют легкие бетоны из смеси керамзита и пензы, шлака и керамзита, перлитового и шлакового заполнителя. В проектном строительстве и для некоторых конструкций используется опилкобетон и полистиролбетон. Последний характеризуется минимальным весом.
Силикатный бетон с наполнителем содержит большую долю извести, без наполнителя применяется для изготовления газосиликатных блоков. Газобетон, как и силикатный – ячеистый или крупнопористый, может быть залит как раствор и как материал для изготовления блоков. В нем преобладает цемент, поэтому материал отличается от газосиликата серым цветом.
Критически важные показатели для любого бетона – марка (М) и класс прочности (В). Они отражают прочность монолита, выраженную в разных единицах измерения и для разных условий. Обновленные строительные нормы и СП строятся на применении класса прочности, но многие строители ориентируются на марки легкого бетона и класс прочности одновременно.
Существуют таблицы соотношений марки и класса прочности бетона, по которым удобнее всего сводить к единому представлению разные показатели. Например, бетон легкий марки М50 соответствует классу прочности В3,5, а класс В35 имеет марку М450 – это прочный монолит с конструкционными свойствами. Распространенная марка для индивидуального строительства М250 соответствует классу прочности В20, что вполне пригодно для возведения несущей стены в трехэтажном здании. Из легких бетонов В15 М200 изготавливаются стандартные ЖБИ от лотков до прогонов, В22,5 М300 и выше пригоден для изготовления колонн и перекрытий.
Сразу оговоримся, что не следует путать легкий и тощий бетон, это разные составы. Тощий бетон содержит около 5-7% вяжущего вещества, цемента, песок и гравийный (щебеночный) наполнитель. Легкий бетон характеризуется либо отсутствием наполнителя (ячеистый, крупнопористый для блоков), либо пористым наполнителем небольшого веса и плотности. В тяжелом бетоне наполнитель – щебень фракций от 5 до 200 мм или гравий.
Легкий и тяжелый бетон – это разные типы материалов, так как на основные свойства монолитов влияет именно наполнитель. Состав легких и тяжелых бетонов может быть похожим по соотношению ингредиентов, но свойства будут заметно отличаться.
Легким бетонам свойственны плюсы и минусы:
Из недостатков или поводов для ограничений в использовании легкого бетона стоит выделить:
В целом баланс свойств легкого бетона таков, что при грамотном выборе материала и соблюдении технологии строительства вы получаете существенный выигрыш в цене, скорости и свойствах конструкций. В зависимости от состава и класса прочности легкие бетоны применяются для укладки покрытий, отделки и утепления стен, кладки и заливки ограждающих конструкций и перегородок, формирования фундаментов и перекрытий в малоэтажном строительстве, возведения подсобных сооружений.