Виды и классификация легких бетонов

Лёгкие бетоны – это распространенный класс строительных материалов, имеющих объемную массу менее 2 тысяч килограмм на кубический метр. Что входит в их состав? Насколько тяжело готовить легкие бетоны на пористых заполнителях самостоятельно? Где они применяются и какие есть виды материала? Об этом вы прочитаете в статье.

Классификация

Легкие бетоны классифицируются по ряду признаков.

Градация по виду заполнителя:

• Плотные. Смеси для ответственных строительных работ.
• Пористые. Применяется в качестве материалов для внутренних строительных работ.
• Специальные. Смеси под индивидуальные нужды – состав формируется в зависимости от требуемых свойств.

Виды по назначению:

• Обычного назначения. Применяются в рамках классического частного строительства.
• Специального назначения. Бетонным смесям предаются особые свойства – химическая стойкость, дополнительное звукопоглощение, прочее.

Классификация по типу вяжущего вещества:

• Цементные. Классический соединитель бетонной смеси.
• Силикатные. Вяжущая основа – соединения кремния.
• Гипсовые. Соединительные компоненты – гидраты и сульфаты кальция.
• Прочие. Полимерные, шлакощелочные, асфальтосодержащие.

Градация по структуре раствора:

• Плотная смесь;
• Поризованная смесь;
• Ячеистая смесь;
• Крупнопористая смесь.

Классификация по особенностям твердения:

• Обычные бетоны. «Созревание» происходит за 26-30 суток.
• Тепловлажностные бетоны. Затвердевание обусловлено повышенными значениями влажности и температуры.
• Автоклавные бетоны. Набор прочности происходит при высоком давлении/температуре.

Виды легких бетонов по объемной массе:

• Обычные. Средняя плотность – 1000-2000 килограмм на кубометр.
• Облегчённые. Средняя плотность – 500-1000 килограмм на кубометр.
• Сверхлегкие. Плотность – менее 500 килограмм на кубометр.

Классификация по концентрационным разностям компонентов:

• Товарные. Производятся по стандартным рецептам, соответствующим ГОСТам.
• Жирные. Содержат меньше заполнителей и больше вяжущей основы.
• Тощие. Содержат больше заполнителей и меньше вяжущей основы.

Специфика легких бетонов

Преимущества продукции – это выгодная цена, небольшая масса и легкость в использовании/обработке. При выполнении вторичных работ они позволяют снизить финансовые затраты без потери общих технико-эксплуатационных свойств конструкций. Привнесение в бетонную смесь дополнительных компонентов повышает её теплотехнические и акустические характеристики, уменьшает вес постройки. Дополнительный фактор – экономия трудовых затрат. Лёгкие бетоны готовятся самостоятельно, легко транспортируются при необходимости.

Ключевым фактором при подборе конкретного типа легкого бетона и его состава, являются оптимальные условия получения материала с заданными характеристиками плотности, прочности и удобоукладываемости. В этом контексте задача осложняется трудностями с расчётами, поскольку пористые заполнители сильно поглощают воду (часто нелинейно и плохо прогнозируемо), прочие параметры колеблются в широких пределах. В рамках частного строительства при замесе легкобетонных смесей комбинация компонентов подбирается экспериментальным путем.

Из существующих методик оптимальным считается расчет соотношений расхода сыпучих компонентов к воде путем создания пробных замесов в небольшом количестве. После получения готовой субстанции, она пробуется на практике. При получении удовлетворительного результата бетонную смесь изготавливают в нужном объеме по формуле, полученной эмпирическим путём.

Разновидности легких бетонов и их применение

В частном и профессиональном строительстве используются:

• Пористые бетоны. Перлитобетон, керамзитобетон, аглопоритобетон.
• Ячеистые бетоны. Газобетон и пенобетон.
• Бетонные смеси на органических заполнителях. Костробетон, полистиролбетон и арболит.

Легкие бетоны на пористых заполнителях

Широко используются в рамках частного строительства, в том числе как основа возведения одноэтажных построек.

Керамзитобетон

Стройматериал, содержащий в себе цемент, песок и наполнитель (керамзит). Базовые пропорции:

• 1 часть цемента;
• 2 части мелкозернистого наполнителя;
• 3 части крупнозернистого наполнителя.

В смесь обязательно добавляются воздухововлекающие добавки (омыленная древесная смола).

Керамзит – пористый материал, с удельным объёмным весом 300-600 килограмм на кубический метр. Отличительная особенность – способность сильно впитывать и хранить в себе воду. Специфика приготовления бетонной смеси:

• В ёмкость или бетономешалку засыпают 1 часть цемента, 1 часть воды и 2 части песка, после чего тщательно перемешивают ингредиенты.
• Смесь дополняют керамзитом – 3 части крупнозернистого наполнителя.

В процессе повторного перемешивания готовый раствор должен быть влажным. Если керамзит забирает в себя много воды, то необходимо дополнительно вливать жидкость порциями по 5-7 литров не останавливая смешивание до тех пор, пока гранулы вещества не покроются цементной «глазурью» со всех сторон.

Вышеописанная схема применяется для создания кирпичных блоков с массой 15-20 килограмм. Если на основе керамзитобетона делается стяжка, то нужно добавлять значительно больше воды, чтобы бетонная смесь при замесе напоминала «сметаноподобную» эссенцию. Заливаемый пол изолируется от жестких конструкций и иных типов бетона с помощью многослойной полиэтиленовой плёнки.

Преимущества материала:

• Высокая скорость строительных работ;
• Эффективное взаимодействие с различными отделочными материалами;
• Отсутствие необходимости заливки тяжелого фундамента под постройку и керамзитобетонных блоков;
• Низкие коэффициенты водопоглощения и теплопроводности после застывания смеси;
• Отсутствие плесени и невысокая стоимость блоков по сравнению с аналогичными материалами той же прочности.

Перлитобетон

Плотность такой бетонные смеси в затвердевшем состоянии – 600-1200 килограмм на кубический метр. Основа материала – вспученный перлит, представляющий собой мелкодисперсный материал, получаемый из измельченных вулканических пород прямым обжигом.

Особенности перлитобетона:

• Легкость и огнестойкость;
• Простота использования и воздухопроницаемость;
• Экологическая чистота;
• Высокую степень водопоглощения.

В рамках частного строительства перлитобетон используют для выкладки каминов, создания «тёплой» штукатурки, как базис под декоративные работы.

Аглопоритобетон

Основа бетонной смеси – комбинация обработанной шихты глины и зольно-злаковых отходов обогащения угля.

У продукции невысокой класс прочности на сжатие – B2,5-B7,5. В сухом состоянии относительная плотность – 1000-1500 килограмм на кубометр. Коэффициент теплопроводности – 0,3-0,6.

Аглопоритобетон применяется при возведении внутренних стен низкоэтажных конструкций либо основы хозяйственных построек.

Бетоны на облегченных органических заполнителях

Заполнителем этого типа бетонов выступает разнообразная органика.

Арболит

В качестве заполнителя применяется измельченная древесина в щепкообразном состоянии. Минерализатор – хлорид кальция, жидкое стекло, сульфат алюминия или иные компоненты, нейтрализующие негативное воздействие органики на цемент.

Относительная плотность арболита – 400-850 килограмм на кубический метр. Затвердевшая смесь обладает высокой прочностью на изгиб, поглощает звуки, не горит и удобна для любых видов обработки. Прочие параметры:

• Водопоглощение – 50-80 процентов при замешивании;
• Морозостойкость – 40-50 циклов заморозки/разморозки;
• Усадка – 0,4-0,5 процента;
• Упругость – 1000-2300 МПа.

Арболит используется при возведении малоэтажных зданий хозяйственного и жилого назначения, создания наружных ограждающих конструкций.

Костробетон

Органический наполнитель бетонной смеси – одревесневшие части стеблей культивирующейся конопли. Обязательная добавка – хлористый кальций, сернокислый глинозем или известь, позволяющая избежать ухудшения сцепляющих свойств цемента.

Костробетон не подвержен гниению, малопривлекателен для грызунов и насекомых. Объемная масса – 400-700 килограмм на кубический метр. Продукция обладает низкой теплопроводностью и звукопроводностью, удобна в механической обработке. Применяется для вторичных работ в рамках частного строительства – тепловая и звуковая изоляция, внутренние перегородки жилых помещений.

Полистиролбетон

Распространенный композиционный материал. Пористый заполнитель – гранулы вспененного полистирола, являющиеся основным продуктом полимеризации винилбензолов.

Преимущества:

• Хорошие звукоизоляционные и теплоизоляционные свойства, сравнимые с идентичными характеристиками минеральной ваты, пеностекла и пенопласта.
• Экономичность и низкая нагрузка на фундамент.
• Экологическая чистота и невысокое водопоглощение.
• Высокий коэффициент морозостойкости.
• Минимальный уровень усадки и сбалансированные показатели сцепления со штукатурной смесью.
• Незначительная паропроницаемость.

Относительная плотность полистиролбетона – 200-600 килограмм на кубометр.

Сфера использования:

• Монолитное и классическое частное домостроение.
• Заполнение пространства внутри критических и вторичных конструкций – несущих стен, заборов, бетонных ростверков.
• Альтернативное утепление помещений.
• Комплексные меры, обеспечивающие уменьшение нагрузочного веса на различные конструкции – бассейны, профилированные настилы, плавсредства.

Ячеистые бетоны

Основа бетонных смесей такого типа – кремнеземистые заполнители, формирующие в результате реакций пустоты сферической или овальной формы.

Пенобетон

Этот тип бетонной смеси создаётся на основе цементно-песочного раствора, воды и пенообразователя. Последний формирует мелкие, средние и крупные поры, выступающие заменителем классических заполнителей.

В зависимости от конкретного состава, лёгкий тип пенобетона бывает теплоизоляционным, конструкционно-теплоизоляционным и конструкционным. Основная особенность материала – длительный набор прочности. На номинальные параметры он выходит за 20-40 дней после заливки (в зависимости от климатических условий) и в течение 2-3 лет его характеристики постепенно улучшаются.

Относительная прочность пенобетона – 10-90 килограмм на квадратный сантиметр. Материал применяется при монолитном и классическом строительстве домов, в качестве комплексной теплозвуковой изоляции перекрытий, полов, стен, крыш. Благодаря простой технологии производства изделия из пенобетона обходятся дешевле, чем обычный бетон. Небольшая масса и простота обработки позволяет не только снижать расходы на транспортировку, но и применять продукцию при любом типе строительства.

Недостатки пенобетона:

• изгибается,
• дает значительную усадку,
• механически непрочный.

Газобетон

Классический ячеистый бетон производится из кварцевого песка, цемента и газообразователей.

Газообразователь – мелкодисперсный алюминий. После его соединения с известковым раствором или сильнощелочным цементом формируется химическая реакция с образованием алюминатов кальция и газообразного водорода. Последний вспенивает раствор, создаёт сообщающиеся друг с другом замкнутые споры сферической или овальной формы, достигающие диаметра 4 мм.

Газообразующие добавки представлены алюминиевыми пастами и суспензиями, поскольку в сухом сыпучем виде вещество образует много пыли.

Сфера применения газобетона – коммерческое, жилищное и промышленное строительство. Из материала делают стеновые перегородочные блоки, внутренние плиты перекрытия, перемычки, в том числе армированного типа. Достоинства и недостатки материала идентичны пенобетону.

Заключение

Лёгкие бетоны применяются повсеместно благодаря невысокой стоимости, хорошим теплоизоляционным свойствам и простоте обработки. С их помощью проводятся любые виды внутренних работ, возводятся внешние стены одноэтажных хозяйственных/жилых зданий.