Ячеистые бетоны. Пенобетон и газобетон

В современном строительстве используются самые разные материалы, но наибольшее распространение получил бетон. Этот стройматериал имеет искусственное происхождение, и состоит из четырех основных компонентов – цемента, песка, щебня и воды. Впрочем, цемент также многокомпонентный материал, а вода служит только для смешения остальных трех компонентов и формообразования. Таким образом в составе бетона присутствуют только два чисто природных материала – песок и щебень.

Бетон очень широко применяется в строительстве уже давно, без него невозможно было бы построить современные небоскребы и огромные гидротехнические сооружения. Почти 90% всех зданий в городах изготавливаются именно из этого материала, причем целиком – и стены, и перекрытия, и крыши, а особенно – фундаменты. Для создания очень прочных конструкций в бетон, помимо щебня, закладывают металлическую или композитную арматуру. Однако в загородном домостроении для создания стен жилых зданий классический бетон, а особенно железобетон, не используется. Несмотря на относительно небольшую стоимость этого материала, загородные домовладельцы не желают жить в домах, стены которых построены из бетона – монолитного, блочного, или же в виде навесных панелей. Однако кирпич им, как правило, не по карману – ни керамический, ни силикатный. Вот для таких застройщиков в свое время и была придумана целая линейка материалов на основе бетона – это так называемые «легкие» бетоны.

Самыми известными строительными «легкобетонными» материалами являются пенобетон и газобетон (ячеистые бетоны), шлакобетон, керамзитобетон, опилкобетон и прочие подобные (с пористыми заполнителями).

Эти материалы характеризуются относительно низкой стоимостью, легким весом и определенными теплоизоляционными качествами. Каждый из них выпускается в виде строительных блоков, но часто их используют и в виде монолита (за исключением газобетона, из которого монолитные конструкции по технологическим причинам изготовить практически невозможно). Однако наряду с положительными качествами все «легкие» бетоны обладают и недостатками, главный из них – это невысокая прочность этих материалов, не позволяющая использовать их для строительства многоэтажных зданий с несущими стенами. Также почти все они, за исключением пенобетона, и отчасти опилкобетона, обладают высокой гигроскопичностью, из-за чего стены, построенные из них, необходимо гидроизолировать как снаружи, так и изнутри.

Однако в целом все эти материалы возможно использовать для строительства стен одноэтажных или двухэтажных жилых зданий, если соблюдать технологию строительства, рекомендованную производителями. В результате можно получить комфортное, прочное и относительно долговечное загородное жилище за гораздо меньшие деньги, чем кирпичный дом. И наибольшую популярность из всей линейки «легких» бетонов имеют именно ячеистые материалы – пенобетон и газобетон.

Пенобетон.

Этот материал состоит из цемента и песка, но без участия щебня или другого подобного наполнителя. При производстве в смесь добавляются некоторые добавки, выступающие в качестве вспенивателя бетона. Бетонная смесь разрыхляется, как дрожжевое тесто, в ней образуются ячейки размерами в несколько миллиметров, в разных марках пенобетона получившиеся микропустоты могут достигать от 50 до 80% всего объема материала. Отсюда и пониженный расход цемента и песка, и малый вес. Пенобетонную смесь можно изготавливать прямо на строительной площадке, создавая монолитные стены зданий, однако проведение этого процесса требует наличия дорогостоящего оборудования, поэтому в загородном строительстве гораздо более популярны пенобетонные блоки.

В процессе производства блоков бетонная смесь вспенивается с помощью химических или натуральных реактивов, затем она разливается в формы, где происходит ее затвердевание естественным образом. Через некоторое время получившиеся таким образом блоки вынимаются из форм, проводится их геометрическая подгонка под единый размер – дело в том, что из-за естественного процесса твердения в разных формах бетон производит усадку по-разному. Как следствие – блоки даже из одной партии имеют разные размеры по высоте, разница может составлять до 1 см. Впрочем, подгонка блоков выполняется только на больших заводах, если же пенобетонные блоки производятся в кустарных условиях, то никто этим заниматься не будет. Причина - ручная работа значительно повышает стоимость изделия, а оборудование для прирезки мелким производителям не по карману.

Качественные пенобетонные блоки весят в 2-4 раза меньше, чем блоки из монолитного бетона, этот параметр зависит от класса пенобетона. Различаются несколько классов этого материала – от более плотного, прочного, но менее теплоемкого, до менее прочного, но при этом и более «теплого», с повышенной ячеистостью. Блоки разного класса используются для выполнения разных конструкций - для создания нагруженных стен требуется материал более прочный, чем, например, для создания ненагруженных простенков или внутренних перегородок.

Стены, построенные из пенобетонных блоков, не очень прочные, поэтому даже при строительстве небольшого одноэтажного дома рекомендуется передавать нагрузку от крыши и чердачных перекрытий (особенно если они бетонные) на фундамент не через сами стены, а через усиливающий каркас, выполняемый из железобетона или кирпича. Такие стены, в которых газобетонные блоки выступают не в качестве несущего материала, а заполнителя, получатся достаточно прочными и устойчивыми. Что касается остальных качеств, то газобетон из-за особенностей структуры не промокает – ячейки в нем закрытые, влага до них не добирается. В связи с этим отпадает необходимость расходов на наружную и внутреннюю гидроизоляцию. Однако из-за того, что этот материал очень теплопроводный, необходимо дополнительное наружное утепление дома. Самый дешевый, и одновременно самый эффективный вариант – облицовывать фасад плитами экструдированного пенополистирола с последующим оштукатуриванием. Можно, конечно, применить и минераловатные плиты, но такое утепление выйдет значительно дороже, потому что минеральная вата осень гигроскопична, и ее саму нужно будет защитить от внешней влаги.

Газобетон.

Газобетон также относится к ячеистой группе «легких» бетонов, только ячейки в его структуре при изготовлении превращаются в поры, которые пронизывают весь материал, создавая таким образом каналы, по которым внутрь может попадать влага. Из-за такой структуры стены, выполненные из газобетона, следует очень хорошо изолировать снаружи и изнутри. Это единственное, что отличает газобетон от пенобетона в худшую сторону, а в остальном этот материал проявляет довольно высокие качества. Так, газобетонные блоки благодаря измененной технологии изготовления заметно прочнее, и стены одноэтажного строения, возведенные из них, можно не усиливать, применяя железобетон или кирпич. Если же дом двухэтажный, то усиление все же понадобится.

В монолитном виде газобетон не изготавливается, так как до момента превращения его в строительные блоки он напоминает ячеистый пенобетон, а блоки изготавливаются по специальной технологии, исключающей монолитное применение.

В качестве вспенивающего бетон вещества применяется алюминиевая паста, которая, взаимодействуя с добавленной в раствор известью, способствует газообразованию с созданием ячеек (отсюда и название материала – газобетон). После этого вспененная смесь заливается в одну большую форму, где затвердевает до определенной степени. Затем заготовка вынимается из формы, напоминающей большую ванну прямоугольной формы с ровными краями, и отправляется на распиловку, где ее с помощью специальных струнных пил распиливают на равные по размерам строительные блоки. По окончании этой процедуры блоки складируют на поддоны и отправляют в автоклав, где они подвергаются обработке горячим паром под высоким давлением. В результате этой процедуры ячейки превращаются в поры, и материал получает повышенную плотность и, соответственно, прочность. Далее блоки сушатся, упаковываются, и поступают на товарный склад.

Благодаря технологии производства газобетонные блоки, помимо повышенной прочности, получают и довольно высокую пластичность, что позволяет им не трескаться при усадке стен и сезонных подвижках фундамента. Конечно, прочности бетонных или кирпичных стены из этого материала не достигают, но если построить газобетонный дом на прочном плитном фундаменте, то он по долговечности ни в чем не уступит дому кирпичному. И хотя газобетонные блоки стоят дороже, чем пенобетонные, но из-за идеальных размеров кладочные швы получаются очень тонкими, что позволяет использовать не цементный раствор, а специальный клей, расход которого на порядок меньше, а прочность швов – на порядок выше.

Так же, как и в случае с пенобетоном, газобетонные блоки нужно покупать только у проверенных производителей. В кустарных условиях сделать качественный газобетон практически невозможно из-за того, что для его производства необходимо очень дорогое оборудование. В связи с этим частники используют не автоклавы, а сушильные камеры, в которых придать необходимую прочность газобетонным блокам весьма проблематично. Кроме того ровно разрезать бетонную заготовку на блоки также можно только с помощью высокотехнологичного промышленного оборудования. Как результат – на рынке имеется очень много газобетонных блоков очень низкого качества. Конечно, они гораздо дешевле, чем настоящий газобетон, но из них строить стены жилого дома категорически не рекомендуется. Единственное, для чего подходят кустарные блоки – это для создания внутренних перегородок, но и в этом качестве они себя покажут не очень хорошо. Не следует забывать, что даже качественный газобетон накапливает в себе не только внешнюю влагу, но и внутреннюю, которая образовывается в доме в результате жизнедеятельности людей.