Обзор характеристик и свойства шлакоблока

Обзор характеристик и свойства шлакоблока

Среди недорогих стройматериалов, которые применяют для возведения любых построек, в том числе жилых домов, является шлакоблок. Его популярность обусловлена тем, что делают его практически из отходов.

Изначально производство блоков велось из доменного шлака, но сейчас принято использовать для этого любые бросовые наполнители. Это вулканические породы, песок, котельный шлак и зола, отсев, измельченный керамзит. В основе этого бетона лежит неорганический наполнитель.

Целью данной статьи будет ознакомление читателей со свойствами и характеристиками шлакоблока согласно ГОСТ 6133−99.

Технология изготовления шлакоблоков, размер шлакоблоков и другие характеристики

Давайте определимся, что такое шлакоблок. Шлакоблок — это искусственный строительный камень,полученный путем заливки и прессовки смеси из цемента и шлака. При производстве шлакоблока используется относительно недорогой материал, что влияет на конечную стоимость.

Основные характеристики шлакоблоков (действительны для продукции промышленного производства)

• Стандартный размер шлакоблока: 188×199×399 мм. (по ГОСТ 6433-99 «Камни стеновые бетонные»)
• Теплопроводность: от 0,27 до 0,65 Вт/м3
• Плотность: от 750 до 1450 кг/м3.

Виды и характеристики шлакоблока

По пустотности различают следующие виды шлакоблока:

Полнотелые — применяются для строительства фундамента, цокольного этажа, колонн, несущих конструкций здания. Это самый прочный вид шлакоблока.

Пустотелые – применяются для возведения стен и перегородок домостроения. Свойства блока зависят от количества и вида внутренних полостей.

• Шлакоблок с пустотностью в 40% имеет самые высокие характеристики по теплопроводности и самые низкие по прочности. Применяется при строительстве зданий из металлического каркаса, либо для утепления в связке с другим, более прочным материалом.
• Пустотность в 30%, позволяет сочетать неплохую теплопроводность и прочность материала. Поэтому его чаще всего используют для строительства.
• Эти изделия изготавливают с круглыми, овальными и прямоугольными внутренними камерами. Считается, что блоки с круглыми и овальными (продолговатыми) пустотами, самые прочные. Зато блоки с прямоугольными полостями более удобны в монтаже. При необходимости, они ровно ломаются без специального инструмента.

Заводы-изготовители всегда указывают процент пустотности своих изделий. Основные физико-механические характеристики шлакоблоков:

• Марки стеновых блоков по прочности: М125, М100, М75, М50, М35 (кг/см2). М125 и М100 применяется для возведения фундаментов и цокольных стен. М75 и М50 – для устройства стен и перегородок. М35 – для утепления, в связке с другим, несущим нагрузку материалом.
• Морозостойкость: 15, 25, 35, 50 циклов. Для сооружения внешних стен применяется стеновой камень с морозостойкостью не меньше 35. Для более северных районов – не меньше 50 циклов.
• Теплопроводность. Если взять среднюю плотность блока в 1050-1200 кг/м3, то этот показатель будет равен 0,35-0,48 Вт/м·°С, что не хуже показателей кирпича.

№3. Шлакоблок: плюсы и минусы

Шлакоблок – достаточно неоднозначный материал в плане преимуществ и недостатков, поэтому подойдет он далеко не во всех случаях, но, собираясь строить загородный дом или гараж, стоит обязательно рассматривать материал в качестве одной из альтернатив.

Основные преимущества шлакоблока:

• устойчивость к огню, а именно это из основных требований к дому;
• низкая цена. На возведение шлакоблочной коробки уйдет минимум средств – материал может посоревноваться за звание самого бюджетного;
• большой размер блоков и их относительная легкость позволяет очень быстро вести строительство. Относительная простота возведения стен из шлакоблока позволяет браться за строительство людям, не имеющим особо большой опыт в данной сфере;
• легкий вес блоков позволяет сэкономить на возведении фундамента;
• высокая степень прочности и надежности дома из шлакоблока;
• высокая долговечность, не менее 100 лет;
• устойчивость к грызунам и плесени.

Минусы:

• невысокие теплоизоляционные качества, поэтому без утепления не обойтись. Исключения составляют те случаи, если помещение будет использоваться только летом (дача), временно (сарай) или не иметь отопления (гараж). Для утепления часто используют пенополистирол, но и минеральная вата также подойдет;
• непрезентабельный вид – минус спорный. Во-первых, большинство строительных материалов в любом случае дополнительно облицовываются, исключение составляет только дерево. Во-вторых, сегодня производители начали предлагать шлакоблок разных цветов и с декоративной поверхностью. В любом случае, отделать стены из шлакоблока можно сайдингом, декоративным кирпичом, штукатуркой с покраской или деревом;
• сложность работ по прокладке коммуникаций и креплению тяжелых предметов на стены;
• высокая гигроскопичность материала, поэтому требуется хорошая гидроизоляция;
• безопасность материала напрямую зависит от имени производителя, поэтому доверять лучше ответственным и зарекомендовавшим себя компаниям.

Специалисты рекомендуют возводить стены из шлакоблока только в сухую погоду и не оставлять надолго коробку дома без крыши. Кроме того, желательно вести кладку на высокий фундамент, дабы снизить негативное влияние влаги. С нанесением декоративного покрытия лучше не затягивать.

Основные характеристики шлакоблоков

Вес шлакоблоков в полной мере зависит от его размера, пустотности и производителя. Необходимо знать, что изготовлением этого строительного материала занимаются не только заводы с соответствующей профессиональной направленностью, но и частные предприниматели. Вследствие этого, размеры, а, следовательно, и вес могут незначительно отличаться между собой.

В большинстве своем шлакоблок имеет следующие границы веса:

• Полнотелый шлакоблок – от 25 до 28 килограммов;

• Пустотелый шлакоблок – от 18 до 23 килограммов;

• Полублок шлаковый – от 10 до 13 килограммов.

Среди остальных видов строительного камня шлакоблоки выделяются своей низкой теплопроводностью. Это достаточно теплый строй материал.

Если сравнивать его коэффициент теплопроводности с коэффициентами других его собратьев, то это показатель станет самым низким именно у шлакоблока:

• Шлакоблоки – их коэффициент теплопроводности варьируется от 0,27 ВТ/м*К до 0,65 Вт/м*К;

• Кирпич из керамики– его коэффициент теплопроводности 0,8 Вт/м*К;

• Кирпич силикатный – коэффициент теплопроводности варьируется от 0,85 до 0,90 Вт/м*К.

Поскольку шлакоблоки изготавливаются с применением различных наполнителей, их теплопроводность может иметь и другие показатели. Если в качестве наполнителя выступает ракушечник или древесные опилки, коэффициент в таком случае будет равняться 0,27 Вт/м*К, а наполнитель из крупного щебня будет иметь высокий показатель прочности, но и максимальную теплопроводность.

В зависимости от состава наполнителя меняется и плотность шлакоблоков. В среднем эта физическая величина колеблется от 750 до 1455 кг/ м. куб. Соответственно, изменяется и прочность шлакоблоков, и их теплопроводность.

Прочность на сжатие измеряется путем укладки изделия на пресс и давления верхней плиты. Если полное разрушение образца происходит при давлении в 50 килограммов, то и марка будет присвоена изделию соответствующая. Марки шлакоблоков колеблются от М–35 до М–150.

Срок службы шлакоблоков долгий, он может служить десятилетиями, так как не подвержен перепадам температуры. При этом он достаточно морозоустойчив, имеет несколько циклов. Для северных районов подходит шлакоблоки 50 цикла, а для других районов подойдет 15, 25 и 25 циклы.

Поскольку в производстве шлакоблоков используются отходы производства, в частности, металлургических комбинатов, их экологичность оставляет желать лучшего. По сравнению с другими стеновыми блоками строительство домов из шлакоблоков производить нежелательно, этот материал лучше использовать для хозяйственных построек и гаражей, поскольку он может быть вреден для здоровья.

Основные технические характеристики шлакоблока.

Разделение бетонных камней на разновидности условное, поскольку состав блока может включать в себя различные примеси. На данную группу строительных материалов есть свой нормативный документ — ГОСТ 6133-99. Он определяет требования к блокам и их составу. Обычно шлакоблоки маркирую буквой “М” и цифрой, которая показывает допустимую нагрузку кг/кв:

М-35 – используются для утепления, часто их укладывают вдоль несущих стен;

М-50, М-75 – используют для кладки стен и перегородок;

Прежде чем купить шлакоблок необходимо знать, что весь шлакоблок, используемый для строительных работ, классифицируется по следующим параметрам:

1. Размер. Не существует единого размера шлакоблока, который мог бы использоваться универсально. Каждый размер характерен для отдельных групп материалов.

1. 1 Стеновые блоки, используемые для формирования несущих конструкций- имеют размеры 391*190*188 мм.

1.2 Перегородочные изделия, укладываются внутри помещений, и не испытывают давящих нагрузок. Их размеры 391*90*188 мм.

Шлакоблок по размеру значительно превосходит обычный кирпич и может заменить сразу несколько кирпичей в процессе кладки. Благодаря этому процесс становится дешевле, проще, и экономичнее, количество раствора при кладке сокращается .

В геометрии блоков допускаются отклонения с погрешностью в плюс-минус 3 мм. В случае большего нарушения кладка будет неровной, со швами разной толщины. Это приведет к сложностям в строительстве.

2. Вес. Вес блока напрямую зависит от материала наполнителя , от количества и вида пустот в нем. Шлакоблоки могут быть полнотелыми и пустотелыми. Обычно пустотность составляет от 28 до 40%.

-Полнотелые блоки отличаются хорошими прочностными свойствами и используются чаще всего для фундаментов (в качестве наполнителя в этом случае обычно применяется щебень)

-Пустотелые блоки 40%. Такой шлакоблок обладает высокими показателями теплопроводности, но самыми низкими прочностными. Хорошо используется при возведении строений из металлического каркаса. Такие изделия не используются для кладки несущих конструкций. Требуют дополнительного утепления.

-Пустотелые блоки 30%. Данный вид блока подразумевает хорошую теплопроводность и прочность шлакоблока. Востребован при строительстве различных зданий. Форма внутренних пустот у таких изделий круглая, овальная и прямоугольная. В работе выявлено, что блоки с пустотами в форме прямоугольника считаются самыми удобными при монтаже, при необходимости их можно легко ровно разломать без дополнительного приспособления. Пустоты в блоках позволяют снизить расход сырья и, как следствие, себестоимость продукции. При этом прочностные характеристики удовлетворяют всем необходимым требованиям.

По весу одного шлакоблока проверяют его качество. Чем больше масса, тем толще стенки и лучше размешан раствор при изготовлении в процессе вибрирования. Вес пустотелого шлакоблока колеблется в пределах 18-23 кг.

Играет роль также степень затвердения. Блок должен выстояться около трех недель, ранее его использовать нельзя. Опытные строители определяют качество таким образом: камень взвешивают, если показатель имеет значительные отклонения от стандарта, бросают с высоты метра. От правильно изготовленного блока может отколоться небольшой кусочек. В случае, когда он разваливается, судят о рыхлости, что говорит о несоответствии параметров.

3. Прочность. Согласно ГОСТу марка отсевоблока указывает одну из важнейших его характеристик – прочность при сжатии.

Марка прочности информирует какую нагрузку на 1 кв. см. может выдержать шлакоблок. Например, марка 75 обозначает, что шлакоблок выдерживает нагрузку в 75 кг на 1 кв. см. Определение прочности шлакоблока производится в лабораторных условиях с применением необходимого для этого оборудования. Образец для испытания, по истечению 28 суток со дня изготовления, устанавливается на пресс и прижимается верхней плитой пресса.

4. Морозостойкость. Морозостойкость шлакоблока — способность шлакоблока в увлажнённом состоянии выдерживать без разрушения многократное замораживание, чередующееся с оттаиванием. Основная причина разрушения шлакоблока под действием низких температур — расширение воды, заполняющей поры шлакоблока, при замерзании. Морозостойкость зависит главным образом от структуры шлакоблока: чем выше относительный объём пор, доступных для проникновения воды, тем ниже морозостойкость. Степень морозостойкости устанавливается на основании лабораторных испытаний образцов материалов. Показателем (маркой) морозостойкости служит число циклов «замораживания — оттаивания» до потери шлакоблоком 25% первоначальной прочности или 5% массы.

• Средняя плотность 400-850 кг/м3
• Прочность при сжатии 0,5-5,0 МПа
• Прочность при изгибе 0,7-1 МПа
• Теплопроводность 0,07-0,17 Вт/(мх℃)
• Морозостойкость 25-50 циклов
• Водопоглощение 40-85%
• Усадка 0,4-0,5 %
• Биостойкость V группа
• Огнестойкость 0,75-1,5 ч
• Звукопоглощение 126-2000 0,17-0,6 Гц

5.Теплопроводность. Шлакоблок считается «теплым» материалом. Во многом такое суждение верно из-за наличия в блоках пустот. Пустоты заполнены воздухом, который является прекрасным теплоизолятором. В этом плане полнотелые изделия будут более холодными, несмотря на большее количество израсходованного для их изготовления раствора.
Теплопроводность шлакоблока зависит напрямую от состава наполнителя — составляет 0,27–0,65 Вт/м. Если же задействован гравий, то теплопроводность будет стремиться к максимуму.

Технология и оборудование для производства шлакоблоков .

Технология изготовления шлакоблока состоит из нескольких этапов.

1. Производство блоков начинают выполнять с замешивания раствора: вода, цемент, гран.отсев, и пластификатор по желанию. Процесс замеса происходит при помощи бетономешалки получая при таком способе замеса однородную смесь. 2.На втором этапе производства шлакоблоков , когда раствор приготовлен, его заливают в специальные формы на вибропрессе. Затем состав проходит вибрацию, уплотняется при помощи пуансона, он плотно придавливается к каждой формочке. Такой процесс происходит до 2 минут, когда работа заканчивается, матрица аппарата поднимается, и получается готовый шлакоблок. После форму удаляют, а сырец выкладывают на подготовленный поддон или пол. Из-за жесткого замеса блоки не растрескиваются, и держат созданную форму.

3.На последнем этапе блоки складываются на многоярусные стеллажи, это позволяет сэкономить площадку для хранения, также прямо на них выполняют пропарку. Для набора прочности готовые блоки необходимо выдержать от 36 до 96 часов. Если добавлять специальные добавки при замесе , такие как фулерон, релаксол, то время сокращается. Полное же затвердевание будет происходить на протяжении одного месяца при температуре 20°C и наличию высокой влажности. Если условия будут нарушены, то это может привести к пересушке изделия и потере прочности. Полностью готовыми блоки будут спустя месяц.

Преимущества использования шлакоблока.

Данный материал обладает очень важными преимуществами, которые отсутствуют у его аналогов:

• Стоимость блоков является наиболее низкой среди всех строительных материалов, используемых для возведения стен и фундаментов. В связи с низкой себестоимостью применяемых расходных компонентов.
• Срок службы — шлакоблок является очень долговечным материалом. Он практически не подвержен перепадам температур, может эксплуатироваться в самых суровых климатических условиях. Считается, что срок службы шлакоблока превышает 100 лет.
• Устойчивость к возгоранию — материал не горит даже при очень высоких температурах, сохраняя свои свойства. Способен выдерживать температуру до 800 градусов.
• Блоки укладываются очень быстро. Это позволяет экономить время строительства. Также экономится кладочный раствор.
• Надежность, прочность строений.

Размер шлакоблока

Размеры строительных камней из различных видов бетона с наполнителем определяются ГОСТ 6433-99 «Камни стеновые бетонные», где описаны основные требования к используемым материалам и геометрическим размерам пустотелых и полнотелых блоков.

Чаще всего используются в строительстве стеновые шлакоблоки размером 390х190х188 и перегородочные 390х90х188.

Виды шлакоблоков в зависимости от пустотности показаны на рисунке ниже:

Размеры шлакоблока для перегородок:

Технические характеристики шлакобетонных блоков

Прочностные характеристики шлакобетонных блоков зависят не столько от объема используемого при производстве цемента, сколько от качества и фракционности шлака, объема и метода добавления воды, техники перемешивания и последующего уплотнения состава. При производстве изделий иногда используется известь вместо некоторого количества цемента, ограниченного 20-40%. В итоге удается получить смесь с гораздо более пластичными характеристиками, это позволяет лучше формовать изделия и трамбовать их. После затвердевания смеси блоки обретают более высокие качества теплоизоляции, а вот вяжущее расходуется в количестве на 5-10% меньше.

При использовании шлакобетонных блоков отсутствует необходимость использовать тяжелую технику при строительстве.

Плюсы шлакобетонных блоков:

• незначительный вес;
• простота производственного процесса;
• отсутствие необходимости использовать тяжелую технику при строительстве;
• незначительная стоимость.

Минусы шлакобетонных блоков:

• малое теплосбережение;
• длительный период набора проектной прочности;
• повышенная гигроскопичность;
• необходимость строго соблюдать технологию возведения и эксплуатации, в противном случае снижается долговечность материала.

Существуют разные типы шлакобетонных блоков. Как правило, размер изделия равен 29x29x44 см, а вот сквозной изоляционный вкладыш имеет габариты 21×21 см. Теплоизолирующая способность монтажа из подобных изделий эквивалентна такому же показателю для кладки из сплошного кирпича, толщина которого равна 0,9 м. Но шлакобетонные изделия обладают минусом, который заключается в том, что его теплоизолирующая способность не во всех точках одинакова.

Таким образом, в месте вкладыша она увеличена, поэтому необходимо монтировать изделия в шахматном порядке.

Разновидности шлакобетонных блоков

Виды стандартных блоков и их параметры.

Изделия могут быть представлены пустотелыми шлакоблоками, их размеры равны 390х90х188 мм, в изделии есть пустоты, что делает его легким. Применяются такие блоки при возведении ненесущих стен и перегородок. Плотность такого блока может варьироваться от 700-1000, тогда как класс прочности этих изделий ограничен показателем 1,5-2,0. Другой тип шлакобетонных изделий имеет размер, равный 600х100х300 мм, его внешний вид представлен обычным блоком, а плотность ограничена показателем 800-1000, подобные изделия соответствуют классу прочности в пределах 1,0-3,5. Еще одна разновидность блоков представлена габаритами, равными 600х200х300 мм, эти изделия характеризуются достаточной прочностью, плотность материала такая же, как и у предыдущего вида блока, класс прочности – 2,0-3,5. Шлакоблок с размерами 390х190х188 мм, плотностью в пределах 1000 может быть использован при возведении несущих стен построек до 5 этажей.

Изготовление материала

Ничего сложного в производстве шлакоблоков нет, рассмотрим, каким образом происходит изготовление.

Процесс производства

1. Производственный процесс состоит из 3−х этапов. На первоначальном этапе готовится полусухая бетонная смесь из воды, наполнителя, цемента.

Возможно (не обязательно) добавление пластифицирующих веществ, не более 5 гр на один блок.

• быстрое набирание прочности;
• повышение прочности готового изделия;
• повышение морозостойкости;
• повышение водонепроницаемости.

1. Следующий этап – заполнение формы вибропресса для шлакоблока смесью. Бетонная смесь заливается в формы и уплотняется вибрацией и прижимается пуансоном. После чего, форма убирается, а на поддоне остаётся блок−сырец.

По инструкции процесс вибрации длится от 10 секунд до 1,5 минут. Сырец должен держать форму, не рассыпаться. Для получения качественного сырца важно соблюдать пропорции компонентов смеси.

1. Заключительный этап – сушка (затвердевание) блоков, длится он 2−4 суток при естественной температуре. Добавив специальные вещества, можно ускорить процесс высыхания. Положительно скажется на качестве продукции пропарка.

При помощи лебёдок, кранов, для складирования и пропарки можно применять многоярусные стеллажи, что позволит эффективнее использовать производственные площади. Помещение для сушки должно быть сухим, тёплым (не ниже 18−20 градусов), полное затвердевание проходит в течение месяца.

Совет!
Для производства шлакоблоков используйте портландцемент марки 400.
Применение ПЦ М500 снижает расход цемента на 10−20%.
При замесе надо тщательно соблюдать соотношение цемента и воды (водоцементное отношение В/Ц).

Рекомендации

Малое количество воды приведёт к недостаточной эластичности бетонного теста, и блоки разрушатся при выемке из формы или транспортировке к месту просушки. Избыток воды чреват тем, что изделия «потекут», потеряют форму.

Бетонная смесь характеризуется механическими и физическими свойствами:

• удобоукладываемость – способность заполнить форму и уплотниться;
• подвижность – способность растекаться под тяжестью собственного веса;
• жёсткость – способность растекаться под воздействием вибрации;
• связность – способность смеси сохранять однородную структуру;
• прочность при сжатии;
• активность цемента – основное свойство, влияющее на прочность бетона;

Совет!
Хочется дом, но нет денег, займитесь производством шлакоблоков в домашних условиях.
Себестоимость блоков из шлака невысока, для их производства не потребуется больших финансовых вложений и дорогостоящего оборудования.

Для изготовления шлакоблоков своими руками, потребуется:

• вибростол,
• формы-станки для шлакоблоков,
• компоненты бетонного раствора,
• бетономешалка.

Вибростол можно соорудить самим, взяв 2 металлических листа, 4 пружины, небольшой электродвигатель, деревянную подставку-столешницу.

Сделать станки не представляет труда, они состоят из 4−х сторон и дна, в качестве материала подойдёт дерево или металл. В целях экономии материала формы могут состоять из нескольких ячеек.