«Газобетон и пеноблок»: сравниваем ячеистые бетоны по способам твердения и поризации

Ячеистые бетоны делятся, во-первых, по способу поризации: газовый или пенный, а во-вторых, по способу твердения: автоклавный и неавтоклавный. Рассмотрим каждый из этих способов.

Газовый способ подразумевает ввод в бетонную смесь дисперсного алюминия, который в щелочной среде вступает в реакцию с водой, вытесняет из неё водород и выделяет гидроалюминаты. Водород «вспенивает» газомассу, в результате чего всего около 40 грамм алюминия расходуется на кубометр газобетона, а массив вырастает примерно в 2-2,5 раза в зависимости от плотности.

Пенный способ сильно отличается. Сначала пенообразователь сбивается в плотную пену, далее она механически перемешивается с раствором: цементным или цементнопесчаным (в зависимости от будущей плотности пенобетона).

Способ твердения регламентируется государственными стандартами. До середины 2000-х годов все ячеистые бетоны производились в соответствии с ГОСТ 21520 и ГОСТ 25485. Разделение бетона на автоклавный и неавтоклавный оказало большое влияние на возможность дальше развивать промышленность.

В настоящее время, ячеистые бетоны, которые твердеют в актоклавах, выпускаются по ГОСТ 31359, а стеновые блоки из них – по ГОСТ 31360.

Для неавтоклавных ячеистых бетонов существует ГОСТ 21520 и, соответственно, ГОСТ 25485.

Автоклавный способ интересен тем, что в нём тонкомолотый кремнезёмистый компонент (часто – кварцевый песок с высоким содержанием оксида кремния) перемалывается так, что удельная поверхность составляет больше двух тысяч квадратных сантиметров на грамм. В автоклаве (при повышенном давлении около 12ат и температуре около 184°С) происходит расходование кремнезёма в синтезе гидросиликатов.

Неавтоклавный способ подразумевает естественное или твердение в пропарочной камере, схожий с твердением обычного цементно-песчаного раствора.

Автоклавным способом производят исключительно газобетон, в случае неавтоклавного – и газо- и пенобетон. Оба типа успешно сосуществуют на рынке, ни один из них не доминирует, потому что у каждого есть своя «капризность».

Теперь расскажем про продукцию – что производится из обоих видов ячеистого бетона?

Из автоклавного газобетона (АГБ) производятся стеновые и перегородочные блоки (больше 99,5% всего выпуска), армированные изделия: брусковые перемычки и плиты перекрытия, теплоизоляционные блоки.

Из неавтоклавного ячеистого бетона (неАЯБ) производятся стеновые и перегородочные блоки (меньше половины выпуска) и монолитная теплоизоляция (больше половины выпуска).

Рассмотрим, чем отличаются автоклавный и неавтоклавный способы с точки зрения основных технических характеристик.

Автоклавное твердение (D/B) подразумевает плотность теплоизоляционных изделий 150-200кг/м3 , прочность при этом составляет от 300 до 700кПа. Если говорить о конструкционно-теплоизоляционных блоках, плотность у которых составляет от 300 до 600кг/м3 , но основу рынка составляет КТИ плотностью 500кг/м3 .

Соотношение плотности неавтоклавных ячеистых бетонов при монолитной теплоизоляции составляет от 100 до 300 кг/м3 и прочность от 100 до 1000кПа. Конструкционно-теплоизоляционная плотность строго 600кг/м3 , при меньшей плотности добиться гарантированной прочности 1,5мПа практически невозможно.

Ключевая разница между автоклавными и неавтоклавными бетонами состоит в способе твердения. Автоклавный газобетон, по сути, представляет собой синтезированный новый минерал. Он не является бетоном в строгом смысле этого слова.

Бетон – это композитный материал, в котором прочность прижатия обеспечивается плотным контактом зёрен заполнителя и их прочностью, а постоянство формы, прочность при сдвиге и растяжении обеспечивается в первую очередь свойствами связующего материала. В ряду примеров привычного бетона – асфальтобетон, полимербетон, цементный бетон – газобетон выбивается из общего списка ввиду отсутствия заполнителя, а пористость и прочность материала обеспечивается целенаправленно синтезированным минералом.

С неавтоклавными ячеистыми бетонами всё проще: происходит гидротация цемента с минеральным заполнителем, а для компенсации усадки цементного теста вводится песок.

Перечислим практические следствия из принципиальной разницы между автоклавными и неавтоклавными ячеистыми бетонами. Для автоклавных ячеистых бетонов характерно более высокое отношение прочности к плотности: при равной плотности, от которой линейно зависит теплопроводность, прочность АЯБ будет на один-три класса выше. Следовательно, для обеспечения достаточной несущей способности можно применять автоклавные ячеистые бетоны с низкой плотностью, низкой теплопроводностью и более высоким термическим сопротивлением при равной толщине. То есть в общем случае автоклавный газобетонный дом с однослойными стенами будет теплее, чем такой же дом из неавтоклавных ячеистых бетонов.

К тому же существует различие в одном из важных параметров - влажностной усадке – то есть той усадке, которая происходит при высыхании от производственной до эксплуатационной влажности. У автоклавных ячеистых бетонов она составляет 0,3-0,4 мм/м, а у неавтоклавных – до 3мм/м, что влияет на трещиностойкость конструкций.

Важно отметить, что точность геометрических изделий также зависит от способа твердения. Для производства автоклавных ячеистых бетонов требуются сравнительно большие капиталовложения в оборудование. На фоне цены мельниц для песка, бассейнов для шлама, автоклавного хозяйства цена совершенного резательного комплекса становится незначительной, поэтому все производства АЯБ оснащены резательным оборудованием, обеспечивающим высокую точность реза и одинаковость размеров блоков.

Для неавтоклавных производств характерна экономия капиталовложений, поэтому хорошие резательные комплексы редки и, как следствие, мала однородность формы изделий.

Резюмируем вышесказанное. Автоклавные ячеистые блоки выдерживают значительно больше нагрузки, чем неавтоклавные, обладают лучшими теплоизоляционными характеристиками, отличаются меньшим количеством трещин в кладке и высокой точностью замеров, что позволяет делать швы минимальной величины. Неавтоклавные ячеистые бетоны отличаются низкими капзатратами, высокой скоростью запуска производства и мобильностью монолитной теплоизоляции.