Пенобетон, пенобетонные блоки для строительства домов

В современном понятии пенобетон появился в 80-х годах 20 столетия, когда появились качественные порообразователи, позволяющие получать пенобетонную смесь с постоянными заданными свойствами, способными к образованию не только сферической, но и капиллярной пористости. Популярность пенобетона, как и арболита, объясняется не только его качественными свойствами, но в первую очередь доступностью сырья и относительной простотой технологии изготовления пенобетона.

Производство пенобетона

Для производства пенобетона, так же как и для газобетона, используются различные вяжущие.  Обычно применяется портландцемент. В качестве кремнеземистого компонента используется песок, вторсырье промышленности – зола-унос ТЭС, зола гидроудаления, отходы обогащения руд и др. Использование различных наполнителей позволяет регулировать свойства пенобетона и менять его характеристики по теплопроводности, морозостойкости, паропроницаемости, способности впитывать влагу из окружающей среды (сорбционная влажность) и т.д. 

Сам по себе процесс производства пенобетона не сложен. Более сложным является получение стабильного результата от партии к партии пенобетона. А это зависит от очень многих факторов – температуры и влажности окружающей среды,  точного дозирования материалов, видов применяемых порообразователей, методов получения пены и ее свойств, способа введения пены в смесь, технологии формовки и сушки изделий, применения последующих методов обработки готовых изделий из пенобетона.

Приготовление смеси для пенобетона не отличается от приготовления обычных бетонных смесей. Можно вводить в раствор готовую пену с помощью перемешивания и избыточного давления воздуха,  или ввести в растворную смесь порообразователь и взбить полученную массу. На практике обычно совмещают операции по получению пены и ее транспортировке с помощью сжатого воздуха, а распределяют обычным перемешиванием. Такой способ проще реализовать технически и результат получается стабильнее. Формование пенобетонных блоков применяется аналогично газобетону – литьевым или поблочным методом. В первом случае получают большой массив пенобетона, который после усадки и застывания распиливают на отдельные блоки. Во втором случае формование происходит в мелкие формы стандартных размеров. Литьевой метод производства пенобетона предпочтительнее, т.к. он позволяет увеличить объемы выпускаемой продукции и получать изделия более точных геометрических размеров. Однако, он связан с дополнительными затратами на оборудование и транспортировку. В пенобетон могут вводиться легкие заполнители типа керамзита или полипропилена.

Особенности технологии изготовления пенобетона

Основной технологической сложностью при производстве пенобетона является его неизбежная усадка, а следовательно, частичное изменение плотности и размеров. Поэтому к качеству порообразователя, плотности пены и ее способности удерживать и отдавать воду, формировать на поверхности пузырька цементную пленку предъявляются повышенные требования. Необходимо обеспечить равномерную усадку пенобетонной массы с сохранением одинаковой плотности пор на подошве и поверхности пенобетонного блока. А с учетом того, что содержание воздуха в некоторых марках пенобетона может достигать 90-95 % и высыхание происходит естественным образом – сделать это достаточно сложно. Для решения таких проблем существуют методы, позволяющие дополнительно ускорить скорость оборота форм и увеличить прочность пенобетона.

Первым методом является пропаривание пенобетонных блоков. Обычное пропаривание пенобетонных блоков при температуре 60-70 градусов позволяет не только ускорить высыхание пенобетона, но и увеличить его прочность. Вторым способом является традиционная автоклавная обработка – нагревание при повышенном давлении. Оба способа повышают затраты на производство продукции, однако существенно увеличивают прочность материала при сохранении заданной плотности пенобетона. К примеру, автоклавная обработка пенобетона позволяет выпускать блоки в 8-10 раз крепче. Но основным преимуществом пенобетона является его невысокая стоимость и возможность производства прямо на строительной площадке, Поэтому именно неавтоклавный пенобетон получил столь широкое распространение. В любом случае, следует помнить, что для набора прочности пенобетону, как и любому изделию из бетона необходимо не менее 30 дней, в течение которых усадка материала неизбежна. Для улучшения свойств пенобетона в его состав вводятся более мелкие фракции кремнеземистого компонента, добавляются стабилизаторы твердения и другие добавки.

Порообразователи для производства пенобетона

Отдельного внимания заслуживают порообразователи для производства пенобетона, так как именно порообразователь оказывает основное влияние на качество пенобетона, его физические характеристики и свойства.

По ГОСТ  25485-89 основой для порообразователей могут быть:

• Костный клей
• Мездровый клей
• Сосновая канифоль
• Едкий технический натр
• Скрубберные пасты
• другие основы

В качестве регуляторов образования структуры и набора прочности, а так же для ускорения твердения
могут применяться различные добавки и пластификаторы, такие как:

• Камень гипсовый и гипсоангидритовый
• Калий углекислый
• Кальцинированная техническая сода;
• Стекло жидкое натриевое
• Триэтаноламин
• Тринатрийфосфат;
• Суперпластификатор
• Натр едкий технический
• Карбоксилметилцеллюлоза
• Сульфат натрия кристаллизационный
• другие добавки

Условно порообразователи можно разделить на две группы – синтетические и белковые (органические). Основным преимуществом синтетических является их доступность и низкая стоимость. Эта группа порообразователей позволяет получить дешевый пенобетон, но имеет существенные отрицательные стороны. Первый минус – медленное твердение и набор прочности пенобетона. Вторым минусом можно назвать нейтрализацию действия полезных ускорителей твердения и добавок. Как следствие проявления этого – увеличение проседания пенобетонной массы. Все эти негативные факторы  влияют на понижение прочности пенобетона, ухудшение его потребительских качеств. Получить качественный пенобетон заданной плотности, соответствующий требованиям прочности  ГОСТ 25485-89 используя синтетический порообразователь очень проблематично. Белковые порообразователи лишены вышеперечисленных недостатков, однако их цена существенно выше. Проблемой, в первую очередь, является отсутствие качественных российских порообразователей на протеиновой основе. Именно этот факт и обуславливает повсеместное использование синтетических пен для производства пенобетона.

Строительство из пенобетона

Качественные полезные свойства пенобетона хорошо известны и оценены строителями по достоинству. Если Вы предпочтете использовать для строительства пенобетонные блоки, соблюдайте  некоторые простые правила.

Для монтажа фундамента пенобетон не пригоден – от нагрузок на излом не спасет никакая арматура, даже если Вы строите легкое здание. Однако, пенобетон может успешно использоваться для заливки полов в подвальных помещениях,  устройства стяжек под кровлю.

При кладке стен из пенобетонных блоков обязательно армируйте стены металлическими поясами через несколько рядов. Исключением могут являться внутренние самонесущие перегородки. Армирование обязательно и при заливке пенобетона в опалубки. Помните, что пенобетон имеет слабое сопротивление на излом и изгиб.

Интересуйтесь маркой прочности пенобетона, условиями производства материала. Не используйте для строительства несущих конструкционных элементов теплоизоляционные марки пенобетона. При превышении пиковых нагрузок на сжатие пенобетон превращается в то, из чего был сделан – в пыль и происходит это разрушение моментально. Если Вы сомневаетесь в качестве пенобетона – применяйте арболит, он держит форму даже после превышения нагрузок, т.к. сжать арболит полностью невозможно. Помните, что из пенобетона допускается строительство зданий до 3-х этажей. Для монтажа несущих стен дома в 2-3 этажа лучше использовать пропаренный пенобетон, или блоки,  прошедшие автоклавную обработку.