Газобетон. История и производство

Газобетон: основные характеристики

Наутро, достав материал из камеры, господин доцент оторопел: перед ним лежал даже визуально прочный и не рассыпающийся материал. Так что, как видите, чтобы сделать открытие века, вовсе не обязательно ложиться спать, как Менделеев, сидеть под яблоней, подобно Ньютону или нырять в заполненную водой ванну, будто Архимед. Иногда достаточно просто спешить

Первые результаты исследований, связанные с изготовлением газобетона, принадлежат Гоффману – инженеру из Чехии. Чтобы сделать материал пористым, в гипсовую или цементную основу добавлялись соли и кислоты. В 1889 году Гоффман оформил патент на это изобретение, но после этого развития в сфере развития технологии не было.

При неавтоклавном методе газобетонные блоки твердеют в результате естественной сушки в естественных условиях. Времени это занимает намного больше. Еще одним минусом неавтоклавного метода является большая усадка блоков, составляющая 3-5 мм/м в процессе эксплуатации. Для сравнения: усадка блоков, полученных автоклавным методом, составляет всего лишь 0,3-0,5 мм/м. И еще одно сравнение: прочность автоклавных газобетонных блоков (ИНСИ Блок) равна 28-40 кгс/ м2, в то время как прочность неавтаклавных блоков при той же объемной массе лишь 10-12 кгс/ м2.

Суть автоклавного метода заключается в воздействии на изделия в автоклаве паром при температуре 180 — 200°С и давлении 0,8 – 1,3 МПа. В результате такой обработки внутри изделия образуется совершенно новый стойкий минерал, а само газобетонное изделие становится очень прочным, из-за чего и находит себе широкое применение. В том числе и в армированных железобетонных конструкциях — перемычках, панелях и т.д. Твердение смеси в данном случае происходит намного быстрее, чем при неавтоклавном способе.

Но унификация диаметра газовых раковин не избавила вожделенный лёгкий материал от таких неприятностей, как повышенная ломкость, низкая прочность на сжатие и существенная хрупкость. Короче говоря, вроде бы и появился лёгкий строительный материал, но строения из него напоминали два бестолковых домишка из сказки о трёх поросятах.

Следующий важный для истории этап по развитию отрасли в Российской Федерации начался в 1994 году, когда все чаще стали применяться иностранный производственные линии и импортное оборудование . При этом качество и долговечность продукции увеличилось, а затраты на производство уменьшились. Со временем рынок вытеснил неавтоклавные типы ячеистого бетона, а автоклавный газобетон стал соперничать по качеству с силикатным кирпичом и керамзитобетоном. В России широкое распространение получ или именно тяжелые составы. Ввезенное из-за границы оборудование позволяет производить легкий и долговечный стройматериал. Наиболее распространены газоблоки с плотностью на кубометр от 200 до 800 килограмм. С каждым годом плотностью выпускаемых газоблоков снижается, и данная тенденция сохраняет темп.

По виду вяжущих, а также кремнеземистых, компонентов материал подразделяется на несколько видов. В качестве связующих компонентов при производстве газобетонных блоков применяется цемент, известь, различные шлаки, а также портландцемент и золы. В свою очередь, роль кремнеземистых компонентов выполняют природные материалы и вторичные продукты, например отходы ферросплавов.

И та, и другая технология используют автоклавное производство, между ними много общего. Различие состоит в том, что технология фирмы Итонг предполагает в качестве вяжущего компонента использование извести, а технология Сипроекс – цемент. Продукцию, полученную в результате первой технологии, называют газосиликат, в результате второй – газобетон.

Пеноблок или газоблок — что лучше

Выделяют автоклавный и неавтоклавный газобетон. К автоклавному газобетону относятся составы отвердения с помощью синтеза, отвердевающие благодаря обработке насыщенным паром под высоким давлением. К неавтоклавным газобетону принято относить материалы, отвердевающие благодаря гидратации – они застывают при прогреве, а также естественным путем.

С тридцатых годов прошлого века автоклавный газобетон с успехом применяется в строительстве. Над его совершенствованием работали и продолжают работать ученые-исследователи, технологи, строители. Благодаря множеству своих достоинств (прочность, легкость, низкая теплопроводность, экологичность и т.д.), газобетон в нашей стране становится все более и более популярным.

В перемешанное сырье добавляется вода и образуется растворная смесь. В эту смесь добавляют алюминиевый порошок либо алюминиевую пасту. Полученный раствор разливается по формам, в которых алюминий вступает в реакцию с щелочным раствором, выделяя водород. Образовавшиеся при этом пузырьки вспенивают растворную массу. Через определенное время масса-сырец преобразуется в пористую структуру, достигает нужного объема и подается в камеру для подогрева и созревания (набора предварительной прочности). Спустя 2-3 часа массив извлекается из форм и подается на резательную установку, где с помощью специальных струн режется на блоки нужного размера.

Возможности сегодняшнего автоклавного оборудования и технологии позволяют в качестве вяжущего использовать как известь, так и цемент. Именно поэтому появился и все чаще и чаще употребляется термин «автоклавный газобетон». Что, судя по всему, вполне оправдано.

Но очень уж человечеству хотелось строить именно лёгкие дома. Особенно архитекторам. Это бы раздвигало их возможности и позволяло реализовывать самые фантастические идеи. Поэтому вряд ли стоит удивляться тому, что именно шведский архитектор взял в свои руки эксперименты над несовершенным в то время, материалом.

Производятся армированные и неармированные стройматериалы из газобетона. Они активно используются в жилом и промышленном строительстве. В качестве армированных изделий заводы-производители рекомендуют панели перекрытия и армированные перемычки, которые можно применять для строительства многоквартирных домов. Среди преимуществ таких строительных элементов выделяется малый вес, повышенная прочность и геометрическая точность размеров.

Эриксон в 1929 году запатентовал пористый бетон и нашёл инвестора для его производства. Август Карлен построил первый в мире завод по выпуску газоблоков в шведском городе Hällabrottet. Компания называлась Y-tong (Итонг). Такое слово было симбиозом названий города Yxhult, (где жили инвесторы и зарегистрировали завод), и шведского слова бетон

Его имя Йохан Аксель Эриксон (1889- 1961 гг.). Правда, работал он таки не в подпольной лаборатории, а на кафедре гражданского строительства (ГС) в стокгольмском Королевском техническом институте. 1924 год принёс исследователю абсолютную неожиданность почти случайное изобретение автоклавного газобетона.

Автоклавное производство газобетона: как все происходит

Первый автоклавный газобетон был разработан и получен в 1929 году шведским инженером Эрикссоном. Технология его производства легла в основу деятельности фирмы Ytong (Итонг). Несколькими годами позже, в 1934 году, финским химиком, профессором Леннартом Форсэном и шведским инженером Иваром Эклундом была создана еще одна технология — Siporex (Сипорекс).

Газосиликат и газобетон, в чем между ними разница? Пора внести ясность в эти определения. Технология изготовления данных пористых бетонов довольно схожа. Разница лишь в том, что газосиликат изготавливается с наполнителем из смеси молотого кварцевого песка (примерно 62%) с известью (24%), а газобетон – с наполнителем из цемента (50-60%). В качестве газообразователя в обоих случаях применяется алюминиевая пудра. И в том и другом случае образующиеся пузырьки водорода делают смесь пористой. После формовки смесь режется на отдельные блоки.

История начала производства ячеистых бетонов в Советском Союзе началась в начале 1930-х год ов . К середине века производство автоклавны х ячеистых бетонов достигло огромных промышленных масштабов. В начале 60-х данное направление обрело независимость и за счет хорошего финансирования достигло высокого мирового уровня6 который опережал европейские наработки исследования. К концу последнего десятилетия 20 века в СССР были возведены несколько тысяч коммерческих и жилых построе к из автоклавного бетона. В сравнении с 60-ми годами исследовательский пыл поутих, финансирование уменьшилось, и политика изменилась в сторону использования европейских технологий производства. Уже к 2011 году рост масштабов производства позволит выйти на объемы в 3,2 миллиона кубометров газобетона в год. Этот показатель был достигнут благодаря государственной программе 1987 года по строительству 250 абсолютно новых заводов ячеистых смесей по всей территории страны.

Доцент Эриксон не то, чтобы изобретал, а скорее исследовал существующие ячеистые материалы. Спеша и торопясь (правда, история умалчивает, куда), господин Йохан Аксель решил ускорить затвердевание пористой массы, состоящей из шифера (сланцевого известняка), алюминиевой пудры и воды. Он не придумал ничего лучшего, чем затолкать смесь в лабораторную автоклавную печь. Это позволило наградить ячеистый бетон следующими преимуществами .

Проблема оставалась нерешённой вплоть до 1889 года. Ведь именно тогда в Чехии господином Э. Гофманом был получен материал, рождённый в результате реакции между щелочным связующим (цементом и известью) и кислотой. На выходе в теле застывшего камня возникали круглые раковины, заполненные выделившимся в результате химреакции, газом.

Керамоблоки обладают большей прочностью по сравнению с газобетонными блоками, благодаря чему керамоблоки чаще используются в промышленном и коммерческом строительстве как основной строительный материал для возведения несущих стен. При строительстве малоэтажных жилых домов (до 3-х этажей) дешевле и практичнее использовать газобетон. Для того чтобы окончательно определиться с выбором строительного материала необходимо обратить свое внимание на ряд факторов: