Пеноблок (пенобетон), газоблок, газосиликат – о разновидностях ячеистых бетонов
Пенобетон
В 80-х годах была принята новая жилищная программа, которая включала большие объёмы строительства из газоблоков, а значит, и увеличение числа заводов-изготовителей этого стройматериала. В 90-х годах он стал широко использоваться для строительства именно жилых помещений.
Газобетон был изобретён в XIX веке в Чехии. Инженер Гоффман долгое время экспериментировал с составом бетона, чтобы сделать его более лёгким и хорошо сохраняющим тепло. В итоге в растворы цемента и гипса он добавил кислоты и соли, получив пористый бетон. Это изобретение запатентовали в 1889 году, и оно получило развитие уже в Америке.
Во второй половине 80-х годов в СССР для реализации жилищной программы было принято решение довести производство автоклавных газобетонов до уровня 40 млн. м 3 /год. В Украине программой предусматривалось строительство и реконструкция 24 предприятий ячеистого бетона. Общая годовая мощность предприятий должна была возрасти до 2,7 млн. м 3 /год.
Так, в Швеции в 1945 году объемы производства стеновых блоков и армированных элементов из ячеистого бетона превысили довоенный уровень, а в 1947 году на 9 заводах объем выпуска изделий составил 885 тыс. м 3 , и около 25% всех ограждающих конструкций, производимых в то время в Швеции. После 1947 года отмечается постоянный рост производства изделий из ячеистого бетона. В 1964 году объем производства армированных газобетонных конструкций составил 1,5 млн. м 3 , что позволило покрыть 50% потребностей в стеновых конструкциях страны. ФРГ была следующей страной после Швеции, где производство ячеистых бетонов в послевоенный период стало широко развиваться. К 1966 году выпуск ячеистого бетона в этой стране возрос до 1,2 млн. м 3 . Почти половину из этого объема составили армированные стеновые панели и плиты покрытий, остальное – мелкоштучные блоки. В настоящее время в Германии работают крупнейшие заводы в мире по производству изделий из газобетона.
В 30-х годах ХХ столетия дальнейшее развитие технологии автоклавного газобетона пошло двумя путями. Один путь привел к началу производства газосиликата «Итонг». Производство этого материала было начато в 1929 г. в шведском городе Иксхульт на предприятии мощностью 15 тыс. м 3 в год. Это пористый бетон автоклавного твердения, получаемый из смеси извести с кремнеземистыми добавками, но без цемента. Второй путь привел в 1934 г. к другой разновидности газобетона – «Сипорекс», получаемым на основе смеси из портландцемента и кремнеземистого компонента, но без добавки извести.
Здесь в качестве газообразователя американцы Аулсворт и Дайер применили порошки алюминия и цинка, при взаимодействии с которыми из гашёной извести выделялся водород и формировал ячеистую структуру изделий. Именно этот поворотный момент принято считать отправной точкой в изготовлении газобетона.
В наследство от СССР в Украине осталась база свыше 10 заводов с суммарной годовой производительностью изделий из ячеистого бетона около1,2 млн.м 3 из них на долю мелкоштучных изделий (блоков) приходилось около 900 тыс. м 3 . Однако, технологическое оборудование на этих предприятиях выработало свой ресурс, морально и технологически устарело. Пытаясь реанимировать отрасль и понимая актуальность производства автоклавного газобетона для качественного решения жилищной проблемы в стране, в 2004 г. Советом Министров Украины была принята государственная программа «Развитие производства ячеистобетонных изделий и их применение в массовом строительстве Украины на 2005-2011 годы».
По данным Национальной ассоциации производителей автоклавного газобетона, в России на 2012 год насчитывалось 62 работающих предприятия по выпуску газоблоков. Суммарно они производили 14,5 млн куб.м стройматериала. Естественно, это продукт более совершенный, нежели десятки лет назад. В 2014 году на фоне неблагоприятной экономической ситуации объёмы снизились до 12,9 млн куб.м в год.
Арболит
– (газоблок, газосиликат, газобетон автоклавный и газобетон неавтоклавный) существует 2 принципиально различающиеся разновидности газобетона, это автоклавный и неавтоклавный. Газобетон называется так по той причине, что газообразование происходит по всей массе блока. Составляющие газобетона: цемент, песок, газообразователи и вода. Вся смесь качественно перемешивается, затем заливается в огромные формы. Поступает в пропарочную камеру, где начинается процесс газообразование и бетонное тесто поднимается как хлеб.
Автоклавный газобетон — (он же газоблок, газосиликат) после вспучивания попадает на линию резки, а затем помещается в автоклав, и там, при давлении в 12 атмосфер и высокой температуре в 200 градусов, достигает конечных характеристик. После выхода их автоклава блоки автоклавного газобетона полностью готовы к применению в кладку.
В настоящее время строительство жилых и общественных зданий из автоклавного газобетона очень развито во всем мире. В Украине благодаря выпуску современных изделий, имеющих ряд неоспоримых конкурентных преимуществ перед другими стеновыми материалами, доля применения автоклавного газобетона в общем объеме возросла с 10% в 2008 г. до 30% в 2010 г. и до 45% в 2015 году. Производственные мощности предприятий автоклавного газобетона Украины в 2016 году составляют около 3 млн. м 3 в год.
В 50-х годах ячеистый автоклавнй бетон производился уже в промышленных масштабах на заводах по всей стране: Новосибирске, Набережных Челнах, Луганске, Ленинграде и в других городах. В 60-70 годах советские инженеры уже разрабатывали собственное оборудование и технологии производства, которыми впоследствии также использовались и в других государствах.
Новая эра производства автоклавного ячеистого бетона в стране наступила с приходом частных инвестиций в отрасль. На территории Украины за период 2006-2010 гг. были построены ряд современных предприятий, оснащенных импортными технологическими линиями, которые позволили выпускать изделия, с качеством, не уступающим мировому уровню. Ведь современный газобетон – это материал совершенно нового уровня, принципиально отличающийся от своих предшественников. Это, прежде всего, такие предприятия, как ООО «Аэрок» (г. Киев), ООО «Ориентир-Будэлемент» (г. Бровары), ООО «ЮДК» (г. Днепр), ООО Енерджи Продакт (г. Н. Каховка) и другие.
А прообразом современного автоклавного газобетона можно считать ячеистые бетоны, полученные в 1889 г. Гоффманом (Чехия). Он примешивал к подвижным цементным и гипсовым растворам кислоты и углекислые или хлористые соли, выделявшие при химическом взаимодействии газ, который создавал пористую структуру у затвердевших растворов. Однако, патент Гоффмана не получил практического применения.
Полистиролбетон
Наиболее прочным и надежным материалом для возведения стен является бетон. Но это только если смотреть с очки зрения прочности.
Если же взглянуть на вопрос более широко, то на первый план выходят другие параметры – теплопроводность и паропроницаемость. Как можно снизить теплопроводность тяжелого бетона? Воздух, как известно — лучший теплоизолятор. Конечно же, чтобы уменьшить теплопроводность, очевидным решением стало сделать материал пористым, насытить толщу бетона пузырьками воздуха или воздухсодержащих материалов. Способов насытить тяжелый бетон воздушными пузырьками достаточно много. Это газообразование прямо в бетонной массе, примешивание в бетонное тесто пенообразователей, внесение воздухсодержащих наполнителей, замешивание в бетонное тесто фракционированных эффективных утеплителей. Газобетон, пенобетон, автоклавный газобетон, керамзитобетон, полистиролбетон, арболит — все вместе эти бетоны являются «теплыми» и называются ячеистыми, т.е. содержащими ячейки с воздухом. Обычные пользователи разделяют эти материалы просто: бетоны с «теплыми» наполнителями (полистиролбетон, керамзитобетон, арболит) и ячеистые бетоны (они же – пенобетон, газоблок, газосиликат, пеноблок, газобетон автоклавный и газобетон неавтоклавный). Давайте разберемся, что это за бетоны и для чего они подходят?
В 20-х годах XX века шведский архитектор Юхан Аксель Эрикссон сделал ещё один большой шаг вперёд, создав газосиликат — газобетон с известковым компонентом и автоклавной обработкой. В 1929 году в городке Иксухльт началось промышленное изготовление газобетона, который впоследствии даже носил название «Итонг», как у фирмы—производителя.
– бетон с замешенными в него шариками полистирола. Материал достаточно теплый, но обладающий такими минусами как токсичность, при применении некачественного полистирола, относится к слабогорючим материалам, из-за состава возникают сложности с отделкой, в материале плохо держатся крепежные элементы. Существует полистиролбетон выпускаемый при помощи разрезания большого массива на отдельные блоки, в этом случае геометрия блоков вполне удовлетворительная. Но чаще всего производство полистиролбетона является кустарным, и в этом случае геометрия блоков является дополнительным значительным минусом материала.
– (он же пеноблок) ячеистый бетон, при изготовлении которого в бетонное тесто замешивается пена и пенообразователи. Вся смесь перемешивается и заливается в формы. Относительно простое и недорогое производство, поэтому в значительном количестве присутствует на рынке. При этом характеристики материала, при соблюдении технологии несколько уступающие своим конкурентам, при отсутствии контроля и несоблюдении технологии значительно снижаются.
Он предложил вспучивать подвижную смесь извести с тонкоизмельченными кремнеземистыми компонентами и добавкой цемента (10%) при взаимодействии алюминиевого порошка и Са(ОН)2. При этом в основу технологии был положен способ тепловлажностной обработки (ТВО) в автоклавах известково-кремнеземистых композиций, запатентованный в 1880 г. Михаэлисом.
Неавтоклавный газобетон — Дальнейшее производство уже различается, неавтоклавный газобетон твердеет и набирает прочность в обычных «нормальных» условиях при уличных температурах и давлении. Соответственно время достижения заданных характеристик составляет не менее 28 суток при температуре воздуха не ниже 20 градусов.