Легкі бетони в приватному будівництві

Економія енергоносіїв стає необхідністю, а одна з головних статей витрат в нашому кліматі — опалення. У зв’язку з цим розробляються нові матеріали, які дозволяють будувати теплі будинки і утеплювати наявні. Все більш популярними стають легкі бетони. Це ціла група матеріалів з досить широким діапазоном властивостей і характеристик.

Види легкого бетону

Зміст статті

  • 1 Види легкого бетону
    • 1.1 Технології твердіння
    • 1.2 Заповнювачі
  • 2 Властивості, характеристики, застосування
    • 2.1 Призначення
    • 2.2 Переваги і недоліки
  • 3 Де і як використовувати на будівництві, приклади виготовлення своїми руками
    • 3.1 Як підібрати рецептуру
    • 3.2 Приклад утеплення горища полістиролбетоном
    • 3.3 Керамзитобетон в приватному житловому будівництві
    • 3.4 Будинку з опілкобетона — арболіту

Зниження маси бетону відбувається за рахунок утворення пір і використання замість традиційного гравію, а іноді і піску, легких заповнювачів. Іноді пори утворюються при використанні різних процесів. В залежності від способу отримання легкі бетони підрозділяють на три групи:

  • Ніздрюватий або поризований бетон. Отримують шляхом суміші в’яжучого, води, піску (в деяких марках піску немає) і добавок, що утворюють піну або сприяють газоутворенню. При використанні піни отримують пінобетон, при використанні газоутворюючих добавок — газобетон. Якщо газобетоні велика частина в’яжучого — вапно, отримують газосилікат. Основна відмінність пористих матеріалів — відсутність великого заповнювача.

    29a7eda8df0ceb5568fb087c67e4b051 Легкі бетони в приватному будівництві

    Комірчасті бетони відрізняються дрібними порами і однорідною структурою

  • Звичайний легкий бетон. Отримують з суміші в’яжучого, великого і дрібного заповнювача та води. Від звичайного бетону відрізняються наявністю легкого пористого заповнювача замість щебеню. Практично всі порожнечі між частками заповнювача виявляються заповнені, повітряних порожнин в такому матеріалі небагато — не більше 6%.

    4ddfd7145198ecb135eadad0c6170362 Легкі бетони в приватному будівництві

    У звичайному легкому бетоні замість щебеню використовують легкі заповнювачі

  • Великопористі легкі бетони. Замість піску і щебеню використовують великий пористий заповнювач, який змішаний з розведеним водою в’яжучим. Піску немає, тому цей матеріал ще називають беспесчаным бетоном. Фрагменти заповнювача склеюються між собою тільки в тих місцях, де стикаються, залишаючи порожнечі незаповненими. Повітряних порожнин може бути до 25%.

    59dc27c158d70bb93db8532dc71ed04c Легкі бетони в приватному будівництві

    В грубозернистому бетоні немає піску і фрагменти заповнювача з’єднані тільки в місцях дотику

Але в кожній з груп може бути багато різновидів і складів. Використовується різний заповнювач і різні в’яжучі. Традиційно в якості в’яжучого використовуються цементи (на портландцементі матеріали мають кращі характеристики). Другим за популярністю в’яжучим є вапно, рідше використовують гіпс. Іноді можуть застосовувати суміші в’яжучих і використовувати рідке скло.

Технології твердіння

Є три технології виготовлення ніздрюватого бетону:

  • Природне твердіння. Залитий у форму склад не залишають певний час в опалубці. Після закінчення певного часу (залежить від складу і виду) опалубку знімають. За цією технологією матеріал виходить найдешевший, але його характеристики знаходяться в самій нижній частині допустимого діапазону, а іноді і нижче.
  • Обробка в тепло-тепловологових камерах при атмосферному тиску. Якісні показники вище, але і вище витрати і ціна.
  • Автоклавного тверднення. Матеріал набуває відмінні характеристики, але і дорожче коштує із-за дорогого устаткування і витрат на енергоносії (на підтримку температури і тиску в камері).

    58c94f7d023f2eb0c61dddd271d23e9d Легкі бетони в приватному будівництві

    Завод по виготовленню автоклавного газобетону

Заповнювачі

За походженням заповнювачі для легких бетонів можна розділити на дві групи: натуральні (природні) і штучні. Натуральні отримують шляхом подрібнення природних пористих матеріалів: ракушняка, пемзи, лави, турфа, вапняку і т. п. Кращі з них — пемза і вулканічний турф. У них структура пір закрита, що знижує кількість вбираної матеріалом вологи.

c249c5b0f58bc516aefa0f5d1669ffc6 Легкі бетони в приватному будівництві

Заповнювачі можуть бути різними не тільки за «походженням» але і за розміром, а часто ще й за формою

Штучні заповнювачі для легкого бетону — це відходи деяких технологічних процесів (шлаки) або спеціально створені з природних компонентів матеріали (керамзит, вермикуліт, перліт тощо), а також деякі хімічні заповнювачі (полістирол).

Властивості, характеристики, застосування

Основні характеристики легких бетонів, на які слід звертати увагу при виборі, це щільність (об’ємна маса), міцність, теплопровідність і морозостійкість.

Щільність матеріалу залежить в основному від характеристик наповнювача, а також витрати в’яжучого і води. Вона може бути змінена в широких межах — від 500 до 1800 , але найчастіше вона знаходиться в межах 800-1500 кг/м3. Виняток — поризовані або комірчасті бетони (піно – і газо – бетон). Їх щільність може бути від 200 кг/м3.

Основна експлуатаційна характеристика — міцність на стиск. Вона поділяється за класами, позначається в специфікації латинською літерою «B», після якої стоять цифри. Ці цифри відображає той тиск, який може витримати даний матеріал. Наприклад, клас міцності: B30 означає, що у більшості випадків (за Гостом 95%) він витримує тиск 30 МПа. Але при розрахунках беруть запас міцності близько 25%. І при розрахунках для класу В30 закладають міцність 22,5-22,7 МПа.

Одночасно використовується і така характеристика, як межа на стиск. Вона позначається латинською буквою «M», а наступні за нею цифри приймають рівними об’ємної маси бетону в кг/м3.

f22b8459a67cccfe0a3725d0889bed56 Легкі бетони в приватному будівництві

Відповідність між марками та класами бетону

Теплопровідність легких бетонів має зворотну залежність по відношенню до щільності: чим більше повітря містить матеріал, тим менше тепла він проводить. Цей параметр змінюється в значних межах від 0,07 до 0,7 Вт/(мх°С). Самі легкі матеріали з малою щільністю використовують як теплоізоляцію. Ними обшивають стіни будівель і прибудов. Дуже популярне утеплення пінобетоном балконів і лоджій. Але найбільший економічний ефект можна отримати при будівництві з легкого бетону середньої щільності. Він має достатню несучу здатність для того, щоб можна було побудувати двох – або трьох – поверховий будинок. При цьому додаткового утеплення не потрібно.

f0e7cbef7b0fd043ed3459e8d8ff6777 Легкі бетони в приватному будівництві

Таблиця теплопровідності легких бетонів і традиційних будівельних матеріалів

Ще одна важлива характеристика — морозостійкість. Позначається латинською буквою F, після якої стоять цифри, що відображають кількість циклів розморожування/заморозки, що матеріал може винести без втрати міцності. У випадках з легкими бетонами його морозостійкість безпосередньо залежить від кількості в’яжучого у складі: чим його більше, тим більш морозостійкий буде бетон.

Призначення

За призначенням легкі бетони ділять на наступні групи:

  • Теплоізоляційні. Мають теплопровідність не вище 0,25 Вт/(мх°С), щільність не більше 500 кг/м3.
  • Конструкційно-теплоізоляційні. Теплопровідність не вище 0,6 Вт/(мх°С), щільність 500-1400 кг/м3, марка міцності не нижче М35. В приватному малоповерховому будівництві використовуються для будівництва несучих стін, в багатоповерховому — для ненавантажених стін.
  • Конструкційні. Щільність 1500 кг/м3 і вище, марка міцності не менше 50 М і морозостійкість не нижче F 15. Використовуються для зведення несучих стін для будівель вище 3 поверхів.

    c6f723e6e5c0ae008f84b2d7a0cd8a0b Легкі бетони в приватному будівництві

    Вимоги до легких бетонів різного призначення

Переваги і недоліки

Якщо говорити про застосування легкого бетону як утеплювача, то мінусів небагато. Головне — висока гігроскопічність, яка, тим не менш, змінюється в широких межах і залежить від наповнювача і виду матеріалу. Другий не дуже приємний момент — необхідність підбирати відповідну обробку. Якщо мова йде про зовнішній обробці (з боку вулиці), то вибираючи матеріали або тип обробки необхідно враховувати високу паропровідність. У зв’язку з цим використовують або спеціальні паропроводимые штукатурки або роблять обшивку з вентиляційним зазором.

Зате плюси легкого бетону як утеплювача більш істотні. Він легко монтується, мало важить, легко ріжеться і пиляється, добре переносить погодні зміни, не вимагає використання вітрозахисту. До всього цього додайте високі властивості по теплоізоляції і невисоку ціну.

4d50d51830f556abf2526a6b41688feb Легкі бетони в приватному будівництві

Один з легких бетонів — полистиродбетон

Якщо говорити про використання легких бетонів, як матеріалу для будівництва будинків, їх переваги в наступному:

  • Високі теплоізоляційні характеристики. Це властивість дозволяє відмовитися від додаткового утеплення стін і зменшити при цьому товщину стін.
  • Невелика маса. Стіни з легких бетонів важать в рази менше традиційних «важких» матеріалів і по вазі порівнянні з масою будинків з дерева. Мала маса веде за собою «полегшення» фундаменту і можливість використання більш простих конструкцій. А це значно знижує витрати на будівництво, а також транспортні витрати (вважають, в основному, доставку будматеріалів за тоннажем).
  • Невелика маса дозволяє виготовляти крупномірні будівельні блоки та плити, які тим не менш, укладаються вручну. Це веде до скорочення термінів будівництва, а також зменшення кількості швів, які є в даному випадку містками холоду.

    8cff3564b46b0862dc19f61a3bb2757c Легкі бетони в приватному будівництві

    Блоки великі, але переносити їх може одна людина

  • Пластичність матеріалу і легкість в обробці. Багато легкі бетони легко ріжуться, пиляються, шліфуються. Це дозволяє використовувати їх для виготовлення різних архітектурних та декоративних елементів, а також прямо на місці отримувати деталі необхідного розміру, розпилявши наявні блоки на більш дрібні фрагменти.
  • Добре переносять зміни умов експлуатації. Перепади вологості і температур практично ніяк не позначаються на матеріалі. Також добре вони тримають постійні навантаження, не особливо чутливі до механічних впливів. У матеріалі з’являються вм’ятини, але цілісність блоку порушити важко.
  • В якості заповнювачів часто використовуються відходи виробництва. Це знижує вартість матеріалу, одночасно знижуючи навантаження на навколишнє середовище.
  • Деякі види легких бетонів можна виготовляти самостійно (зазвичай із заповнювачами з шлаків або керамзиту), скоротивши витрати на будівництво до мінімальних значень.


Як бачимо, переваг у легкого бетону як будівельного матеріалу маса. Але не все так безхмарно. Є недоліки, про які варто знати для прийняття зваженого рішення:

  • Для підвищення міцності стін необхідно часте армування. Це — додаткові витрати на матеріали і часу на укладання арматури.
  • Недостатня стійкість до трещиннообразованию. Неоднорідна структура матеріалу приводить до того, що при наявності нерівномірних навантажень (нерівномірне осідання фундаменту, наприклад) в блоках з’являються тріщини. Якщо вони тонкі -павутиноподібні — на міцність будови вони не впливають, хоча виглядають страхітливо.
  • Високе водопоглинання. Теплоізоляційні характеристики вологих матеріалів знижуються в рази. Тому при будівництві важливо зробити якісну гідроізоляцію. Якщо планується використання в умовах підвищеної вологості, в якості заповнювачів рекомендують використовувати пемзу, аглопорит та керамзит.
  • Низька щільність матеріалів призводить до того, що в таких стінах погано тримається кріплення. Вертикальні навантаження матеріал тримає добре, а ось на «викопати» — погано. Для легких і комірчастих бетонів розроблений спеціальний кріплення, але кращим рішенням є монтаж закладних в місцях передбачуваного кріплення важких предметів.
  • Складність вибору зовнішньої обробки. Як вже говорилося, це чи облицювання з вентильованим фасадом, або спеціальні штукатурки.
  • Для внутрішньої обробки може знадобитися якісна попередня грунтовка стін — для кращого зчеплення з штукатуркою або шпаклівкою.
  • Невисока ступінь звукопоглинання. З-за великої кількості пустот і проходять між ними «доріжок» з бетону, звуки передаються дуже добре. Для нормальної звукоізоляції потрібне використання додаткових матеріалів.

Більша частина недоліків, швидше, є особливостями експлуатації, але брати їх до уваги. Тоді не буде неприємних сюрпризів, а всі особливості будуть враховуватися ще на стадії планування.

Де і як використовувати на будівництві, приклади виготовлення своїми руками

Як можна було зрозуміти з усього сказаного, використовувати легкі бетони можна для будь-яких конструкцій. З них будують стіни, використовують як утеплювач, ллють плити перекриттів, роблять стяжку. Але всі ці завдання потрібні різні характеристики. Їх «набирають» підбором складових.

Як підібрати рецептуру

Наприклад, для стяжки підлоги потрібні міцність, гідрофобність і низька теплопровідність. Міцність і зниження кількості вбираної вологи дає використання портландцементу в якості в’яжучого. Так як кращі природні добавки, що забезпечують низьку вбирання вологи — пемза і вулканічний турф — загальнодоступними не назвеш, то для збільшення теплопровідності можна використовувати керамзит або полістирольні кульки. Вони також вбирають вологу мало.

072b799ecf6a187253633a6a959a61b0 Легкі бетони в приватному будівництві

Пропорції компонентів для бетонів різних марок

Тепер про пропорціях. Їх беруть стандартні для заданої марки. І в залежності від вибраного типу (беспесчаний або звичайний) замінюють заповнювач. Для стяжки підлоги найчастіше використовують звичайні легкі бетони. У них гравій замінюють обраним заповнювачем, який додають у потрібній пропорції. Тільки води беруть менше, роблячи розчин настільки щільним або текучим, щоб можна було тільки його укласти.

Навіть на виробництві точний склад легкого бетону визначають кожен раз експериментальним шляхом. Це обумовлено тим, що заповнювачі мають дуже різні характеристики як за масою, так і по щільності й інших параметрах. Роблять кілька дрібних замісів з різним складом заповнювача (великої, дрібної, їх пропорцій, комбінують кілька різних типів заповнювача) і різною кількістю води. Після застигання визначають, який з них краще підходить для виконання конкретної задачі. За такий же метод можна і самостійно визначити, скільки і якого заповнювача краще сипати, а потім зачиняти великі обсяги.

Приклад утеплення горища полістиролбетоном

Приклад експериментального підбору під конкретні завдання дивіться у відео. Потрібно підібрати склад для утеплення горищного перекриття. Вирішено використовувати полістиролбетон як теплий і легкий. Вибраний був беспесчаний складу і в якості заповнювача насипалися тільки полістирольні кульки.

По вибраній рецептурою і замішували легкий бетон і утеплювали горище. Процес можна побачити далі.

Але цей склад підійде тільки для утеплення в місцях з невеликим навантаженням. Якщо вам потрібна стяжка з теплоізоляційними характеристиками на підлогу, берете традиційну рецептуру з піском, а заповнювач замінюєте на полістирольні кульки. Для підвищення міцності можна додати армуючі волокна, наприклад волокна фібри. Для покращення пластичності можна додати, як у відео-фрагменті, деяка кількість миючого засобу для посуду або рідкого мила. Загалом, оптимальний склад слід визначати експериментально.

Приклад заливки стяжки з полістиролбетону можна побачити в наступному відео. Новин ніяких, крім іншого складу: є пісок. В результаті вийде більш однорідна структура з порожнинами, заповненими бетонним розчином і невеликими повітряними бульбашками.

Що ще треба знати, що для виробництва полістиролбетону крихту краще не використовувати. Для нормальних характеристик потрібні кульки, причому не будь-які, а ті, які будуть добре зчіплюватися з розчином. Вони мають міцну плівку на поверхні і не вбирають цементне молочко, завдяки чому і мають гарні теплоізоляційні властивості. Крихта, отриманий подрібненням бракованих плит, має нерівномірну і рвану структуру. В результаті просочується цементним молочком. Природно, такий бетон буде тепліше ніж звичайний, але не такий, як з гранульованим.

Керамзитобетон в приватному житловому будівництві

Ще один популярний заповнювач для виробництва легкого бетону в домашніх умовах — керамзит. Він зроблений з глини, в яку додані речовини, що збільшуються в об’ємі при нагріванні. Цей склад завантажують в печі, де і відбувається спучування і з подальшим випаленням. Але, як показали дослідження, багато глини фонять, в результаті керамзит теж має радіаційний фон, часом навіть небезпечний для здоров’я. Так що до його вибору треба бути готовим — мати дозиметр.

Порядок підбору складу відразу аналогічний описаному вище. Тільки ще додається можливість змінювати пропорції великої і середньої фракції. Також можна додавати чи ні пісок і отримувати різні за структурою і характеристиками результати.

Керамзитобетон використовують для заливки у форми і отримання будівельних блоків, а також можливо зведення стін з переставний опалубкою. На відміну від керамзитобетонних блоків таку технологію можна використовувати для зведення несучих стін. Приклад відео.

А в цьому відео — досвід проживання в будинку з монолітного керамзитобетону.

Будинки з опілкобетона — арболіту

Ще один натуральний наповнювач, який коштує сущі копійки і може використовуватися для приватного житлового будівництва — тирса, вірніше стружки з тирсою. Зовсім дрібна фракція для цього матеріалу непридатна, потрібні відходи з-під оциліндровки середнього або великого розміру.

Склад у цьому випадку беспесчаний, але пропорції зберігаються: на 1 частину бетону беруть 6-7 частин заповнювача. В даному випадку — тирси. Для підвищення гідрофобності складу додають рідке скло або хлористий кальцій.

Другий варіант замісу і пропорцій

Тут — відгуки мешканців

Оцініть статтю
Довідник корисних порад
Залишити відповідь