Преимущества использования пенобетона

Энергосбережение

Неавтоклавный пенобетон, по сравнению с автоклавным пено- или газобетоном, позволяет резко снизить затраты на утепление стен и крыш домов и значительно сократить сроки строительства. Достигается это за счёт экономии электроэнергии при производстве пенобетона,  уменьшения числа рабочих, дешевизны составляющих пенобетона и отсутствием сложной строительной техники.

Противопожарная и экологическая безопасность

Пенобетон негорюч, обладает высокой противопожарной устойчивостью, что делает его привлекательным материалом при возведении огнестойких конструкций. При воздействии интенсивной теплоты типа паяльной лампы на поверхность пенобетона он не расщепляется и не взрывается, как это имеет место с тяжёлым бетоном. На испытаниях проведённых в Австралии, наружная сторона стены из пенобетона толщиной 150 мм была подвергнута нагреванию до 1200 С, а внутренняя нагрелась только до 460С после 5 часов испытания. Материал нетоксичен и не имеет вредных выделений при  нагреве свойственных изолирующим материалам из пластмассы или базальтовой ваты. На пенобетоны имеется ГОСТ и различные сертификаты.

Теплоизоляция

Из-за ячеистой структуры пенобетон имеет очень низкую теплопередачу. Это означает, что в большинстве случаев использование дополнительной изоляции в полах и стенах не нужно.

Акустические свойства

Акустические свойства пенобетона такие, что звук поглощается не отражаясь, в отличие от стен из тяжёлого бетона или кирпича. Особенно хорошо пенобетоном поглощаются низкие шумовые частоты. Поэтому он часто используется как звукоизолирующий слой на плитах конструкционного бетона, чтобы ограничить шумовое пропускание перекрытий в многоэтажных жилых или административных зданиях.

Долговечность

Пенобетон, в отличие от минеральной ваты и пенопластов, теряющих свои свойства, со временем только  улучшает свои теплоизоляционные и прочностные показатели, что связано с его долгим внутренним созреванием.

Пенобетон в современном строительстве

Ячеистым бетоном называется искусственный легкий материал из неорганических материалов, в которых основным структурным элементом является воздух (от 40 до 95 % по объёму).

При приготовлении пенобетона воздух вводится с помощью отдельно приготовленной пены или скоростным перемешиванием (взбиванием) растворных смесей с поверхностно-активными добавками, снижающими поверхностное натяжение воды и удерживающими вовлечённый при перемешивании воздух.

В пенобетонах с помощью специальных поверхностно-активных добавок (ПАВ) создаётся система сферических ячеек диаметром от 0,1 до 2 мм в неограниченной матрице ( например в цементно-песчаной). Проще говоря, пенобетон - это взбитый (аэрированный, поризованный) цементный раствор. Его пористость создаётся не только сферическими ячейками, но и капиллярными порами, образующимися от гидратирующей и избыточной воды затворения (контракционная и капиллярная пористость). Поэтому содержание воздуха в пенобетонах может достигать 95 %. Однако, могут быть пенобетоны, которые изготовляют с небольшим количеством воздуха для повышения их мороз сохранении высоких прочностных свойств. Это так называемые мелкозернистые поризованные бетоны объёмной массой от 1300 до 1800 кг/м (марок по плотности Д 1300-Д1800).

Обычные пенобетоны делятся на теплоизоляционные (Д200-Д400), конструкционно-теплоизоляционные (Д500-Д800) и конструкционные (Д900-Д1200).

Для ускорения твердения пенобетонов можно применять пропарку при атмосферном давлении, электропрогрев, быстротдвердеющие цементы или химические добавки-ускорители (например добавка Простон-Д17).

Пенобетоны, в отличие от газобетонов, в которых пористость образуется в результате химических реакций с газовыделением, имеют более низкую плотность (до 100 кг/м3), равномерную мелкодисперсионную пористость и независимость от перепадов температуры и давления окружающего воздуха.

По своим теплоизоляционным характеристикам пенобетоны делятся на 4 группы:

  1. Теплоизоляционные объёмной массой (плотностью) в сухом состоянии от 150 до 400 кг/м3.
  2. Конструкционно-теплоизоляционные объёмной массой от 500 до 800 кг/м3.
  3. Конструкционные плотностью от 900 до 1200 кг/м3.
  4. Конструкционно-поризованные от 1300 до 1600 кг/м3.

При применении пенобетонов в строительстве особое значение имеют технико-экономические показатели их производства и изготовления изделий из пенобетона.

Пенобетон применяется при изготовлении наружных и внутренних стен, перегородок, перекрытий и покрытий, при заливке полов, устройстве теплоизоляции холодильников, в тампонажных растворах, в основаниях под дороги, при возведении шумозащитных экранов вдоль спидвеев, при устройстве водонепроницаемых подушек кессонов под мостовые опоры.

Из поризованного бетона (тяжёлого пенобетона) в СПбЗНИиПИ изготовлены различные конструкции зданий (стеновые блоки, лестничные марши и площадки, подушки фундаментов, подколонники-стаканы, пустотные преднапряжённые панели перекрытий, колонны и ригели каркаса, рамы подвала, сваи, дорожные плиты-шестигранники, лотки инженерных коммуникаций, плиты несъёмной опалубки, дымовентиляционные панели), которые прошли соответствующие испытания. Разработаны также рекомендации по изготовлению и проектированию конструкций из этих бетонов.

Помимо изложенного, в СПбЗНИиПИ (бывш. Лен.ЗНИИЭП) в последние годы разработана новая конструкция стен, ещё не применявшаяся в мировой практике. Несъёмная опалубка из монолитного пенобетона (поризованного бетона) марок по плотности Д 1300-Д 1600 выполняет несущие, декоративные и пародренажные функции, предотвращая потерю устойчивости опалубки при вертикальном нагружении весом перекрытий. Внутренний и наружный слои опалубки соединены металлическими связями, воспринимающими распорные усилия. Такие стены просты в изготовлении, в два-три раза дешевле аналогов, и обладают всеми достоинствами пенобетонов (долговечность, морозостойкость, лёгкость, экологичность, огнестойкость и т. д.). Под Санкт-Петербургом строится целый посёлок из коттеджей со стенами такого типа. Строителям настолько понравились такие наружные стены, что они и внутренние стены стали выполнять в несъёмной опалубке, хотя их можно было бы делать в других материалах, так как во внутренних стенах не нужны теплоизоляционные и атмосферозащитные качества.

Учитывая большой положительный опыт применения пенобетона в грунтовых условиях Санкт-Петербурга (более чем за 50 лет), включая солевую, гуминокислотную и электромагнитную среды, нами предложены плитные и ленточные фундаменты из монолитного пенобетона, а также теплоизолирующая отмостка, обеспечивающая защиту грунта от остойкости и кавитационной стойкости, н промерзания и пучения, что позволяет обойтись мелкозаглубленными фундаментами и сократить в 2-3 раза затраты на нулевой цикл. Перекрытие первого этажа можно заменить теплоизолирующими полами по грунту из монолитного пенобетона.

Конструкции цельнобетонных домов имеют много технических новинок, которые позволяют упростить строительство, сократить его сроки и значительно снизить стоимость в расчёте на 1 квадратный метр жилой площади.

Свойства и использование пенобетона, сравнительные характеристики

Полученный по новой без автоклавной и без пропарочной технологии обладает:

Пенобетон широко используется для

Сопоставление основных физико-технических показателей традиционных строительных материалов с пенобетоном:

Показатели Единица измерения Кирпич строительный Строительные блоки Пенобетон
глиняный силикатный керамзитобет газобетон
плотность кг/м 1550-1700 1700-1950 900-1200 600-800 200-1200
масса 1 м2 стены кг 1200-1800 1450-2000 500-900 200-300 70-900
теплопроводность Вт/мк 0,6-0,95 0,85-1,15 0,5-0,7 0,18-0,28 0,05-0,38
морозостойкость цикл 25 25 25 35 35
водопоглощение % по массе 12 16 18 20 14
Предел прочности при сжатии МПа 2,5-25 5-30 3,5-7,5 2,5-15 2,5-7,5


Основные характеристики пенобетона:

Марка бетона по средней плотности в сухом состоянии 400 600 800 1000
Коэффициент теплопроводности бетона в сухом состоянии не более ,Вт  0,1  0,14  0,21 0,24
Класс бетона по прочности на сжатие М 0,5
М0,75
В 1
В1,5
В 2
В 2
В3,5
В 5
В2,5
В 5
В7,5
Средняя прочность на сжатие, не менее, МПа 0,7
1,1
1,4
2,2
2,9
2,9
5,0
7,2
3,6
7,2
10,7

20.06.2009