Газобетон состав свойства способы получения

Состав, структура исходной смеси и требования ГОСТ к компонентам автоклавного и неавтоклавного газобетона

Газобетон – затвердевший строительный камень с равномерно распределенными сферическими порами. Свойства его, как и других ячеистых бетонов, определяет состав и структура, а также условия твердения материала.

Структура ГБ

Разницу между обычным и ячеистым бетонами обеспечивают поры: число, распределение, размеры, характер. Газобетон имеет следующие признаки.

• Пористость материал может достигать 75–85%. ГОСТ напрямую пористость не регламентирует, однако число пор определяет плотность материала и его теплоизоляционные свойства. Максимальное количество пор будет в теплоизоляционном газобетоне, так как именно воздуха, заключенный в каменную оболочку, и гарантирует теплоизоляцию. Наименьшая пористость и наименьшие же способности к утеплению будут у конструкционного газобетона с плотностью 1200 кг/куб. м;
• Поры в газобетон распределены равномерно по массе продукта. Это обеспечивается условиями получения: смешивание ингредиентов и проведение химической реакции прямо в массиве бетона.
• Диаметр пор колеблется от 1 до 3 мм. Лучшими показателями обладают бетоны с минимальным размером пор. Однако здесь есть нюанс: газобетонный шлам склонен к расслаиванию, а пузырьки газа во время реакции стремятся подняться. В результате совместного действия обоих факторов у процесса всучивания есть направление – вверх. Но чем выше оказывается пузырек газа, тем большую пору он образует. В итоге поры по массе газобетона распределяются равномерно, а вот по высоте оказываются разными по размерам: «верхняя» часть массива всегда легче нижней.
• Поры в газобетоне открытые. Это означает, что материал впитывает влагу в помещение или с улицы, и также испаряет ее в обе стороны. Стены из газобетона нуждаются в защите.

Про расчет и состав смеси на 1 м3 для монолитных газобетонов и других, производимых своими руками в домашних условиях, читайте далее.

Следующее видео рассказывает о пропорциях, составе и особенностях газобетонов:

Состав и пропорции газобетона

Согласно ГОСТ 25485-89 выпускают разные виды газобетона, что требует применения разных веществ. В общем, исходная смесь включает:

• кремнеземистый компонент;
• вяжущее;
• воду – несоленую и очищенную по ГОСТ 23732;
• алюминиевую пудру – или пасту в виде суспензии;
• дополнительные ингредиенты.

Твердые компоненты

В качестве сырья используют два основных вида кремнеземистого материала:

• кварцевый песок – доля кварца составляет не менее 90% или 75%, слюды в песке должно быть не более 0,5%, глинистых примесей разного рода – не более 3%.;
• зола-унос – отходы работ ТЭС. По ГОСТ содержит не менее 45% оксида кремния и не менее 45% оксида кальция, оксидов серы допускается не более 3%.

В качестве кремнеземистого материала порой используют продукты обогащения руд, если содержание оксида кварца в нем не меньше 60%.

Регулируемым параметром является удельная поверхность кремнеземной оставляющей. Величину подбирают по проектной плотности, теплопроводности и других свойств конечного продукта.

Вяжущее вещество

В качестве вяжущих используются такие материалы:

• портландцемент – без трасса, глинита, опоки, пеплов и других ингредиентов. Также необходимо, чтобы доля алюмината кальция не превышала 6%;
• негашеная известь – быстро- и среднегасящаяся. Содержит активные оксиды кальция и магния не менее 70%;
• доменный шлак – гранулированный;
• высокоосновная зола – с долей оксида кальция не менее 40% и с долей оксида серы не более 3%.

По виду вяжущего газобетоны дополнительно классифицируются, так как физико-химические их свойства будут отличаться.

Порообразователи

Для получения газобетона используют алюминиевую пудру марки ПАП-1 и ПАП-2. Металлический алюминий взрывоопасен, добавляется в смесь при перемешивании в виде суспензии с пропорциями алюминий к воде 1:10.

При изготовлении пенобетонов используется несколько разных веществ, но порообразователем для газобетона будет только порошок алюминия.

Следующий видеоролик рассказывает об эффекте гидрофобного состава газобетона:

Дополнительные ингредиенты

Доля этих веществ в смеси очень невелика. Их роль – не образование массы продукта, а влияние на процессы, идущие в веществе при вспучивании и твердении. Это могут быть регуляторы структурообразования, пластифицирующие компоненты, катализаторы твердения и прочее. К наиболее часто применяемым относят:

• гипсовый камень;
• жидкое натриевое стекло;
• технический едкий натр;
• кальцинированная сода – техническая.

В неавтоклавный газобетон из-за его меньшей прочности могут добавлять разного рода дисперсно-армирующие волокна. При вспучивании волокно распределяется по массе продукта и размещается в межпоровых перегородках. Таким образом формируется пространственный сетчатый каркас, который и увеличивает прочность продукта.

Составные смеси

На практике состав смеси подбирается исходя из требований, предъявляемых к конечному продукту: прочность, плотность, морозостойкость, теплопроводность, паропроницаемость и другие качества, регламентируемые ГОСТ. Причем стандарты указывают не только на предполагаемые классы прочности и теплоизоляционные свойства, но и на методы оценки продукта.

Определяют подходящий состав путем лабораторных исследований. Для этого осуществляют серию замесов, где меняют соотношение вяжущего и извести. Контролируется объемный вес и вес высушенного газобетона.

Главным фактором является объем порообразователя, необходимого для получения из указанного соотношения бетона с требуемыми характеристиками, поскольку порообразователь является самым дорогим ингредиентом. Соотношение воды и вяжущего подбирают так, чтобы консистенция оставалась литой при самом малом значении.

Про состав газобетона и пенобетона читайте ниже.

Отличие от структуры пенобетона

Состав

Оба материала относят к ячеистым бетонам, однако, и состав, и метод получения у них разный.

• В составе бетона есть: кварцевый песок, цемент – или другое вяжущее, вода, дополнительные ингредиенты и обязательно металлический алюминий.
• В составе пенобетона есть: кварцевый песок, вода, цемент и готовая техническая пена на основе костного клея, мездрового клея, едкого натра, сосновой канифоли и так далее.

Физико-химические свойства

Еще разительнее отличается способ получения: он не в меньшей степени влияет на физико-химические свойства продукта. Ингредиенты для газобетона спешивают в скоростном смесителе. Добавляют их в утвержденной последовательности, причем порообразователь попадает в смесь последним.

Сама по себе реакция образования пор или вспучивания происходит не в смесителе, а позднее, когда бетонный раствор оказывается в формах. Выделяющийся при химической реакции водород пронизывает всю массу смеси и формирует равномерно распределенные поры практически одинаковой величины.

Распалубной прочности такой материал достигает уже через несколько часов. Если предполагается автоклавная обработка, то газобетон после разрезания на блоки переправляется в автоклав, где под действием высокого давления и влажности происходит второй ряд реакций, сообщающих продукту проектную прочность.

Неавтоклавный затвердевает в естественных условиях: прочность его всегда ниже, чем у автоклавного.

Совсем иначе выглядит получение пенобетона. Здесь техническая пена формируется отдельно и уже после смешивания цемента, песка и воды, добавляется. Поры не формируются в материале, а пористый материал перемешивается с бетоном. Равномерность распределения напрямую зависит от тщательности перемешивания, однако таких показателей, как у газобетона не достигает.

Размеры пор у пенобетона больше, поэтому плотность ниже и прочность при указанной пористости тоже ниже – за счет диаметра пор. Но поскольку здесь смешивается готовая пена и цемент, то количество открытых пор оказывается ниже, чем у газобетона, поэтому у первых показатели водонепроницаемости лучше.

Пенобетон может подвергаться автоклавной обработке, что тоже увеличивает его прочность.

Особенности выбора строительного метода

Способы получения ячеистых бетонов определяют и возможные методы строительства.

• Сборный метод – и газобетон, и пенобетон выпускается в виде блоков. Причем для газобетона это единственная форма выпуска. Это может быть плита, блок, сложный элемент, но в любом случае он изготавливается не на стройплощадке, а на производственной. И автоклавный, и неавтоклавный способ предполагает отливку массива газобетона и нарезание по размерам.
• Для монолитного строительства газобетон не применяется: технология попросту этого не позволяет. Пенобетон можно получить прямо на стройплощадке и использовать для заливки монолитных стен или теплоизоляции .

Газобетон – материал, получаемый не механическим смешиванием ингредиентов, а химической реакцией между ними. Состав его подбирают таким образом, чтобы эти реакции провести в полной мере, то же самое касается подбора состава клея и штукатурки для газобетона.

Источник

Из чего делают газоблок: состав и пропорции смеси

Производство газобетонных блоков – это безотходное производство, поскольку все остатки материала и отходы, появляющиеся от резки элементов, собираются и вновь используются.

Кроме того, сам материал сделан из ингредиентов, которые не наносят вреда ни человеку, ни окружающей среде.

Какие же это компоненты и какая у них рецептура? Об этом в статье.

Из каких компонентов состоит газобетонный блок?

Качество газобетона зависит от качества компонентов и оборудования, на котором блоки выпускаются. Все ингредиенты постепенно перемешиваются, вспениваются, а затем они застывают, создавая пористую структуру.

Составляющие газобетона описаны ниже.

Цемент

Качество вяжущего компонента – цемента – регламентируется требованиями ГОСТ 31108-2016. Согласно ему разрешается добавлять в смесь следующие марки цемента:

• ЦЕМ I 32,5 или старая маркировка ПЦ400 Д0 (без добавок);
• ЦЕМ I 42,5 или ПЦ 500 Д0;
• ЦЕМ II 32,5 или ПЦ 400 Д20 (20% добавок в общей массе чистого цемента);
• ЦЕМ II 42,5 или ПЦ 500 Д20.

Сульфатостойкий цемент нельзя добавлять в газобетонные блоки.

От марки и качества вяжущего вещества зависит многое. Например, для создания конструкционных блоков нужно брать цемент марки М500, для производства конструкционно-теплоизоляционных – подойдёт М400, а для выпуска теплоизоляционных изделий – допускается самый дешёвый цемент М300. Добавки (маркировка в виде буквы «Д» и цифры) улучшают свойства газобетона.

Важно: перед тем, как использовать цемент, необходимо проверить его срок годности. Залежавшийся или просроченный вяжущий компонент испортит качество готовых изделий. Каждый месяц хранения цемента отнимает у него 10% от заявленной прочности.

Песок

Согласно ГОСТу 8736-2014 можно использовать речной, карьерный или кварцевый песок мелкой либо очень мелкой фракции.

Размер одной фракции – от 0,1 до 0,5 мм. Чем меньше песчинки, тем прочнее будет газобетон.

Наличие глины, ила либо других примесей в песке не должно быть свыше 2% от общей массы. Если в песке есть камни, грязь и другие крупные компоненты, то его нужно несколько раз тщательно просеять.

Известь

Используется измельчённая негашёная известь – гидроксид кальция Са(ОН)2. Параметры для этого ингредиента следующие (согласно СН 277-80):

1. температура гашения должна быть минимум 60°С;
2. время гашения – от 4 до 15 минут;
3. наличие активных CaO и MgO – от 70%;
4. пережог – максимум 2%;
5. проходимость через сито фракций размером 0,08 мм должна быть минимум 85%.

Согласно ГОСТ 23732-2011 можно использовать обычную питьевую воду, которую на оборудовании можно было бы подогреть до 50-60°С в летнее время и до 60-80°С – в зимнее время.

Воды в смеси не должно быть больше 45-75% от общей массы смеси и этот показатель зависит от марки цемента и его производителя, температуры в помещении и температуры самих добавляемых компонентов.

Газообразователь

В качестве газообразующего компонента используется алюминиевая пудра. Именно она, вступая в реакцию с водой, вызывает образование водорода, который и создаёт пористую структуру блоков.

Некоторые считают, что алюминиевая пудра вредна для здоровья, однако, после окончания реакции, наличие свободного алюминия настолько мало, что по экологичности газоблок можно сравнить с деревом. И это доказано массой экспериментов.

Метод вспенивания газобетона при помощи алюминиевого порошка был открыт ещё в конце XIX века и сегодня до сих пор активно используется.

Совет: лучше не применять пылевидный алюминий, поскольку во время замеса раствора он выделяет сильно много пыли. Вместо него рекомендуется брать алюминиевую пасту или пудру.

ГОСТ 5494-95 и СТО 88935974-001-009 устанавливают разрешённые марки алюминиевой пудры и пасты. В первом случае, это ПАП-1, а также ПАП-2. Во втором варианте, это 5-7370/75V, а также 5-7370/75VS.

Другие компоненты, из которых сделан материал

Иногда в состав газобетонной смеси входят гипс, промышленные отходы (зола, шлак), каустическая сода (гидроксид натрия), сернокислый натрий (сульфат натрия). Последний компонент может быть природным и техническим, однако, если добавляется технический сульфат, то его нужно на 30-40% больше, чем природного.

Пропорции

На иллюстрации показан процесс создания газобетонных блоков методом автоклава. Это значит, что элементы попадают в специальную печь, где обрабатываются высоким давлением (12 бар) и большой температурой (180-190°С) на протяжении 12 часов, что придаёт смеси прочность и низкую усадку.

Интересный факт: когда смесь заливается по формам, то заливка происходит только до половины формы, поскольку в течение нескольких часов раствор будет подниматься в объёме. Окончательное затвердение происходит только на 28-й день.

Если блоки затвердевают без автоклава, то застывание происходит естественным путём, но эксплуатационные показатели при этом падают в несколько раз. Зато этот метод доступен для домашнего использования и позволяет сэкономить около 30% бюджета.

На 1 м3 газобетона плотностью D500, изготовленного автоклавным методом, нужно:

• Цемента – 286 кг.
• Песка – 234 кг.
• Воды – 208 л.
• Алюминиевой пудры – 544 г.
• Сульфата натрия – 4,6 кг.
• Каустической соды – 3 кг.

На 1 м 3 газобетона, выпущенного неавтоклавным методом, требуется:

• цемента – от 51 до 71 % от общей массы;
• песка – от 0,6 до 3,5 %;
• алюминиевой пудры – от 0,01 до 0,15 %;
• извести – от 0,04 до 0,7 %;
• гипса – от 0,1 до 0,4 %;
• хлористого кальция – от 0,5 до 3 %;
• воды – оставшиеся проценты.

Важность правильного подбора ингредиентов

Если переборщить с какими-то компонентами, то смесь не получится настолько прочной, шумоизоляционной и с хорошими показателями теплоизоляции и экологичности.

А если не добавить какой-то компонент, например, газообразователь, то газоблок не приобретёт свою пористую структуру и не будет иметь теплоизоляционные свойства.

Введение в смесь порообразователя должно быть строго под контролем.

Иначе, если уменьшить дозировку всего на 0,06%, то блоки не достигнут требуемой плотности и прочности, а если добавить на 0,1% больше, то во время реакции произойдёт избыток выделяющегося водорода, в результате чего поры станут огромные, а сам блок сразу после затвердевания даст большую усадку.

Заключение

При соблюдении пропорций можно получить на выходе изделие, которое прослужит не один десяток лет, а если класть компоненты на глаз, то пройдёт немного времени и здание, возведённое из таких блоков, начнёт трескаться, а затем развалится. Поэтому правильные компоненты и их пропорции – залог качества газоблока.

Источник