Газобетон. История и производство

Морозостойкость Твинблока

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».

Первые дома из газоблока на Урале построены в конце 80-х годов в посёлке Рефтинский, из материала, который был произведён на заводе-прародителе нынешнего предприятия «Теплит». Это малоэтажные многоквартирники, которые по-прежнему пригодны к эксплуатации без всяких «но». И всё же мы рассматриваем частное домостроение, ведь газоблок как материал популярен именно среди тех, кто строит загородные частные малоэтажные дома.

Вот, к примеру, много сотен лет назад был изобретен и все это время с успехом использовался отличный строительный материал – бетон. Но ведь он плохо удерживает тепло и очень тяжел. Мысль об этом наверняка не давала покоя чеху Гоффману, стремившемуся наделить его совершенно другими качествами – легкостью и низкой теплопроводностью.

Но если мы говорим о сроке службы дома из газоблока, то рассматривать необходимо не только сам материал, сколько всю кладку и конструкцию дома целиком. При возведении стен кроме собственно самих блоков используется клей и армирующая сетка. На прочность кладки будет влиять какой именно вид клея вы используете: кладочный раствор из сухого клея или, например, полиуретановый пено-клей. У разных материалов – разные свойства.

При этом современное оборудование дает возможность получать изделия очень высокой геометрической точности (допускаемая погрешность +/- 1-2 мм). Нарезанные изделия перемещаются в автоклав и подвергаются термической обработке паром при температуре 175 — 200° С и давлении 10 атмосфер.

Чтобы их достичь, нужно было придать бетону пористую структуру. Для этого изобретатель добавлял в цементные и гипсовые растворы кислоты, углекислые и хлористые соли. Соли, взаимодействуя с растворами, выделяли газ, который и делал бетон пористым. За изобретенный газобетон Гоффман в 1889 году получил патент, но дальше этого у него дело не пошло.

В общем, срок службы дома, построенного из газоблока, зависит от совокупности факторов: правильно устроенный фундамент и технологически верно выложенные стены и т.д. Один из немаловажных факторов – качество производства. Высококлассные газоблоки может гарантировать только крупный производитель с контролем производства на каждом этапе.

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.

Автоклавные и неавтоклавные методы производства.

Замысел Гоффмана развили американцы Аулсворт и Дайер. В качестве газообразователя в 1914 году они использовали порошки алюминия и цинка. В процессе химической реакции этих порошков с гашеной известью выделялся водород, который и способствовал образованию в бетоне пористой структуры. Это изобретение оказалось столь значимым, что его и поныне считают отправной точкой технологии изготовления газобетона.

Несколько иной метод производства газобетона внедрила в жизнь в 1934 году шведская фирма «Сипорекс» (Siporex). Он основывается на применении смеси из портландцемента и кремнеземистого компонента. Известь в данном случае не применялась. Авторы этого метода инженеры финн Леннарт Форсэн и швед Ивар Эклунд. Научные и практические достижения вышеперечисленных инженеров и стали впоследствии основой промышленного производства как газосиликатов, так и газобетонов во многих странах мира.

Еще одной особенностью газобетона автоклавного производства является повышенная точность его геометрических размеров. Большинство технологического автоклавного оборудования в постсоветской России импортное и соответствует самым высоким европейским стандартам. Допускаемая погрешность в размерах выпускаемых на нем изделий не превышает +/- 1-2 мм. Эти допуски по достоинству успели оценить российские строители. Разумеется, автоклавный метод изготовления газобетона более дорог.

Исходя из этого, возникает вопрос: является ли «газобетон» «бетоном» в привычном, традиционном нашем понимании? Ведь в нем нет не только щебня и гравия, более того, в нем нет даже крупнозернистого песка! Несмотря на это, согласно строительной классификации, газобетон автоклавного твердения относится к группе «ячеистых бетонов» плотностью от 350 до 800 кг/м³. Но мы несколько отвлеклись от сути дела.

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.

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.

Как производят Твинблок?

Все эти данные важны для того, чтобы понять, что даже при внешних воздействиях на газоблок, он способен сохранять свои свойства и не разрушаться ни под лучами солнца, ни под проливным дождём. Напомним, что блоки – материал пористый, он легко впитывает влагу, но не поглощает её, поэтому также легко, а главное быстро – достаточно нескольких часов – отдаёт её обратно в атмосферу. Главное выбрать правильный утеплитель для дома, если он используется при строительстве и вариант финишной отделки.

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.

Но, пожалуй, самая важная для срока службы характеристика газобетона, особенно в регионах с резкими перепадами температур – его морозостойкость. Этот материал – чемпион по устойчивости к низким температурам и их перепадам. Величина морозостойкости – это то, сколько циклов заморозки и разморозки сможет выдержать материал без разрушения. А срок службы, это — сколько лет прослужит дом из газоблока, напрямую зависит от величины морозостойкости – чем она выше, тем больше юбилеев сможет отметить ваша загородная усадьба. 1 цикл разморозки – заморозки равен 1 году службы. Все современные автоклавные газобетоны имеют марку морозостойкости не меньше F 50. Это значит, что газобетон в силах выдержать много циклов замораживания и оттаивания, при этом не теряя своих физических и эксплуатационных свойств.

Сколько прослужит дом, построенный из Твинблока (газобетона)? Это третий по популярности вопрос, который задают покупатели в отделе продаж. Первые два, конечно, стоимость и скорость строительства. Таким вопросом будущие владельцы загородного строения задаются отчасти потому что принято считать, что родовое загородное гнездо обязательно должно прослужить ни одному семейному поколению. То, что срока службы материала хватит не только на век тех, кто задумал строительство – сомневаться не приходиться.

Чтобы понять насколько прочный и долговечный материал Твинблок, нужно обратиться к истокам, то есть посмотреть из чего и как он сделан. В состав блока входят вода, известь, портландцемент ПЦ-500 и зола уноса с Рефтинской ГРЭС (продукт переработки угля) Твинблок относится к виду газоблоков автоклавного твердения. Именно поэтому после смешивания всех компонентов, формы помещают в специальные камеры созревания, где начинается процесс набирания прочности. Закрепление характеристик данного материала происходит уже в автоклаве, там под высоким давлением уже нарезанный на блоки массив дозревает. Именно автоклавная обработка повышает физико-химические свойства Твинблока. И на выходе мы получаем по сути своей камень. Такой материал можно смело перемещать на свежий воздух, свойства материала сохраняются даже на морозе, а сами блоки легко переносят перепады температуры. Повысить в том числе и морозоустойчивость строительных блоков, произведённых на заводе «Теплит», позволяет использование золы уноса в качестве основного компонента.

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.

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.

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).