Пенобетон имеет ячеистую структуру, которая обеспечивает этому материалу очень низкое значение теплопроводности. По этой причине неавтоклавный пенобетон дает возможность существенно снизить (по сравнению с газобетоном и автоклавным пенобетоном) затраты на утепление помещений и сократить сроки выполнения строительных работ. Этот эффект обуславливается экономией электроэнергии на изготовление пенобетона, снижением общих трудозатрат и отсутствием необходимости в использовании специальной строительной техники.
Экологическая и пожарная безопасность
Вследствие своей негорючести, пенобетон отличается высокой огнестойкостью, что позволяет использовать этот материал для сооружения конструкций с высокой пожарной устойчивостью. Под воздействие высокой температуры поверхность пенобетона не взрывается и даже не вспучивается, как это бывает в случае использования обычного тяжелого бетона. При тестировании пенобетона в Австралии, одну из сторон 150-миллиметровой стены в течение 5 часов подвергали воздействию температуры в 1200 градусов, при этом другая сторона стены нагрелась только до 460 градусов. Пенобетон при нагреве не выделяет токсичных веществ, как это наблюдается в случае использования таких теплоизоляторов, как базальтовая вата или пластики. По своим санитарно-гигиеническим характеристикам пенобетон соответствует всем действующим стандартам.
Звукоизоляция
Акустические характеристики пенобетона обеспечивают эффективное поглощение звука без явления отражения, характерного для простого бетона и кирпича. Такой бетон часто используют в качестве звукоизолирующего слоя в составе различных бетонных конструкций, что позволяет значительно улучшить звукоизоляцию межэтажных перекрытий и стен в многоэтажных административных и жилых зданиях.
Большой срок службы
В отличие от традиционных теплоизоляторов – пенопласта и минеральной ваты, пенобетон со временем не теряет своих полезных свойств. В процессе эксплуатации этого материала его прочностные характеристики и теплоизолирующие свойства только нарастают, что обусловлено длительным созреванием структуры пенобетона.
Современное строительство и пенобетон
Пенобетоном называют легкий ячеистый бетон, выполненный из неорганических компонентов. Объем воздуха в составе пенобетона доходит до 40 – 95% от объема изделия. При производстве пенобетона его вспенивание производится взбиванием исходной смеси или способом введения в смесь специально приготовленной пены.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ), вводимые в состав пенобетона, обеспечивают образование сферических пузырьков диаметром до 2 мм в неорганической исходной смеси, например, цементно-песчаной. Таким образом, пенобетон является, просто говоря, взбитым цементным раствором. Пористая структура пенобетона образована сферическими пузырьками и капиллярами, которые возникают в результате наличия избыточного количества воды при затворении раствора. Именно по этой причине в пенобетоне может содержаться такое большое количество воздуха (до 95% объема). Вместе с тем, имеются пенобетоны и с гораздо меньшим содержанием воздуха, что существенно увеличивает морозоустойчивость материала при неизменных прочностных характеристиках. К этой категории относятся поризованные мелкозернистые пенобетоны плотностью 1300 – 1800 кг/м3.
В газобетонах пористость является результатом газовыделения в ходе протекания химических реакций, которые зависят от многих внешних факторов. Пористость же пенобетона является более равномерной и стабильной, не зависящей от условий окружающей среды в месте производства этого материала.
Все пенобетоны по теплофизическим характеристикам подразделяют на четыре категории:
теплоизоляционные с плотностью 150 – 400 кг/м3;
конструкционно-теплоизоляционные плотностью 500 – 800 кг/м3;
конструкционные пенобетоны с плотностью 900 – 1200 кг/м3;
конструкционно-поризованные пенобетоны плотностью 1300 – 1600 кг/м3.
Использование пенобетонов в промышленном и гражданском строительстве накладывает на этот материал особые требования в отношении его технико-экономических характеристик, как и на характеристики изделий из этого материала.
В современном строительстве пенобетон используют для сооружения внутренних и наружных стен, перекрытий, перегородок, этим бетоном заливают пол, из него выполняют теплоизоляцию холодильников. Кроме того пенобетон используется для приготовления тампонажных растворов, для устройства оснований автомобильных дорог, для строительства шумозащитных экранов, для сооружения гидроизоляционных подушек под кессоны мостовых опор и многого другого.
В Санкт – Петербурге разработаны рекомендации по проектированию и производству изделий из поризованных бетонов (тяжелых пенобетонов). Из этого же материала там изготовили самые различные строительные конструкции: стеновые блоки, подушки фундаментов, лестничные марши, подколонные стаканы, преднапряженные пустотелые плиты перекрытий, каркасные ригели и колонны, сваи, подвальные рамы, шестигранные дорожные плиты, инженерные лотки, элементы несъемной опалубки, вентиляционные панели.
Там же в Санкт – Петербурге, в бывшем Ленинградском ЗНИИЭП предложили стены новой конструкции, которая до сего времени в мире нигде не использовалась. Суть этого предложения заключается в том, что несъемная опалубка из поризованного бетона плотностью 1300 – 1500 одновременно является и несущей конструкцией, и декоративной, обеспечивающей механическую устойчивость опалубки под воздействие веса межэтажных перекрытий. Наружный и внутренний слои такой опалубки скрепляются стальными связями, которые и воспринимают распорную нагрузку. Стены такой конструкции просты в монтаже, обходятся до 3-х раз дешевле традиционных, а также сохраняют все полезные качества пенобетона, к которым следует отнести прочность, легкость, морозостойкость, пожарную безопасность и экологичность. Сегодня в окрестностях Северной столицы возводится коттеджный поселок с использованием стен, выполненных по вышеописанной технологии. Строители, оценив все достоинства таких конструкций, стали по этой технологии возводить не только наружные, но и все внутренние стены коттеджей, что экономически, видимо, вполне целесообразно.
На основе положительного опыта использования пенобетона в условиях Санкт – Петербурга (особые грунты, агрессивные солевая и гуминокислотная среды) были предложены ленточные и плитные конструкции фундаментов с использованием монолитного пенобетона. Из этого же материала можно изготавливать теплоизолирующие отмостки, которые способны также защитить грунт от огня, промерзания, вспучивания и кавитации. Это позволяет размещать фундамент на меньшей глубине, что до 3-х раз снижает расходы на возведение сооружений нулевого цикла. Кроме того, вместо перекрытия первого этажа можно сооружать теплоизолирующий пол с использованием монолитного пенобетона.
Сооружение зданий из монолитного пенобетона предполагает использование новых строительных технологий, которые существенно сокращают сроки строительства и снижают стоимость квадратного метра вновь возводимого жилья.
Достоинства и характеристики пенобетонов
Пенобетон, произведенный по безавтоклавной технологии следующими очевидными достоинствами:
отличные тепло- и звукоизоляционные качества;
высокая прочность и долговечность;
хорошая пожарная устойчивость;
высокая экономичность использования – себестоимость пенобетона до 2,5 раза ниже, чем керамзитобетона или кирпича;
соответствие стандартам качества европейского уровня;
полная экологическая безопасность.
В современном строительстве пенобетон широко используется для возведения наружных и внутренних стен зданий, звукоизоляции междуэтажных перекрытий, для сооружения термовкладышей и теплоизоляции различных трубопроводов, для теплоизоляции кровель зданий и многих других целей.
