Актуальное

Так ли сильны легкие (плюсы и минусы легких бетонов)

Популярность в современном строительстве различных видов легких бетонов обусловлена возможностью снижения нагрузки на фундамент и вытекающей из этого экономией. Ученые и практики анализируют целесообразность применения легких бетонов в конструкциях различного назначения.

Основная сфера применения легких бетонов – изготовление панелей для теплоизоляции стен и перекрытий. Их использование вместо кирпича приводит к уменьшению массы здания, сокращению трудоемкости возведения стен на 60–70. И, как следствие, к снижению стоимости монтажа по сравнению с кладкой (включая стоимость средств механизации) на 25–30%. В результате уменьшения массы стен создается возможность облегчить фундаменты и каркас здания и соответственно снизить на 40–60% транспортные расходы.

Тернистый путь

Понятие «легкие бетоны», как и многое другое в современном строительстве, ввели в употребление русские ученые в 30-х годах прошлого века. ГОСТы и СНиПы по применению легких бетонов были изданы в 80-х и 90-х годах. Любое описание этой группы материалов содержит их характеристики, состав и рекомендации по области применения.

Однако до сих пор случается, что стены домов из легких бетонов покрываются зеленой плесенью, в них образуются трещины. И вообще, существует мнение, что строители слишком увлеклись применением легких бетонов в качестве конструктивного материала, упуская из вида его эксплуатационные свойства. Два года назад даже произошло несколько случаев разрушения домов, связанных с неграмотным выбором стенового материала.

Это не могло не напугать застройщиков и заставило многих скептически говорить о перспективе применения таких бетонов. Однако, скорее всего, не материал плох, а метод его использования выбран неверно.

Легкие бетоны подразделяются в первую очередь по их назначению – на конструктивные, применяемые в качестве теплоизоляции в ненесущих стенах, и теплоизоляционные. В природных условиях России применение наружных стен из легкого бетона также дает дополнительные возможности.

Так, использование легкобетонных конструкций является эффективным решением при наличии просадочных грунтов и в сейсмически опасных условиях. Раньше применяли конструктивные легкие бетоны плотной структуры на пористом заполнителе, но теперь это не всегда так, поэтому классификацию конструктивных легких бетонов лучше строить исходя из минимальной прочности при сжатии. В США, например, принято, что конструктивные легкие бетоны должны иметь прочность при сжатии не менее 140,6 кгс/кв. см. Общим недостатком всех легких бетонов при применении в наружных конструкциях является необходимость устройства гидроизоляции.

Воздух, глина, пемза, вода…

Все качества строительного материала напрямую связаны с его составом и способом производства. Специалисты описывают три основных метода изготовления легкого бетона.

При использовании первого обычный заполнитель заменяют легким пористым. Полученный таким образом бетон, как правило, называют по виду этого заполнителя: керамзитобетон, шлакобетон, бетон с ракушечником, пемзой, вспененным перлитом и вермикулитом и даже с древесиной.

Второй метод заключается в создании больших пор в бетоне или растворе. Такой вид материала известен как газобетон, ячеистый бетон или пенобетон.

Следуя третьему методу, мелкий заполнитель исключают из смеси, что способствует образованию большого количества промежуточных замкнутых пор. При этом используют обычный крупный заполнитель. Этот бетон называют беспесчаным или крупнопористым.

Понятно, что уменьшение объемной массы происходит во всех случаях вследствие наличия пор в заполнителе, цементном растворе или в промежутках между частицами заполнителя. Для придания дополнительной прочности некоторые производители применяют армирование.

Легкие бетоны также различаются по типам вяжущего материала и могут быть цементными, известково-цементными, известково-шлаковыми, силикатными и т. д.

Все эти компоненты и обуславливают комплекс характеристик конструкций, который не всегда учитывается на практике. Надо заметить, что зачастую производителям удается запутать потребителей, комплиментарно оценивая характеристики своего материала и занижая положительные свойства продукции прямых конкурентов.

Так, производители газобетона заявляют, что сорбционная влажность блоков из данного вида бетонов мало различается от образца к образцу. При относительной влажности воздуха 60% показатель составляет около 5% по массе и 6–8% при ОВВ 90–95%.

Испытания, которые проводят сами компании, демонстрируют, что менее плотные блоки содержат и меньше воды. Так, стена толщиной 250 мм из газобетона плотностью 400 кг/куб. м может содержать в среднем 5 кг воды в 1 кв. м, а такая же стена из пенобетона плотностью 600 кг/куб. м – 7,5 кг/кв. м.

– Пенобетон не имеет стабильных характеристик по влагопоглощению, – считает Дмитрий Бузин, директор ООО «НТС «Стек». – Показатели могут доходить до 30%. Материал «сохнет» пять-семь лет. Пенобетон эффективен в качестве теплоизолирующего, но не подходит как конструктивный.



Брак по расчету

Рост темпов жилищного строительства обусловил широкое применение индустриальных конструкций, в том числе различных стеновых панелей и блоков, изготовленных из легких бетонов. При знании особенностей разных видов материалов адекватный выбор может принести не только сиюминутную выгоду, но и обеспечить пролонгированный эффект – энергоэффективное жилье из долговечных материалов.

Существенным показателем является малый удельный вес стройматериала. Известно, что масса куба легкого бетона в 1,5 раза меньше массы куба тяжелого. Конечно, это значительно снижает не только нагрузку на несущие конструкции здания, но и затраты на доставку материала на стройплощадку.

По заключениям европейских аналитиков, пенобетон по комфортности проживания и экологической безопасности занимает второе место после древесины, значительно превосходя ее по долговечности. В современном отечественном строительстве из известных видов легких бетонов наиболее распространенным и универсальным считается керамзитобетон. По теплозвукоизоляционным свойствам, влаго- и химической стойкости он не только не уступает обычным и легким бетонам, но и превосходит их.

Применение керамзитобетона по сравнению с обычным бетоном дает заметный выигрыш по многим направлениям. При возведении стен требуется более чем в два раза меньше раствора, скорость монтажа при этом увеличивается в четыре-пять раз, а масса изделий на 1 кв. м кладки снижается в 1,5 раза. Одним из достоинств данного материала являются его высокие теплоизоляционные свойства, что делает его предпочтительным при использовании как в теплых, так и в холодных климатических условиях.

Керамзитобетон «дышит», регулируя влажность воздуха в помещении. Особо выделяется показатель водопоглощения этого материала – 3%, который в разы ниже, чем у кирпича (6–12%), бетона (до 15%), и в несколько раз ниже, чем у пено- и газобетонов.

Объемный вес заполнителя – керамзита – в зависимости от фракции составляет 400–800 кг/куб. м, что в три-шесть раз меньше, чем у гранитного гравия и щебня. Современные технологические процессы позволяют получать керамзитобетонные изделия широкого диапазона прочности, плотности, теплопроводных характеристик, морозостойкости и добиваться оптимального сочетания этих качеств.

Применение материалов из легких бетонов позволяет экономить время и средства при строительстве. Возведение жилых зданий, например, из пенобетона дешевле в два-три раза, а также дополнительно позволяет экономить на обогреве в процессе эксплуатации.

Объемный вес пенобетона в три раза ниже, чем у силикатного кирпича, а теплопроводность – в пять раз. К тому же конструкции из ячеистых бетонов не горят.

Так, пенобетон толщиной 150 мм защищает от пожара в течение четырех часов. Даже при меньшей толщине материал не будет гореть, расщепляться или выделять отравляющие газы. И поскольку недавно повысились требования к пожаробезопасности строительства, этот факт может считаться дополнительным плюсом.



Истина где-то рядом

Профильные институты и независимые лаборатории проводят изучение появляющихся на рынке видов конструкций из легких бетонов. Материалы этих наблюдений помогают сделать более объективные выводы. На кафедре общей и строительной физики СПбГАСУ проводился эксперимент с целью выявления изменений свойств строительных материалов, в том числе керамзито- и пенобетона.

– Полученные экспериментальные значения для положительных и отрицательных температур различны, – рассказывает Тамара Дацюк, профессор СПбГАСУ, руководитель кафедры свойств строительных материалов. – При отрицательных температурах, то есть в зимний период, коэффициенты теплопроводности на 20–38,5% превышают рекомендуемые для расчета.

Выявляются и другие специфические факторы, меняющие эталонные качественные показатели. Общим же недостатком легких бетонов является их повышенная влагонасыщаемость, что отрицательно сказывается на теплоизолирующих свойствах и долговечности.

Опыт эксплуатации жилых домов с применением стеновых конструкций из легких бетонов показал, что наиболее часто встречающиеся дефекты являются следствием нарушения технологии изготовления, транспортировки и ведения монтажных работ.

Кроме того, легкий бетон, обладающий рядом положительных свойств, не стоек к истиранию. Приготовление бетонной смеси, ее транспортировка и укладка требуют значительно больше заботы и внимания, чем обычная бетонная смесь. Однако во многих случаях преимущества легкого бетона превосходят его недостатки, поэтому во всем мире сейчас заметна тенденция к более широкому применению легких бетонов, а также к использованию их в новых областях.



Подготовила Любовь Ежелева

Другие материалы по теме

Спонсоры: