Классификация легких бетонов

Легкий бетон — это группа строительных материалов, которая при достаточной прочности обладает небольшим удельным весом и высокой способностью сохранять тепло. Комплекс этих характеристик делает легкие бетоны весьма привлекательными для их применения в сфере строительства жилья, особенно частного. Какие именно бетоны и изделия из них входят в эту группу, их общие свойства и отличия – тема данной статьи.

Состав легких бетонов и их классификация

Базовая основа легких бетонов та же, что и у всех прочих. Это цемент (вяжущее), песок и вода, при реакции с которой между цементом и песком образуются прочные связи. Разница в наполнителях, вес которых гораздо меньше, чем у щебня или гравия. Наполнители могут быть плотными и пористыми. Иногда вместо них в основу вводят реагенты, изменяющие структуру готового материала, делая её пористой.

Плотность легкого бетона не превышает 2000 кг/м³, тогда как этот показатель для обычного (тяжелого) бетона составляет 2000-26000 кг/м³.

Классификация по составу

В качестве заполнителя для легких бетонов используют как натуральные материалы, так и полученные искусственным путем. Примером натуральных наполнителей могут служить пемза, туф, пористый известняк, древесная щепа. Искусственных – керамзит, полистирол, термозит.

Во многих странах налажено производство искусственных наполнителей из промышленных и бытовых отходов. Например, из шлаковых отходов при производстве фосфоритов делают легкий щебень, из отходов производства алюминия – аглопорит, из отходов доменной плавки металла – граншлак.

Вид наполнителя и дает название той или иной разновидности легкого бетона:

• керамзитобетон;
• опилкобетон;
• шлакопемзобетон;
• полистиролбетон;
• термолитобетон;
• аглопоритобетон;
• перлитобетон;
• шунгизитобетон и т.п.

Отдельно стоит упомянуть о ячеистых бетонах, в которых роль заполнителя играет воздух или газ, которым затоплены многочисленные поры. Они образуются в результате добавления в сырую массу специальных пено- или газообразующих добавок.

Кроме упомянутых встречаются и другие заполнители. У каждого из них свои свойства, поэтому точной общей рецептуры для изготовления легких бетонов нет. Производители подбирают её самостоятельно, влияя на конечные свойства продукта путем изменения пропорций компонентов и внесения в состав модифицирующих добавок.

Классификация легких бетонов по назначению

Один из основных признаков классификации легких бетонов основан на их плотности и способности выдерживать нагрузки, а значит, использоваться для возведения несущих или ненесущих конструкций. Легкий бетон на пористых заполнителях по сфере применения подразделяется на:

• теплоизоляционный с плотностью до 400-500 кг/м³;
• конструкционно-теплоизоляционный с плотностью 500-800 кг/м³;
• конструкционный – с плотностью выше 800-900 кг/м³

Теплоизоляционные материалы этой группы бетонов обладают минимальной прочностью и теплопроводностью. Согласно ГОСТ, она не должна превышать 0,14 Вт*мС. Используются они исключительно для теплоизоляции наружных стен и других конструкций.

Ко второй разновидности предъявляются следующие требования: марка прочности В1,0 и выше, морозостойкость от 25 циклов. Такой бетон в виде блоков или монолита пригоден для возведения малоэтажных зданий. Причем без дополнительного утепления, так как он сам достаточно хорошо удерживает тепло.

Прочность конструкционного бетона начинается от В12,5. из него строят дома высотой до 12 м, делают плиты перекрытия и другие несущие конструкции.

Классификация по способу твердения

На свойства и характеристики материала влияют условия его «созревания». Бетон может твердеть как в естественных условиях, так и с применением автоклавирования – обработки теплом и паром в специальных камерах.

Характеристики и свойства легких бетонов

Перечислим основные свойства легких бетонов, отличающие их бетонов на классических наполнителях.

Плотность

Этот параметр обозначается буквой D и числовым значением, показывающим, сколько весит 1 кубический метр продукта. Для легких бетонов он варьируется в пределах от D200 до D2000.

Чем выше плотность, тем лучше показатели прочности и морозостойкости, и тем выше коэффициент теплопроводности. Чтобы создать бетон с той или иной плотностью, изменяют пропорции основных компонентов.

Теплопроводность легких бетонов

Эта характеристика показывает способность материалов проводить и удерживать тепло. Она зависит от плотности и уменьшается с её повышением. То есть, чем плотнее бетон, тем хуже он «держит» тепло. У легких бетонов коэффициент теплопроводности ниже, чем у обычных. В этом отношении самым «теплым» является полистиролбетон с коэффициентом 0,04 Вт*мС.

Улучшить показатели теплопроводности при изготовлении бетона можно, уменьшив количество цемента, увеличив количество наполнителя либо используя более легкий и пористый наполнитель.

Прочность

Марка прочности в характеристиках бетона обозначается буквой В. Различают прочность на сжатие под нагрузкой и прочность на изгиб. Эти параметры являются обязательными для контроля при определении качества материала. Прочность легких бетонов находится в диапазоне В0,75-В20.

Гигроскопичность и морозостойкость легких бетонов

Способность впитывать влагу у легких пористых и ячеистых бетонов довольно высокая. Она напрямую зависит от вида наполнителя. Например, полистиролбетон может впитать в себя до 5% воды от своего объема, и это самый лучший показатель. У газобетона он может достигать 25%.

Чем выше влагопоглощение, тем хуже материал противостоит воздействию низких температур, вернее, процессам замерзания и оттаивания воды в пустотах. Способность сохранять целостность структуры при таких воздействиях называется морозостойкостью. Минимально допустимая морозостойкость конструкционных бетонов – 25 циклов замораживания и оттаивания.

Улучшить эти характеристики можно с помощью отделки той части конструкций, которая обращена на улицу, влагостойкими материалами.

Другие свойства

К положительным свойствам всех разновидностей легких бетонов можно отнести:

• негорючесть;
• экологичность;
• легкость обработки;
• упрощение кладочных работ;
• возможность самостоятельного изготовления.

Обзор популярных видов легкого бетона

Далеко не все виды легких бетонов хорошо знакомы частным застройщика. Но и среди тех, что «в ходу», всегда можно выбрать подходящий материал для строительства дома, бани или другой постройки.

Керамзитобетон

В состав керамзитобетона входят пористые гранулы из обожженной глины – керамзит. Этот материал активно используется для теплоизоляции полов, стяжек, чердачных перекрытий, а также для изготовления прочных стеновых блоков.

Характеристики материала:

• высокая плотность, отсутствие усадки;
• хорошие показатели теплопроводности (0,14-0,55 Вт*мС в зависимости от плотности);
• морозостойкость до 300 циклов;
• отличные прочностные характеристики, позволяющие использовать материал для возведения фундаментов.

Керамзитобетон самый прочный из всех легких бетонов, но он плохо поддается обработке.

Полистиролбетон

Характеристики полистиролбетона не позволяют использовать его в качестве полноценного конструкционного материала из-за малой плотности, не превышающей 600 кг/м³. Но это отличный теплоизолятор для утепления стен, полов, перекрытий, кровельных конструкций.

Заполнитель представляет собой гранулы вспененного полимера с чрезвычайно низким весом. Так как гранулы имеют сплошную оболочку, полистиролбетон практически не впитывает влагу. Материал привлекателен и такими характеристиками, как низкая цена, простота обработки, небольшой коэффициент усадки.

Опилкобетон (арболит)

Этот бетон стал набирать популярность не так давно. Заполнителем для него служат мелкие отходы деревообработки – щепа и опилки. А также другие материалы растительного происхождения – рисовая солома, костра конопли, льна.

Чтобы самостоятельно изготовить опилкобетон, состав и пропорции компонентов нужно подбирать опытным путем в зависимости от влажности и подготовленности опилок, которые необходимо выдержать на воздухе или обработать известью для удаления сахаров.

Плотность бетона с древесным наполнителем достигает 800 кг/м³, а теплопроводность 0,07 Вт*мС. Такое сочетание характеристик делает материал идеальным для строительства теплоэффективных домов и бань.

Ячеистый бетон

На современном строительном рынке ячеистый бетон представлен двумя разновидностями: газобетон и пенобетон. Основное их отличие друг от друга заключается в способе образования пор. Газобетон производится из цементно-известкового вяжущего, песка и алюминиевой пудры, а пенобетон с использованием пенообразователей.

Разные реагенты по-разному влияют на структуру готового продукта: у газобетона поры открытие, а у пенобетона закрытые, поэтому второй отличается меньшим влагопоглощением.

Характеристики пенобетона и газобетона во многом схожи. Это:

• низкий коэффициент теплопроводности;
• высокие звукоизоляционные свойства;
• простота обработки и кладки;
• негорючесть;
• экологичность.

Обе разновидности ячеистых бетонов можно делать своими руками. Востребованность материала в частном домостроении делает рентабельными и мини-производства с минимальным набором оборудования. Пример – в этом видео:

Заключение

Термин легкий бетон обозначает большую группу материалов, состоящих из цемента, песка и различных наполнителей, отличающихся малым весом. Они не такие прочные, как бетон с щебеночным наполнителем, но их и не применяют для строительства мостов или высотных зданий.

Основная сфера их применения – возведение и утепление частных жилых домов и надворных построек. Для малоэтажного строительства прочности легких бетонов вполне хватает, а по способности сохранять тепло они превосходят большинство других материалов.