Что выбрать – автоклавный газобетон или пенобетон?

Версия для печатиPDF-версия
Рейтинг: 
Голосов еще нет
технический специалист, автор ЭС "ПС"
Ячеистые бетоны, в группу которых входят пенобетон и газобетон, очень часто используются для строительства индивидуальных домов. Но при этом каждый застройщик сталкивается с вопросом – какой же из них выбрать?

 

И в Интернете, и среди профессиональных строителей, и среди заказчиков-домовладельцев в последние годы не утихают споры о том, какой стеновой материал лучше: пенобетон или газобетон. При этом зачастую оппоненты не приводят практически никаких аргументов, используя преимущественно голословные утверждения и домыслы. Чтобы реально разобраться в проблеме, надо использовать только проверенные факты и результаты, полученные в результате специальных научных исследований.

 

Для начала надо разобраться, что же из себя представляют газобетон и пенобетон и чем они отличаются.

 

Пенобетон и газобетон относятся к группе легких бетонов, называющихся ячеистыми бетонами. Ячеистые бетоны недаром носят такое название – они производится из цементного или известкового раствора, в котором поры и капилляры, содержащие внутри себя воздух, образуются в результате действия газо- или пенообразователя. Свойства ячеистых бетонов, следовательно, непосредственно зависят от вида, размещения, структуры и размеров этих внутренних пор.

 

Главным достоинством ячеистых бетонов является их легкий вес, хорошие теплоизолирующие свойства, огнестойкость. Кроме того, а, может быть, и прежде всего их использование позволяет экономить средства, причем дважды – на самом строительном материале и на утеплителях.

 

Ячеистые бетоны производятся различной плотности – от 300 до 1800 кг/м3 в зависимости от назначения. Так, например, различают структурный конструкционный газобетон и перегородочный материал или стеновой утеплитель. Интересно, что первоначально, пока их свойства не были достаточно изучены, ячеистые бетоны использовались только в качестве утеплителя. Но впоследствии, к счастью, оказалось, что их возможности гораздо шире, и мир получил уникальный по своим свойствам полноценный строительный материал, применение которого год от года возрастает во всех странах.

 

Виды ячеистых бетонов

 

Газобетон

 

Газобетон изготавливается путем добавления газообразующих компонентов в цементно-песчаный, известково-песчаный или в цементно-известково-песчаный раствор. В результате химических реакций высвобождаются водород, кислород или ацетилен. Газообразование приводит к увеличению объема материала. Выходя из материала, газ оставляет многочисленные поры относительно большого диаметра (по сравнению с другими видами ячеистых бетонов).

 

Пенобетон

 

Производство пенобетона гораздо проще и дешевле, по сравнению с более высокотехнологичным газобетонным производством. В процессе изготовления не происходит никаких химических реакций. Пенобразование в бетонном растворе достигается использованием пенящихся поверхностно активных реагентов, сапонина или гидролизатов белка (кератина). Ячеистая структура пенобетона получается при смешивании пенообразующего агента с водой или с цементно-песчаным  раствором. Из-за отсутствия избыточного давления газа поры образуются только за счет выхода (испарения) из структуры материала воды. Эти поры имеют очень небольшой размер по сравнению с порами в газобетоне.

 

Автоклавный и неавтоклавный ячеистый бетон

 

В зависимости от условий процесса твердения и набора прочности ячеистый бетон может быть автоклавным или неавтоклавным.

Технология процесса набора прочности напрямую определяет итоговую прочность бетона на сжатие, степень усадки, трещинообразование, влагопоглощение и другие свойства.

Набор прочности бетона в стандартных условиях, особенно в присутствии избытка влаги, представляет собой достаточно длительный процесс.

 

Высокотемпературная обработка при повышенном давлении – это и есть автоклавирование ячеистого бетона. Производится такой процесс в специальных агрегатах, которые называются, соответственно, автоклавами. Если сказать по-научному, в результате автоклавирования происходит образование высокопрочных гидросиликатов кальция типа тоберморита и гидроалюмината или гидрогранатов различного состава, что приводит к повышению устойчивости и прочности его пространственной коагуляционной структуры. Говоря проще, такой бетон получается прочнее, меньше подвержен усадке и трещинообразованию. Автоклавирование проводят при температуре 180-200°С и давлении 12 атмосфер.

 

Микроструктура ячеистых бетонов

 

Как у любого вещества, физические свойства ячеистого бетона определяются его внутренним строением, микроструктурой. Способ производства ячеистого бетона (газо- или пенообразование) напрямую оказывает влияние на его физические свойства. 

Структуры автоклавного ячеистого бетона и неавтоклавного также имеют существенные различия, которые в итоге приводят к различиям в свойствах материалов.

 

Теплопроводность

 

Преимущество автоклавного газобетона в том, что его можно изготавливать с заранее заданным необходимым набором свойств.

 

Почему это возможно?

К примеру, в структуре пенобетона все поры разные, одна может быть в 1 мм, вторая – 3 мм, третья – даже 5 мм. Исходя из этого, в одном месте, где поры будут маленькие, теплопроводность будет одна, а там, где большие, – другая. Поэтому говорить о какой-то постоянной теплопроводности не приходится.

 

Автоклавный газобетон имеет равномерно распределенные поры по всему блоку, все они одинакового размера Отсюда и уникальные теплопроводные свойства автоклавного газобетона.

 

Химические характеристики

 

При автоклавировании ячеистого бетона кальций, соединяясь с силикогидратом, образует тоберморит. В состав продуктов реакции входит смесь кристаллического, полукристаллического и аморфного тоберморита. Макрокапилляры выстилаются плоскими кристаллами тобеморита с двойной силикатной структурой. Эта структура остается неизменной во времени и при воздействии высоких температур.

 

Кристаллическая структура неавтоклавного ячеистого бетона меняется в течение процесса гидратации: от игольчатых кристаллов к гексагональным и сблокированным кальцитным кристаллам.

 

Таким образом, химическая структура автоклавного газобетона определяет его основные преимущества, такие как прочность, долговечность, малая усадка.

 

Прочность ячеистого бетона на сжатие

 

Состав бетонной смести, способ порообразования, структура пор, их размер, возраст бетона и водонасыщение оказывают существенное влияние на прочность ячеистого бетона. Сокращение плотности ячеистого бетона из-за увеличения количества макропор приводит к снижению прочности материала. Прочность на сжатие ячеистого бетона увеличивается линейно с увеличением плотности материала.

 

Автоклавирование значительно увеличивает прочность ячеистого бетона на сжатие за счет образования стабильных форм тоберморита. Таким образом, автоклавный газобетон отличается от других видов ячеистых бетонов, кроме всего прочего, и повышенной прочностью на сжатие. Способ производства влияет на механическую прочность: при одинаковой плотности материала автоклавный газобетон гораздо прочнее, чем пенобетон. Например, при плотности, достаточной для того, чтобы газобетон справлялся с нагрузками, пенобетон при таких же показателях обладает меньшей несущей способностью и пригоден лишь в качестве утеплителя.

 

Прочность ячеистого бетона на растяжение и изгиб
 

Прочность на разрыв для ячеистого бетона составляет от 10 до 35%  от прочности на сжатие. Прочность на изгиб для ячеистых бетонов низкой плотности стремится к нулю. Для ячеистых бетонов высокой плотности прочность на изгиб составляет 22-27% от прочности на сжатие. Значит, автоклавный газобетон отличается и повышенной прочностью на растяжение и изгиб. Таким образом, мы получаем материал с повышенными прочностными характеристиками.

 

Усадка ячеистых бетонов при высыхании

 

Усадка ячеистых бетонов происходит из-за потери несвязанной в процессе гидратации воды.

 

Все, что делается с использованием неавтоклавной обработки, подвержено усадке до трех процентов от всего объема, а это и трещины, и «паутинка»  на штукатурке после окончания работ. Справедливости ради надо сказать, что у автоклавной продукции тоже есть усадка, но всего только до 0,3 %! Как говорится, почувствуйте разницу. 

 

К образованию трещин больше склонны ячеистые бетоны с большим удельным количеством микропор (неавтоклавный пенобетон). Ячеистый бетон, имеющий в составе один только цемент (без добавления извести) гораздо более склонен к образованию трещин. Добавление пластификаторов в цементные растворы не приводит к снижению трещинообразования. Набор прочности ячеистым бетоном без автоклавирования в недостатке влаги (менее 20% от объема) ведет к образованию трещин. Автоклавирование предупреждает образование трещин. Вывод: автоклавный газобетон, в отличие от других видов ячеистых бетонов, гораздо меньше склонен к усадке и образованию трещин при высыхании.

 

Долговечность ячеистых бетонов

 

Автоклавный газобетон преимущественно состоит из прочного стабильного тоберморита, который гораздо прочнее и долговечнее, чем материал неавтоклавных ячеистых бетонов, в частности, пенобетона.

 

Естественно, что долговечность конструкций газобетонной кладки снижается при неправильном применении материала в процессе строительства и при последующей эксплуатации. Но это уже проблемы потребителя, никак не связанные со свойствами самого материала. Сам же материал, автоклавный газобетон, как видим, обладает всеми необходимыми качествами для обеспечения долговечности строения.

 

Огнестойкость ячеистых бетонов

 

Вообще, огнестойкость всех ячеистых бетонов гораздо выше, чем у обычного тяжелого бетона. Это объясняется однородной структурой первых, она защищает от образования трещин. Но среди ячеистых бетонов лучшей устойчивостью к огню из-за меньшей газопроводимости и теплопроводности обладают виды с закрытой ячеистой структурой. Они получаются в процессе автоклавирования. Поэтому и с точки зрения огнестойкости свойства автоклавного газобетона выше, чем у других видов ячеистого бетона, в том числе и пенобетона.

 

Геометрия блоков

 

Идеальная геометрия блоков из автоклавного газобетона зачастую становится определяющим фактором при выборе именно этого стенового материала. Так значительно сокращаются трудозатраты и повышается качество кладки. Разница в точности геометрических размеров готовых блоков определяется разницей процессов изготовления автоклавного газобетона и пенобетона. И это имеет большое значение, так как пенобетонные блоки чаще всего просто отливаются в формы, в результате чего геометрия готовых изделий зачастую не соответствует потребностям застройщиков. А газобетонные блоки получаются в процессе резки единого блока, и геометрия блока, соответственно, оказывается практически идеальной.

 

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать такие выводы:

 

Критериями выбора стенового материала должны быть как способ образования ячеистой структуры бетона, так и наличие стадии автоклавирования при производстве ячеистого бетона. По первому критерию (способ образования структуры), а именно  пенообразование (пенобетон) или газообразование (газобетон), как видим, определенные преимущества имеет газобетон. Но наиболее определяющим критерием должно быть наличие стадии автоклавирования при производстве газобетона, так как неавтоклавные ячеистые бетоны обладают худшими физическими свойствами по сравнению с автоклавными.

 

Именно процесс автоклавирования придает автоклавному газобетону те свойства, которые и делают его таким популярным строительным материалом: хорошая теплоизоляция, хорошая звукоизоляция, морозостойкость, он технологичен в строительстве, пожаробезопасен, экологически безопасен, легко обрабатывается, при этом у него идеальная геометрия блоков, он обеспечивает минимум трудозатрат при отделке, широкие архитектурные возможности, экономию средств на отопление ну и, наконец, это недорогой строительный материал в сравнении с другими материалами. 

 

Автоклавный газобетон, созданный еще в начале прошлого века, пользуется популярностью во всем мире. Теперь, подробно рассмотрев все его свойства, особенности производства и структуру, вы тоже сможете сделать правильный выбор. А он прослужит вам верой и правдой долгие годы, при этом еще и сэкономив ваши средства.

 

"Правила строительства", №46/1,  июль 2014

Правообладателем всех материалов сайта является ООО «Правила строительства». Полная или частичная перепечатка материалов в любых источниках запрещена.

г. Иркутск, ул. Октябрьской Революции, д. ?, БЦ «Терра»

тел.: (3952) 783-783, 48-47-05

Факс: (3952) 781-073

mail: info@bgazobeton.ru

www.bgazobeton.ru