Ячеистый бетон. Газобетонные (газосиликатные) блоки.
От обычного бетона пенобетон отличает отсутствие в составе смеси щебня. Разновидности ячеистого бетона — газобетон, газосиликат и пенобетон — отличаются друг от друга составом, методом образования пор (ячеек) и способом отвердения. Такие бетоны получаются в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и дополнительных компонентов) обеспечивающих необходимое содержание воздуха в бетоне и его равномерное распределение по всему объему в виде замкнутых ячеек 01—3 мм и пор микронного размера. Для газобетона таким компонентом является алюминиевая пудра, обеспечивающая газообразование, а для пенобетона — специальная пена.
Газобетон и пенобетон получают из портландцемента, а газосиликат — из смеси извести с молотым кварцевым песком. Автоклавный ячеистый бетон, или газобетон, твердеет при большой температуре и повышенном давлении в специальной печи — автоклаве. Для отвердения газосиликата требуется пропаривание.
Неавтоклавный ячеистый бетон, или пенобетон, затвердевает в естественных условиях.
Отличаются они и цветом: газобетон белый, а пенобетон серый.
Наличие ячеек, заполненных воздухом, и высокая паропроницаемость обеспечивают домам из этих материалов комфортный микроклимат, который до этого был присущ исключительно деревянному дому. Из-за небольшой плотности ячеистого бетона стены получаются в три раза легче кирпичных такой же толщины и при этом вполне соответствуют требуемому уровню теплозащиты, что позволяет строить теплые тонкостенные коттеджи. Для сохранения одинакового количества тепла в помещении толщина стен из кирпича должна быть в 5 раз больше, чем соответствующая толщина стен из пенобетона. Кроме высоких теплоизолирующих качеств, он обладает и теплоаккумулирующими, а также отличными звукоизолирующими качествами.
В ячеистом бетоне очень легко вырезаются отверстия и каналы под розетки, электропроводку или трубы, и в него даже можно просто забивать гвозди. Благодаря легкости обработки из него можно изготавливать арки, пирамиды и другие архитектурные элементы. Обычно длина блока составляет 600 или 625 мм, высота — 200, 250 мм, а толщина — от 75, 100, 150 и далее до 500 с шагом 50 мм.
Ячеистый бетон является хорошим звукоизолятором и обладает высокой огнеупорностью. Стены из газобетона могут выдерживать действие открытого огня более трех-четырех часов без снижения эксплуатационных характеристик. Кроме того, они не подвержены гниению и ржавлению, не разрушаются солнечным ультрафиолетом и даже без предварительной внешней отделки сохраняют свои качества в течение длительного времени. Однако из-за сквозного характера пористости газобетонные блоки обладают повышенной гигроскопичностью и могут с течением времени накопить в своих порах значительное количество влаги. Поэтому применять газобетон для наружного ограждения помещений с влажным и мокрым режимами эксплуатации (например, парной) нужно с большой осторожностью, предусматривая тщательную пароизоляцию их внутренних поверхностей. Фасады здания после возведения стен тоже необходимо защитить от воздействия атмосферных осадков, причем сделать это нужно так, чтобы не снизилась паропроницаемость конструкции. Для сохранности кладки из блоков надо аккуратно обустроить все подоконные сливы, козырьки над декоративными выступами и поясками, следить за сохранностью кровли и систем водосброса, устроить защиту кладки в зоне цоколя. Главное — сделать так, чтобы вода или снег не застаивались в контакте с кладкой. Тогда осадки не принесут газобетону вреда, а будут изменять влажность лишь его поверхностных слоев — капиллярный подсос в газобетоне очень мал, и обычные дожди редко увлажняют кладку глубже чем на 20—30 мм.
В отличие от газобетона, пенобетон практически влагонепроницаем и даже не тонет в воде благодаря особой замкнутой структуре пор. Как и газобетон, он тоже является исключительно пожаробезопасным материалом — тонкая перегородка из пеноблоков толщиной всего лишь 150 мм может выдерживать действие огня в течение 4 часов. В то же время мелкопористая структура пенобетонного блока предотвращает его от переохлаждения даже при сильных понижениях температуры и повышенной влажности воздуха. Обеспечивая отвод воды при замерзании, пеноблок предохраняет помещение от переохлаждения и способствует нормализации микроклимата. Поскольку в производстве пенобетона не используются токсические вещества, то по своей экологичности с пенобетоном может поспорить только натуральное дерево. Что интересно, в отличие от кирпича и цемента пенобетон практически не излучает радиации (мощность эквивалентной дозы гамма-излучения не более 2,5 мкЗв/ч).
Стандартные пенобетонные блоки размером 600х300х200 мм весят от 18 до 28 кг в зависимости от плотности, что позволяет существенно уменьшить затраты на транспортировку и монтажные работы. Коэффициент сжатия для газобетона — 3,5-5,0 МПа. Это дает возможность использовать его при строительстве несущих и самонесущих элементов зданий с количеством этажей не более трех. Для утепления крыш и получения теплоизоляционных изделий применяют пенобетон плотностью 400-500 кг/м3; для изготовления теплоизоляционно-конструкционных изделий (блоков, плит, перемычек и др.) — 600 кг/м3; для получения конструкционных изделий (армированных и неармированных балок, перекрытий, колонн и др.) — 1200-1600 кг/м3.
В целом, при одинаковой плотности газобетон лидирует по прочности и на него легче ложится штукатурка. Пенобетон обладает более высокими водоотталкивающими и морозостойкими характеристиками. Кроме того, пенобетон дешевле газобетона на 20—25% (кирпича — на 70—80%). Что касается теплопроводности и паропроницаемости, то они прямо пропорциональны плотности материала и при соблюдении технологии у газобетона и пенобетона примерно одинаковы.
Оба материала достаточно надежны, поэтому их часто используют совместно в зависимости от типа конструкции: более прочный газобетон для несущих стен и перегородок, пенобетон — для внутренних перегородок, монолитной заливки, для утепления и звукоизоляции кровель, полов. К тому же пенобетон с успехом можно использовать в местах повышенной влажности и на стыках холод-тепло, где применение газобетона недопустимо.
Несмотря на неоспоримые достоинства, ячеистому бетону свойственны и некоторые недостатки:
- способность блоков к поглощению воды из окружающей среды может привести к ухудшению теплоизоляционных свойстви прочности, особенно если намокший блок замерзнет зимой;
- мокрые блоки увеличиваются в весе, что особенно ощутимо при укладке верхних частей стен;
- с учетом влагоемкости материала не рекомендуется применять его для строительства фундаментов; стены дома следует хорошо изолировать от грунта, а на стройплощадке нельзя хранить блоки на грунте;
- при высокой наружной температуре могут возникать проблемы с оштукатуриванием стен — абсорбционная способность блоков способствует быстрому высыханию раствора, который утрачивает эластичность. Справиться с этим можно путем тщательного грунтования стен и орошения блоков водой;
- хрупкость и подверженность механическим повреждениям создает проблемы при транспортировке и выполнении погрузочно-разгрузочных работ. Более того, стены из пенобетона могут создать определенные неудобства при попытках закрепить на них тяжелое навесное оборудование или мебель.