Состав пенобетона: соотношение компонентов в 1 м3 материала

В сравнении с бетоном классическим, пенобетон имеет более низкий вес. Его легкость обусловливается пористой структурой, причем большинство воздушных пор в ней закрыто. Это выгодно отличает изделие от газобетона, имеющего большое количество пор сквозных. Правильно подобранный состав и тщательное соблюдение технологии производства позволяют получить дышащий строительный материал, имеющий в то же время высокие гидроизоляционные характеристики. Благодаря насыщенности пузырьками воздуха он ощутимо снижает нагрузку на фундамент и уменьшает вес строения в целом.

Пенобетонные блоки

Пенобетон уже много лет благодаря своим качествам и достаточно низкой стоимости является самым популярным материалом для строительства зданий.

Основные компоненты и стандарты, определяющие их свойства

Свойства материала определяет ГОСТ 25485-89, в соответствии с которым производится классификация. В нем указаны основные требования к составу пенобетона и технические характеристики различных его марок. Кроме того, каждый из ингредиентов также должен соответствовать определенному стандарту. Вот список основных компонентов, из которых создается материал:

- цемент;
- песок;
- вода;
- пенообразователь;
- разнообразные необязательные добавки.

Рецепт семеси для пенобетона.

Вяжущим ингредиентом, участвующим в создании пенобетона, является портландцемент марок М500 Д20, М400 Д0, М400 Д20 (ГОСТ 10178). В качестве заполнителя используют песок, который должен содержать не менее 75% кварца (ГОСТ 8736). В песке допускается присутствие не более 3% примесей, содержащих ил и глину. Свойства воды определяет ГОСТ 23732. Пенообразователи могут быть как синтетическими, так и белковыми. Натуральные пенообразователи являются экологически чистыми, а изделия, в состав которых они входят — особо прочными.

Характеристики отдельных компонентов пенообразователя определяются следующими стандартами:

сосновая канифоль — ГОСТ 191113;
костный клей — ГОСТ 2067;
мездровый клей — ГОСТ 3252;
едкий натр (технический) — ГОСТ 2263;
скрубберная паста — ТУ 38-107101.

Что касается необязательных добавок, то они у каждого производителя свои. К примеру, на некоторых заводах в пенобетон добавляют фиброволокно. Благодаря этому почти на четверть повышается прочность материала. Грани его блоков имеют четкий контур и практически не подвержены разрушению. В состав материала может входить и мелкодисперсная зола, образующаяся после сгорания твердого топлива. Самые крупные ее частицы не превышают 0,14 мм. Такая добавка позволяет увеличить прочность перегородок между отдельными порами материала и сэкономить до 30% цемента. К прочим добавкам относятся ускорители твердения, пластификаторы, биологически разлагаемые смазочные материалы для форм, красители.

Вернуться к оглавлению

Что нужно для получения определенной марки материала?

Пенобетон имеет пористую структуру, за счет которой он имеет легкий вес.

К основным видам пенобетона относятся: теплоизоляционный, конструкционно-теплоизоляционный, конструкционный. Каждому из видов соответствует несколько марок, характеризуемых средней плотностью. Данный показатель зависит от количественного соотношения отдельных ингредиентов, входящих в состав конечного продукта. Смеси невысокой плотности, как правило, песка не содержат. В частности, для приготовления 1 м3 материала плотностью М400 используется 300 кг цемента, 160 л воды и 0,85 кг пенообразователя.

Прочность пенобетона увеличивается по мере роста его плотности. Чем тяжелее материал, тем большую нагрузку он способен выдержать. Для создания изделий М600 необходимо взять 330 кг цемента, 210 кг песка, 180 л воды и 1,1 кг пенообразователя. В состав материала М800 входит 400 кг цемента, 340 кг песка, 230 л воды и 1,1 кг пенообразователя. Добавление в смесь золы позволяет уменьшить коэффициент теплопроводности изделия. Чем выше марка продукции, тем ощутимее эффект от этой добавки.

Из вышеизложенного следует, что при одном и том же количестве пенообразователя увеличение количества цемента и песка приводит к возрастанию плотности материала. При этом увеличивается и его прочность. В отличие от классического бетона, при производстве пенобетона не используются такие заполнители, как щебень и гравий. Однако на некоторых заводах в его состав вводят легкие заполнители: полистирол или частицы керамзита. Они при той же плотности позволяют увеличить как прочность, так и теплоизоляционные характеристики материала.

Вернуться к оглавлению

Как отдельные составляющие влияют на прочность продукции?

Разумеется, чем выше марка портландцемента, тем более прочным получится и производимый из него пенобетон. Но не последнюю роль в смеси играет и тонкость помола вяжущего ингредиента. Если был использован цемент более крупного помола, чем указано в ГОСТ 10178, его количество потребуется увеличить на 10%. Отклонение от стандарта приведет к тому, что состав будет затвердевать значительно дольше, а это, в свою очередь, потребует введения дополнительных добавок, ускоряющих твердение.

Составляющие, которые используют для производства пенобетона влияют на его прочность.

С увеличением плотности пенобетона для его изготовления используют песок более высокой зернистости. К примеру, зернистость песка для марок плотностью 400-1200 кг/м3 составляет от 0 до 2 мм, а при плотности 1400-1600 кг/м3 требуется песок зернистостью от 0 до 4 мм. В то же время использование мелкозернистого песка с размером частиц менее 1 мм позволяет увеличить прочность состава при той же плотности. Однако подобная практика применяется довольно редко, так как материал, отвердевая, дает повышенную усадку.

Использование в производстве пенобетона обычной водопроводной воды может привести к снижению качества, если она не соответствует установленному стандарту по кислотности или содержанию минеральных солей. Особой чистоты требует вода, в которой разводится сухой пенообразователь. Температура жидкости должна находиться в диапазоне от 10 до 60°С, хотя многие специалисты считают, что воду теплее 25°С лучше не использовать. Чтобы снизить содержание жидкости в материале и тем самым повысить его прочность, в состав обычно вводят разнообразные пластификаторы. Тем не менее соотношение воды и цемента не должно быть ниже 0,4. В противном случае цемент станет забирать воду из раствора пенообразователя.

Данный компонент обходится несколько дороже синтетических аналогов, но и расходуется более экономно, да и пену образует более стабильную. Иногда недобросовестные производители при выпуске синтетического состава используют пенообразователь, который был изготовлен для пожаротушения. Его применение приводит к значительному снижению характеристик получаемого материала.

Причин, по которым рекомендуется использовать для пенобетона белковый, а не синтетический пенообразователь, существует достаточно много. Основной из них является безопасность для человека ввиду полного отсутствия ядовитых испарений.

Вернуться к оглавлению

Что еще добавляют в раствор для улучшения показателей?

Для получения пенобетона особой прочности на многих предприятиях в смесь вводят тонкомолотый известняк. Он не приводит к возникновению трещин, как другие добавки, не утяжеляет изделие, как песок, позволяет сэкономить цемент. Карбонизация раствора повышает устойчивость изделия к механическим нагрузкам. Масса известковой муки может составлять до 20-30% от массы цемента. Такой состав после твердения обеспечивает более высокую морозостойкость, чем смесь компонентов без добавок.

Противоморозные добавки вводятся для того, чтобы предотвратить промерзание раствора при низких температурах. Они делают его более пластичным, увеличивают скорость связывания цемента, обеспечивают ускоренное выделение тепла, образуемого при гидратации, снижают на 7-10% массу воды, необходимой для состава. Чтобы улучшить водонепроницаемость, увеличить устойчивость к повышенной температуре и кислотности, в раствор добавляют микрокремнезем.

Гидрофобизаторы и воздухововлекающая смола предназначены для снижения расслаивания пенобетона при транспортировке, улучшения таких характеристик, как водонепроницаемость, морозостойкость и удобоукладываемость. Добавление 0,5 кг полипропиленовой фибры на 1 м3 смеси значительно снижает количество бракованной продукции при производстве, а также потерь при транспортировке. Фибра повышает устойчивость к ударам и механическим нагрузкам, предупреждает растрескивание. С введением в состав до 1 кг фибры повышается марка конечной продукции.