Пінобетон - характеристики і теплопровідність

Не буде великим перебільшенням твердження, що в сучасних умовах використання пінобетону вважається переважаючим в індивідуальному будівництві. І затребуваність цього відносно нового для вітчизняного ринку будівельного матеріалу обумовлена не тільки фактором вартості. Його технічні характеристики по багатьом параметрам виявилися набагато краще традиційної цегли і класичного бетону або залізобетону.
Правда, якщо говорити виключно про ціну, то доступність даного будматеріалу стала можливою завдяки появі нових технологій його виготовлення. Насправді він відомий більше століття, але до недавнього часу пінобетон був непопулярний саме через недоступною вартості.

 

 

Сфера застосування
На заході пінобетон активно використовується протягом декількох десятиліть, у нас же він з'явився порівняно недавно, але вже встиг придбати відмінну репутацію як гідна альтернатива класичним будматеріалів. Єдиним значущим недоліком можна вважати меншу міцність, тому в багатоповерховому будівництві бетон і цегла залишаються поза конкуренцією.
Застосування комбінації «бетонний каркас + піноблоки» надає можливість зводити будівлі висотою більше двох поверхів, але такий варіант зустрічається рідко. Основна сфера використання пінобетону – малоповерхове будівництво: будинки, гаражі, підсобні приміщення, будівлі комерційного і промислового призначення.

 

Технологія виготовлення пінобетону
Представляючи собою пористу різновид класичного бетону, цей будматеріал виготовляється з наступних компонентів:
• цементу;
• води;
• піску;
• синтетичного піноутворювача;
• добавок, які покращують експлуатаційні властивості матеріалу.

 

В даний час використовується три технології виготовлення пінобетону.
Класичний метод передбачає подачу піни в цементний розчин за допомогою спеціального пристрою – піногенератора. Отримана суміш ретельно перемішується, потім для затвердіння поміщається в спеціальну камеру, що забезпечує задану температуру. На виході виходить ніздрюватий бетон, який вважається найбільш якісним, надійним, довговічним.

 

При використанні методу сухої мінералізації піна додається в суху суміш, і тільки після ретельного розмішування вводиться вода в потрібних пропорціях. Зазвичай такий спосіб застосовується при безперервному виробництві. Ніздрюватий бетон, отриманий таким способом, відрізняється більшою міцністю, але характеристики теплопровідності поступаються.
Метод баротехнології характерний тим, що піноутворювач спочатку змішується з водою, і тільки потім в отриману суміш додають інші компоненти. Щоб отримати піноблоки прийнятної якості, використовують барокамери, які забезпечують процес змішування при надлишковому тиску. Процес затвердіння не вимагає нагрівання, але в цілому триває набагато довше, при цьому не виключена усадка і навіть розтріскування матеріалу.

 

Незалежно від використовуваного методу виготовлення кожен окремий блок характеризується замкнутою структурою повітряних пор, що і забезпечує його прекрасні теплоізоляційні властивості.
Основні характеристики пористого бетону
В залежності від щільності розрізняють такі марки пінобетону:
• Теплоізоляційний ніздрюватий бетон представлений марками D300-D500. Невисока щільність (близько 300-500 кг/кубічний метр) забезпечує блоки стандартних розмірів невеликою масою (12-19 кг) і низькою теплопровідністю. Оскільки міцність таких піноблоків невисока, вони використовуються виключно для формування теплоізоляційного шару;

 

• Конструкційно-теплоізоляційний пінобетон (марки D600-800), володіючи відповідною щільністю і вагою блоку в межах 25-35 кг, характеризується оптимальним співвідношенням міцності-теплопровідності, тому саме ця марка – переважаюча при веденні малоповерхового будівництва;
• Конструкційний ніздрюватий бетон – це блоки марок D900-1200, що характеризуються вагою 40-47 кг і щільністю 900-1200 кг/кубометр. Вони в міру міцні і стійкі до стиснення, тому (з певними обмеженнями) можуть застосовуватися при багатоповерховому будівництві, вимагаючи додаткового шару утеплення;
• Конструкційно-поризовані піноблоки (марки D1300-1600) відрізняються високою міцністю, що дозволяє зводити об'єкти необмеженої поверховості, але в промислових масштабах вони не виготовляється.

 

 

Теплопровідність
Другий за значимістю характеристикою матеріалу є його здатність проводити тепло. При цьому теплопровідність пінобетону пов'язана обернено пропорційною залежністю з його міцнісними показниками.
Повітря – ефективний природний теплоізоляційний матеріал. Присутність у структурі пінобетонного блоку великої кількості заповнених повітрям пір дозволило знизити теплопровідність до рівня 0.08 Вт/м°С, що на порядок нижче, ніж у бетону або цегли.
Для рядового користувача цей цифровий показник мало про що говорить, тому наведемо порівняльні характеристики пінобетону, цегли та шлакоблоків: щоб отримати стіну, має теплопровідність порядку 0.18 Вт/м°С, необхідний шар пінобетону марки D700 товщиною 300 мм. Для шлакоблоків товщина стіни складе вже 1080 мм, для червоної цегли – 1400 мм.

 

Міцність на стиск
Міцнісні характеристики мають безпосередній вплив на сферу застосування ніздрюватого бетону. Якщо теплоізоляційні марки пінобетону, володіючи невисокою міцністю на стиск і низькою теплопровідністю, використовуються тільки в якості теплоізоляційного шару, то конструкційно-теплоізоляційні блоки відрізняються достатню міцність, щоб витримувати плити і балки перекриття малоповерхових будівель, а конструкційні можна використовувати при зведенні багатоповерхових будівель.

 

Міцність на стиск марок піноблоків (кг/кв. см):
• D400 – 9;
• D500 – 13;
• D600 – 16;
• D700 – 24;
• D800 – 27;
• D900 – 35;
• D1000 – 50;
• D1100 – 64;
• D1200 – 90.

 

Не менш важливою властивістю бетону вважається наявність внутрішніх порожнин і точність дотримання геометричних розмірів блоків. Від останнього параметра залежить витрата розчину: при використанні нерівних блоків товщину шва доводиться збільшувати з 3 до 10 мм, що призводить до появи «містків холоду» і зниження енергоефективності конструкції.

 

Достоїнства і недоліки пінобетону
Як і будь-який інший будівельний матеріал, ніздрюватий бетон не можна назвати універсальним. Тим не менш, перелік його достоїнств виглядає переконливо:
• Довговічність. Термін служби будівлі, стіни якого побудовані з блоків пористого бетону, становить мінімум 35 років.
• Теплоізоляційні властивості. Теплопровідність піноблоків – близько 0.08-0.20 Вт/м°С надає можливість знизити тепловтрати на 30% в порівнянні з цегляним будинком. При цьому в жаркий час року така стіна не буде нагріватися, формуючи всередині приміщення мікроклімат, порівнянний по комфортності з дерев'яним будовою.

 

• Екологічність, звукоізоляційні характеристики. Оскільки піноблоки виробляються з матеріалів природного походження, вони не гниють, не піддаються впливу грибків і цвілі, поступаючись по екологічності тільки дереву. Звукоізоляційні властивості пінобетону також на висоті, дозволяючи забезпечити надійний захист від будь-яких зовнішніх фонових джерел шуму.
• Простота монтажу. Габарити блоків і їх мала вага істотно спрощують зведення будівель, знижуючи тимчасові втрати і трудовитрати. Піноблоки легко піддаються механічній обробці, що забезпечує формування конструкцій будь-якої форми.

 

• Економічність. Відрізняючись малою вагою і великими розмірами, піноблоки дешевше транспортувати, вони вимагають використання значно меншої кількості розчину.
• Естетичність. Пінобетон – прекрасний матеріал для формування різноманітних архітектурних елементів: арок, колон, порталів. Завдяки великим розмірам не потрібно докладання великих зусиль, щоб добитися ідеальної рівності стін, чого не скажеш про цегельній кладці.

 

 

Єдиним недоліком спіненого бетону можна назвати його відносно невисоку міцність, що при малоповерховому будівництві не далеко не вирішальний фактор.