Beton lekki: rodzaje, klasyfikacja, właściwości, zastosowanie

Oszczędzanie energii staje się koniecznością, a jedną z głównych pozycji wydatków w naszym klimacie jest ogrzewanie. W związku z tym opracowywane są nowe materiały, które pozwalają budować ciepłe domy i izolować już istniejące. Betony lekkie cieszą się coraz większą popularnością. To cała grupa materiałów o dość szerokim zakresie właściwości i właściwości.

Rodzaje betonu lekkiego

Zmniejszenie masy betonu następuje dzięki tworzeniu się porów i zastosowaniu lekkich kruszyw zamiast tradycyjnego żwiru, a czasem piasku. Czasami pory powstają przy użyciu różnych procesów. W zależności od metody produkcji betony lekkie dzielą się na trzy grupy:

Beton komórkowy lub porowaty. Otrzymywany przez mieszankę spoiwa, wody, piasku (niektóre marki nie mają piasku) i dodatków, które tworzą pianę lub sprzyjają tworzeniu się gazu. Przy stosowaniu pianki uzyskuje się pianobeton, przy użyciu dodatków gazotwórczych uzyskuje się gazobeton. Jeżeli w betonie komórkowym większość spoiwa stanowi wapno, otrzymuje się krzemian gazowy. Główną różnicą między materiałami komórkowymi jest brak dużych agregatów.

Ale w każdej z grup może być wiele odmian i kompozycji. Stosowane są różne kruszywa i różne spoiwa. Tradycyjnie jako spoiwo stosuje się cementy (na cemencie portlandzkim materiały mają lepsze właściwości wytrzymałościowe). Drugim najpopularniejszym spoiwem jest wapno, rzadziej stosuje się gips. Czasami mogą użyć mieszanki spoiw i użyć płynnego szkła.

Technologie hartowania

Istnieją trzy technologie produkcji betonu komórkowego:

• Utwardzanie naturalne. Kompozycja wlana do form pozostaje w szalunku bezterminowo. Po pewnym czasie (w zależności od składu i rodzaju) szalunek jest usuwany. Przy zastosowaniu tej technologii materiał jest najtańszy, ale jego właściwości znajdują się w najniższej części dopuszczalnego zakresu, a czasem nawet niższe.
• Obróbka w komorach cieplno-wilgotnościowych pod ciśnieniem atmosferycznym. Wskaźniki jakości są wyższe, ale koszty i cena są również wyższe.
• Utwardzanie w autoklawie. Materiał zyskuje doskonałe właściwości, ale kosztuje też więcej ze względu na drogi sprzęt i koszty energii (utrzymanie temperatury i ciśnienia w komorze).

Symbole zastępcze

Z pochodzenia kruszywa do betonu lekkiego można podzielić na dwie grupy: naturalną (naturalną) i sztuczną. Naturalne uzyskuje się poprzez mielenie naturalnych materiałów porowatych: muszli, pumeksu, lawy, darni, wapienia itp. Najlepsze z nich to pumeks i darń wulkaniczna. Posiadają zamkniętą strukturę porów, co zmniejsza ilość wilgoci wchłanianej przez materiał.

Wypełniacze mogą różnić się nie tylko „pochodzeniem”, ale także wielkością, a często także kształtem.

Kruszywa sztuczne do betonu lekkiego to odpady niektórych procesów technologicznych (żużle) lub materiały specjalnie wytworzone z naturalnych składników (keramzyt, wermikulit, perlit itp.) oraz niektóre kruszywa chemiczne (styropian).

Właściwości, cechy, zastosowanie

Główne cechy betonu lekkiego, na które należy zwrócić uwagę przy wyborze, to gęstość (masa nasypowa), wytrzymałość, przewodność cieplna i mrozoodporność.

Gęstość materiału zależy głównie od właściwości wypełniacza, a także zużycia spoiwa i wody. Może wahać się w szerokim zakresie – od 500 do 1800, ale najczęściej mieści się w zakresie 800-1500 kg / m3. Wyjątkiem jest beton porowaty lub komórkowy (pianobeton i gazobeton). Ich gęstość może wynosić od 200 kg/m 3 .

Główną cechą operacyjną jest wytrzymałość na ściskanie. Jest podzielony na klasy, wskazane w specyfikacji łacińską literą „B”, po której następują cyfry. Te figurki wskazuje ciśnienie, jakie materiał może wytrzymać. Na przykład klasa wytrzymałości B30 oznacza, że ​​w większości przypadków (zgodnie z GOST 95%) może wytrzymać ciśnienie 30 MPa. Ale w obliczeniach biorą margines bezpieczeństwa rzędu 25%. A przy obliczaniu klasy B30 kładzie się wytrzymałość 22,5-22,7 MPa.

Jednocześnie wykorzystywana jest również taka cecha, jak granica kompresji. Jest oznaczony łacińską literą „M”, a następujące po niej liczby są równe masie objętościowej betonu w kg / m 3.

Korespondencja między gatunkami i klasami betonu

Przewodność cieplna betonu lekkiego jest odwrotnie proporcjonalna do gęstości: im więcej powietrza zawiera materiał, tym mniej przewodzi ciepła. Ten parametr waha się znacznie od 0,07 do 0,7 W/(mx°C). Jako izolację termiczną stosuje się najlżejsze materiały o niskiej gęstości. Okrywają ściany budynków i budynków gospodarczych. Izolacja pianobetonowa balkonów i loggii jest bardzo popularna. Jednak największy efekt ekonomiczny można uzyskać budując z lekkiego betonu o średniej gęstości. Ma wystarczającą nośność do budowy dwu- lub trzypiętrowego domu. W takim przypadku dodatkowa izolacja nie jest wymagana.

Tabela przewodności cieplnej betonu lekkiego i tradycyjnych materiałów budowlanych

Inną ważną cechą jest: odporność na mróz. Oznaczone łacińską literą F, po której następują cyfry, wyświetlanie liczby cykli odszraniania/zamrażania, które materiał może wytrzymać bez utraty wytrzymałości. W przypadku betonu lekkiego jego mrozoodporność zależy bezpośrednio od ilości spoiwa w kompozycji: im więcej, tym beton będzie mrozoodporniejszy.

Powołanie

Po uzgodnieniu beton lekki dzieli się na następujące grupy:

• Izolacja cieplna. Mają przewodność cieplną nie większą niż 0,25 W / (mx ° C), gęstość nie większą niż 500 kg / m 3.
• Izolacja konstrukcyjna i termiczna. Przewodność cieplna nie jest wyższa niż 0,6 W/(mx ° C), gęstość 500-1400 kg/m3, klasa wytrzymałości nie niższa niż M35. W niskiej zabudowie prywatnej służą do budowy ścian nośnych, w wieżowcach – do nieobciążonych ścian.
• Strukturalny. Gęstość od 1500 kg/m 3 i więcej, klasa wytrzymałości nie mniejsza niż M 50 i mrozoodporność nie mniejsza niż F 15. Stosowana do budowy ścian nośnych budynków powyżej 3 kondygnacji.

Zalety i wady

Jeśli mówimy o zastosowaniu lekkiego betonu jako grzejnika, to jest kilka minusów. Głównym z nich jest wysoka higroskopijność, która jednak zmienia się w szerokim zakresie i silnie zależy od wypełniacza i rodzaju materiału. Drugim niezbyt przyjemnym momentem jest konieczność doboru odpowiedniego wykończenia. Jeśli mówimy o dekoracji zewnętrznej (od strony ulicy), to przy wyborze materiałów lub rodzaju dekoracji należy wziąć pod uwagę wysoką przewodność pary. W związku z tym stosuje się albo specjalne tynki paroprzepuszczalne, albo wykonuje się poszycie ze szczeliną wentylacyjną.

Ale zalety lekkiego betonu jako grzejnika są bardziej znaczące. Jest łatwy w montażu, lekki, łatwy do cięcia i piłowania, dobrze znosi zmiany pogody, nie wymaga stosowania wiatrochronu. Do tego wszystkiego dodają wysokie właściwości termoizolacyjne i niską cenę.

Jednym z lekkich betonów jest styropian.

Jeśli mówimy o zastosowaniu lekkiego betonu jako materiału do budowy domów, ich zalety są następujące:

• Wysoka izolacyjność termiczna. Ta właściwość pozwala zrezygnować z dodatkowej izolacji ścian, a jednocześnie zmniejszyć grubość ścian.
• Mała masa. Lekkie ściany betonowe ważą kilkakrotnie mniej niż tradycyjne „ciężkie” materiały i są porównywalne wagowo z wagą domów drewnianych. Niewielka masa prowadzi do „odciążenia” fundamentu i możliwości zastosowania prostszych konstrukcji. A to znacznie obniża koszty budowy, a także koszty transportu (dotyczy to głównie dostaw materiałów budowlanych według tonażu).
• Niska waga pozwala na produkcję wielkogabarytowych klocków i płyt, które jednak układane są ręcznie. Prowadzi to do skrócenia czasu budowy, a także zmniejszenia liczby szwów, które w tym przypadku są mostami zimnymi.

Jak widać, lekki beton ma wiele zalet jako materiał budowlany. Ale nie wszystko jest takie różowe. Istnieją wady, o których powinieneś wiedzieć, aby podjąć świadomą decyzję:

• Aby zwiększyć wytrzymałość ścian, konieczne jest częste wzmacnianie. Jest to dodatkowy koszt materiałów i czasu na ułożenie zbrojenia.
• Niewystarczająca odporność na pękanie. Niejednorodna struktura materiału prowadzi do tego, że w przypadku nierównomiernych obciążeń (na przykład nierównomiernego skurczu fundamentu) w blokach pojawiają się pęknięcia. Jeśli są cienkie, przypominające pajęczynę, nie wpływają na wytrzymałość konstrukcji, choć wyglądają onieśmielająco.
• Wysoka absorpcja wilgoci. Właściwości termoizolacyjne mokrych materiałów są znacznie zmniejszone. Dlatego podczas budowy ważne jest wykonanie wysokiej jakości hydroizolacji. Jeżeli planowane jest użytkowanie w warunkach dużej wilgotności, jako wypełniacze zaleca się stosowanie pumeksu, agloporytu i keramzytu.
• Niska gęstość materiałów powoduje, że łączniki nie trzymają się dobrze w takich ścianach. Materiał dobrze trzyma pionowe obciążenia, ale nie nadaje się do wyciągania. Do betonu lekkiego i komórkowego opracowano specjalne mocowania, jednak najlepszym rozwiązaniem jest instalowanie hipotek w miejscach, gdzie mają być mocowane ciężkie przedmioty.
• Trudność w wyborze wykończeń zewnętrznych. Jak już wspomniano, jest to albo okładzina z wentylowaną fasadą, albo specjalne tynki.
• Do dekoracji wnętrz może być wymagany wysokiej jakości podkład do ścian – dla lepszej przyczepności do tynku lub szpachli.
• Niski stopień pochłaniania dźwięku. Ze względu na dużą liczbę pustych przestrzeni i betonowych „śladów” przechodzących między nimi, dźwięki są przekazywane bardzo dobrze. W przypadku normalnej izolacji akustycznej wymagane jest użycie dodatkowych materiałów.

Większość niedociągnięć to raczej cechy działania, ale należy je wziąć pod uwagę. Wtedy nie będzie nieprzyjemnych niespodzianek, a wszystkie funkcje zostaną uwzględnione na etapie planowania.

Gdzie i jak używać na budowie, przykłady zrób to sam

Jak można zrozumieć ze wszystkiego, co zostało powiedziane, lekki beton może być użyty do dowolnej konstrukcji. Buduje się z nich ściany, służy jako izolacja, wylewa się płyty podłogowe i wykonuje się jastrych. Ale wszystkie te zadania wymagają różnych cech. Są „rekrutowani” przez dobór komponentów.

Jak wybrać przepis

Na przykład jastrych podłogowy wymaga wytrzymałości, hydrofobowości i niskiej przewodności cieplnej. Wytrzymałość i zmniejszenie ilości wchłoniętej wilgoci daje zastosowanie cementu portlandzkiego jako spoiwa. Ponieważ najlepszych naturalnych dodatków zapewniających niską absorpcję wilgoci – pumeksu i darni wulkanicznej – nie można nazwać ogólnie dostępnymi, można użyć keramzytu lub kulek styropianowych w celu zwiększenia przewodności cieplnej. Pochłaniają też mało wilgoci.

Proporcje składników do betonu różnych gatunków

Teraz o proporcjach. Są traktowane jako standardowe dla danej marki. W zależności od wybranego typu (bezpiaskowy lub normalny) agregat jest wymieniany. W przypadku jastrychu podłogowego najczęściej stosuje się zwykły lekki beton. W nich żwir zastępuje się wybranym kruszywem, który dodaje się w pożądanej proporcji. Tylko woda jest pobierana mniej, dzięki czemu roztwór jest tak gęsty lub płynny, że można go tylko ułożyć.

Nawet na etapie produkcji dokładny skład betonu lekkiego jest każdorazowo ustalany eksperymentalnie. Wynika to z faktu, że kruszywa mają bardzo różne właściwości zarówno pod względem masy i gęstości, jak i innych parametrów. Wykonują kilka małych partii o różnym składzie kruszyw (duże, małe, ich proporcjach, łączą kilka różnych rodzajów kruszyw) i różnej ilości wody. Po zestaleniu określa się, który z nich najlepiej nadaje się do konkretnego zadania. Korzystając z tej samej metody, możesz niezależnie określić, ile i jakie kruszywo lepiej wlać, a następnie zamknąć duże ilości.

Przykład ocieplenia poddasza styrobetonem

Zobacz wideo, aby zobaczyć przykład eksperymentalnej selekcji do określonych zadań. Trzeba było wybrać kompozycję do ocieplenia podłogi na poddaszu. Postanowiono użyć styrobetonu jako ciepłego i lekkiego. Wybrano kompozycję bez piasku, a jako wypełniacz wsypano tylko kulki styropianowe.

Zgodnie z wybraną recepturą wymieszano lekki beton i zaizolowano poddasze. Proces można zobaczyć poniżej.

Ale ta kompozycja nadaje się tylko do ocieplenia w miejscach o małym obciążeniu. Jeśli potrzebujesz jastrychu o właściwościach termoizolacyjnych na podłogę, weź tradycyjną recepturę z piaskiem, a wypełniacz zastąp kulkami styropianowymi. Aby zwiększyć właściwości wytrzymałościowe, można dodać włókna wzmacniające, takie jak włókna włókniste. Aby poprawić plastyczność, możesz dodać, jak we fragmencie wideo, pewną ilość płynu do mycia naczyń lub mydła w płynie. Ogólnie optymalny skład musi być określony eksperymentalnie.

Przykład wylewania jastrychu styrobetonu można zobaczyć na poniższym filmie. Żadnych wieści, z wyjątkiem innego składu: jest piasek. Rezultatem jest bardziej jednolita struktura z ubytkami wypełnionymi zaprawą betonową i małymi pęcherzykami powietrza.

Trzeba jeszcze wiedzieć, że do produkcji styrobetonu lepiej nie używać okruchów. Dla normalnych cech potrzebne są kulki, a nie żadne, ale takie, które dobrze przylegają do roztworu. Posiadają na powierzchni mocny film i nie wchłaniają mleczka cementowego, dzięki czemu mają dobre właściwości termoizolacyjne. Miękisz uzyskany ze zmielenia wadliwych płyt ma nierówną i poszarpaną strukturę. Dzięki temu jest impregnowany mlekiem cementowym. Oczywiście taki beton będzie cieplejszy niż zwykły, ale nie taki sam jak w przypadku granulatu.

Beton keramzytowy w budownictwie mieszkaniowym

Innym popularnym kruszywem do produkcji lekkiego betonu w domu jest keramzyt. Wykonany jest z gliny, do której dodaje się substancje zwiększające objętość po podgrzaniu. Ta kompozycja jest ładowana do pieca, gdzie następuje pęcznienie, a następnie wypalanie. Ale, jak wykazały badania, wiele glinek to fonat, w wyniku czego keramzyt ma również tło promieniowania, czasami nawet niebezpieczne dla zdrowia. Musisz więc być gotowy na jego wybór – mieć dozymetr.

Kolejność wyboru kompozycji jest tutaj podobna do opisanej powyżej. Dodano tylko możliwość zmiany proporcji dużych i średnich frakcji. Możesz również dodać lub nie piasek i uzyskać różne wyniki w strukturze i właściwościach.

Beton keramzytowy służy do zalewania form i pozyskiwania bloczków budowlanych, a także możliwe jest wznoszenie ścian z regulowanym szalunkiem. W przeciwieństwie do bloczków z betonu spienionego, ta technologia może być stosowana do budowy ścian nośnych.

A w tym filmie – doświadczenie mieszkania w domu z monolitycznego betonu keramzytowego.

Domy z betonu trocino-betonowego

Innym naturalnym kruszywem, który kosztuje kilka groszy i może być wykorzystywany do budowy domów prywatnych, są trociny, a raczej wióry z trocinami. Bardzo mała frakcja jest nieodpowiednia dla tego materiału, potrzebne są odpady z zaokrąglania o średniej lub dużej wielkości.

Kompozycja w tym przypadku jest bezpiaskowa, ale proporcje są zachowane: 1-6 części kruszywa przyjmuje się na 7 część betonu. W tym przypadku trociny. Aby zwiększyć hydrofobowość kompozycji, dodaje się szkło wodne lub chlorek wapnia.

Jak zrobić lekki beton własnymi rękami – niezbędne materiały i etapy produkcji

Beton lekki szybko zyskuje wśród budowniczych, który w razie potrzeby można wykonać ręcznie. Znacznie ułatwia życie programistom, ponieważ lekkie „pręty” nie odbierają pracownikowi siły fizycznej, nie wymagają dużego zespołu i użycia specjalistycznego sprzętu do instalacji. Wykonując lekki beton własnymi rękami, ważne jest, aby wziąć pod uwagę wiele niuansów: jakość składników, prawidłowe mieszanie i przestrzeganie kroków. Tylko przy odpowiednim przygotowaniu możliwe będzie zbliżenie „domowego” rozwiązania jak najbliżej fabrycznego.

Plusy i minusy

Beton nazywa się lekkim, jeśli gęstość nie przekracza 1800 kg / m3, a kompozycja zawiera mniej niż standardowa ilość cementu, a wypełniacze stałe są zastępowane lekkimi porowatymi.

W budownictwie lekki materiał kamienny dzieli się na podgrupy składników, struktury i gęstości. Wiele rodzajów można ugniatać własnymi rękami bez trudności i specjalnych umiejętności, ale niektóre z nich są łatwiejsze do kupienia w postaci gotowej. Nie bez powodu wzrosło zapotrzebowanie na lekkie materiały budowlane. Posiada wysoką izolacyjność termiczną i wysokiej jakości właściwości, a także wiele innych istotnych zalet:

• Lekka waga. Budowa budynków i konstrukcji z betonu lekkiego nie zajmuje dużo czasu, a oszczędzając na transporcie materiałów budowlanych i sprzętu pomocniczego, pozwala zaoszczędzić znaczną ilość pieniędzy.
• Wszechstronność. Bloczki nadają się do układania elementów architektonicznych o różnej funkcjonalności.
• Niska przewodność cieplna. Materiał budowlany nie oddaje ciepła na zewnątrz i niezawodnie oszczędza je wewnątrz.
• Odporność na mróz. Konstrukcje zbudowane z lekkiego betonu wytrzymują temperatury poniżej zera bez pogorszenia ich właściwości wytrzymałościowych.
• Izolacja akustyczna. Beton lekki pochłania nadmierny hałas z zewnątrz, nie wpuszczając go do pomieszczenia.

Beton jest rozjaśniony porowatą strukturą, która obliguje materiał budowlany swoimi mocnymi właściwościami. Ale nie jest bez wad. W porównaniu z tradycyjnym betonem, lekka wersja ma mniejszą wytrzymałość i wyższy poziom absorpcji wilgoci, która przenika przez puste przestrzenie. Aby wyrównać tę wadę, doświadczeni programiści zalecają tynkowanie ściany na zewnątrz i wewnątrz.

Materiały do ​​ręcznej produkcji

Aby uzyskać naprawdę lekką zaprawę betonową, oprócz zwykłego piasku i żwiru, do kompozycji dodaje się składniki wiążące:

• wapno;
• żużle;
• gips;
• odpady przemysłowe;
• polimery.

Dodatkowo strukturę betonu lekkiego wyróżniają wypełniacze i kruszywa, którymi są:

• agloporyt;
• perlit;
• żwir z popiołu;
• żużle;
• wióry marmurowe;
• mielenie pumeksu;
• wapienie;
• pufa wulkaniczna.

Piasek i jego wymagania

Jakość i właściwości użytkowe gotowego materiału budowlanego zależą od prawidłowego doboru składników podczas mieszania roztworu własnymi rękami. Tak więc do produkcji lekkiego betonu wymagany będzie piasek rzeczny, oczyszczony z gruzu, resztek roślin i innych ciał obcych. Lepiej jest wziąć piasek o wielkości ziarna w zakresie 1,4-2,5 mm.

Jaki rodzaj cementu jest odpowiedni?

Do tego materiału musisz kupić cement M500 i wyższe gatunki.

Spoiwem w betonie lekkim jest cement. Konstruktorzy, którzy zdecydują się przygotować zaprawę własnymi rękami, powinni używać wyłącznie cementów wysokiej jakości, co najmniej M500. Należy zauważyć, że ten najważniejszy składnik betonu lekkiego musi być suchy i kruszący się. Niedopuszczalne jest dodawanie sklejonych kawałków cementu. Nie musisz oszczędzać na tym składniku, kupując przeceniony, nieoznakowany produkt.

Czy potrzebny jest kruszony kamień?

Za wytrzymałość betonu odpowiada kruszywo, jakim jest tłuczeń granitowy. Po wymieszaniu twardnieje i tworzy mocną, niezawodną strukturę materiału budowlanego. Kruszony kamień jest używany tylko idealnie czysty, wstępnie wypłukany z kurzu i pokruszonych frakcji skał. Jednak doświadczeni instalatorzy czasami zastępują go innym kruszywem, na przykład żwirem jesionowym, perlitem, wermikulitem.

Dodatki pomocnicze

Dodawanie plastyfikatora do roztworu nie jest zabronione.

Podczas mieszania lekkiego betonu własnymi rękami wodę bez zanieczyszczeń wlewa się do tłucznia, piasku i cementu oraz plastyfikatorów, dodaje się wszelkiego rodzaju dodatki poprawiające właściwości techniczne. Jeśli do kompozycji wleje się keramzyt, który jest spienioną i wypaloną gliną, możliwe będzie uzyskanie bloczka z keramzytu. Taki materiał budowlany ma zwiększoną wytrzymałość i lekkość, dlatego jest głównym rodzajem porowatego kruszywa.

Etapy produkcji

Aby wykonać lekki beton własnymi rękami, musisz zaopatrzyć się w podstawową wiedzę i improwizowany materiał. Proces produkcji uzależniony jest od rodzaju mieszanki wiążącej. Na przykład wykonanie pianobetonu w domu własnymi rękami nie będzie łatwe, ponieważ wymaga specjalnego sprzętu, który przygotowuje piankę i koncentraty piankowe, ale beton z gliny ekspandowanej lub roztwór z lekkimi porowatymi zanieczyszczeniami jest całkiem realistyczny.

Do produkcji pianobetonu wymagany jest specjalny sprzęt, który sprawia, że ​​materiał jest lekki.

Przygotowanie każdego rodzaju mieszanki rozpoczyna się od przygotowania składników i wymieszania ich w betoniarce w odpowiednich proporcjach. Nie należy używać szpatułki, rozdrabniacza do mieszania betonu lekkiego, ponieważ niemożliwe jest ręczne uzyskanie wysokiej jakości i jednolitej struktury mieszanki.