Газобетон или пенобетон что лучше для дома: отзывы владельцев, обзор преимуществ и недостатков, обсуждение пенобетонных домов + фото

Содержание

ПГП или плиты? Отличие пазогребневых пеноблоков от газобетонных

Многие пригородные дома не имеют доступа к газопроводу, поэтому в отопительный сезон владельцам приходится тратить довольно много денег на электрический обогрев. Однако малоэтажное здание можно сделать максимально теплым и уютным, если использовать при строительстве бетонные блоки с ячейками. Изготавливают такие дома из газобетона или пазогребневых плит. Блоки различаются по многим параметрам, но есть и общие черты. Простое сравнение позволит сделать оптимальный выбор.

Как делают материалы?

Для изготовления газобетона используются печи высокого давления, автоклавы. В качестве альтернативы можно оставить материал вызревать в помещении с определенной температурой и высоким процентом влажности воздуха.

Пазогребневые пеноблоки разливаются в формы и оставляются на 12 часов. Потом они также вызревают около 28 дней. Выходит, в самой технологии особой разницы нет. Отдельно стоит рассмотреть ингредиенты, из которых изготавливаются смеси. Пазогребень делают из цемента с маркировкой М500, воды и песка. А также в состав ПГП входит специальная пенообразующая добавка.

Газобетон состоит из воды, песка, цемента – и тут сходства заканчиваются. В состав дополнительно вводятся известь, а также пудра или паста из алюминия для пористости. Ингредиенты в обоих случаях имеют низкую стоимость. Однако стоит обратить внимание на разные добавки, которые обеспечивают пористость. Именно по этой причине пазогребень будет на 20-30% дешевле, чем газобетон такой же плотности.

А также не стоит забывать о том, что при производстве одного из материалов применяется более продвинутое и дорогостоящее оборудование.

Сравнение основных характеристик

Блоки обоих видов обычно используются с облицовкой из кирпича. Если соблюдены все нормы при производстве, то материалы будут полностью безопасными. Иногда в смеси добавляется шлак, который при неправильной выдержке начинает выделять в воздух токсины. Стоит отметить, что известь в газобетонных плитах безопасна, так как меняет молекулярный состав в автоклаве.

Стоит упомянуть и другие важные характеристики.

  • Прочность и плотность.
    Структура может быть неоднородной. Для газобетона это справедливо в том случае, если не использовалась печь высокого давления. Автоклавный материал однородный. Качественный газоблок и пазогребень имеют одинаковую плотность, которая обозначается буквой «D». Даже незначительные отклонения от технологии при вызревании приводят к ухудшению характеристики. При покупке оба материала рекомендуется на несколько недель оставить в помещении или на улице под пленкой. Сразу можно укладывать только автоклавный газоблок. Последний, кстати, намного лучше обычного пазогребня. Более равномерная структура позволяет не боятся возникновения трещин.
  • Устойчивость к влаге и морозу. Газобетон имеет каналы между полостями, а в ПГП соединение отсутствует. Так, последние хуже проводят тепло, но лучше воспринимают высокую влажность. В любом случае при применении пористого бетона рекомендуется делать гидроизоляцию.
  • Усадка. Тут все предельно просто – газобетон выигрывает. Он дает не более 0,5 мм усадки на метр. Пазогребневые блоки могут уменьшаться более значительно. Усадка варьируется от 1 до 3-х мм на метр. Качественный фундамент уменьшает осадку постройки, в таком случае нет риска растрескивания блоков. Большая усадка бетонных блоков возможна только в том случае, если были нарушены условия хранения во время вызревания состава или добавлено слишком много воды в смесь.
  • Геометрия. Разные размеры блоков обусловлены методами резки. Газоблок из автоклава всегда будет более ровным. Для его нарезания в условиях производства используются специальные струны. Доступные пазогребневые блоки делают на мелких заводах и режут вручную либо с применением устаревших технологий. В итоге грани не совпадают друг с другом. Для решения ситуации используется больше раствора при укладке, и в конце производится грунтовка.
  • Теплостойкость. Газобетон отличается прочностью, стены можно делать более тонкие. Однако ПГП лучше удерживает тепло. Правда, класть его приходится более толстой кладкой.

Что лучше выбрать для строительства?

Работать с бетонными ячеистыми блоками намного проще, чем с классическим кирпичом. Для распила используется простая ножовка, хорошо заточенная. Все портит хрупкость. Если пазогребневый блок или газобетон упадет, то обязательно будет трещина или скол. Следует максимально бережно и аккуратно относиться к такому строительному материалу. При возведении внешних стен можно использовать газобетон с маркировкой D400 или D500. Пазогребневый блок должен обладать большей плотностью. Подходит материал с обозначением D800 и больше. Если найти подходящий вариант не получается, то следует возводить более толстые стены. Это позволит компенсировать недостаток.

Не рекомендуется применять газоблок для ванной комнаты. Он плохо воспринимает повышенную влажность. Для стен и перегородок в бане, туалете и в других подобных помещениях лучше взять пазогребневый блок. Стоит отметить, что оба вида материалов легкие и не сильно нагружают фундамент. Блоки ячеистого бетона высокого качества негорючие и экологичные. Особая структура обеспечивает хорошие дышащие свойства. Этот же нюанс способствует тому, что блоки быстро напитываются влагой. Если при возведении стен делаются перерывы, то оба вида материалов следует накрывать пленкой. В самом конце фасад следует облицовывать так, чтобы лишняя влага выходила беспрепятственно.

Точно решить, что будет лучше для строительства, сложно. При выборе пазогребневого блока стоит отдавать предпочтение надежным производителям. Материал имеет хорошее качество только в том случае, если не были нарушены процессы изготовления, хранения и вызревания. Довольно привлекательно выглядит автоклавный газобетон. Однако он не любит высокой влажности, а значит, не универсален. Перегородки внутри здания можно делать с помощью более бюджетного и практичного пазогребневого блока. Однако оба вида материалов рекомендуется все же защищать гидроизоляцией. Так кладка прослужит намного дольше.

Газобетон более прочный, поэтому стены из него делают более тонкими.

Пенобетон или газобетон. Что выбрать?

Пенобетон или газобетон что лучше для строительства загородных домов?

Пеноблок или газобетон – относятся к одному классу ячеистых бетонов, которые отличаются между собой по способу производства и, как следствие, разными свойствами. Это не одно и тоже, это разные материалы.

Дом из пенобетона или газобетона отзывы специалистов – что лучше? Индивидуальные жилые дома в 2этажа + мансарда допускается строить из обоих материалов — пенобетона или газобетона.

  1. Если Вы планируете строить дом с профессиональной строительной компанией, то однозначно выбирайте газобетон (его технические и потребительские характеристики выше по всем показателям – см. таблицу ниже). Если собираетесь довериться самострою или прибегнуть к помощи наемных бригад, то стройте из пенобетона. Данное мнение объясняется тем, что технология строительства дома из газобетона, состоящая из множества нюансов, намного сложнее и допустить серьезные ошибки проще, чем при кладке стен из пенобетона. Только правильная технология определяет качество будущего строения, а нарушение приводит: 1) к повреждениям в конструкциях – тогда будут периодически «всплывать» «косяки», которые придется устранять за дополнительные средства, или, в крайних случаях, проживание в таком доме будет небезопасно; 2) к проблемам при эксплуатации дома – снижение комфорта при проживании или увеличению затрат на отопление. Не ведитесь на красивые обучающие видео-уроки в интернете для самостоятельного строительства из газобетона, на которых все кажется таким простым и понятным. Настоящие профессионалы обучаются этому искусству и нарабатывают опыт в течение нескольких лет!
  2. Газобетон производится только на крупных предприятиях с жестким контролем качества и, как следствие, с идеальной геометрией блоков.  Пенобетон же можно изготавливать на портативном оборудовании, которое стоит относительно недорого. К сожалению, легкий доступ к оборудованию дал возможность заняться производством пенобетона даже «чайникам», которые даже представления не имеют о прочности бетона на сжатие, теплопроводности и морозостойкости. Встречаются «умельцы», производящие блоки с погрешностью геометрии до 2см (это при допусках до 4мм) !!! При выборе пенобетона важно, чтобы это был именно пенобетон заводского производства, где осуществляется контроль качества и параметров готового материала. Единственный способ это понять — приехать на завод и оценить масштабы производства.
  3. Дом из пенобетона дешевле, чем из газобетона – заблуждение или рекламный ход производителей пенобетона. Для того, чтобы разрушить данный миф достаточно потратить несколько минут на мониторинг цен и прибегнуть к простой калькуляции, а в идеале – запросить в строительных компаниях сравнительные строительные сметы. Приводим для Вас простейшие расчеты, не требующие специальных строительных знаний:

    Имеем (по средним ценам на 01.02.2016г. для московских заказчиков):

    • Стоимость пенобетона (пр-во АЛВИКО) 3200 руб за 1м3, газобетона (пр-во BONOLIT) 4300руб за 1м3
    • Для строительства небольшого коттеджа площадью 120м
      3
      в среднем понадобится 40м3 газобетона (толщина наружной стены 400мм, для которой не нужно дополнительного утепления), или 60м3 пеноблоков (т.к. теплопроводность материала выше, то толщина наружной стены должна составлять не менее 600мм). Т.о. для строительства дома из пенобетона потребуется блоков на 50% больше, чем для аналогичного дома из газобетона.

    Получаем:

    • Стоимость блоков для строительства дома из газобетона S=120м2 составит 40м3 х 4300руб/м3 = 172 000руб
    • Стоимость блоков для строительства дома из пенобетона S=120м2 составит 60м3 х 3200руб/м3 = 192 000руб (на 20 000руб дороже)

    И это только посчитаны блоки. На самом деле, для дома из пенобетона с аналогичной площадью помещений, как в газобетонном доме, увеличиваются все другие строительные площади и объемы – фундамент, перекрытия, кровля – что в конечном итоге удорожает стоимость строительства еще на 20-25%! Точные цифры Вы можете получить, заказав в нашей компании сравнительные сметы. Для этого достаточно заполнить короткую форму внизу страницы. Плюс, при эксплуатации более теплоэффективного газобетонного дома, происходит экономия энергоресурсов для отопления дома, что ежегодно увеличивает экономическую разницу в пользу газобетона.

Пеноблоки или газобетон что лучше? Окончательно разобраться в данном вопросе поможет следующая сравнительная таблица. Газобетон в малоэтажном строительстве используется плотностью D400 и D500, а пенобетон должен быть с показателями не менее = D600 и D800. Это связано с тем, что при одинаковой плотности, например – 500кг/м3, газобетон прочнее на сжатие, т.к. выдерживает нагрузку 34 кг/см2, а пенобетон — лишь 9 кг/см2. Поэтому сравниваем газобетон D500 и пенобетон D600.

Характеристики блоков Газобетон D500 (блоки легче)
Пенобетон D600 (блоки тяжелее)
Для сравнения произвольно выбрана продукция следующих производителей в Московской области BONOLIT (гарантированное качество блоков) по цене на рынке можно найти дешевле АЛВИКО (гарантированное качество блоков) по цене на рынке можно найти дешевле
Протокол сертификационных испытаний (чтобы не быть голословными, мы все последующие цифры приводим из результатов испытаний)    
Основной способ производства Автоклавный: в приготовленный раствор (кварцевый песок, портландцемент, известь, вода) добавляют газообразователь AL-пудру, которая в щелочной среде приводит к выделению Н2 и «вспучиванию» смеси, после чего блоки подвергают обработке водяным паром в автоклаве для придания им окончательной прочности (2-3 дня). Классический: в приготовленный цементно-песчаный раствор добавляют специальную пену (органический пенообразователь) из пеногенератора, затем при обычных условиях происходит твердение. Готовый блок выходит спустя 28 дней, после набора прочности, как обычный бетон.
Структура пор, определяющая основные свойства блоков Однородная (лучше сохраняет тепло), открытая (высокая паропроницаемость) Неоднородная (хуже сохраняет тепло), закрытая (низкая паропроницаемость)
Возможность изготовления блоков кустарным способом Только на крупном производстве Возможно производство на портативном оборудовании кустарным способом с низким качеством и плохой геометрией блоков
Класс прочности бетона на сжатие B2,5-B3,5 (более прочный) B0,75-В1,5 (менее прочный)
Теплопроводность Bт/(м*С)   0,11-0,12 (лучше сохраняет тепло)   0,14-0,16 (хуже сохраняет тепло)  
Рекомендуемая толщина «теплой» стены >375мм >600мм
Для небольшого коттеджа площадью 120м2 потребуется в среднем (цены на 01.02.2016г для московских заказчиков) 40м3 блоков (для стены толщиной 400мм) х 4300руб/м3 = 172 000 руб 60м3 блоков (для стены толщиной 600мм)  х 3200руб/м3 = 192 000 руб (на 20 000руб дороже)
Марка по морозостойкости F75-100 (выше) F15-25 (ниже)
Усадка 0,3мм/м 3мм/м (больше в 10 раз)
Погрешность в геометрии блоков Геометрия блоков близка к идеальной +/-1мм – позволяет вести тонкошовную кладку 2-3мм с использованием специального клея, что делает стену более однородной и теплой, исключая мостики холода через растворные швы. Стены ровные – выравнивание стен под чистовую отделку не требуется Геометрия +/- 4-6мм – необходимо вести кладку на раствор с формированием шва 10мм, что увеличивает усадку стены и способствует формированию мостиков холода. Увеличиваются затраты на последующее выравнивание стен под чистовую отделку.
Особенности материала Высокая паропроницаемость стен создает комфортный микроклимат в доме за счет наилучшего паро- и воздухообмена. Высокое капиллярное водонасыщение. Отделка производится только паропроницаемыми материалами и минеральными утеплителями. Оптимальный вид наружной отделки для дома из газобетона — это вентилируемый фасад с использованием лицевого кирпича, навесных фасадов или паропроницаемая штукатурка. Хорошая адгезия штукатурных смесей к поверхности стен. Низкое капиллярное водонасыщение. Пенобетон со временем набирает еще бОльшую прочность (по данному свойству он близок к обычному бетону), воздействие влаги не критично, она вся уходит в «прочность». Если указано, например, что блок D600 B1-2,5 — это значит, что прочность со временем увеличится до B2,5. Возможно использование любых отделочных материалов. Плохая адгезия штукатурных смесей к поверхности стен. Блоки намного тяжелее газобетонных, поэтому монтаж труднее и дольше.
Гвоздимость (свойство, позволяющее надежно фиксировать крепеж в стене) Лучше Хуже
Безопасность для здоровья жильцов Материал экологически чистый, не является источником вредных соединений, не увеличивает радиационный фон Материал экологичный, если приобретать блоки у проверенного производителя, который использует сертифицированные компоненты

Какой блок лучше газобетон или пенобетон обычному потребителю разобраться весьма сложно еще и потому, что интернет наполнен разнородной информацией, часто противоречащей друг другу. В интернете много обсуждений на форумах на тему: «газобетон тонет в воде, а пенобетон – нет», как будто идет обсуждение о плавучести парусников разного класса, а не о свойствах строительных материалов; и видеороликов, в которых демонстрируют, как газобетон погруженный в ведро с водой, быстро набирает воду, в отличие от пенобетона, или, еще лучше, как от одного удара кувалдой газобетон сразу растрескивается, а пенобетон – только после нескольких (при ударе кувалды действуют другие силы, которые не имеют ничего общего с прочностью материала на сжатие, определяющей несущую способность стены). Если ударить по кирпичу кувалдой, при первом же ударе он тоже треснет или разлетится на осколки, если это керамический блок, но при этом никто не ставит под сомнение высокие прочностные и несущие свойства данного материала! Подобные видеоролики — это, возможно, для кого-то эффектные, впечатляющие, но по сути бесполезные опыты, оторванные от реальности. Они не несут абсолютно никакого прикладного значения. Это похоже на утверждение, что «куриные яйца – опасно готовить, потому что они взрываются»!!! Но это при условии, если положить сырые яйца в микроволновку и включить ее. Подобные ролики тоже есть в интернете, но при этом мы продолжаем покупать яйца и готовить из них по определенным рецептам полезные и вкусные блюда, а не помещаем их сырыми в микроволновку. Если дом погрузить под воду, которую периодически замораживать, или методично разрушать стены ударами кувалды – то, разумеется, он рано или поздно разрушится, и не важно из чего он построен – из бетона, кирпича или газобетона. Прочный материал может быть хрупким. Для эксперимента возьмите все тоже сырое не треснувшее яйцо и попробуйте раздавить его в ладони. Никто никогда этого сделать не сможет, каким бы силачом он не был! Яйцо хрупкое, но при этом очень прочное. Для газобетона разработана особая технология («рецепт») производства кладочных и отделочных работ, которая регламентируется конструктивными решениями и нормативными документами. Если знать и соблюдать данную технологию, мы получим необходимый результат, а если нарушаем технологию или ожидаем от материала чего-то для него не свойственное, в т.ч. помещая его в нереальные условия, то получаем отрицательный результат и начинаем обсуждать на форумах его «недостатки».

что выбрать для строительства дома и основные характеристики материалов

В последнее время в строительной среде распространилась сильная путаница по поводу названий блоков из ячеистого бетона. Часто разными словами называют один материал, а иногда объединяют под одним названием материалы совсем с разными свойствами. В этой статье разберемся, чем газобетон отличается от пеноблока, пенобетона, газосиликата и др.

Основные отличия пеноблока от газоблока


Для понимания вопроса нужно обратиться к нормативным документам, которые регулируют производство вышеупомянутых материалов.

Оба вида блоков имеют схожие свойства, похожи внешне и относятся к одному типу материалов – ячеистому бетону. Изделия из такого бетона имеют пористую структуру, что делает их более «теплыми» (низкая теплопроводность), но при этом они сохраняют достаточную прочность для строительства несущих стен.

Слова «пенобетон» и «газобетон» давно вошли в употребление, но фактически эти названия никак не отражают состав материала, потому что эти изделия не являются бетоном. Бетон – это составной материал, в состав которого входит заполнитель и вяжущее. Первая часть названия обычно обозначает заполнитель (железобетон). Части «пено-» и «газо-» тут обозначают способ порообразования. В одном случае — пена, в другом — газ.

Пенобетон


Производство этого материала регулируется двумя ГОСТами: «25820-2014 Бетоны легкие. Технические условия» (вступает в силу с 1 января 2020) и «25485-2012 Бетоны ячеистые. Общие технические условия». Из пенобетона изготавливаются пеноблоки, которые используют в качестве строительного стенового материала. Основные компоненты: цемент, вода, песок и пенообразователь.

Пенобетон от газобетона отличается по двум основным признакам.

По способу твердения – все ячеистые бетоны подразделяются на автоклавные и неавтоклавные. Пенобетон относится к последней категории, т.е. он твердеет естественным путем на воздухе (гидратационное твердение) в съемной опалубке. В некоторых случаях опалубка сразу разделяет материал на блоки, иногда пенобетон заливают одним большим блоком, а потом нарезают на части.

Автоклав – герметичная емкость для нагрева под давлением, на изделия внутри воздействует пар и высокая температура, поэтому газобетон сразу после производства получается влажным (влажность по массе у изделий низкой плотности может достигать 50%).

По способу пенообразования – пористой структуры в пенобетоне добиваются путем добавления специальных пенообразователей. В жидком виде материал вспенивают, а после затвердения у него остается пористая структура. В качестве пенообразователей могут использоваться костный клей, скрубберная паста и др.

В ГОСТе, который действовал до 2019 года пенообразователи нормировались, в новом нормативе пенообразователи не указываются.

Газобетон


Правильнее называть газобетон автоклавным ячеистым бетоном. Изготовление регулируется ГОСТом 31359-2007 «Бетон ячеистый автоклавного твердения. Технические условия». Газобетон делают из цемента, песка, воды, извести и газообразователя. Компоненты схожие, но остановимся на отличиях от пенобетона.

Песок измельчается до мелкой фракции (2000 – 3000 см.кв/кг), это необходимо для формирования единой с цементом массы. Песок для пенобетона не измельчают.

Материал нарезается еще до застывания, для этого не используется опалубка. Газоблоки продавливаются через стальные струны.

Застывание происходит за 12 часов в автоклаве. Благодаря этому порообразование происходит более предсказуемо, и блоки получаются более однородными.

Образование ячеек происходит при взаимодействии газообразователя (алюминиевая пудра ПАП-1 и ПАП-2) с известью и водой. В результате этого выделяется водород, который и формирует поры внутри материала.

Газобетон в некоторых регионах называют газосиликатом, но на самом деле это разные материалы. Когда производство ячеистых бетонов только началось, практиковались разные составы: на основе цемента, на основе извести и смешанные. Изделия на основе извести называлис

Газобетон или пеноблок: что дешевле?

Газобетонный блок и пеноблок

И газобетон, и пеноблок являются разновидностями ячеистого бетона. Несмотря на все сходства, между ними имеются существенные отличия, именно поэтому материалы зачастую становятся предметом спора при выборе оптимальных изделий для строительства.

Так давайте разберемся что лучше: газобетон или пеноблок? Который из этих вариантов стоит выделить, и благодаря каким показателям?

Содержание статьи

Понятие пеноблока

Пенобетонный блок характеризуется, в первую очередь, пористой структурой и особенным способом ее образования в процессе изготовления. Происходит это в следствие добавления в раствор специального компонента – пенообразователя, который и позволяет смеси вспучиваться.

Рассмотрим, какими же характеристиками обладает данный материал на выходе.

Основные свойства и качества

Для проведения полноценного сравнения, стоит изучить основной набор качеств материала, указывающих на практичность и долговечность будущего строения. Набор физико-механических и технических свойств пенобетона выглядит так:

Свойства пенобетона:

Наименование Значение
Морозостойкость От 35 до 80 циклов
Теплопроводность в сухом состоянии От 0,09 для теплоизоляционного пенобетона до 0,38 – для конструкционного
Прочность кг/см2 15-25
Марка плотности 400-1200
Водопоглощение 10-16% от массы

А теперь проанализируем практические и эксплуатационные характеристики также при помощи таблицы.

Иные характеристики пенобетона:

Наименование характеристики Значение
Усадка От 0,5 мм/м2
Ценовая категория материала Материал – один из самых недорогостоящих
Скорость строительства Достаточно высокая
Звукоизоляция Средний уровень
Паропроницаемость Способен к паропроницанию
Показатель экологичности 2
Огнестойкость Не горит

В целом, всех вышеуказанных показателей — а точнее, их значений, вполне достаточно для удовлетворения основных требований большинства застройщиков. Однако выводы еще делать рано.

Классификация и сфера применения

В соответствии с ГОСТ, пенобетон имеет несколько классификаций, опирающихся на различные характеристики изделий, их состав и вариативность производства.

В зависимости от плотности материала, пенобетон может быть:

  • Теплоизоляционным. Он обладает минимальной плотностью, которая варьируется в пределах до Д500. Используется такой пенобетон в качестве утеплителя, так как никакие существенные нагрузки выдержать не может;
  • Конструкционно-теплоизоляционный. Прочность его – значительно выше: 500-900. Применяют его при возведении стен и перегородок;
  • Конструкционный пенобетон – наиболее прочный, показатель равен числовому значению от 1000 до 1200. Используют его при возведении зданий высотой в несколько этажей. Нагрузки может выдержать достаточно существенные.

Характеристика пеноблока разной плотности

Также можно выделить и конструкционно-поризованный пенобетон. Плотность его может достигать Д1600. ГОСТ такой вид материала не регулируется. Выпуск его органичен индивидуальными заказами.

Помимо вышеуказанных сфер применения, пенобетон используют также:

  • При заполнении каркаса железобетонных конструкций;
  • Монолитный пенобетон применяют при устройстве стяжек:
  • При сооружении конструкций с использованием опалубки;
  • При изоляции кровли, и во многих других случаях.

Пенобетон разделяют в зависимости от категории точности изделий. Рассмотрим при помощи таблицы.

Категории точности пенобетонных блоков в соответствии с ГОСТ 21520-89:

Наименование отклонения Блоки 1 категории точности Блоки 2 категории точности Блоки 3 категории точности
По толщине и длине Не более 1 мм Не более 3-х мм Не более 5-ти мм
По высоте Не более 2-х мм Не более 4-х мм Не более 6-ти мм
По диагонали 2 мм 4 мм 6 мм
Грани и ребра 1 мм 3 мм  5 мм
Отбитость углов (не более 2-х на одном изделии) До 5 мм  До 10 мм  До 15 мм

Также, в соответствии с ГОСТ 25484-89, материал разделяют на:

  • Изделия автоклавного, или синтезного метода твердения;
  • Изделия неавтоклавного, или гидратационного способа твердения.

В первом случае, блоки обрабатываются под воздействием высокой температуры и давления в специальных машинах – автоклавах. Неавтоклавный пенобетон твердеет при естественных условиях. Температура при этом не превышает 100 градусов.

Различия готовых изделий заключаются во внешнем виде, геометрии блока, качественных характеристиках. Также стоит учесть: при кустарном и домашнем производстве, пропорции сырья могут отличаться, что, несомненно, приведет к изменению технических показателей.

В зависимости от типа кремнеземистого компонента, изделия могут быть:

  • На песке, чаще всего кварцевом;
  • На золе;
  • На иных вторичных продуктах промышленности.

В соответствии с типом основного вяжущего, материал может быть:

  • На цементе;
  • На песке;
  • На золе;
  • На шлаке;
  • На смешанном вяжущем.

При этом, концентрация основного компонента от общей массы составляет 15-50%. Стоит отметить, что некоторые производители осуществляют выпуск пенобетонных блоков с облицовочной стороной. Они не нуждаются в последующей наружной отделке.

Сильные и слабые стороны материала

Сравнивая газобетон и пеноблок, необходимо рассмотреть все преимущества и недостатки материалов, которые помогут исключить нежелательные характеристики будущего строения.

К плюсам пенобетона можно отнести:

  1. Легкость материала исключает большую нагрузку на фундамент;
  2. Простота обработки отчасти гарантирует высокую скорость строительства;
  3. Пенобетон изготавливается из смеси песка, цемента, воды и пенообразователя. Данные составляющие не оказывают вредного воздействия на окружающую среду и человека, а, значит, изделия являются экологически чистыми. Числовой показатель экологичности равен 2-ум, что всего на 1 пункт выше, чем у дерева.
  4. Огнестойкость – еще один весомый плюс. Пенобетон не поддерживает огня.
  5. Цена. Изделия являются одними из самых недорогостоящих. А если сравнить их со стоимостью кирпича, то расходы на строительство при использовании данного материала будут меньше примерно на 15%.
  6. Пенобетон достаточно долговечен.
  7. Морозостойкость изделий варьируется от 35 циклов замораживания и оттаивания, что, несомненно, достаточно неплохой показатель.
  8. К преимуществам также следует отнести возможность изготовления блоков своими руками. Это может немного сэкономить бюджет. Желающие организовать малый бизнес смогут попробовать себя в качестве производителя. О рентабельности производства поговорим позже.
  9. Распространенность материала, большой выбор размеров.
  10. Закрытая структура пор – существенное преимущество. Благодаря этому, пенобетон несколько меньше некоторых стеновых материалов поглощает влагу.
  11. Пенобетон не подвержен воздействию биологической среды в отличие, например, от деревянных построек. На нем не образуется плесень и грибок.

Плюсы пенобетона

Основные недостатки сводятся к следующему:

  1. В первую очередь, материал – хрупкий. Особенно это проявляется при перевозке груза и проведении строительных работ. Изделия легко режутся, но также легко и ломаются, крошатся.
  2. При фиксации элементов к стене из газобетона, необходимо использовать только специализированные метизы. Это связано непосредственно с особенной структурой материала. При желании закрепления тяжелых элементов, обладающих большим уровнем вырыва, узлы фиксации придется заранее планировать и укреплять.
  3. Наличие кустарных производств увеличивает шансы на покупку некачественной продукции.
  4. Соотношение прочности и теплопроводности несколько хуже, нежели у других стеновых материалов.
  5. Прочность на изгиб, также, сравнительно невысокая.

Усадка здания – распространенное и неизбежное явление.

Характеристики газобетона

Теперь пришло время проанализировать характеристики газобетона и изделий из него. Начнем с выявления основных качеств и свойств материала, определяющих его конкурентоспособность на рынке строительных материалов.

Физико-механические и технические характеристики

Воспользуемся таблицей.

Свойства и качества:

Наименование показателя Значение и комментарии
Теплопроводность в сухом состоянии От 0,09 для теплоизоляционного газобетона
Морозостойкость От 35 до 150 циклов
Марка прочности От В 1,5 в соответствии с ГОСТ для неавтоклавного газобетона, средний показатель при Д500 – В3,5
Плотность 300-1200
Усадка 0,3 мм/м2
Водопоглощение Около 25%
Рекомендуемая толщина стены От 0,4
Экологичность 2
Огнестойкость Не горит, выдерживает до 120 минут воздействия высокой температуры

Виды газобетона

Поскольку газобетонные и пенобетонные блоки являются разновидностями изделий из ячеистых бетонов, классификация, в соответствии с ГОСТ, на них распространяется одинаковая. Поэтому нет смысла подробно разбирать ее еще раз.

Давайте только рассмотрим при помощи таблицы различия в показателях автоклавного и неавтоклавного газобетона, так как некоторые из них разнятся значительно.

Газобетонные блоки характеристика: сравнение автоклавных и неавтоклавных изделий:

Характеристика Значение ее для газобетона синтезного твердения Значение ее для газобетона гидратационного твердения
Паропроницаемость 0,2 0,18
Морозостойкость 35-150 циклов 15-35 циклов
Усадка 0,3 мм/ м2 От 0,4 мм/м2
Марка прочности В2,5-В5 В1,5-В2,5
Теплопроводность От 0,09 От 1,7
Толщина наружной стены От 400 мм От 650 мм
Долговечность, обещанная производителями До 200 лет До 50 – 60 лет

Поскольку газобетон также разделяется на виды в зависимости от плотности, давайте проанализируем: как при этом изменяется теплопроводность изделий.

Теплопроводность, плотность: соотношений и связь:

Вид газобетона Плотность Теплопроводность изделий в сухом состоянии.
Конструкционный Д400 0,09-0,1
Д500 0,1-0,12
Конструкционно-теплоизоляционный Д500 0,13-0,14
Д600 0,15-0,18
Д700 0,18-0,21
Д800 0,21-0,22
Д900 0,22-0,23
Конструкционный Д1000 0,23-0,29
Д1100 0,26-0,34
Д1200 0,29-0,38

Преимущества и недостатки изделий и строений, возведенных из них

Некоторые преимущества газобетона крайне схожи с плюсами изделий из пенобетона. В таковым можно отнести:

  1. Низкий вес материала, позволяющий несколько сэкономить на возведении фундамента в силу отсутствия серьезных нагрузок;
  2. Легкость в обработке. Газобетон также просто пилится, режется и шлифуется. При этом, в отличие, например, от керамоблока, наличие узкоспециализированного оборудования не понадобится. Воспользоваться можно обычной ножовкой или любым другим, подходящим для таких целей инструментом.
  3. В силу наличия вышеуказанной характеристики – высокая скорость строительства.
  4. Экологичность, огнестойкость также свойственны газобетону.
  5. Высокая эффективность производства, низкая стоимость изделий.
  6. Возможность практически любой внутренней и наружной отделки, при условии соблюдения технологии и технической сочетаемости.
  7. Завидный для других стеновых материалов показатель морозостойкости. Некоторые производители обещают до 150 циклов замораживания и оттаивания, а срок службы устанавливают – до 200 лет.
  8. Высокие прочностные характеристики, достаточные для возведения здания в несколько этажей и, при этом, низкий коэффициент теплопроводности.
  9. Устойчивость к атмосферному — отчасти и биологическому воздействию.

Преимущества газобетона

Минусы сводятся к следующему:

  1. Гигроскопичность материала. Газобетон лучше других изделий впитывает влагу. Он обладает открытой структурой пор, что только усиливает эту способность.

Особенно это чревато для изделий, в период преобладания отрицательных температур. Когда влага может кристаллизироваться и начать разрушать блок изнутри.

Обратите внимание! Чтобы избежать отрицательных последствий, стена из газобетона требует технически верной отделки как изнутри, так и снаружи здания.

  1. С метизами дело обстоит также, как и в случае с пенобетоном. Структура материала –аналогичная, поэтому при фиксации элементов, застройщики сталкиваются с такой же проблемой.
  2. Хрупкость также свойственна газобетону. Он требует к себе аккуратного обращения.
  3. Усадка. Нередким является появление трещин на готовых стенах.

На этом, основные недостатки заканчиваются. Как видно, преимуществ все-таки больше, а большинство слабых сторон можно нивелировать при помощи правильной отделки и соблюдения техники возведения стен.

Сравнение свойств и качеств материалов

Поскольку все основные свойства и качества материалов мы уже рассмотрели, пришло время их проанализировать и выяснить, что лучше: газобетонные блоки или пенобетонные блоки?

Что лучше? Сравнение материалов

  • Теплопроводность в сравнении «газобетон-пеноблок». В этом показателе – очевидного победителя нет. И один, и другой материал обладают близкими числовыми значениями. Газоблок совсем немного выигрывает в соотношении прочность-теплопроводность.
  • Морозостойкость. В этом случае пальму первенства одерживает однозначно газобетон. Он значительно превышает своего конкурента в возможности выдерживать большое количество циклов замораживания и оттаивания. В особенности это касается автоклавных изделий.
  • Экологичность и огнестойкость у материалов – одинаковая.
  • Аналогичными также являются показатели паропроницаемости, скорости строительства. Оба изделия легки в обработке и обладают внушительными размерами. Позволяющими достаточно быстро возводить строение.
  • А вот геометрия блока лучше у автоклавного газобетона.
  • Пенобетон значительно опережает последнего во влагопоглощении, что непосредственно связано с закрытой структурой пор. Он меньше впитывает влагу.
  • Звукоизоляционные характеристики несколько лучше у газобетона.
  • Если говорить о внешнем виде, то, по утверждению застройщиков, газобетон выглядит более привлекательно.
  • Что дешевле пеноблок или газобетон? Однозначно – пеноблок. Разница в цене не большая. Но все же она – есть.
  • Самые весомые различия между данными материалами, заключаются в их составе и методе порообразования. Пористую структуру у пенобетона удается достичь при помощи введения в раствор порообразователя. Ячейки у газобетона же, получаются в результате химической реакции извести и алюминиевой пудры, которая выступает в качестве газообразователя.

Состав пенобетона: вода, цемент, песок, пенообразователь. Газобетона: известь, песок, цемент и алюминиевая пудра (или ее заменители).

  • Что касается вариативности отделки, то, как уже было сказано, вариантов может быть очень много для обоих материалов. Главное при этом, строго придерживаться правил нанесения и технологии монтажа. Внутренняя и внешняя отделка должны сочетаться между собой в техническом отношении.

Совет! Если снаружи блок облицовывают кирпичом без устройства вентилируемого фасада вплотную к стене, то изнутри отделка должна быть герметичной. Это связано с тем, что в таком случае, влага и пары, образовавшиеся в помещении, не должны попасть в прослойку стены из блока и кирпича. Попросту говоря, необходимо исключить возможность скапливания конденсата — и, как следствие, его отрицательного воздействия.

  • Усадка более характерна для пенобетона. Газобетон тоже садится, однако числовой показатель все же ниже.
  • Если сравнивать рекомендуемую толщину стены, то у газобетона она может быть меньше. Для пенобетона это – 63 см, а для газобетона – минимум 40 см.
  • Стоит также отметить, что хрупкость свойственна для обоих изделий — это их общий недостаток. То же самое касается и фиксации крепежа.
  • Стандартные размеры изделий также аналогичные. В своем ассортименте они имеют как стеновые, так и перегородочные блоки.
  • Пенобетон выделяется наличием изделий с облицовкой, которые не требуют дальнейшей отделки. Газобетон их наличием похвастаться не может.
  • Отдельно хотелось бы отметить тот факт, что при отделке обоих материалов, понадобятся дополнительные расходы на обработку и армирование поверхности. Дело в том, что и газобетонные блоки, и пенобетонные, характеризуются низкой адгезией с отделочными материалами. Это вызывает необходимость грунтования и армирования поверхности.

Пеноблоки газобетонные блоки сравнение

Газобетон, как следует из таблицы, все же выигрывает в большем числе характеристик. Однако, если низкая стоимость и уровень влагопоглощения, например, являются для вас наиболее значимыми, то пенобетон – это как раз то, что вам нужно. Поэтому при выборе стоит руководствоваться, в первую очередь, индивидуальными пожеланиями и требованиями к будущей постройке.

Особенности производства

Поскольку сравнения характеристик мы уже провели, стоит разобраться: а чем же отличаются технологии производства этих материалов? Какой из них производить наиболее рентабельно и экономически обосновано?

Начнем с газобетона.

Изготовление газобетона

Для организации производства, потребуется закупить определенный набор оборудования. Он может быть разным:

  1. Конвейерная линия. Наиболее автоматизированный набор оборудования. Участие человека практически исключается. Цена – достаточно высокая, однако объем производства – большой.

Автоматизированная линия по производству газобетона

  1. Стационарная линия — наиболее бюджетный вариант. Комплектность можно выбрать самостоятельно, однако от нее будет зависеть скорость и суточный объем выпускаемой продукции.

Стационарная линия

  1. Мини линия – эконом вариант. Подойдет для домашнего производства или мелкого предпринимательства. Используется при изготовлении неавтоклавного газобетона. Дополнительно можно сэкономить, путем самостоятельного сооружения некоторых агрегатов, более того, после выпуска нужного количества изделий, оборудование можно продать или сдавать в аренду.

Смеситель мини-линии

Материалы, необходимые для производства:

  • Песок кварцевый;
  • Цемент;
  • Алюминиевая пудра;
  • Вода;
  • Известь;
  • Специализированные добавки.

Состав газобетона

Процесс изготовления в заводских условиях происходит в следующем порядке:

  1. Все необходимые компоненты поступают в дозатор;
  2. Он, в свою очередь, подает их в газобетоносмеситель, где они тщательно перемешиваются;
  3. После этого готовый раствор поступает в форму;
  4. Далее происходит процесс газообразования;
  5. Единая блочная плита проходит кантование и отправляется на резку, которая осуществляется в автоматическом режиме.
  6. Последним этапом является автоклавирование изделий, после которого они поступают на склад готовой продукции.

Производство неавтоклава в домашних условиях, в принципе, мало чем отличается от вышеуказанного процесса. Все происходит в ручном режиме со значительно большими трудозатратами и расходом времени.

Готовая смесь, обычно, разливается в уже готовые формы нужных размеров, после газообразования, излишки смеси срезаются. Твердеют блоки в естественных условиях и набирают техническую прочность в течение 28 дней. Иногда их дополнительно увлажняют.

Производство неавтоклавного газобетона

Поэтапный разбор процесса выпуска пенобетона

Процесс изготовления пенобетона отчасти схож.

Перечень необходимого оборудования выглядит следующим образом:

  • Опять же, это может быть автоматизированная линия конвейерного типа с максимальной производительность;
  • Стационарная, более недорогая линия. Требует наличия определенного большего числа работников. Объем выпускаемой продукции также будет меньшим.
  • Мини-линия для мелкого и домашнего изготовления.

Набор оборудования для домашнего производства

Пенобетон может производиться с использованием нескольких технологий:

  • Классический метод;
  • Баротехнология;
  • Способ сухой минерализации.

Газобетон или пенобетон, что лучше для строительства?

Пенобетон (слева) и газобетон

Однозначно выбрать газобетон или пенобетон, что лучше купить для строительства, невозможно. Наиболее правильным решением будет разобраться, на каком этапе, какой из этих материалов рациональнее применить.

Сравнение характеристик пенобетона и газобетона

Эксплуатационные качества и особенности производства этих видов ячеистых бетонов, были подробно рассмотрены в первой части сравнения. Для удобства пользования текстом, кратко приведены основные характеристики. Видео в этой статье даст дополнительную информацию.

Содержание статьи

Общие преимущества и недостатки

Компоненты всех типов рассматриваемых веществ — портландцемент высокой прочности (от М400), вода, песок и пенообразующие добавки. Для специфических целей, или по заказу, добавляются модификаторы и армирующее фиброволокно.

Преимущества

В виду схожести качеств материалов, выбор, что лучше — газобетон или пенобетон может быть сложным вопросом:

  • Ячеистые бетоны, ввиду своей низкой плотности, имеют высокие шумо- и теплоизоляционные показатели, малую массу. Позволяют уменьшить толщину стен и нагрузку на фундамент.

На фото хорошо видна небольшая толщина стены

  • В случае применения в жидком виде для монолитных конструкций, могут быть изготовлены непосредственно на стройплощадке.
  • Блоки, производимые из этих веществ, недороги, легко перемещаются по объекту и обрабатываются.

Ячеистые бетоны легко обрабатываются ручным инструментом

  • Большие размеры блоков облегчают и ускоряют кладочные работы.

Эти достоинства позволяют существенно сократить бюджет строительства.

Газосиликатные блоки или пенобетонные блоки — что лучше

Недостатки

Минусы материалов и являются основным критерием для принятия решения, что лучше — пено или газобетон применить в конкретном случае:

  • Отсутствие в составе крупных твердых фракций типа щебня или гравия, обуславливает невысокую прочность.

В легком бетоне нет камней

  • Достижение большей прочности путем увеличения содержания цемента, повышает плотность. Соответственно снижаются тепло- и шумоизоляционные параметры, растет вес вещества.
  • Пористая структура ячеистых бетонов склонна впитывать влагу.
  • Без армирования, которое не всегда возможно, имеют низкую прочность на изгиб.

Блок трескается в местах перегиба

Совет! Падавший или ударенный блок, может иметь микротрещины. Изделия с отбитыми краями лучше не покупать. В случаях применения жидких бетонов, приготовляемых на стройплощадке, желательно проконтролировать марку цемента и степень чистоты песка. Смешивающее оборудование имеет достаточно мощные двигатели, которые смогут размешать комки глины и грунта. Подобные вкрапления существенно отразятся на качестве конечной смеси.

Индивидуальные особенности и сферы применения

Различия в способах изготовления, увеличивают преимущества конкретного вида материала в одном аспекте, но прямо пропорционально растут недостатки с другой стороны. Эта закономерность делает выбор: пенобетон или газосиликат — что лучше для конкретных целей и условий, таким сложным решением.

Газобетон

Этот вид легкого бетона производится двумя методами — автоклавный и неавтоклавный:

  • Вспенивание происходит в ходе химической реакции. Нежелательно присутствие в смеси дополнительных армирующих веществ.
  • Блоки изготавливаются путем разрезания большого куба на отдельные детали. Такой способ гарантирует точное соблюдение геометрических размеров. Форма блоков
    может быть только прямоугольной с ровными поверхностями.

Точные геометрические размеры газоблоков

  • Структура пор открытая, что обуславливает большую влагопоглощаемость по сравнению с пенобетоном. Этот недостаток увеличивается в процессе резки заготовки, так как открывается еще большее количество пустот.

Такие кубы разрезают на блоки

  • Блоки не могут при производстве быть скомбинированы с другими материалами.

Требует особо тщательной гидроизоляции или использования в сухой среде. Блоки обеспечивают ровную поверхность, позволяют сэкономить на штукатурке.

Неавтоклавный

Наиболее дешевый вид ячеистых бетонов. Анализируя, что лучше: пенобетонные, или газобетонные блоки неавтоклавного типа, последние нужно рассматривать только от серьезных производителей.

  • Выпускается в виде блоков, или приготавливается своими руками для монолита на объекте.
  • Не может иметь высокой прочности.

Автоклавный и неавтоклавный газобетоны

  • Самый простой из всех ячеистых бетонов, способ производства, влечет за собой большое количество некачественного материла.

Рационально использование жидкого газобетона для монолитных конструкций. Без нагрузки, находящихся в сухой, отапливаемой зоне.

Совет! Не стоит применять неавтоклавный газобетон для стяжки или заливки полов. В виду невысокой устойчивости вещества к механическим воздействиям, покрытие быстро потрескается и придет в негодность.

Автоклавный

Производится только на крупных предприятиях. Подвергается воздействию высоких давления и температуры. Такой метод позволяет достичь наибольшей, среди легких бетонов, прочности на сжатие, но влечет за собой полное отсутствие прочности на изгиб.

Сравнение параметров пенобетона и автоклавного газобетона

Автоклавное производство

Выбирая, что лучше — пенобетонные или газосиликатные блоки для межкомнатных перегородок без нагрузки, целесообразнее предпочесть автоклавный газоблок.

  • Хорошая геометрия блоков обеспечит минимальную толщину штукатурного слоя.
  • Пористая структура станет отличной основой, за которую «схватиться» раствор.

На ровных стенах слой штукатурки минимальный

Совет! Возводя внутреннюю стену, которая не будет несущей, не нужно вводить блоки в основную кладку.

Установка армирующего уголка

  • Места примыкания к несущему каркасу лучше армировать стальными нержавеющими уголками.
  • Одна сторона уголка крепится к основной стене анкерами, вторая вводится в горизонтальный шов перегородки.
  • Возводимая стена на 10 мм не доводится до плоскости несущей стены и потолка.
  • Просветы заполняются монтажной пеной.

Такая схема надежно предохраняет хрупкий ячеистый бетон от воздействия массы здания. Эта инструкция применима ко всем видам легких бетонов.

Очень общий ответ на вопрос: «что лучше для строительства — пеноблок или газобетон?», выглядит так. Внутренние перегородки предпочтительнее строить из газобетона.

Пенобетон

Вспенивание этого вещества происходит в результате механического перемешивания теста с пенообразователем. Производится в виде блоков или жидкой смеси на объекте.

  • Пустоты окружены раствором, что значительно снижает уровень поглощения влаги.
  • Армирующее фиброволокно может быть добавлено в любых количествах. Таким образом, значительно повышается прочность на изгиб.

Изменение прочности на изгиб по мере добавления фиброволокна

  • Допускает присутствие в форме любого другого вещества. Возможно изготовление композитных изделий или окрашивание теста пигментом.
  • Блоки производят в отдельных формах. Разрезание не применяется, но геометрические показатели значительно хуже, чем у газобетона. Такой недостаток повышает расход кладочного раствора и штукатурки в сравнении с газобетоном.

Производство пенобетонных блоков

  • Выбирая: газобетон или пеноблок, что лучше купить, у качественного фибропеноблока цена будет выше.
  • В соединении с лицевым защитным и декоративным элементом, фибропеноблок будет иметь самую высокую стоимость, но избавит от фасадных работ.

Варианты облицовки пеноблоков

  • Процесс производства такой же несложный, как и у неавтоклавного газобетона. Так же много некачественных изделий.

В целом, пенобетон позволяет более широкое применение, но улучшение качества влечет за и собой увеличение цены.

Жидкий пенобетон

Сравнивая, пенобетон или газосиликат — что лучше использовать для заливки опалубки внешней несущей стены или наливных полов, правильнее выбрать пенобетон.

Заполнение опалубки пенобетоном

  • Низкая, по сравнению с газобетоном, способность впитывать влагу, надежнее защитит сооружение от осадков.

Важно! Влагостойкость пенобетона не настолько высока, чтобы пренебречь гидроизоляцией. Не следует экономить на этом этапе работ.

  • Возможность армирования фиброволокном исключает риск растрескивания стен.
  • Пенобетон заливается в опалубку в уже вспененном виде, что позволяет точно рассчитать нужный объем. Газобетон расширяется на месте. Значит, потребуется добавить недостающее количество, или убрать излишки.

Видно, что объем опалубки полностью заполнен, а излишки не вытекали

  • Цена пенобетона будет выше, чем в случае с неавтоклавным газобетоном, но значительно снизится риск ошибки.

Совет! Заливать пенобетоном системы теплых полов не стоит, в этом случае нужны максимальные плотность и теплопроводность стяжки.

Пенобетонные блоки

При отказе от опалубки и монолита для внутренних и наружных несущих стен, выбор: пенобетонные или газобетонные блоки — что лучше купить, следует так же решить в пользу пенобетона.

Пеноблок с такой облицовкой избавляет от фасадных работ

На стену могут быть повешены тяжелые предметы — книжные полки, отопительный котел, водонагреватель, кухонные шкафы с посудой и т. д. В этих случаях, нужно использовать фибропенобетонные блоки. В предполагаемой области крепления, следует установить закладные элементы.

Специфические помещения

Проводя строительные работы в сантехнических или иных подсобных помещениях, выбор: газосиликатные блоки или пенобетонные блоки, что лучше взять, сделать вдвойне сложно. Чаще всего, эта проблема решается комбинированным методом. Нижняя часть стены, около 50 см, изготавливается из кирпича, выше идет пенобетон.

Защитная стяжка на полу из пенобетона

Внимание! В случае заливки полов в ванной комнате или туалете пенобетоном, обязательным является устройство стяжки из цемента с гранитным песком (гран отсевом).

  • Пропорции цемента и гран отсева — 1:2.
  • Толщина слоя — не менее 30 мм.
  • Требуется послойная грунтовка защитного слоя гидроизолирующим раствором.
  • Первый слой — концентрация раствора 30%, далее с шагом через 10% вплоть до чистого вещества.

После нанесения каждого слоя, обязательно полное высыхание поверхности.

Сегодня публикуется обилие материалов в стиле: что лучше пенобетон или газобетон – видео, а так же фото материалы. В том числе и эта статья. Не обладая специальными знаниями, конечно, лучше за расчетом обратиться к специалистам. Но имея общее представление, будет легче направить усилия в наиболее выгодное русло.

видео-инструкция по монтажу своими руками, что теплее, дешевле, крепче, фото

В настоящее время существует огромное количество различных строительных материалов, которые обладают схожими качествами и даже названием. При этом цена на подобную продукцию довольно сильно отличается друг от друга.

Именно поэтому многие строители часто задаются вопросами о том, что крепче, что практичней или что теплее — пеноблок или газоблок?

Внешний вид пеноблока

Сравнительные характеристики

Чтобы ответить на все вопросы об этих популярных строительных материалах необходимо детально рассмотреть их характеристики, свойства и способ изготовления. Именно на основании их можно сделать вывод о том, что больше подходит для конкретного вида работ газоблоки или пеноблоки.

Профессиональное фото газоблока, на котором можно рассмотреть его пористую структуру, выходящую даже на поверхность изделия

Статьи по теме:

Изготовление

Прежде всего, необходимо отметить, что производство этих материалов значительно отличается друг от друга. Пеноблоки делают из цементного раствора с добавлением в него вспененных веществ, а газобетон получает свою структуру благодаря определенным химическим реакциям. Именно поэтому пузырьки в первом имеют разную форму и располагаются внутри материала, а во втором они могут выступать наружу.

Таким образом, рассматривая, что больше подвергается воздействию влаги пеноблок или газобетон, можно понять, что открытость пор отрицательно сказывается на изолирующих свойствах. При этом материал на вспененной основе не только не пропускает влагу, но даже и не тонет в воде.

Совет!
В последнее время появилось много антирекламы на эти изделия, поэтому стоит доверять только объективным выводам, сделанным на основании фактов.

Изделия из газобетона могут иметь различную форму или плотность

Стоимость

Рассматривая, что дешевле газоблок или пеноблок необходимо отметить массу факторов связанных с качеством.

  • Дело в том, что для производства материала с помощью специфических химических реакций требуется довольно дорогостоящее оборудование со сложным техническим процессом. Его цена порой превышает несколько сот тысяч долларов. Отсюда и появляется высокая стоимость газобетона.
  • В тот же момент для производства пеноблока (и шлакоблока) оборудование можно приобрести за несколько десятков тысяч долларов. При этом даже при использовании дорогих и натуральных вспенивателей стоимость этого материала значительно ниже.

Внешний вид пеноблока представленного в разрезе, что позволяет наблюдать его воздушные пузыри различной формы

  • Однако необходимо отметить, что пеноблоки и газосиликатные блоки благодаря своей технологии производства отличаются друг от друга прочностью. При одинаковой плотности материалы из газобетона в три раза прочнее и способны выдержать большие нагрузки.

Совет!
В данном случае при выборе не стоит руководствоваться ценовой политикой производителей, а подбирать материалы в соответствии с условиями эксплуатации и их свойствами.
В противном случае можно получить проблемы при монтаже и дальнейшем использовании конструкции.

Благодаря высокой прочности газобетонных изделий, этот материал можно использовать для строительства зданий в несколько этажей, не переживая за их устойчивость

Утепление

Разобравшись с тем, что крепче газоблок или пеноблок необходимо определиться с тем, какой из этих материалов имеет меньшую теплопроводимость.

  • В связи с тем, что пенообразующее вещество создает неравномерные газовые пузыри в материале, пеноблок нельзя назвать защищенным от холода. Хотя его характеристики значительно лучше, чем у кирпича.

Вариант утепления пеноблока

  • Газобетон за счет своей однородной структуры распределяет тепло равномерно, но и благодаря ее проникающей способности он практически не защищает от холода. При этом инструкция по монтажу не рекомендует использовать для утепления этого материала пенополистирол. Иначе могут возникать ненужные перепады температур, которые могут вызывать появление конденсата.

Совет!
Конструкцию из газобетона лучше всего утеплять минеральными блоками или ватой. Это не нарушает его способность пропускать воздух.
В результате создается эффект “дышащих стен”, что так ценят некоторые сторонники экологически чистого жилья.

Утепление части стены изготовленной из материала на основе газобетона

Экологическая составляющая

Создавая проекты бань из пеноблоков или газосиликатных блоков многие задумываются о том, какой из этих материалов экологически чище. При этом стоит отметить, что данный вопрос довольно спорный, поскольку со стороны производителей постоянно идет реклама своего товара и антиреклама конкурентов. В этот же момент мастера, опробовавшие оба изделия своими руками, не могут дать точного ответа, поскольку не могут произвести никаких замеров.

Экологический сертификат на пеноблок

На самом же деле газобетон содержит только цементный раствор и небольшое количество алюминия, что делает его экологически чистым. Пеноблок же делают из двух видов вспенивающего компонента. Один из них натуральный, а второй синтетический.

Именно поэтому, отвечая на вопрос что выбрать газоблок или пеноблок, руководствуясь экологической составляющей, стоит обращать внимание на состав изделий. Дело в том, что некоторые производители в оба эти материала добавляют либо силикат, либо синтетические присадки. Поэтому стоит просить у продавца сертификат качества на товар.

Совет!
Оба этих материала можно считать одинаково экологически безопасными, если их производители не нарушают технологию изготовления и придерживаются всех норм.

Экологический сертификат на газобетонные изделия

Вывод

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме. Также на основании изложенного материала можно сделать вывод о том, что оба эти материалы облают своими достоинствами и недостатками. Одно изделие лучше использовать там, где необходимо создавать прочные и надежные конструкции, а другое там, где можно сэкономить или получить стену с неплохой защитой от холода и влаги.

При этом стоит отметить, что, как бы не нахваливали пеноблок или газосиликат, кирпич все же остается одним из самых популярных видов строительного материала, и не думая сдавать свои позиции.

Газобетон или пенобетон? Что лучше?

Часто, используя ячеистый бетон в строительстве, задаешься вопросом: пенобетон или пенобетон? Что лучше?

Газобетон и пенобетон относятся к категории ячеистых бетонов, свойства каждого из них соответствуют ГОСТ 25485-89, а их существенная разница заключается в технологии изготовления. При производстве газобетона пористая структура бетона формируется с помощью пузырьков газа, являющихся результатом химической реакции между цементом и алюминиевым порошком, содержащимся в газообразующем агенте.Пористая структура материала сохраняется при застывании газобетона. Когда прочность набирается, получается легкий и прочный материал, который неплохо сохраняет тепло.


При производстве пенобетона пористая структура формируется с помощью пузырьков воздуха, равномерно распределенных по цементной смеси. Наличие пузырьков воздуха в пенобетоне обеспечивается подачей пены в цементную смесь или добавлением пенообразователя в цементную смесь при перемешивании.Когда материал затвердевает, пористая структура сохраняется. Пенобетон по сравнению с газобетоном имеет структуру с закрытыми ячейками, что обеспечивает меньшее влагопоглощение.

Однако стены из пенопласта или газобетона обычно не оставляют открытыми, а защищают от воздействия окружающей среды с помощью штукатурки, сайдинга, отделочной плитки и т. Д. На строительной площадке не только теплоизоляционные свойства, но и прочность на разрыв при сжатии. имеет значение. Пенообразователи (особенно синтетические), которые используются для изготовления пенобетона, отрицательно влияют на прочность цементного кирпича.Для изготовления несущей стены следует использовать кирпич не ниже класса В2 на разрыв при сжатии.

Для обеспечения такой прочности пенобетона плотность материала должна быть не менее 700-800 кг на куб. м. Такого же класса прочности (В2) у газобетона можно достичь при плотности 500-600 кг на куб. м. Так что газобетон можно считать более прочным материалом. По этой же причине пенобетон в производстве дороже, чем газобетон.Для сравнения: расход цемента на изготовление 1 куб. м пенобетона плотностью 800 кг на куб. м составляет в среднем 380-400 кг, при изготовлении 1 куб. м газобетона плотностью 600 кг на куб. м потребуется всего 280-300 кг цемента. Также стоит отметить, что стена из газобетона плотностью 600 кг на куб. м может быть более тонким, обладающим такими же прочностными и теплотехническими свойствами.

В любом случае, материал будет выбирать покупатель.Перед покупкой необходимо убедиться, что выбранный материал соответствует требованиям ГОСТ, и изучить особенности использования материала и его дальнейшей эксплуатации.

Ячеистые легкие бетонные материалы, применение и преимущества

Ячеистый легкий бетон (CLC), также известный как пенобетон, является одним из наиболее значимых типов бетона, используемых в строительных целях, благодаря его различным преимуществам и использованию по сравнению с традиционным производством бетона.

Пенобетон производится путем смешивания портландцемента, песка, летучей золы, воды и предварительно сформированной пены в различных пропорциях.Ячеистый легкий бетон можно производить на стройплощадках с использованием машин и форм, разработанных для нормального бетона в амбивалентных условиях

Одной из важных характеристик пенобетона специальной формулы является его самоуплотняющееся свойство, при котором не требуется уплотнение, и он постоянно вытекает из выпускного отверстия насоса, чтобы заполнить форму. Благодаря этому свойству его можно перекачивать на большую высоту и расстояния

Составные части ячеистого легкого бетона

Важными составляющими ячеистого легкого бетона являются:

  • пена,
  • Летучая зола и
  • Цемент

Пена: Генератор пены используется для получения стабильной пены с использованием подходящего агента.Содержание воздуха поддерживается на уровне от 40 до 80 процентов от общего объема. Размер пузырьков варьируется от 0,1 до 1,5 мм в диаметре. Основным сырьем для вспенивания является Генфил и его органическое вещество.

Зола-унос: Обычно она считается промышленными отходами, поэтому утилизировать ее нелегко. Поскольку летучая зола является одним из ключевых ингредиентов ячеистого легкого бетона, она решает проблему утилизации и в то же время очень экономична. По этой же причине пенобетон считается экологически чистым.

Цемент: Ячеистый легкий бетон представляет собой однородную комбинацию портландцемента, цемент-кремнезем, цемент-пуццолан, известково-пуццолан; известково-кремнеземные пасты с идентичной структурой ячеек, полученные с использованием газообразующих химических пенообразователей в отмеренных количествах.

Производство ячеистого легкого бетона

1. Партии ячеистого легкого бетона производятся путем комбинирования основных элементов в обычном бетоносмесителе.Сила и сухая плотность ингредиентов различаются в зависимости от их состава и содержания воздушных карманов.

2. Сплошной ячеистый легкий бетон получают путем смешивания легкого строительного раствора и предварительно сформованной пены под давлением в специальном статическом смесителе.

Плотность ячеистого легкого бетона

Переменная плотность описывается в кг на м³. Плотность обычного бетона обычно составляет 2400 кг / м³, тогда как плотность пенобетона колеблется от 400 кг / м3 до 1800 кг / м3

Плотность ячеистого легкого бетона можно эффективно определить, вводя пену, образованную с помощью пеногенератора.Использование CLC на основе летучей золы снижает плотность, но абсолютно не влияет на общую прочность конструкций. Большой объем достигается даже при небольшом количестве бетона.

Диапазоны плотности и их значение

Пенобетон выпускается в различных ассортиментах для разных целей:

1. Низкие плотности (400–600 кг / м3): CLC в этом диапазоне плотности идеальны для тепло- и звукоизоляции. Они действуют как защита от пожаров, термитов и поглотителей влаги.Они также оказались лучшей заменой, чем стекловата, древесная вата и термокол.

2. Средняя плотность (800-1000 кг / м3): Эта плотность пенобетона достигается при производстве сборных блоков для ненесущей кирпичной кладки. Размер блоков может варьироваться в зависимости от требований к конструкции и конструкции.

3. Высокая плотность (от 1200 кг / м3 до 1800 кг / м3). Это конструкционный материал, используемый для:

  • Строительство несущих стен и перекрытий малоэтажных сооружений.
  • Устройство перегородок
  • Производство сборных блоков для несущей кирпичной кладки.

Преимущества ячеистого легкого бетона

Ячеистый легкий бетон имеет несколько преимуществ, связанных с их применением:

  1. Облегченный
  2. Огнестойкий
  3. Теплоизоляция
  4. Звукопоглощение и звукоизоляция
  5. Экологичность
  6. Экономичный
  7. Устойчив к термитам и устойчив к замораживанию.

1. Легкий вес: Ячеистый легкий бетон имеет низкий вес и, таким образом, положительно влияет на управление весом строительных материалов и работы по креплению. С другой стороны, обычный бетон очень плотный, и с ним трудно работать, особенно после того, как он затвердеет.

2. Огнестойкость: В CLC воздушные карманы в его структуре обеспечивают высокую устойчивость к возгоранию. Независимо от диапазона плотности стены ХЖК негорючие и могут выдерживать прорыв огня в течение нескольких часов.

3. Теплоизоляция: Пенобетон с пониженной плотностью действует как идеальный теплоизолятор. Хотя при такой плотности он абсолютно не имеет конструктивной надежности с точки зрения прочности.

4. Звукопоглощение и звукоизоляция: Низкая плотность увеличивает звукоизоляцию.

5. Экологичность: Ячеистый легкий бетон на основе летучей золы подходит для окружающей среды, поскольку летучая зола является одним из побочных продуктов промышленных отходов.

6. Рентабельность: Помимо эффективного использования промышленных отходов, добавление летучей золы также экономит значительные средства на цементные изделия. Следовательно, это существенно снижает стоимость строительства.

7. Ячеистый легкий бетон также устойчив к термитам и устойчив к замораживанию .

Применение ячеистого легкого бетона

  • Ячеистый легкий бетон используется в качестве теплоизоляции в виде кирпичей и блоков над плоскими крышами или ненесущими стенами.
  • Насыпное заполнение с применением относительно малопрочного материала для старых канализационных труб, колодцев, неиспользуемых подвалов и подвалов, резервуаров для хранения, туннелей и метро.
  • Производство утепленных световых стеновых панелей.
  • Поддержание акустического баланса бетона.
  • Производство световых плит на цементной и гипсовой основе.
  • Производство специальной легкой термостойкой керамической плитки.
  • Для дренажа почвенных вод.
  • Применение в мосту для предотвращения замерзания.
  • Применяется для заполнения туннелей, шахт и производства легкого бетона.
  • Производство перлитовой штукатурки и перлитного легкого бетона.

Разница между легким бетоном и газобетоном:

Пенобетон часто путают с газобетоном или газобетоном. В ячеистом бетоне пузырьки образуются химически из-за реакции алюминиевого порошка с гидроксидом кальция и другими щелочными соединениями.

Газобетон получают путем смешивания с бетоном воздухововлекающего агента. Пенобетон, напротив, производится по совершенно другой технологии.

Ячеистый легкий бетон Благодаря своим особым и универсальным свойствам и применению, он широко производится и используется в строительных проектах по всему миру. Это имеет особое значение в свете растущего осознания проблемы контроля загрязнения воздуха, воды и шума.

Наряду с простотой в обращении и экономичностью, его огнестойкость делает его одним из самых популярных строительных материалов строителями и архитекторами по всему миру.

Прочность легкого бетона на сжатие

1. Введение

Бетон представляет собой смесь заполнителей, воды, цемента и различных добавок. Термин «легкий» может быть добавлен к различным типам бетона, которые являются общими в одной спецификации, и это «более низкая плотность», чем бетон с нормальной массой (NWC).Это снижение плотности достигается различными методами, такими как использование легкого заполнителя (LWA) в бетоне, пенобетоне (FC) и автоклавном газобетоне (AAC), или любыми другими методами, которые уменьшают конечный удельный вес продукта и, следовательно, достигнутый вес меньше, чем у смесей NWC. В то время как NWC весит от 2240 до 2450 кг / м 3 , легкий бетон весит ∼300–2000 кг / м 3 , но практический диапазон плотности для легкого бетона составляет 500–1850 кг / м 3 .Прежде чем говорить об истории LWC, мы предпочитаем немного подробнее рассказать о различных типах LWC и их механических свойствах.

1.1 Бетон с легким заполнителем (LWAC)

В производстве LWAC можно использовать множество легких заполнителей, таких как природные материалы, такие как вулканическая пемза, и термически обработанное природное сырье, такое как керамзит, глина. , сланец и т. д. LECA является примером керамзита, а Poraver — примером керамзита.Существуют также другие типы агрегатов, состоящие из побочных промышленных продуктов, таких как летучая зола, например Lytag. Окончательные свойства LWC будут зависеть от типа и механических свойств LWA, используемого в бетонной смеси.

1,2 Пенобетон (FC)

При введении в бетон значительного количества увлеченного воздуха (от 20% до 50%) получается пенобетон, который является поддающимся обработке, низкой плотности, перекачиваемым, самовыравнивающимся и самовыравнивающимся. уплотнение LWC. Пенобетон больше используется в качестве неструктурного бетона для заполнения пустот в инфраструктуре, хорошей теплоизоляции и заполнителя пространства в зданиях с меньшим увеличением статической нагрузки.

1.3 Автоклавный газобетон (AAC)

AAC, также называемый автоклавным газобетоном, в который добавлен пенообразователь, был впервые произведен в 1923 году в Швеции и является одним из старейших типов LWC. Строительные системы AAC были тогда популярны во всем мире из-за простоты использования.

1.4 Конструкционный и неструктурный легкий бетон

По данным Американского института бетона (ACI), легкие бетонные смеси (LWAC) могут использоваться для строительных работ.Чтобы считаться конструкционным легким бетоном (SLWC), минимальная 28-дневная прочность на сжатие и максимальная плотность составляют 17 МПа и 1840 кг / м 3 , соответственно. Практический диапазон плотности SLWC составляет от 1400 до 1840 кг / м 3 . LWC, изготовленный из материала с более низкой плотностью и более высокими воздушными пустотами в цементном тесте, считается неструктурным легким бетоном (NSLWC) и, скорее всего, будет использоваться для его теплоизоляции и более низких характеристик веса. LWC с прочностью на сжатие менее 17 МПа также считается NSLWC.Использование LWAC дает несколько преимуществ, таких как улучшенные термические характеристики, лучшая огнестойкость и снижение статической нагрузки, что приводит к снижению затрат на рабочую силу, транспортировку, опалубку и т. Д., Особенно в промышленности сборного железобетона. С уменьшением плотности бетона свойства бетона кардинально меняются. Для двух образцов бетона с одинаковой прочностью на сжатие, но один изготовлен из LWC, а другой — из NWC, прочность на растяжение, предельные деформации и сопротивление сдвигу у LWC ниже, чем у NWC, а величина ползучести и усадки равна выше для LWC.LWC также менее жесткие, чем эквивалентные NWC. Однако есть преимущества в использовании LWC, такие как снижение статической нагрузки, что приводит к небольшому уменьшению глубины балки или плиты. Также наблюдается, что модуль упругости LWC ниже, чем эквивалентная прочность NWC, но при рассмотрении прогиба плиты или балки этому противодействует снижение статической нагрузки.

В данной главе после обсуждения легкого бетона и его свойств мы изучим прочность на сжатие LWC и методы оценки и прогнозирования прочности LWC на ​​сжатие.Далее будет проведено и представлено тематическое исследование LWC, сделанного из LWA, для лучшего понимания свойств LWC. В конце концов, будет сделано заключение главы.

2. Предпосылки создания легкого бетона

Бетон — относительно тяжелый строительный материал; поэтому на протяжении двадцатого века было проведено множество экспериментов по уменьшению его веса без ухудшения других свойств. В течение 1920-х и 1930-х годов было разработано много различных типов легкого бетона, например.г., Durisol, Siporex, Argex и Ytong. Вероятно, самым известным и первым типом автоклавного газобетона был Ytong. Его изобрел шведский архитектор Йохан Аксель Эрикссон, доцент Королевского технологического института в Стокгольме. В начале 1920-х годов Эрикссон экспериментировал с различными образцами газобетона и поместил смеси в автоклав, чтобы ускорить процесс отверждения. В ноябре 1929 года началось промышленное производство блоков Ytong. В названии сочетаются буква Yxhult, города, где располагалась первая шведская фабрика, и окончание betong, шведское слово «бетон».Этот материал был очень популярен в Швеции с 1935 года, а настоящий прорыв произошел сразу после Второй мировой войны, когда он стал одним из важнейших строительных материалов в стране. Кроме того, производственный процесс был экспортирован в другие страны, такие как Норвегия, Германия, Великобритания, Испания, Польша, Израиль, Канада, Бельгия и даже Япония. Автоклавный газобетон Siporex был разработан в Швеции в 1935 году. LWAC, Argex, был впервые произведен в Дании в 1939 году под международным брендом Leca.Начиная с годового производства в Копенгагене 20 000 м 3 3 , общее производство по всей Европе увеличилось к 1972 г. почти до 6 миллионов м 3 в год (заимствовано из послевоенных строительных материалов «postwarbuildingmaterials.be»).

Более поздний тип LWC, который называется LWAC, является одним из самых популярных среди них и с того времени до сегодняшнего дня является предметом многих исследовательских работ по всему миру. Даже сегодня существует множество продолжающихся обширных исследовательских программ по SLWC и NSLWC, сделанным из LWA.В данной главе мы сосредоточимся на LWAC, а в качестве примера мы обсудим часть продолжающегося исследования автора по LWAC [1]. Разделенные по категориям примеры недавно проведенных исследований обсуждаются ниже:

2.1 LWC, включая переработанный легкий заполнитель

В 2013 году было проведено исследование по производству бетона, содержащего переработанные заполнители, полученные из дробленого конструкционного и неструктурного легкого бетона [2]. Были исследованы механические свойства этого бетона.Бетонные композиции, изготовленные из переработанных заполнителей легкого бетона (RLCA), были измерены на их прочность на сжатие, модуль упругости, предел прочности на разрыв и сопротивление истиранию. Обсуждалось влияние свойств заполнителей на свойства бетона, включая плотность бетона, прочность на сжатие, конструктивную эффективность, прочность на разрыв при расщеплении, модуль упругости и сопротивление истиранию. Это исследование доказало, что из дробленого, конструкционного и неструктурного LWC можно производить конструкционный вторичный легкий бетон с плотностью ниже 2000 кг / м 3 .Улучшение механических свойств можно увидеть, когда LWA заменен на RLCA. В исследовании сделан вывод о том, что переработанный легкий заполнитель является потенциальной альтернативой обычным LWC.

2.2 LWC, включая керамзит

В 2015 году другие исследователи изучали свойства LWC, состоящего из огарки и легкого керамзита (LECA) [3]. При замене крупного заполнителя смешанными легкими заполнителями, такими как шлак и LECA, наблюдалось снижение веса и, соответственно, снижение прочности на сжатие, но они смогли использовать шлак и LECA в качестве замены обычного грубого заполнителя, чтобы снизить стоимость. , в то время как прочность на сжатие была близка к прочности NWC.Средняя прочность на сжатие для образцов, которые включали вышеупомянутый LWA, составляла 39,2 Н / мм 2 , в то время как средняя прочность на сжатие для NWC составляла 43,4 Н / мм 2 . Плотность LWC варьировалась от 1800 до 1950 кг / мм 3 , а плотность NWC составляла 2637 кг / м 3 . В ходе исследования были проанализированы осадка свежей бетонной смеси, а также средняя прочность на сжатие и растяжение затвердевшего бетона.

2.3 LWC, включая заполнители пеностекла

Аналогичные исследования, представленные на отходах, показали, что отходы могут быть повторно использованы в качестве строительных материалов в 2016 году [4].Пеностекло и ударопрочный полистирол (HIPS) — это материалы, которые они собирают при переработке отходов. Пеностекло получают из стеклянной котлеты, а полистирол получают из каучука, модифицированного бутадиеном. Они исследовали прочность на сжатие и изгиб, водопоглощение и насыпную плотность предлагаемых бетонных смесей. На LWC с заполнителями из пеностекла влияет количество заполнителя. Большие количества заполнителя вызывают снижение прочности на сжатие и изгиб, а также увеличение абсорбции.Добавление HIPS улучшило прочность на сжатие; однако это не оказало существенного влияния на водопоглощение. В 2017 году Курпинская и Ференц изучали физические свойства легких цементных композитов, состоящих из гранулированного заполнителя из золы (GAA) и гранулированного заполнителя из вспененного стекла (GEGA) [5]. Это исследование продемонстрировало значительное влияние типа и размера зерна на физические свойства легкого бетона. После расчета и измерения механических свойств 15 различных смесей они использовали программу моделирования методом конечных элементов для изучения возможности применения этого типа LWC в конструктивных элементах, наполнителях и изоляционных материалах.

2.4 LWC, включая заполнители из вспененного стекла

В 2017 г. были оценены свойства материалов и влияние измельченных и вспененных заполнителей из стеклянных отходов на свойства LWC [6]. В этом исследовании для определения характеристик материалов используется подход на основе изображений. Измерение пор и структуры пор для каждого типа материала оценивали с помощью микроскопа, 3D и рентгеновской микрокомпьютерной томографии. Измерена теплопроводность материала. Результаты показали, что измельченные и вспененные стекломассы могут использоваться в качестве альтернативы легким заполнителям.LWC с плотностью менее 2000 кг / м 3 , включая измельченный заполнитель отходов, показали прочность на сжатие более 38 МПа. Это рассматривалось как эффективный легкий бетон, и он удовлетворял желаемым механическим свойствам.

2,5 LWC, включая керамзит и керамзит

Экспериментальное исследование прочности на сжатие и долговечности LWC с мелкодисперсным пеностеклом (FEG) и заполнителями керамзита (ECA) с использованием различных микронаполнителей, включая молотый кварцевый песок и кремнезем дыма проводилась в 2018 г. [7].Согласно их исследованиям, ECA является одним из самых популярных агрегатов для SLWC, и использование этого агрегата важно для устойчивого развития в строительной отрасли. Исследованы зависимости между прочностью на сжатие и плотностью бетонных смесей с различными пропорциями LWA. Также было проанализировано влияние тонкого LWA на плотность и прочность на сжатие LWAC. Они могут достигать предела прочности на сжатие 39,5–101 МПа для смесей, содержащих ЭГА, и 43,8–109 МПа для смесей, содержащих ЭХА.Плотность смесей, содержащих ЭГА и ЭКА, составляет 1458–2278 и 1588–2302 кг / м 3 соответственно. Различные соотношения прочности на сжатие и плотности были получены для LWC, содержащего EGA, и LWC, содержащего ECA, даже несмотря на то, что композиции имели одинаковое количество цемента, соотношение воды и цемента, микронаполнителя и общий объем LWA. Понимание основных механических свойств (плотности и прочности на сжатие) бетона, содержащего LWA, такого как ECA и EGA, было основной целью данного исследования, был сделан вывод, что применение пеностекла (EGA) в бетоне все еще находится на начальной стадии. .

Как и в настоящей книге, прочность бетона на сжатие является основным предметом обсуждения; Позже в этой главе мы обсудим тематическое исследование прочности на сжатие конкретного типа LWC, содержащего EGA, с применением метода неразрушающего контроля в дополнение к традиционному испытанию на сжатие. Поэтому в следующем разделе мы кратко поговорим об использовании неразрушающего контроля при оценке прочности на сжатие и свойств бетона.

3. Методы неразрушающего контроля

Методы неразрушающего контроля (NDT) широко используются при исследовании механических свойств и целостности бетонных конструкций.Как видно из таблицы 1, предоставленной AASHTO [8], следующие методы используются для обнаружения дефектов в бетонных конструкциях для использования в полевых условиях. В настоящем исследовании для оценки свойств LWC используется метод скорости ультразвукового импульса (UPV). Ультразвуковые методы измеряют скорость импульса, генерируемого пьезоэлектрическим преобразователем в бетоне, и это измерение позволяет оценить механические свойства бетона. Основываясь на исследованиях и корреляциях, скорость импульса связывает такие параметры, как прочность на сжатие или коррозия [1].Как видно из таблицы 1, UPV обнаруживает коррозию арматуры; однако в данном отчете он не рассматривается.

3.1 Скорость ультразвукового импульса (UPV)

AASHTO утверждает, что точное измерение прочности бетона зависит от нескольких факторов и лучше всего определяется экспериментально [8]. В настоящей работе в дополнение к обычным испытаниям на сжатие, UPV используется для исследования свойств бетона. Обычно тесты UPV используются для определения материала и целостности тестируемого образца бетона.Этот метод улучшает контроль качества и обнаружение дефектов. В полевых условиях UPV проверяет однородность бетона, обнаруживает внутренние дефекты и определяет глубину дефектов, оценивает модули деформации и прочность на сжатие, а также отслеживает характерные изменения в бетоне во времени [9]. По наблюдениям, на УПВ влияют определенные факторы. Теория упругости для однородных и изотропных материалов утверждает, что скорость импульса волн сжатия (P-волн) косвенно пропорциональна квадратному корню из динамического модуля упругости Ed и обратно пропорциональна квадратному корню из его плотности, ρ [10].Тип заполнителя, используемый в смеси, оказывает значительное влияние на модуль упругости; поэтому для нашего текущего LWA ожидается значительное изменение скорости импульса. Чтобы различать результаты, необходимо аналитически определить корреляции. В качестве примера выражение для модуля упругости бетона и его отношения между прочностью на сжатие (fc), плотностью после высушивания и самой Ec предлагается в EN 1992-1-1, Еврокод 2 [11]. Эта взаимосвязь предполагает, что UPV и fc не уникальны и зависят от таких факторов, как тип и размер заполнителя, физические свойства цементного теста, условия отверждения, состав смеси, возраст бетона, пустоты / трещины и влажность [12].Факторы, влияющие на метод UPV, представлены в таблице 2 [13]. Составляющие бетона, его влажность, возраст и пустоты / трещины значительно влияют на UPV. Предыдущие работы показали, что соотношение между прочностью на сжатие в бетоне и скоростью ультразвуковых импульсов необходимо определять для каждой конкретной бетонной смеси [13, 14]. Обнаружение общей корреляции между fc и UPV будет улучшением для проверки и оценки конструкций, сделанных из LWC.

903 электрический 903 903 903 903 9029 9029

Возможность исследования методик обнаружения дефектов в бетонных конструкциях в полевых условиях [8].

G = хорошо; F = ярмарка; P = плохо; N = не подходит; Gb = под битумным покрытием; Gc = обнаруживает расслоение.

Способность к обнаружению дефектов
Метод основан на Растрескивание Накипь Коррозия Износ и истирание Химическое воздействие 9029
Прочность N N P N P N
Sonic F N Gb N Ultra N G N F N P N
Магнитный N N F N N N G N N N
Ядерная 9031 9 N N F N N N
Термография N Gb Gc N N Gb Gc N N N
Рентгенография F N F N N F
Тип Цемент Цемент Процент
Составляющие бетона Агрегат Размер Среднее влияние
Тип Высокое влияние
Умеренное влияние
Прочие компоненты Содержание летучей золы Среднее влияние
Соотношение вода / цемент Сильное влияние
Степень влажности / влажность Среднее значение Другие Армирование Умеренное влияние
Возраст бетона Умеренное влияние
Пустоты, трещины Сильное влияние

Таблица 2.

Факторы, влияющие на метод УПВ.

Поэтому, основываясь на предыдущих исследованиях, рекомендуется, чтобы для каждого типа LWA, используемого в LWC, исследователи провели экспериментальную программу, чтобы установить совершенно новую взаимосвязь между UPV и прочностью бетона на сжатие, что не является предметом внимания в настоящее время. главу. Следовательно, в настоящей главе мы представили некоторые из самых последних предложенных уравнений, связывающих UPV с прочностью на сжатие LWC, и представили некоторые из имеющихся уравнений, связывающих UPV с прочностью на сжатие LWC и NWC для тех, кто заинтересован в сравнении конфигураций уравнения и начать их исследование для конкретных типов интересующих LWA.

3.2 Использование UPV для определения прочности на сжатие

В течение последних десятилетий многие исследователи представили различные методы оценки прочности на сжатие для бетона LWA по сравнению с UPV. LWA в этих исследованиях состоит из различных типов LWA природного или искусственного происхождения, таких как переработанный легкий заполнитель из легкого бетона (RLCA), легкий керамзитовый заполнитель (LECA), ударопрочный полистирол (HIP), гранулированный зольный заполнитель (GAA), гранулированный заполнитель пеностекла (GEGA), заполнитель пенопласта (FEG), заполнитель керамзита (ECA) и заполнитель пеностекла (EGA).В литературе было изучено несколько факторов, влияющих на соотношение между прочностью на сжатие и UPV. Наиболее важные проанализированные факторы включали тип и содержание цемента, количество воды, тип добавок, начальные условия увлажнения, тип и объем заполнителя, а также частичную замену грубых и мелких заполнителей нормального веса на LWA. В результате было предложено упрощенное выражение для оценки прочности на сжатие различных типов LWAC и его состава. Зависимость УПВ и модуля упругости также исследовалась во многих работах [13].Они представили выражение ниже для широкого диапазона SLWC с пределом прочности на сжатие от 20 до 80 МПа. УПВ и плотность измеряются в метрах в секунду и кг / м 3 . По результатам регрессионного анализа, Kupv может быть константой, равной 54,6, 54,3, 0,86 и т. Д., И представляет собой коэффициент корреляции. Значения UPV и измерения прочности были выполнены на кубических образцах бетона в их исследовании:

fc = UPVKupv ∗ p0.523E1

где fc — прочность бетона на сжатие (МПа), UPV — скорость ультразвукового импульса (м / с) , KUPV — постоянная, представляющая коэффициент корреляции, а ρ — плотность образца в сухом состоянии (кг / м 3 ).В исследовании, представленном в другом месте [9], уравнения для волокон, содержащих LWC, были предложены для оценки прочности бетона на сжатие из соответствующих значений UPV. Уравнения, представленные ниже, представляют собой прочность бетона на сжатие на 7 и 28 дни соответственно:

fc = 1,269exp. 0,841v7daysE2

fc = 0,888exp 0,88v28daysE3

, где f c — прочность на сжатие бетона ( МПа), а v — скорость импульса (м / с). Другие типы уравнений были представлены в 2015 году [10], что сделало грубое агрегированное содержание решающим фактором в представленных отношениях.В разработанных уравнениях fc была представлена ​​для прочности куба на сжатие, измеренной в МПа. Переменная v — это UPV и измеряется в километрах в секунду. Ниже представлены выражения для различного содержания крупного заполнителя (CA):

Для CA (содержание крупного заполнителя) = 1000 кг / м 3

fc = 8,88exp. 0,42vE4

Для CA = 1200 кг / м 3

fc = 0,06exp. 1,6vE5

Для CA = 1300 кг / м 3

fc = 1.03exp.0.87vE6

Для CA = 1400 кг / м 3

fc = 1.39exp.0.78vE7

В таблице 3 показаны некоторые из различных уравнений, разработанных исследователями в последние десятилетия для прогнозирования прочности бетона на сжатие, fc , в терминах УПВ [15].

906ahia
Предлагаемые уравнения Автор, год
1 fc = 1,2 × 10-5 × UPV1.7447 Хедер, 1999
fc = 36.75 × UPV – 129.077 Qasrawri, 2000
3 fc = 21,5 × UPV62 AIJ, 1983
4 fc = 0.6401 × UPV2.5158, 2017
5 fc = 0,0316exp1,3 ∗ UPV Atici, 2011
6 fc = 0,5208 × UVP5 Khan, 2012
7 fc Ким, 2012
8 fc = 0.0136 × УПВ – 21,34 Наджим, 2017
9 fc = 38,05 × УПВ2–316,76 × УПВ + 681,62 Рашид, 2017 г.
10 10 fc = 0,8 Trtniket et al., 2009

Таблица 3.

Предлагаемые уравнения для определения прочности бетона на сжатие с использованием UPV [15].

4. Экспериментальная программа

В этом разделе автором и его аспирантом была разработана и проведена экспериментальная программа для исследования прочности на сжатие LWAC, содержащего определенный тип заполнителя из вспененного стекла (EGA), чтобы лучше продемонстрировать свойства LWAC [1].

4.1 Легкие и нормальные заполнители

4.1.1 NWA

Таблицы 4 и 5 состоят из ситовых анализов для гравия нормального веса и крупного песка, соответственно, которые были измерены в соответствии с ASTM C136-01 [16]. Поглощающая способность, удельный вес и содержание влаги NWA оцениваются в соответствии с ASTM C 127-01 [17] и ASTM C 566 [18]. В таблице 6 приведены такие совокупные свойства, как удельный вес, абсорбционная способность, содержание влаги и модуль крупности (FM).На рисунках 1 и 2 показаны отдельные агрегаты. Максимальный размер заполнителя нормального веса составлял 9,53 мм (3/8 дюйма).

более грубая

18 мм047

9019 9019 Сумма

27
Ситовый анализ Размер сита (SS): 2,27 кг
Размер сита Остаточная масса (кг) % остаточная %
19 мм 0 0 0 0
13 мм 0 0 0 0
2,073 2,073 97,93
№ 4 1,6 70,49 72,56 27,4
№ 8 0,5 21615 0,5
№ 10 0,021 0,92 95,1 4,9
проходной 0,112 4,9023 99,99 0,001

Таблица 4.

Ситовой анализ гравийной смеси нормального веса.

45 9018 306 9019 9019 9019 9018 9019 9019 40 Таблица.

Ситовый анализ для крупного песка нормального веса.

Ситовой анализ Размер образца (SS): 1000 г
Номер сита Остаточная масса (г) % остаточная % мельче
8 5 0,5 99,5
10 4915,5 94,55
16 283 33,75 66,25
20 286,5 62,4 37,6 11 99,95 0,05
противень 0,5 100 0
Сумма SS 1000
9029%
Свойство Заполнители нормальной массы Легкие заполнители
Гравийная смесь (GM) Крупнозернистый песок (CS) 90,57–0,25 Poraver (1–2 мм) Poraver (2–4 мм)
Удельный вес
(т / м 3 )
2.4 2,75 0,55 0,36 0,32
Впитывающая способность (%) 2,3 1,87 19 9 9
6,4 0,5 0,5 0,5
Модуль дисперсности 3,64 2,9 1,92 3,81 4,7
Рис.

NWA, слева направо, гравийная смесь нормального веса и крупный песок.

Рис. 2.

LWA, слева направо, Poraver 0,25–0,5, 1–2 и 2–4 мм.

4.1.2 LWA

LWA, использованный в этом исследовании, — это Poraver [19], который представляет собой гранулу вспененного стекла. Материал устойчив к давлению, прочный и стабильный по размерам, на 100% минеральный, имеет сферическую форму, экологичен и не опасен для здоровья. Согласно техническому паспорту Poraver, заполнитель имеет легкий вес в соответствии с ASTM C330, C331 и C332 и DIN EN 13055-1.Минеральное литье и полимербетон, штукатурка и сухой раствор, легкие панели, автомобильная промышленность, 3D-печать и другие дополнительные методы — вот практические применения этого материала. Общие размеры и свойства LWA представлены в Таблице 6. В техническом паспорте Poraver указаны абсорбционная способность, влагосодержание при доставке и удельный вес LWA [19].

4.2 Пропорция смеси

Экспериментальная работа включает различные бетонные смеси, состоящие из легких EGA, и эти бетонные смеси были созданы с частичной или полной заменой NWA на LWA.Руководство ACI 211.2-98 для LWC использовалось при проектировании смесей [20]. В этом исследовании контроль содержания цемента предназначен для правильного понимания прочности на сжатие для различных бетонных смесей без влияния эффектов вяжущего материала. Были испытаны многие комбинации заполнителей, и были выбраны оптимальные размеры заполнителей для повышения прочности на сжатие. Пропорции смесей LWAC приведены в таблице 7. Используемый тип цемента — обычный портландцемент CEM I 42.5 N. В представленных таблицах размер Poraver 0,25–0,5 обозначается как LWA (мелкий), а размеры LWA, 1–2 и 2–4 мм, рассматриваются как LWA (грубый).

910 CS 9029 (г) LWA 903 906 906 1275 9019 906 906 15 906 9019 902 272 272 906 — 902 903
Этикетка смеси с / с Цемент (г) Вода (г) GM (г)
LWA
(0,25–0,5 мм) (г) (1–2 мм) (г) (2–4 мм) (г)
1 0.29 685 199 304 2545 154
2 1,88 576 2631
3 0,31 576 177 3284 508 767
4
4 658 254
5 0.47 576 272 658 1021 254 658
6 0,7 576 406 1973 79019
7 0,7 576 404 658 1021 254 658
8 181
9 0.47 576 272 3284 767 167
10 0,47 576 576
11 0,47 576 272 3284 254 340
12
12 904 421

4.3 Методы испытаний

ASTM C 192 использовался в качестве руководства для изготовления и выдержки образцов для испытаний в лаборатории [21]. Образцы были извлечены из формы через 24 часа и погружены под воду за день до испытания. UPV (Рисунок 3) и машина осевого сжатия (ACM) на Рисунке 4 были использованы для определения прочности бетона на сжатие на 7 и 28 дни.

Рисунок 3.

Ультразвуковой прибор для измерения скорости импульса.

Рисунок 4.

Машина для испытания на сжатие.

4.4 Результаты и обсуждение

В целом было отмечено, что с увеличением количества LWA в бетонной смеси прочность на сжатие и UPV LWC снижаются, что и ожидалось. На рисунке 5 представлена ​​взаимосвязь между UPV и fc (измеренная с помощью ACM) в возрасте 7 и 28 дней для LWC. Можно заметить, что результаты разрознены, и потребуется больше испытаний и образцов и бетонных смесей, чтобы установить прочную взаимосвязь между UPV и прочностью на сжатие для этого типа LWAC.Наилучшее эмпирическое соотношение, полученное в результате анализа аппроксимации кривой для этого исследования, можно записать следующим образом:

Рисунок 5.

UPV в сравнении с fc для LWC, протестированных на 7 и 28 дни.

fc = 0,8exp0,335vE8

, где f c — прочность бетона на сжатие (МПа), а v — скорость импульса (км / с).

Чтобы иметь возможность исследовать влияние содержания LWA в пропорциях смеси, мы выбрали смеси с постоянным соотношением w / c 0,47 и постепенно заменили NWA на LWA (Таблица 8).На рисунке 6 показано соотношение между fc и коэффициентом замещения (RR) или содержанием LWA для этих индивидуальных пропорций смеси. Из этого рисунка можно увидеть, что для LWC в этом исследовании, когда содержание LWA увеличивается, fc уменьшается. На рисунке 7 показано соотношение между содержанием UPV и RR или LWA для этих индивидуальных пропорций смеси. Из этого рисунка можно увидеть, что для LWC в этом исследовании, когда содержание LWA увеличивается, UPV уменьшается, как ожидалось.

906 903 0,46 9019 903 6 272 903 903 9019 903
Смеси RR с / с Цемент (г) Вода (г) GM (г) г GM CS , крупное (г) LWA, мелкое (г)
12a 0 0.47 576 272 3284 1275 0
12b 20 0,47 576 272 576 276 9019
12c 40 0,47 576 272 3284 767 508
12d 767
12e 80 0.47 576 272 3284 254 1021
12f 100 0,47 576 6 276 9019 576

Таблица 8.

Сравнение различного содержимого LWA.

Рисунок 6.

fc в зависимости от RR для LWC.

Рис. 7.

УПВ в сравнении с РУ для LWC.

Зависимость между UPV, fc (прочностью на сжатие) и плотностью в сухом состоянии для пропорций смеси в таблице 8 представлена ​​на рисунках 8 и 9.Можно заметить, что для LWC в этом исследовании по мере увеличения плотности в сухом состоянии UPV и fc также увеличиваются, но при работе с LWC результаты различаются. Чтобы иметь возможность сравнить эти результаты с результатами NWC, были получены смеси NWC с аналогичными составами, но без какого-либо LWA, и результаты были представлены на фиг.10 и 11. Наблюдается, что результат для взаимосвязи между UPV, fc и, сухая плотность для LWC более разбросана, чем аналогичный результат теста для NWC.

Рисунок 8.

fc в сравнении с плотностью в сухом состоянии для LWC.

Рис. 9.

УПВ в зависимости от плотности в сухом состоянии для LWC.

Рис. 10.

fc в зависимости от плотности в сухом состоянии для NWCUPV в сравнении с плотностью в сухом состоянии для NWC.

Рис. 11.

УПВ в сравнении с плотностью в сухом состоянии для NWC.

5. Выводы

В промышленности доступны различные типы LWC, и в зависимости от метода, который используется для производства каждого типа, свойства LWC могут быть совершенно разными.Бетон из легких заполнителей (LWAC), пенобетон (FC) и автоклавный газобетон (AAC) являются одними из наиболее распространенных типов. С другой стороны, конструкционный и неструктурный легкий бетон может производиться для разных целей. Бетон из легкого заполнителя, такой как тот, который обсуждается в этом исследовании, в настоящее время используется в развитии бетонных технологий, но доказано, что каждый тип LWA необходимо тестировать перед использованием в конструкциях и даже в неструктурных целях.Прочность на сжатие LWC является важной характеристикой LWC, которую можно измерить или спрогнозировать с помощью нескольких методов, таких как методы неразрушающего контроля. Скорость ультразвукового импульса была использована для оценки прочности на сжатие, fc, LWC, содержащего EGA, в настоящем исследовании. В этой главе было замечено, что LWA может заменить NWA для достижения меньшей объемной плотности, а UPV можно использовать в качестве метода для оценки прочности LWC на ​​сжатие. На основе тематического исследования, проведенного в настоящей главе, было продемонстрировано, что по мере уменьшения плотности LWC в сухом состоянии, UPV и fc соответственно уменьшались.Сравнение фактических значений fc, полученных от CTM, доказало, что UPV может быть связано с fc, и результаты показали характеристики, аналогичные характеристикам предыдущих работ, в то время как уравнения предыдущей работы не могут использоваться для агрегатов, используемых в этом исследовании. Результаты настоящего исследования ограничиваются дизайном смеси и материалами, которые использовались в этой работе, и следует отметить, что эти результаты не могут быть распространены на другие типы, размеры и т. Д. Агрегатов и различные конструкции смеси.

определение бетона и синонимов бетона (английский)

Не путать с цементом. Современное здание: мэрия Бостона (построена в 1968 году) построена в основном из бетона, как сборного, так и залитого на месте. Opus caementicium , обнаженный в гробнице недалеко от Рима. В отличие от современных бетонных конструкций, бетонные стены римских зданий были покрыты, как правило, кирпичом или камнем.

Бетон — композитный строительный материал, состоящий в основном из заполнителя, цемента и воды. Есть много составов с различными свойствами.Заполнитель обычно представляет собой крупный гравий или дробленые породы, такие как известняк или гранит, а также мелкий заполнитель, такой как песок. Цемент, обычно портландцемент, и другие вяжущие материалы, такие как летучая зола и шлаковый цемент, служат связующим веществом для заполнителя. Также добавляются различные химические добавки для достижения различных свойств. Затем вода смешивается с этим сухим композитом, что позволяет ему придавать форму (обычно разливать), а затем затвердевать и затвердевать до твердой твердости посредством химического процесса, известного как гидратация.Вода вступает в реакцию с цементом, который связывает другие компоненты вместе, в конечном итоге создавая прочный камнеобразный материал. Бетон имеет относительно высокую прочность на сжатие, но гораздо более низкую прочность на разрыв. По этой причине обычно армируют прочными на растяжение материалами (часто сталью). Бетон может быть поврежден многими процессами, например замерзанием захваченной воды.

Бетон широко используется для изготовления архитектурных конструкций, фундаментов, кирпичных / блочных стен, тротуаров, мостов / путепроводов, автомагистралей / дорог, взлетно-посадочных полос, парковочных конструкций, дамб, бассейнов / резервуаров, труб, опор для ворот, заборов и столбов и даже лодок. .К известным бетонным сооружениям относятся Бурдж-Халифа (самое высокое здание в мире), плотина Гувера, Панамский канал и римский Пантеон.

Технология бетона была известна еще древним римлянам и широко использовалась в Римской империи. После того, как Империя прошла, использование бетона стало редкостью, пока технология не была повторно использована в середине 18 века.

Воздействие бетона на окружающую среду представляет собой сложную смесь не совсем отрицательных эффектов; Хотя бетон является основным источником выбросов парниковых газов, вторичное использование бетона становится все более распространенным явлением в конструкциях, срок службы которых подошел к концу.Конструкции из бетона могут иметь долгий срок службы. Поскольку бетон имеет высокую тепловую массу и очень низкую проницаемость, он может использоваться в качестве энергоэффективного жилья.

История

Слово «конкретный» происходит от латинского слова «concretus» (что означает компактный или сжатый), совершенного пассивного причастия «concrescere», от «con-» (вместе) и «crescere» (расти).

Бетон использовался для строительства многих старинных построек. [2]

Во времена Римской империи римский бетон (или opus caementicium ) изготавливали из негашеной извести, пуццоланы и агрегата пемзы.Его широкое использование во многих римских структурах, ключевое событие в истории архитектуры, названное Римской архитектурной революцией, освободило римское строительство от ограничений, связанных с камнем и кирпичом, и позволило создать революционные новые проекты с точки зрения как структурной сложности, так и размеров. [3]

Пантеон Адриана в Риме — пример римского бетонного строительства.

Бетон, как его знали римляне, был новым и революционным материалом. Построенный в форме арок, сводов и куполов, он быстро превратился в твердую массу, свободную от многих внутренних толчков и напряжений, которые беспокоили строителей подобных сооружений из камня или кирпича. [4]

Современные испытания показывают, что opus caementicium имел такую ​​же прочность на сжатие, как и современный портландцементный бетон (около 200 кг / см 2 ). [5] Однако из-за отсутствия стальной арматуры ее предел прочности был намного ниже, и способ ее применения также был другим:

Современный конструкционный бетон отличается от римского бетона двумя важными деталями. Во-первых, консистенция его смеси является текучей и однородной, что позволяет разливать ее в формы, а не требует ручного наслоения вместе с укладкой заполнителя, который в римской практике часто состоял из щебня.Во-вторых, интегральная арматурная сталь придает современным бетонным узлам большую прочность на растяжение, тогда как римский бетон мог зависеть только от прочности сцепления бетона, чтобы противостоять растяжению. [6]

Благодаря широкому использованию бетона во многих римских постройках многие из них сохранились до наших дней. Термы Каракаллы в Риме — лишь один из примеров. Многие римские акведуки и мосты имеют каменную облицовку на бетонном ядре, как и купол Пантеона.

Некоторые утверждали, что секрет бетона был утерян в течение 13 веков до 1756 года, когда британский инженер Джон Смитон впервые применил гидравлическую известь в бетоне, используя гальку и порошковый кирпич в качестве заполнителя. Тем не менее, Канал дю Миди был построен из бетона в 1670 году. [7] В Финляндии также есть бетонные сооружения, датируемые 16 веком. [ необходима ссылка ] Портландцемент впервые был использован в бетоне в начале 1840-х годов.

Присадки

Добавки для бетона использовались с римских и египетских времен, когда было обнаружено, что добавление вулканического пепла к смеси позволяет ей затвердеть под водой. Точно так же римляне знали, что добавление конского волоса снижает вероятность растрескивания бетона, пока он затвердевает, а добавление крови делает его более морозостойким. [8]

В наше время исследователи экспериментировали с добавлением других материалов для создания бетона с улучшенными свойствами, такими как более высокая прочность или электрическая проводимость.

Композиция

Доступно множество типов бетона, созданных путем изменения пропорций основных ингредиентов, указанных ниже. Таким образом или за счет замены цементирующей и агрегатной фаз готовый продукт может быть адаптирован к его применению с различной прочностью, плотностью, химической и термической стойкостью.

В последнее время использование переработанных материалов в качестве ингредиентов для бетона становится все более популярным из-за ужесточения экологического законодательства.Наиболее заметным из них является летучая зола, побочный продукт угольных электростанций. Такое использование уменьшает количество необходимых площадей для карьеров и свалок, поскольку зола действует как заменитель цемента, тем самым уменьшая количество необходимого цемента.

Состав смеси зависит от типа возводимой конструкции, от того, как бетон будет смешиваться и доставляться, и как он будет размещен, чтобы сформировать эту структуру.

Цемент

Портландцемент является наиболее распространенным типом цемента общего назначения.Это основной ингредиент бетона, раствора и штукатурки. Английский каменщик Джозеф Аспдин запатентовал портландцемент в 1824 году; он был назван из-за сходства по цвету с портлендским известняком, добытым на английском острове Портленд и широко используемым в лондонской архитектуре. Он состоит из смеси оксидов кальция, кремния и алюминия. Портландцемент и аналогичные материалы получают путем нагревания известняка (источника кальция) с глиной и измельчения этого продукта (называемого клинкером ) с источником сульфата (чаще всего гипсом).

В последние годы были разработаны альтернативы, помогающие заменить цемент. Такие продукты, как PLC (Portland Limestone Cement), [9] , которые содержат известняк в смеси, проходят испытания. Это связано с тем, что производство цемента является одним из крупнейших производителей выбросов парниковых газов в мире.

Вода

При смешивании воды с вяжущим материалом в процессе гидратации образуется цементное тесто. Цементная паста склеивает заполнитель, заполняет пустоты внутри и позволяет ему течь более свободно.

Чем меньше воды в цементном тесте, тем более прочный и долговечный бетон; большее количество воды даст более текучий бетон с более высокой осадкой. Загрязненная вода, используемая для изготовления бетона, может вызвать проблемы при установке или преждевременном разрушении конструкции.

Гидратация включает множество различных реакций, часто протекающих одновременно. По мере протекания реакций продукты процесса гидратации цемента постепенно связывают отдельные частицы песка и гравия и другие компоненты бетона с образованием твердой массы.

Реакция:

Обозначение химика цемента: C 3 S + H → C-S-H + CH
Стандартное обозначение: Ca 3 SiO 5 + H 2 O → (CaO) · (SiO 2 ) · (H 2 O) (гель) + Ca (OH) 2
Сбалансированный: 2Ca 3 SiO 5 + 7H 2 O → 3 (CaO) · 2 (SiO 2 ) · 4 (H 2 O) (гель) + 3Ca (OH) 2

Агрегаты

Основная статья: Строительный агрегат

Мелкие и крупные заполнители составляют основную массу бетонной смеси.В основном для этого используются песок, природный гравий и щебень. Переработанные заполнители (отходы строительства, сноса и земляных работ) все чаще используются в качестве частичной замены естественных заполнителей, в то время как ряд промышленных заполнителей, включая доменный шлак с воздушным охлаждением и шлак, также разрешен.

Декоративные камни, такие как кварцит, небольшие речные камни или дробленое стекло, иногда добавляют на поверхность бетона для декоративной отделки «необработанным заполнителем», популярной среди ландшафтных дизайнеров.

Присутствие заполнителя значительно увеличивает прочность бетона по сравнению с цементом, который в остальном является хрупким материалом, и поэтому бетон является настоящим композитным материалом.

Перераспределение агрегатов после уплотнения часто создает неоднородность из-за влияния вибрации. Это может привести к градиентам прочности. [10]

Арматура

Основная статья: железобетон Установка арматуры в плиту перекрытия при заливке бетона.

Бетон прочен на сжатие, так как заполнитель эффективно переносит сжимающую нагрузку. Однако он имеет слабое растяжение, поскольку цемент, удерживающий заполнитель на месте, может треснуть, что приведет к разрушению конструкции. Армированный бетон решает эти проблемы, добавляя стальные арматурные стержни, стальную фибру, стекловолокно или пластиковую фибру для восприятия растягивающих нагрузок. После этого бетон армируют, чтобы выдерживать растягивающие нагрузки.

Химические добавки

Химические добавки — это материалы в форме порошка или жидкостей, которые добавляются к бетону для придания ему определенных характеристик, недостижимых с обычными бетонными смесями.При нормальном использовании дозировка добавок составляет менее 5% от массы цемента и добавляется в бетон во время дозирования / смешивания. [11] Общие типы добавок [12] следующие.

  • Ускорители ускоряют гидратацию (твердение) бетона. Типичные используемые материалы: CaCl 2 , Ca (NO 3 ) 2 и NaNO 3 . Однако использование хлоридов может вызвать коррозию стальной арматуры и запрещено в некоторых странах, поэтому предпочтение отдается нитратам.
  • Замедлители схватывания бетона замедляют гидратацию и используются в больших или сложных случаях, когда частичное схватывание до завершения заливки нежелательно. Типичными замедлителями схватывания полиола являются сахар, сахароза, глюконат натрия, глюкоза, лимонная кислота и винная кислота.
  • Воздухововлекающие вещества добавляют и уносят крошечные пузырьки воздуха в бетон, что снижает повреждения во время циклов замораживания-оттаивания, тем самым увеличивая долговечность бетона. Однако увлеченный воздух влечет за собой компромисс с прочностью, поскольку каждый 1% воздуха может привести к снижению прочности на сжатие на 5%.
  • Пластификаторы повышают удобоукладываемость пластика или «свежего» бетона, что позволяет его легче укладывать с меньшими усилиями уплотнения. Типичный пластификатор — лигносульфонат. Пластификаторы могут использоваться для снижения содержания воды в бетоне при сохранении удобоукладываемости и иногда называются водоредукторами из-за такого использования. Такая обработка улучшает его прочностные и долговечные характеристики. Суперпластификаторы (также называемые высокодисперсными водоредукторами ) представляют собой класс пластификаторов, которые имеют меньше вредных воздействий и могут использоваться для повышения удобоукладываемости в большей степени, чем это практично с традиционными пластификаторами.Соединения, используемые в качестве суперпластификаторов, включают конденсат сульфированного нафталинформальдегида, конденсат сульфированного меламиноформальдегида, конденсат ацетонаформальдегида и простые поликарбоксилатные эфиры.
  • Пигменты можно использовать для изменения цвета бетона в эстетических целях.
  • Ингибиторы коррозии используются для минимизации коррозии стали и стальных стержней в бетоне.
  • Связующие вещества используются для создания связи между старым и новым бетоном (обычно это тип полимера).
  • Вспомогательные средства для перекачивания улучшают прокачиваемость, загущают пасту и уменьшают расслоение и кровотечение.

Минеральные добавки и цементные смеси

Существуют неорганические материалы, которые также обладают пуццолановыми или скрытыми гидравлическими свойствами. Эти очень мелкозернистые материалы добавляются в бетонную смесь для улучшения свойств бетона (минеральные добавки), [11] или в качестве замены портландцемента (цементные смеси). [13]

  • Летучая зола: побочный продукт угольных электростанций, он используется для частичной замены портландцемента (до 60% по массе).Свойства летучей золы зависят от типа сжигаемого угля. В общем, кремнистая зола-унос является пуццолановой, тогда как известковая летучая зола имеет скрытые гидравлические свойства. [14]
  • Измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS или GGBS): побочный продукт производства стали используется для частичной замены портландцемента (до 80% по массе). Обладает скрытыми гидравлическими свойствами. [15]
  • Дым кремнезема: побочный продукт производства кремния и ферросилициевых сплавов. Пары кремнезема похожи на летучую золу, но имеют размер частиц в 100 раз меньше.Это приводит к более высокому отношению поверхности к объему и гораздо более быстрой пуццолановой реакции. Пары кремнезема используются для увеличения прочности и долговечности бетона, но обычно требуют использования суперпластификаторов для улучшения удобоукладываемости. [16]
  • Метакаолин с высокой реакционной способностью (HRM): Метакаолин производит бетон, прочность и долговечность которого аналогична бетону, изготовленному с использованием микрокремнезема. В то время как микрокремнезем обычно имеет темно-серый или черный цвет, метакаолин с высокой реакционной способностью обычно имеет ярко-белый цвет, что делает его предпочтительным выбором для архитектурного бетона, где важен внешний вид.

Производство бетона

Бетонный завод (на заднем плане) с грузовиками для доставки бетона.

Используемые процессы сильно различаются, от ручных инструментов до тяжелой промышленности, но в результате бетон помещается там, где он застывает до окончательной формы. При производстве бетонных элементов может возникнуть широкий спектр технологических факторов, и их влияние на основные характеристики может варьироваться. [17]

При первоначальном смешивании портландцемент и вода быстро образуют гель, состоящий из запутанных цепочек взаимосвязанных кристаллов.Они продолжают реагировать с течением времени, причем изначально жидкий гель часто способствует размещению, улучшая удобоукладываемость. По мере схватывания бетона цепочки кристаллов соединяются и образуют жесткую структуру, склеивая частицы заполнителя на месте. Во время отверждения большая часть цемента вступает в реакцию с остаточной водой (гидратация).

Этот процесс отверждения развивает физические и химические свойства. Среди этих качеств — механическая прочность, низкая влагопроницаемость, химическая и объемная стабильность.

Замешивание бетона

Тщательное перемешивание необходимо для производства однородного высококачественного бетона. По этой причине оборудование и методы должны быть способны эффективно перемешивать бетонные материалы, содержащие наибольший заданный заполнитель, для получения однородных смесей с наименьшей оседлостью, практичной для работы.

Раздельное смешивание пасты показало, что смешивание цемента и воды в пасту перед объединением этих материалов с заполнителями может повысить прочность на сжатие получаемого бетона. [18] Пасту обычно смешивают в высокоскоростном смесителе со сдвиговым усилием при соотношении воды к цементу (вес / см) от 0,30 до 0,45 по массе. Премикс цементного теста может включать добавки, такие как ускорители или замедлители схватывания, суперпластификаторы, пигменты или микрокремнезем. Предварительно смешанная паста затем смешивается с заполнителями и любой оставшейся замесной водой, а окончательное смешивание завершается в обычном бетонном смесительном оборудовании. [19]

Высокоэнергетический смешанный бетон (ВЭМ) производится путем высокоскоростного перемешивания цемента, воды и песка с чистым удельным расходом энергии не менее 5 килоджоулей на килограмм смеси.Затем к активированной смеси добавляется пластификатор или суперпластификатор, который впоследствии может быть смешан с заполнителями в обычной бетономешалке. В этом процессе песок обеспечивает рассеивание энергии и создает условия высокого сдвига на поверхности частиц цемента. В результате с цементом взаимодействует весь объем воды. Жидкая активированная смесь может использоваться сама по себе или вспененная (вспененная) для легкого бетона. [20] Бетон HEM затвердевает в условиях низких и отрицательных температур и имеет повышенный объем геля, что резко снижает капиллярность твердых и пористых материалов.

Технологичность

Заливка и разглаживание бетона в парке Палисейдс в Вашингтоне.

Основная статья: Испытание на оседание бетона

Технологичность — это способность свежей (пластичной) бетонной смеси должным образом заполнить форму / форму с желаемой работой (вибрацией) и без снижения качества бетона. Обрабатываемость зависит от содержания воды, заполнителя (форма и гранулометрический состав), содержания цемента и возраста (уровня гидратации) и может быть изменена путем добавления химических добавок, таких как суперпластификатор.Повышение содержания воды или добавление химических добавок повысит удобоукладываемость бетона. Избыточное количество воды приведет к увеличению просачивания (поверхностная вода) и / или сегрегации заполнителей (когда цемент и заполнители начнут разделяться), в результате чего качество бетона ухудшится. Использование заполнителя с нежелательной градацией может привести к очень жесткой конструкции смеси с очень низкой осадкой, которую невозможно легко сделать более пригодной для обработки путем добавления разумного количества воды.

Технологичность можно измерить с помощью испытания бетонной осадки, упрощенного измерения пластичности свежей партии бетона в соответствии со стандартами испытаний ASTM C 143 или EN 12350-2.Осадку обычно измеряют путем заполнения «конуса Абрамса» образцом из свежей партии бетона. Конус кладут широким концом вниз на ровную неабсорбирующую поверхность. Затем он заполняется тремя слоями равного объема, каждый слой утрамбовывается стальным стержнем для закрепления слоя. Когда конус осторожно поднимается, заключенный в него материал оседает в определенной степени под действием силы тяжести. Относительно сухой образец оседает очень мало, величина осадки составляет один или два дюйма (25 или 50 мм).Относительно влажный образец бетона может просесть на целых восемь дюймов. Технологичность также можно измерить с помощью теста таблицы текучести.

Осадка может быть увеличена путем добавления химических добавок, таких как пластификатор или суперпластификатор, без изменения водоцементного отношения. [21] Некоторые другие добавки, особенно воздухововлекающие, могут увеличивать осадку смеси.

Бетон с высокой текучестью, как и самоуплотняющийся бетон, испытывается другими методами измерения расхода.Один из этих методов включает размещение конуса на узком конце и наблюдение за тем, как смесь течет через конус, когда он постепенно поднимается.

После смешивания бетон представляет собой жидкость, и ее можно перекачивать туда, где это необходимо.

Отверждение

Бетонная плита при отверждении вздымалась.

Во всех случаях, кроме наименее критических, необходимо тщательно отвердить бетон для достижения максимальной прочности и твердости. Это происходит после того, как бетон был залит.Цементу требуется влажная контролируемая среда, чтобы он набрал прочность и полностью затвердел. Цементная паста со временем затвердевает, первоначально схватившись и становясь твердой, хотя и очень слабой, и набирает прочность в последующие недели. Примерно через 4 недели обычно достигается более 90% конечной прочности, хотя укрепление может продолжаться десятилетиями. [22] Превращение гидроксида кальция в бетоне в карбонат кальция в результате поглощения CO 2 в течение нескольких десятилетий дополнительно укрепляет бетон и делает его более устойчивым к повреждениям.Однако эта реакция, называемая карбонизацией, снижает pH раствора пор цемента и может вызвать коррозию арматурных стержней.

Гидратация и твердение бетона в течение первых трех дней имеет решающее значение. Аномально быстрое высыхание и усадка из-за таких факторов, как испарение от ветра во время укладки, могут привести к увеличению растягивающих напряжений в то время, когда он еще не набрал достаточной прочности, что приведет к большему растрескиванию при усадке. Ранняя прочность бетона может быть увеличена, если он будет влажным в процессе отверждения.Сведение к минимуму напряжения перед отверждением сводит к минимуму образование трещин. Бетон с высокой ранней прочностью предназначен для более быстрой гидратации, часто за счет более широкого использования цемента, который увеличивает усадку и растрескивание. Прочность бетона изменяется (увеличивается) до трех лет. Это зависит от размеров сечения элементов и условий эксплуатации конструкции. [23]

В этот период бетон необходимо поддерживать при контролируемой температуре и влажной атмосфере. На практике это достигается путем разбрызгивания или поливки бетонной поверхности водой, тем самым защищая бетонную массу от неблагоприятных воздействий внешних условий.На изображениях справа показаны два из многих способов добиться этого: обливание водой — закрепление бетона в воде и обертывание пластиком для удержания воды в смеси. Дополнительные распространенные методы отверждения включают влажную мешковину и / или пластиковую пленку, покрывающую свежий бетон, или распыление на водонепроницаемую временную отверждающую мембрану.

Правильное выдерживание бетона приводит к повышению прочности и пониженной проницаемости, а также предотвращает растрескивание в местах преждевременного высыхания поверхности. Также необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать замерзания или перегрева из-за экзотермического схватывания цемента.Неправильное отверждение может вызвать образование накипи, снижение прочности, плохую стойкость к истиранию и растрескивание.

Недвижимость

Основная статья: Свойства бетона

Бетон имеет относительно высокую прочность на сжатие, но гораздо более низкую прочность на разрыв. По этой причине обычно армируют прочными на растяжение материалами (часто сталью). Эластичность бетона относительно постоянна при низких уровнях напряжения, но начинает снижаться при более высоких уровнях напряжения по мере развития растрескивания матрицы. Бетон имеет очень низкий коэффициент теплового расширения и дает усадку по мере созревания.Все бетонные конструкции в той или иной степени потрескаются из-за усадки и растяжения. Бетон, который подвергается длительным нагрузкам, склонен к ползучести.

Могут быть проведены испытания, чтобы убедиться, что свойства бетона соответствуют спецификациям для применения.

Разрушение бетона

Основная статья: Разрушение бетона

Бетон может быть поврежден многими процессами, такими как расширение продуктов коррозии стальных арматурных стержней, замерзание захваченной воды, огонь или лучистое тепло, расширение заполнителя, воздействие морской воды, бактериальная коррозия, выщелачивание, эрозия под действием быстро текущей воды. , физические и химические повреждения (от карбонизации, хлоридов, сульфатов и дистиллятной воды). [ необходима ссылка ]

Окружающая среда и здоровье

Основная статья: Воздействие бетона на окружающую среду

Воздействие бетона на окружающую среду представляет собой сложную смесь не совсем отрицательных эффектов. Основным компонентом бетона является цемент, который оказывает собственное экологическое и социальное воздействие.

Цементная промышленность является одним из двух основных производителей двуокиси углерода, основного парникового газа. Бетон используется для создания твердых поверхностей, которые способствуют поверхностному стоку, который может вызвать сильную эрозию почвы, загрязнение воды и наводнения.Бетон является основным источником эффекта городского острова тепла, но в меньшей степени, чем асфальт. Бетонная пыль, выделяемая в результате сноса зданий и стихийных бедствий, может быть основным источником опасного загрязнения воздуха. Присутствие в бетоне некоторых веществ, включая полезные и нежелательные добавки, может вызвать проблемы со здоровьем из-за токсичности и радиоактивности. Влажный бетон очень щелочной, и с ним необходимо обращаться с соответствующими средствами защиты.

Переработка бетона

Основная статья: Переработка бетона

Переработанный щебень загружается в самосвал для использования в качестве гранулированной засыпки.

Вторичное использование бетона становится все более распространенным методом утилизации бетонных конструкций. Когда-то бетонный мусор обычно отправляли на свалки для утилизации, но переработка увеличивается благодаря повышению осведомленности об окружающей среде, правительственным законам и экономическим выгодам.

Бетон, в котором не должно быть мусора, дерева, бумаги и других подобных материалов, собирается на местах сноса и пропускается через дробильную машину, часто вместе с асфальтом, кирпичами и камнями.

Железобетон содержит арматуру и другую металлическую арматуру, которую удаляют с помощью магнитов и перерабатывают в другом месте.Остальные агрегатные блоки сортируются по размеру. Более крупные куски могут снова пройти через дробилку. Меньшие куски бетона используются в качестве гравия для новых строительных объектов. Агрегатный гравий укладывается как самый нижний слой дороги, поверх которого укладывается свежий бетон или асфальт. Измельченный вторичный бетон иногда можно использовать в качестве сухого заполнителя для нового бетона, если он не содержит загрязняющих веществ, хотя использование вторичного бетона ограничивает прочность и не разрешено во многих юрисдикциях.3 марта 1983 года исследовательская группа, финансируемая правительством (VIRL research.codep), приблизительно установила, что почти 17% мировых свалок представляют собой побочные продукты отходов на основе бетона.

Использование бетона в инфраструктуре

Массивные бетонные конструкции

Эти большие сооружения обычно включают гравитационные плотины, такие как плотина Гувера, плотина Итайпу и плотина Трех ущелий, арочные плотины, судоходные шлюзы и большие волноломы. Такие большие конструкции, даже если они по отдельности размещены в сформированных горизонтальных блоках, генерируют чрезмерное тепло и соответствующее расширение; для смягчения этих эффектов в конструкции обычно предусмотрено дополнительное охлаждение [24] .В одном из первых примеров на плотине Гувера между вертикальными бетонными плитами была проложена сеть труб для циркуляции охлаждающей воды в процессе отверждения, чтобы избежать перегрева. Подобные системы все еще используются; В зависимости от объема заливки, используемой бетонной смеси и температуры окружающего воздуха процесс охлаждения может длиться много месяцев после укладки бетона. Также используются различные методы для предварительного охлаждения бетонной смеси в массивных бетонных конструкциях. [24]

Бетон, который заливается сразу в одной форме (чтобы не было слабых мест, где бетон «сваривается» вместе), используется для убежищ от смерчей.

Предварительно напряженные бетонные конструкции

Основная статья: Предварительно напряженный бетон

Предварительно напряженный бетон — это форма железобетона, которая создает сжимающие напряжения во время строительства, чтобы противостоять тем, которые возникают при использовании. Это может значительно снизить вес балок или плит за счет лучшего распределения напряжений в конструкции для оптимального использования арматуры. Например, горизонтальная балка будет иметь тенденцию провисать. Если арматура внизу балки предварительно напряжена, это может противодействовать этому.

В предварительно напряженном бетоне предварительное напряжение достигается за счет использования стальных или полимерных арматурных стержней или стержней, которые подвергаются растягивающей силе перед заливкой, или для бетона после растяжения после заливки.

Текстуры бетона

Когда думаешь о бетоне, часто вспоминается тусклая серая бетонная стена. С помощью опалубки можно отливать и формовать бетон различной текстуры и использовать его для декоративных бетонных работ. Звуковые / подпорные стены, мосты, офисные здания и многое другое служат оптимальными полотнами для бетонного искусства.Например, подпорные и звуковые стены Pima Freeway / Loop 101 в Скоттсдейле, штат Аризона, представляют собой пустынную флору и фауну, 67-футовую (20-метровую) ящерицу и 40-футовые (12-метровые) кактусы вдоль 8-мильной (13 км ) протяжение. Проект под названием «Самый пройденный путь» является одним из примеров того, как бетон может быть сформирован с помощью эластомерного формовочного вкладыша.

Жилое здание

Бетон — один из самых прочных строительных материалов. Он обеспечивает превосходную огнестойкость по сравнению с деревянной конструкцией и со временем может набирать прочность.Конструкции из бетона могут иметь долгий срок службы. Бетон является наиболее широко используемым строительным материалом в мире с ежегодным потреблением от 21 до 31 миллиарда тонн. [ необходима ссылка ]

Бетон используется больше, чем любой другой искусственный материал в мире. [25] По состоянию на 2006 год ежегодно производилось около 7,5 миллиардов кубометров бетона — более одного кубического метра на каждого человека на Земле. [26]

Concrete используется в промышленности стоимостью 35 миллиардов долларов США, в которой занято более двух миллионов рабочих только в Соединенных Штатах. [ необходима ссылка ] Более 55 000 миль (89 000 км) шоссе в Соединенных Штатах вымощены этим материалом. Железобетон, предварительно напряженный бетон и сборный железобетон — это наиболее широко используемые типы бетонных функциональных пристроек в наши дни.

Энергоэффективность

Энергетические потребности для транспортировки бетона низкие, поскольку он производится на местном уровне из местных ресурсов, как правило, в пределах 100 км от строительной площадки.Точно так же относительно мало энергии используется для производства и объединения сырья (хотя при производстве цемента в результате химических реакций образуется большое количество CO 2 ). Таким образом, общая воплощенная энергия бетона ниже, чем у большинства конструкционных материалов, кроме дерева.

После укладки бетон обеспечивает значительную энергоэффективность на протяжении всего срока службы здания. [27] Бетонные стены пропускают воздух намного меньше, чем деревянные каркасы [ необходима ссылка ] .На утечку воздуха приходится большой процент потерь энергии в доме. Тепловые свойства бетона повышают эффективность как жилых, так и коммерческих зданий. Сохраняя и выделяя энергию, необходимую для нагрева или охлаждения, тепловая масса бетона обеспечивает круглогодичную выгоду за счет снижения колебаний температуры внутри и минимизации затрат на нагрев и охлаждение [ цитата необходима ] . В то время как изоляция снижает потери энергии через оболочку здания, тепловая масса использует стены для хранения и высвобождения энергии.Современные системы бетонных стен используют как внешнюю изоляцию, так и тепловую массу для создания энергоэффективного здания. Изоляционные бетонные формы (ICF) — это полые блоки или панели, изготовленные из изоляционной пены или растра, которые укладываются друг на друга, чтобы сформировать форму стен здания, а затем заполняются железобетоном для создания конструкции.

Пропускающий бетон

Основная статья: Пропускающий бетон

Проницаемый бетон — это смесь крупнозернистого заполнителя, цемента, воды и практически не содержащих мелких заполнителей.Этот бетон также известен как пористый бетон или «без штрафов». Смешивание ингредиентов в тщательно контролируемом процессе создает пасту, которая покрывает и связывает частицы заполнителя. В затвердевшем бетоне содержатся взаимосвязанные воздушные пустоты, составляющие примерно от 15 до 25 процентов. Вода проходит через пустоты в тротуаре в почву под ним. Воздухововлекающие добавки часто используются в условиях морозно-оттаивания, чтобы свести к минимуму возможность повреждения от мороза.

Пожарная безопасность

Бетонные здания более устойчивы к возгоранию, чем те, что построены с использованием деревянных или стальных каркасов, [ необходима цитата ] , поскольку бетон не горит.Бетон снижает риск обрушения конструкции и является эффективным противопожарным щитом, обеспечивая безопасные средства эвакуации для пассажиров и защиту пожарных.

Варианты негорючих конструкций включают полы, потолки и крыши из монолитного и пустотного железобетона. Для стен дополнительными опциями являются технология бетонной кладки и изоляционные бетонные формы (ICF). ICF — это пустотелые блоки или панели, изготовленные из огнестойкой изоляционной пены, которые уложены друг на друга, чтобы сформировать форму стен здания, а затем заполнены железобетоном для создания структуры.

Бетон также обеспечивает лучшую устойчивость из всех строительных материалов к сильным ветрам, ураганам и торнадо благодаря своей боковой жесткости, которая приводит к минимальному горизонтальному перемещению. [ необходима ссылка ]

Сейсмостойкость

Как обсуждалось выше, бетон очень прочен на сжатие, но слаб при растяжении. Более сильные землетрясения могут создавать очень большие поперечные нагрузки на конструкции. Эти сдвиговые нагрузки подвергают конструкцию как растягивающим, так и сжимающим нагрузкам.Бетонные конструкции без армирования, как и другие неармированные каменные конструкции, могут выйти из строя при сильных землетрясениях. Неармированные каменные конструкции представляют собой одну из самых серьезных угроз землетрясений во всем мире. [28] Эти риски могут быть уменьшены за счет сейсмической модернизации зданий, подверженных риску (например, школьные здания в Стамбуле, Турция [29] ).

Мировые рекорды

Мировым рекордом по самой большой бетонной заливке в рамках одного проекта является плотина «Три ущелья» в провинции Хубэй, Китай, разработанная корпорацией «Три ущелья».Объем бетона, использованного при строительстве дамбы, оценивается в 16 миллионов кубометров за 17 лет. Предыдущий рекорд — 12,3 млн кубометров на гидроэлектростанции Итайпу в Бразилии. [30] [31] [31] [32]

Мировой рекорд по перекачке бетона был установлен 7 августа 2009 года во время строительства гидроэлектростанции Парбати, недалеко от деревни Суинд, Химачал-Прадеш, Индия, когда бетонная смесь перекачивалась на высоту 715 м (2346 футов) по вертикали. . [33] [34]

Мировой рекорд для самого большого плота с непрерывной заливкой бетона был достигнут в августе 2007 года в Абу-Даби подрядной фирмой Al Habtoor-CCC Joint Venture. Заливка (часть фундамента башни Landmark в Абу-Даби) состояла из 16 000 кубометров бетона, залитых в течение двух дней. [35] Предыдущий рекорд, 13 200 кубических метров, вылитых за 54 часа, несмотря на сильный тропический шторм, потребовавший покрытия площадки брезентом для продолжения работ, был достигнут в 1992 году совместными японскими и южнокорейскими консорциумами Hazama Corporation и Корпорация Samsung C&T для строительства Башен Петронас в Куала-Лумпуре, Малайзия. [36]

Мировой рекорд по величине непрерывно залитого бетонного пола был установлен 8 ноября 1997 года в Луисвилле, Кентукки, проектно-строительной фирмой EXXCEL Project Management. Монолитное размещение состояло из 225 000 квадратных футов (20 900 м 2 ) бетона, уложенного в течение 30 часов, с допуском плоскостности F F 54,60 и допуском плоскостности F L 43,83. Это превысило предыдущий рекорд на 50% по общему объему и на 7.5% от общей площади. [37] [38]

Рекорд по самой большой непрерывной заливке бетона под водой был завершен 18 октября 2010 г. в Новом Орлеане, штат Луизиана, подрядчиком C.J. Mahan Construction Company, LLC из Гроув-Сити, штат Огайо. Размещение состояло из 10 224 кубических ярдов бетона, размещенных за 58 часов с использованием двух бетононасосов и двух специальных бетонных заводов. После отверждения такое размещение позволит обезвоживать перемычку площадью 50 180 квадратных футов (4662 м 2 ) примерно на 26 футов (7. Веретенников, Виталий И .; Югов, Анатолий М .; Долматов Андрей Олегович; Булавицкий, Максим С .; Кухарев, Дмитрий И .; Булавицкий, Артем С. (2008). «Бетонная неоднородность вертикальных монолитных элементов каркасных зданий». В Мохаммеде Эттуни. AEI 2008: Решения для интеграции зданий . Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей. DOI: 10.1061 / 41002 (328) 17. ISBN 978-0-7844-1002-8. http://www.concreteresearch.org/PDFsandsoon/Inhomog%20Denver.pdf. Проверено 25 декабря 2010 года. Exxcel Project Management — Design Build, General Contractors —

Библиография

  • Матиас Дупке: Textilbewehrter Beton als Korrosionsschutz . Diplomica Verlag, Гамбург 2010, ISBN 978-3-8366-9405-6.

Внешние ссылки

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.