Что такое легкий бетон

Это специальный вид бетонных смесей, в котором в качестве наполнителей используются пористые материалы: керамзит, вспученный перлит, пенопластовые шарики и отходы различных производств. Именно эти наполнители снижают массу самого бетона, отсюда и название «легкий».

Существует определенная классификация бетонных растворов, одна из категорий которых делит их по плотности (соответственно и по массе). Плотность легких бетонов на пористых заполнителях определяется диапазоном от 500 до 1800 кг/м³ по сравнению с обычными, показатели которых колеблются в пределах от 2000 до 2500 кг/м³.

Состав легкого бетона

Активными компонентами раствора легкого бетона является газ или воздух, используемые для создания вакуолей, облегчающих изделие. В качестве вяжущего вещества используется не только цемент, но и добавки в виде гипса и извести, полимеров и промышленных отходов. Заполнителем в растворе может оказаться щебень песок, керамзит, гравий, мраморная крошка, молотая пемза и многое другое. Количество используемой воды оказывается немаловажным, так как влияет на пористость конечного изделия.

Подбор состава легкого бетона сказывается на марке и технических характеристиках в виде плотности, прочности, устойчивости к перепадам температур, проводимости тепла и водопроницаемость. В ходе приготовления раствора, из которого в дальнейшем будет формироваться сооружение, необходимо учитывать географическое расположение, условия эксплуатации и назначение объекта.

Технические характеристики и свойства

Объемный вес тяжелых бетонов колеблется от 2200 до 2800 кг/м 3 . Прочность (при сжимании) у него составляет от 100 до 600 кг/см 2 . Морозостойкость – от 50 до 1000 циклов, влагостойкость – от W2 до W20.

Соответственно, основные свойства этих материалов: высокая сопротивляемость нагрузкам (напрямую зависит от количества цемента в составе), способность подвергаться многократному замораживанию и размораживанию, малая усадка. Свежеприготовленная бетонная смесь должна обладать достаточной пластичностью и удобством укладки.

Разновидности легких бетонов и их применение

В частном и профессиональном строительстве используются:

Пористые бетоны. Перлитобетон, керамзитобетон, аглопоритобетон.Ячеистые бетоны. Газобетон и пенобетон.Бетонные смеси на органических заполнителях. Костробетон, полистиролбетон и арболит.

Легкие бетоны на пористых заполнителях

Широко используются в рамках частного строительства, в том числе как основа возведения одноэтажных построек.

Керамзитобетон

Стройматериал, содержащий в себе цемент, песок и наполнитель (керамзит). Базовые пропорции:

1 часть цемента;2 части мелкозернистого наполнителя;3 части крупнозернистого наполнителя.

В смесь обязательно добавляются воздухововлекающие добавки (омыленная древесная смола).

Керамзит – пористый материал, с удельным объёмным весом 300-600 килограмм на кубический метр. Отличительная особенность – способность сильно впитывать и хранить в себе воду. Специфика приготовления бетонной смеси:

В ёмкость или бетономешалку засыпают 1 часть цемента, 1 часть воды и 2 части песка, после чего тщательно перемешивают ингредиенты. Смесь дополняют керамзитом – 3 части крупнозернистого наполнителя.

В процессе повторного перемешивания готовый раствор должен быть влажным. Если керамзит забирает в себя много воды, то необходимо дополнительно вливать жидкость порциями по 5-7 литров не останавливая смешивание до тех пор, пока гранулы вещества не покроются цементной «глазурью» со всех сторон.

Вышеописанная схема применяется для создания кирпичных блоков с массой 15-20 килограмм. Если на основе керамзитобетона делается стяжка, то нужно добавлять значительно больше воды, чтобы бетонная смесь при замесе напоминала «сметаноподобную» эссенцию. Заливаемый пол изолируется от жестких конструкций и иных типов бетона с помощью многослойной полиэтиленовой плёнки.

Высокая скорость строительных работ;Эффективное взаимодействие с различными отделочными материалами;Отсутствие необходимости заливки тяжелого фундамента под постройку и керамзитобетонных блоков;Низкие коэффициенты водопоглощения и теплопроводности после застывания смеси;Отсутствие плесени и невысокая стоимость блоков по сравнению с аналогичными материалами той же прочности.

Перлитобетон

Плотность такой бетонные смеси в затвердевшем состоянии – 600-1200 килограмм на кубический метр. Основа материала – вспученный перлит, представляющий собой мелкодисперсный материал, получаемый из измельченных вулканических пород прямым обжигом.

Легкость и огнестойкость;Простота использования и воздухопроницаемость;Экологическая чистота;Высокую степень водопоглощения.

В рамках частного строительства перлитобетон используют для выкладки каминов, создания «тёплой» штукатурки, как базис под декоративные работы.

Аглопоритобетон

Основа бетонной смеси – комбинация обработанной шихты глины и зольно-злаковых отходов обогащения угля.

У продукции невысокой класс прочности на сжатие – B2,5-B7,5. В сухом состоянии относительная плотность – 1000-1500 килограмм на кубометр. Коэффициент теплопроводности – 0,3-0,6.

Аглопоритобетон применяется при возведении внутренних стен низкоэтажных конструкций либо основы хозяйственных построек.

Бетоны на облегченных органических заполнителях

Заполнителем этого типа бетонов выступает разнообразная органика.

Арболит

В качестве заполнителя применяется измельченная древесина в щепкообразном состоянии. Минерализатор – хлорид кальция, жидкое стекло, сульфат алюминия или иные компоненты, нейтрализующие негативное воздействие органики на цемент.

Относительная плотность арболита – 400-850 килограмм на кубический метр. Затвердевшая смесь обладает высокой прочностью на изгиб, поглощает звуки, не горит и удобна для любых видов обработки. Прочие параметры:

Водопоглощение – 50-80 процентов при замешивании;Морозостойкость – 40-50 циклов заморозки/разморозки;Усадка – 0,4-0,5 процента;Упругость – 1000-2300 МПа.

Арболит используется при возведении малоэтажных зданий хозяйственного и жилого назначения, создания наружных ограждающих конструкций.

Костробетон

Органический наполнитель бетонной смеси – одревесневшие части стеблей культивирующейся конопли. Обязательная добавка – хлористый кальций, сернокислый глинозем или известь, позволяющая избежать ухудшения сцепляющих свойств цемента.

Костробетон не подвержен гниению, малопривлекателен для грызунов и насекомых. Объемная масса – 400-700 килограмм на кубический метр. Продукция обладает низкой теплопроводностью и звукопроводностью, удобна в механической обработке. Применяется для вторичных работ в рамках частного строительства – тепловая и звуковая изоляция, внутренние перегородки жилых помещений.

Полистиролбетон

Распространенный композиционный материал. Пористый заполнитель – гранулы вспененного полистирола, являющиеся основным продуктом полимеризации винилбензолов.

Хорошие звукоизоляционные и теплоизоляционные свойства, сравнимые с идентичными характеристиками минеральной ваты, пеностекла и пенопласта.Экономичность и низкая нагрузка на фундамент.Экологическая чистота и невысокое водопоглощение.Высокий коэффициент морозостойкости.Минимальный уровень усадки и сбалансированные показатели сцепления со штукатурной смесью.Незначительная паропроницаемость.

Относительная плотность полистиролбетона – 200-600 килограмм на кубометр.

Монолитное и классическое частное домостроение.Заполнение пространства внутри критических и вторичных конструкций – несущих стен, заборов, бетонных ростверков.Альтернативное утепление помещений.Комплексные меры, обеспечивающие уменьшение нагрузочного веса на различные конструкции – бассейны, профилированные настилы, плавсредства.

Ячеистые бетоны

Основа бетонных смесей такого типа – кремнеземистые заполнители, формирующие в результате реакций пустоты сферической или овальной формы.

Пенобетон

Этот тип бетонной смеси создаётся на основе цементно-песочного раствора, воды и пенообразователя. Последний формирует мелкие, средние и крупные поры, выступающие заменителем классических заполнителей.

В зависимости от конкретного состава, лёгкий тип пенобетона бывает теплоизоляционным, конструкционно-теплоизоляционным и конструкционным. Основная особенность материала – длительный набор прочности. На номинальные параметры он выходит за 20-40 дней после заливки (в зависимости от климатических условий) и в течение 2-3 лет его характеристики постепенно улучшаются.

Относительная прочность пенобетона – 10-90 килограмм на квадратный сантиметр. Материал применяется при монолитном и классическом строительстве домов, в качестве комплексной теплозвуковой изоляции перекрытий, полов, стен, крыш. Благодаря простой технологии производства изделия из пенобетона обходятся дешевле, чем обычный бетон. Небольшая масса и простота обработки позволяет не только снижать расходы на транспортировку, но и применять продукцию при любом типе строительства.

изгибается, дает значительную усадку, механически непрочный.

Газобетон

Классический ячеистый бетон производится из кварцевого песка, цемента и газообразователей.

Газообразователь – мелкодисперсный алюминий. После его соединения с известковым раствором или сильнощелочным цементом формируется химическая реакция с образованием алюминатов кальция и газообразного водорода. Последний вспенивает раствор, создаёт сообщающиеся друг с другом замкнутые споры сферической или овальной формы, достигающие диаметра 4 мм.

Газообразующие добавки представлены алюминиевыми пастами и суспензиями, поскольку в сухом сыпучем виде вещество образует много пыли.

Сфера применения газобетона – коммерческое, жилищное и промышленное строительство. Из материала делают стеновые перегородочные блоки, внутренние плиты перекрытия, перемычки, в том числе армированного типа. Достоинства и недостатки материала идентичны пенобетону.

Виды легких бетонов по структуре

Структура этого популярного материала определяется используемыми компонентами и способом изготовления.

Поризованные

Ячеистые, или поризованные, бетоны представляют собой материалы, в состав которых входят:

• вяжущее – портландцемент, известь;
• песок (в некоторых марках его нет);
• добавки, образующие пену (пенобетон) или провоцирующие газообразование (газобетон);
• вода.

Крупный заполнитель в таком материале отсутствует. Газосиликаты и пеносиликаты – стройматериалы, в которых функцию вяжущего полностью или в большей части выполняет известь.

Ячеистый бетон. Сочетает низкую плотность с хорошими тепло- и звукоизоляционными характеристиками. Закрытая структура пор обеспечивает низкую влагопроницаемость материала.

Крупнопористые

В таких смесях используется крупный пористый заполнитель, вяжущее и вода. Песок отсутствует. Количество воздушных пустот достигает 25%. Крупнопористые смеси на легких пористых компонентах изготавливают в бетоносмесителях принудительного действия.

Плотные

Это обычные легкие бетоны, которые отличаются от тяжелых видом крупного заполнителя, в качестве которого используются легкие пористые компоненты. Большинство зазоров между частицами крупного заполнителя заполнено песком и вяжущим. В такой смеси процентное содержание воздушных полостей небольшое – до 6%. По происхождению делят два типа по крупному заполнителю:

• Природные. Компоненты получают из природных пористых материалов – пемзы, известняка, лавы, вулканического туфа, древесины.
• Искусственные. Их производят из отходов техпроцессов (шлаков) или изготавливают различными способами из природных компонентов (вермикулит, керамзит, перлит).

Арболит, или деревобетон. Имеет прекрасную адгезию с цементно-песчаными и известняковыми составами, что значительно облегчает отделочные работы.

Керамзитобетон. Пористый стройматериал, востребованный в блочном и монолитном строительстве. Крупный заполнитель – гранулированная вспененная обожженная глина.

Особенности строения и разновидностей

От общих положений теперь давайте перейдём к конкретике, так как виды свойства применение легкого бетона зависят от особенностей его структуры и используемого наполнителя.

Строение

Классификация легких бетонов согласно их структуре следующая:

1. Обыкновенные. Здесь наблюдается классический бетонный состав: вяжущее вещество, мелкий заполнитель, крупный заполнитель и вода. Вовлеченность воздуха в таком случае не превышает шести процентов.
2. Крупнопористые. В таких растворах в процессе замешивания отсутствует песок, благодаря чему пустоты между крупными компонентами остаются нетронутыми, а сами они покрываются тонким слоем цемента. Это гарантирует 25% воздуха в составе готового продукта.

Пример строения крупнопористого лёгкого бетона

1. Поризованные. Добавление в цемент порообразователя стимулирует образование в нём душных ячеек, за счёт чего происходит увеличение теплоизоляционных свойств и уменьшение прочностных показателей.

Назначение

В зависимости от того, собираетесь ли вы использовать блоки лёгкого бетона лишь в качестве утеплителя или намерены возводить из них несущие стены, применяется различный подход к их производству. Для увеличения прочностных показателей выполняется специальная автоклавная обработка. Это позволяет следующим образом классифицировать готовые к эксплуатации изделия:

Использование теплоизоляционных блоков для утепления стены из тяжёлого бетона

Возможные наполнители

Состав легкого бетона отличается в зависимости от применяемого для его создания крупного заполнителя, в качестве которого могут быть использованы:

1. Природные. Производятся путём дробления и фракционирования пористых горных пород.

• пемза;
• вулканическая лава;
• известняк-ракушечник.

Совет: наилучшим выбором из данной группы станет пемза благодаря закрытой системе пор, значительно понижающей влагопоглощающие свойства материала.

1. Промышленные отходы без предварительной переработки:

• металлургические шлаки;
• топливные шлаки;
• химические шлаки.

1. Промышленные отходы и каменные материалы, прошедшие соответствующую обработку:

• Керамзит. Гранулы глинистой массы вспучивают при помощи специальных добавок, после чего помещают в печь, где они проходят обработку температурой в 1200 градусов Цельсия. К окончанию формировочного процесса происходит увеличение в 17 раз, что гарантирует очень высокую пористость.

Керамзит перед добавлением в бетон

• Аглопорит. Изготавливается методом спекания глины с переработанными остатками углей.

• Перлит. Чтобы его получить изверженные полиминеральные горные породы нагревают до 1300 градусов Цельсия, в результате чего они вспучиваются и образуют материал, который внешне похож на пористый щебень.

Повышенная лёгкость

Можно также выделить легкие и особо легкие бетоны. К особо лёгким можно отнести те виды растворов, в которые не добавляется крупный наполнитель, а пористость реализуется путём искусственного вспенивания в самом вяжущем веществе.

Такой сверхлегкий пенобетон обладает уникальными качествами:

1. Долговечность. Ему не свойственны столь пагубные процессы, как гниение, коррозия и нападение вредителей.
2. Очень низкая теплопроводность, всего лишь 1 Вт/(м× 0 С).
3. Экологичность. Самый экологически чистый строительный материал – это дерево, зато на втором месте находится именно пенобетон, а керамзитобетон, например, на двадцатом.
4. Простота и лёгкость монтажа. Абсолютно правильные формы и маленький вес способствуют быстрым и качественным строительным работам.

1. Высокая огнестойкость. При прямом и длительном воздействие пламени пенобетон не расщепляется и не взрывается, как это может произойти с тяжёлым бетоном.
2. Красивый внешний вид. С учётом использования клея в качестве фиксирующего вещества может вполне обойтись без отделочных работ.

Эстетичный фасад дома из пенобетонных блоков

1. Низкий уровень влагопоглощения. Поры данного материала закрыты, что позволяет ему плавать на поверхности воды в течение недели. Это позволяет ему стойко переносить любые атмосферные осадки и сильные морозы.

Если вы зададитесь вопросом, как сделать самый лёгкий из лёгких бетонов, то вам пригодиться информация о составе наиболее универсального класса D600:

1. Цемент – 330 кг, марки не ниже М400.
2. Песок – 210 кг, желательно сухой и прошедший очистку.
3. Пенообразователь – 1,1 кг.
4. Вода – 180 л.

Краткий обзор основных представителей этого типа бетона

К бетонным стройматериалам легкой группы относятся:

• керамзитобетон;
• пемзобетон;
• вермикулитобетон;
• шлакобетон;
• перлитобетон;
• керамзитоперлитобетон;
• аглопоритобетон;
• шлакопемзобетон;
• шунгизитобетон;
• термолитобетон;
• пористый бетон со стекловидными наполнителями.

Керамзитобетон

• единственный стройматериал из категории ЛБ, который не подвергается усадке;
• в отличие от остальных представителей группы плотный керамзитобетон применяется для обустройства фундамента;
• плотность достигает 2000 кг/куб. м;
• теплопроводность — 0,14-0,55 Вт*мС;
• морозостойкость — 300 циклов;
• керамзитобетонные блоки легкие.

К недостаткам можно отнести: гигроскопичность, хрупкость материала и сложность его обработки, связанную с абразивностью.

Ячеистые бетоны

Строительный материал востребован как среди застройщиков, так и среди производителей.

• газобетон;
• пенобетон;
• пеногазобетон.

Бетонные блоки отличаются производственной технологией (способом формирования пор в стройматериале), составом и показателями качества.

Преимущества ячеистых бетонов:

• высокая плотность;
• огнеупорность;
• морозостойкость;
• повышенная способность сохранять тепло внутри здания;
• материал можно производить в бытовых условиях;
• высокая пароизоляция и звукоизоляция;
• продолжительный срок эксплуатации;
• экологически безопасные.

Недостатки: хрупкость, низкая стойкость к вырыву.

Полистиролбетон и изделия из него

В состав данного стройматериала кроме песка, цемента и воды, входит полистирольная крошка, наделяющая бетонные блоки повышенными теплоизоляционными качествами. Максимальная плотность материала — 600 кг/м³.

Эти показатели и определяют основную область применения строительного материала — утепление жилых домов, подкровельных помещений, инженерных конструкций, для обустройства половой стяжки. А для внешних строительных работ или как конструктивный стройматериал его применяют редко.

Отличия полистиролбетона от других видов ЛБ:

• минимальный вес изделия;
• меньше впитывает влагу;
• дает незначительную просадку;
• самая низкая себестоимость.

Опилкобетон

К легкой категории бетонных стройматериалов относится опилкобетон, который появился на рынке строительных материалов недавно. Основное его отличие — в состав материала входит древесная стружка (опилки), вместо которых при производстве стройматериала иногда используют соломку риса, коноплю, костру льна. Связующий компонент — цемент.

• максимальный показатель плотности — 800 кг/м³;
• минимальный показатель теплопроводности — 0,07 Вт*мС;
• стройматериал можно использовать как теплоизоляционный, конструктивно-теплоизоляционный.

• негорючий материал, несмотря на то, что в его состав входит древесина;
• экологически безопасный;
• материал можно изготовить в бытовых условиях.

Из минусов можно выделить только его высокую стоимость.

Силикатный бетон

Главная особенность строительного материала — применение вместо цемента известняка, предварительно смешанного с кремнеземистым элементом.

В результате прохождения химической реакции между этими компонентами образуется гидросиликат кальция, оказывающего влияние на процедуру соединения массы раствора с заполнителем. Дополнительно в состав силикатного бетона входят пластификаторы и порообразователи.

Область применения силикатных блоков:

• теплоизоляция жилых зданий, инженерных конструкций;
• возведение внутренних стен сооружений;
• обустройство панелей перекрытия;
• строительство лестничных маршей.

• низкая цена;
• высокий показатель морозостойкости;
• высокие показатели густоты и прочности;
• термоустойчивость;
• продолжительный период эксплуатации.

Понятие сверхлегкого бетона

Это искусственный ЛБ с максимальным показателем густоты 600 кг/м³, который часто используется для звуковой защиты и теплоизоляции сооружений, возведения ограждений.

Плотность и вес таких блоков снижается за счет формирования внутри материала в процессе производства пор, заполненных воздухом. Сверхлегкий бетон характеризуется низким показателем теплопроводности, поэтому чаще его используют для утепления жилых домов.

Варианты наполнителей для стройматериала:

1. Алгопорит — продукт переработки топливных отходов и глины. Этот компонент напоминает по свойствам гравий керамзитовый. Густота — 400-600 кг/м³.
2. Керамзит — продукт, получаемый в процессе переработки глины легкоплавкой. Густота — 300-500 кг/м³.
3. Перлит. Густота наполнителя — 250-350 кг/м³.

Наиболее востребованным из сверхлегких марок бетона, представленных на строительном рынке, является стройматериал марки «Совби».

К этой категории относится и пеностеклобетон. Главное его отличие — по виду заполнителя, в качестве которого используется гравий из пеностекла. Материал часто используется для обустройства половых оснований и теплоизоляции зданий, из него производят блочные конструкции и плиты.

Пористые бетоны

Эти материалы все чаще используют в строительстве, ведь они долговечны и морозостойки. А также устойчивы к влаге и вполне доступны по цене. Более того, благодаря минеральной основе бетон считается экологически чистым. В связи с развитием производства пористые материалы используют для строительства современных зданий.

Это самый распространенный вид легких бетонов. Использовали при строительстве пористый материал в Древнем Риме, много веков назад. Для их производства использовали природные составляющие. Например, пемзу или керамику, а также глину от посуды.

Свою популярность строительный материал обрел во второй половине двадцатого века. Именно тогда началось производство искусственных пористых наполнителей таких как керамзит, шлаковая пемза и другие. Заполнители, которые используются для создания бетонов делятся на два вида: природные и искусственные.

Природные изготавливают из таких материалов как:

• пемза;
• лава;
• известняк;
• горные породы.

Искусственные пористые заполнители — это результат обработки натурального сырья с использование химических добавок. Основные показатели свойств заполнителей:

• насыпная плотность;
• прочность зерен;
• состав зерен;
• водопоглощение;
• морозостойкость.

Негативные черты

Как не прискорбно, но в легких бетонах присутствуют и отрицательные моменты. Та самая пористая структура, благодаря которой материал обладает столькими преимуществами, к сожалению, оказывает пагубное воздействие на другие его характеристики:

Снижается уровень прочности

Маленькая степень прочности у подобного бетона потому, что внутрь добавляются примеси, слабо устойчивые перед механическими нагрузками, процессами, несущими разрушительный характер.

Плохая устойчивость к влаге

Воздушные ячейки внутри блоков имеют свойство интенсивно впитывать в себя воду. Чем выше процент пористости, тем больше коэффициент впитывания влаги. Поэтому по окончании строительного процесса фасад здания желательно отделать водоотталкивающей штукатуркой либо другим средством, защищающим конструкцию от воды.

К счастью, технологии не стоят на месте, и уже на данный момент разработаны новые легкие бетоны, достаточно устойчивые к влаге, имеющие довольно высокою прочность, что позволяет применять данный материал при строительстве многоуровневых сооружений.