Логин:
Пароль:
 
Забыли пароль?
Найти на сайте: параметры поиска

Полистиролбетон: производство и применение в строительстве

9 апреля 2015 - Менеджер
article2307.jpg

Полистиролбетон - легкий бетон, созданный на основе композиции из цемента, песка, пористого заполнителя (вспененного пенополистирола высокой плотности), а также модифицирующих добавок (ускорители схватывания, пластификаторы и т.д.). Из этой смеси получается универсальный энергоэффективный строительный материал с прекрасными характеристиками, позволяющими в сжатые сроки возводить теплые, экономичные, экологически чистые и пожаробезопасные здания.
 


Чудо-материал

Полистиролбетон обладает рядом принципиальных особенностей, которые ставят его вне конкуренции перед другими материалами, если сравнение вести по всему комплексу свойств. Меняя соотношение составляющих полистиролбетона, можно плавно регулировать свойства получаемого материала в широких пределах в зависимости от его назначения.

Применение полистиролбетона дает возможность возводить жилье с более высокими характеристиками теплозащиты, звукоизоляции, комфортности, скорости и меньшей стоимости, чем при традиционных методах строительства. Уникальные характеристики и многообразие вариантов отделки сделали полистиролбетон серьезным конкурентом кирпичу, бетону, а также распространенному у нас газосиликатному блоку. Он успешно применяется в качестве стенового материала при строительстве многоэтажных каркасно-монолитных жилых домов, коттеджей, складов, гаражей, бассейнов и других объектов высотой до 3-х этажей.

При низкой плотности и теплопроводности полистиролбетон имеет высокие прочность на сжатие и растяжение, морозостойкость, ударную вязкость и трещиностойкость, что позволяет использовать его в ненесущих наружных стенах зданий, а также в утепляемых покрытиях и перекрытиях.

Пенополистирол (те самые белые шарики, которые можно видеть в листах обычного формованного пенопласта), являющийся основным компонентом полистиролбетона, гораздо легче традиционных заполнителей (керамзита, перлита, вермикулита), но в сравнении с ними обладает более низкой теплопроводностью (0,037-0,04 Вт/м*сС) и заметно меньшим водопоглощением. Этот материал негигроскопичен, а количество воды, которое может проникнуть в промежутки между гранулами, настолько мало, что его влиянием на теплопроводность можно смело пренебречь. Диффузия водяного пара в пенополистироле также пренебрежимо мала. Важнейшим свойством пенополистирола является его долговечность. Он не подвержен разложению под воздействием микроорганизмов и не имеет срока годности. Пенополистирол не изменяет своих свойств и размеров ни при длительном контакте с водой, ни при многократных воздействиях знакопеременных температур.

По многим свойствам полистиролбетон превосходит автоклавный ячеистый бетон, который является его ближайшим аналогом. Например, полистиролбетон почти в 2 раза легче и прочнее при более низком водопоглощении.

К основным преимуществам полистиролбетона перед другими строительными материалами относятся:
 

  • его универсальность, технологичность и долговечность, что гораздо больше в сравнении с полимерными материалами, которые быстрее стареют и разрушаются;
     
  • низкая плотность (150-600 кг/м?) и, как следствие, малый собственный вес при удовлетворительной прочности на сжатие (от 0,2 до 2,5 МПа);
     
  • низкая теплопроводность (0,055 до 0,145 Вт/м»°С), практически не изменяющаяся при увеличении влажности и перепадах температур;
     
  • высокая тепловая инерция, ударная вязкость и трещиностойкость;
     
  • экологическая безопасность, в том числе при производстве;
     
  • трудногорючесть (высшая категория пожаробезопасности - Г1, то есть негорючий материал). Огнестойкость полистиролбетона достаточно высока (90 мин). Это связано с тем, что каждая гранула вспененного полистирола защищена плотной цементной оболочкой и при пожаре гранулы сжимаются, оставляя в местах контакта с открытым огнем пористый и довольно прочный цементный каркас. Блоки из полистиролбетона при оштукатуривании или облицовке кирпичом могут применяться в строительстве зданий 1 категории огнестойкости и класса пожаростойкости СО;
     
  • очень низкая сорбционная влажность (до 4% от массы материала, а водопоглощение при погружении в воду на 30 дней составляет менее 2% от объема, что позволяет материалу сохранять низкие значения теплопроводности в условиях повышенной влажности);
     
  • высокая морозостойкость (количество циклов замораживания/размораживания в пределах F25-F100);
     
  • паропроницаемость, соответствующая деревянным материалам (0,1 мг/м»Па);
     
  • хорошее шумопоглощение (не менее 46 дБ);
     
  • поглощает электромагнитные волны и обладает хорошей адгезией ко всем строительным и конструкционным материалам, легко обрабатывается и штукатурится;
     
  • полистиролбетон является долговечным материалом (расчетный срок службы - не менее 50 лет при условии его облицовки). За этот период прочностные и теплотехнические свойства материала практически не ухудшаются;
     
  • его легко обрабатывать, то есть он весьма технологичен;
     
  • полистиролбетон обладает вязкостью, стены, изготовленные из этого материала, не боятся нагрузок, в отличие от ячеистых бетонов, которым необходимо иметь гораздо больший запас по прочности, чтобы стена не треснула и не рассыпалась под нагрузкой. Эластичный материал всегда выигрывает перед хрупким по прочности;
     
  • при плотности 250 кг/м5 и более и нормальных внешних условиях эксплуатации полностью обеспечивает сохранность стальной арматуры (не требуются специальные обмазки).


Материал биологически нейтрален, устойчив к микроорганизмам, плесени, гниению, не имеет запаха и не оказывает влияния на физиологию человека, стоек к воздействию пластификаторов и большинству растворителей, бензина, дизельного топлива, минерального масла, солям почвы, слабых растворов кислот и щелочей. Блоки из него водонепроницаемы, не боятся воздействия прямых солнечных лучей, легко поддаются обработке, выполнены без стальной арматуры, а значит, не создают помех радиоволнам, отсутствует искажение геомагнитного поля внутри помещений.


Область применения

Продукт современных строительных технологий, полистиролбетон сочетает в себе отличные конструкционные свойства и свойства утеплителя. Он объединяет в себе достоинства таких известных материалов, как бетон (прочность), дерево (легкость обработки) и пенополистирол (высокие тепло-и звукозащитные свойства). Исходя из плотности полистиролбетоны подразделяются на следующие категории:
 

  • конструкционные с плотностью 450-600 кг/м3 и более;
     
  • конструкционно-теплоизоляционные с плотностью 350-400 кг/м3;
     
  • теплоизоляционные с плотностью 150-300 кг/м3.


Наиболее распространенной и энергоэффективной группой являются полистиролбетоны плотностью 200-400 кг/м3, материал большей плотности теряет такой важнейший показатель, как низкая теплопроводность, меньшей -прочность.

Полистиролбетон может применяться как в виде готовых блоков, так и путем монолитной заливки с приготовлением заливаемой массы непосредственно на объекте. Строительство из монолитного полистиролбетона можно вести круглогодично, так как его возможно заливать и при отрицательных температурах с добавлением необходимых компонентов.

Диапазон применения полистиролбетона очень широк: его используют для отливки штучных строительных материалов - блоков, армированных перемычек, теплоизоляционных плит и добор-ных элементов различных размеров и конфигураций. Из полистиролбетона возводят ограждающие конструкции каркасных зданий, несущие стены и перегородки, его используют для заливки стяжки полов, утепления стен, чердаков, кровли уже построенных зданий.

Стеновые блоки

Стеновые блоки из полистиролбетона предназначены для устройства теплоэффективных наружных стен зданий различного назначения. Основными преимуществами стен из этих блоков по сравнению со стенами из ячеистобетонных блоков и кирпича с утеплителем (при одинаковом уровне теплозащиты) являются низкая стоимость 1 м2 стены (почти в 1,5 раза ниже), низкая трудоемкость возведения стен, экономичность, экологическая безопасность, высокая технологичность строительства.

Полистиролбетонные блоки применяются как при малоэтажном строительстве в качестве несущих стен (до 3 этажей включительно), так и в каркасном домостроении в качестве ограждающих стеновых конструкций.

Никто не запрещает применение монолитных каркасов в частном домостроении, при этом появляется возможность использовать полистиролбетон марки Д200 для заполнения пролетов. Если же по душе традиционно-привычный способ возведения стен из штучных материалов, то опереть плиты перекрытий можно и на кладку из блоков плотностью Д300-Д400. Правда, как и в любом строительстве, все надо делать с умом, то есть не забывать про армирование, толщину стен, распределение нагрузок и монолитные армопояса.

Конечно, не нужно возводить таким способом пятиэтажки, но распространенные 1,5-2 этажа -то, что надо.

При использовании блоков кладка ведется как на клеевую основу, так и на раствор, первый вариант лучше, так как он позволяет получить межблочный шов 3-4 мм и избежать образования мостиков холода.

Легкость конструкции стен существенно уменьшает удельную нагрузку на фундамент при строительстве новых зданий, что снижает материалоемкость фундаментов на 25-30%, а также позволяет использовать старые фундаменты при надстройке зданий.

По комфортности проживания дома, построенные из полистиролбетонных блоков, близки к деревянному рубленому дому, в котором тепло зимой и прохладно летом, в нем легко дышится, что подтверждается экологическими сертификатами на стеновые блоки.

Весьма перспективно использование легких бетонов в трехслойных ограждающих конструкциях: в наружных стеновых панелях, в панелях покрытий, чердачных перекрытий, перекрытий над техподпольями. Основной особенностью таких конструкций, существенно отличающей их от традиционных трехслойных и двухслойных с плитным утеплителем из пенополистирола или минплиты, является работа их под нагрузкой единым монолитным сечением. Это обусловлено достаточным сцеплением полистиролбетона с конструкционными легкими бетонами.


Полистиролбетонные перемычки

Армированные стальными каркасами, эти перемычки имеют плотность 500 кг/м^, прочность классов В0,5-В1,5 и морозостойкость F35-F100. Их несущая способность - 50-150 кг/м2.


Теплоизоляционные плиты

Жесткие теплоизоляционные плиты из полистиролбетона - дешевый, долговечный материал для утепления крыш, мансард, полов в зданиях различного назначения. Со временем плиты не теряют форму (не просаживаются, не образуют пустот), обладают высокой прочностью, за счет чего в строительстве крыш зданий с мягкой кровлей не требуется укладка бетонной армированной стяжки.

Полистиролбетонные теплоизоляционные плиты имеют низкий коэффициент теплопроводности, но значительно дешевле традиционных эффективных утеплителей.


Стяжка из полистиролбетона

Особой популярностью среди проектировщиков и строителей в последнее время стала пользоваться технология утепления с помощью полистиролбетона полов и межэтажных перекрытий. Чтобы пол получился «теплым», нужно не более 5 см материала, этого вполне достаточно и для улучшения шумоизоляции: уровень шума снижается не менее чем на 12-15 дБ. Полистиролбетон при этом играет практически ту же роль, что и цементно-песчаная стяжка, - на его поверхность можно сразу укладывать напольные покрытия: паркет, паркетную доску или ламинированный паркет, линолеум, кафель и керамический гранит.

Нa данный момент полистиролбетон уверенно конкурирует с прочими утеплительными материалами в области заливки полов. Особенно важна его другая особенность: отпадает необходимость в укладке паро- и гидроизоляции, тогда как без них не обойтись при укладке минераловатных утеплителей.

Заливной полистиролбетон является выравнивающим, звукоизолирующим и теплоизолирующим слоем.


ПолистиролбетонТехнология производства полистиролбетона

Технология производства полистиролбетона очень проста. В обычный бетон добавляются (до 90%) гранулы вспененного полистирола. Плюс в зависимости от условий производства и требований к конечному продукту в раствор вносятся всевозможные добавки. В качестве вяжущего применяют портландцемент марки 400 или 500. Для получения однородной смеси вводятся специальные добавки (воздухововлекающие, пластифицирующие, регулирующие твердение).

В общем случае строительно-эксплуатационные свойства пенополистиролбетона определяются маркой вяжущего, его расходом и, следовательно, толщиной межгранульных перегородок, структурой минеральной матрицы, равномерностью распределения минерального компонента в объеме пенополистиролбетона. При низких расходах вяжущего, что характерно для теплоизоляционного пенополистиролбетона, последние три фактора играют определенную роль. Они могут регулироваться изменением параметров технологии: условиями приготовления массы, параметрами тепловой обработки, введением различных химических добавок. Так, химизация легкобетонных смесей позволяет направленно изменять их характеристики, регулировать процесс твердения, способствует улучшению структуры цементного камня и прочности контакта «матрица-заполнитель».

Применение гравитационных бетономешалок не дает равномерного распределения минерального компонента в материале. Виброперемешивание же связано со значительным расслоением формовочной массы, всплытием гранул. Поэтому для повышения гомогенности массы рекомендуется гранулы обрабатывать водой или водным раствором поверхностно активных веществ с последующим введением минерального компонента.

Наибольшие преимущества обеспечивают добавки, содержащие воздухововлекающие компоненты, а также компоненты для стабилизации и разжижения полистиролбетонной смеси. Путем создания очень маленьких сферических воздушных пузырей (с диаметром до 0,3 мм) объем цементного раствора увеличивается, уменьшается различие в плотности между цементным раствором и легким полистирол-бетонным заполнением. Смесь приобретает пластичную вязкую консистенцию. Благодаря этому предотвращается всплытие пенополистирольного заполнителя даже в случае интенсивного виброуплотнения, значительно улучшается удобоукладывае-мость свежего полистиролбетона.

Эластичные пенополистирольные заполнители и относительно высокая пропорция воздушных пузырей не могут противодействовать усадке затвердевшего цементного теста. Однако влияние излишней усадки и тенденцию к образованию трещин можно уменьшить, поддерживая полистиролбетон влажным в течение достаточно длительного времени. Для этого полистиролбетон необходимо укрывать пленкой в течение 3-5 суток, что предотвратит испарение влаги.

Очень эффективным оказалось добавление в смесь совместимых с цементом армирующих волокон. Армирующие волокна в затвердевшем скелете из цементного теста в полистиролбетоне принимают на себя напряжения, возникающие при растягивающей усадке, и изменения температуры во время схватывания и твердения полистиролбетона, уменьшая тем самым тенденцию к образованию трещин и значительно увеличивая прочность на растяжение при изгибе.

Объемная дозировка пенополистирольного гравия может изменяться в некоторых пределах в зависимости от того, используется свежий вспененный или измельченный материал. Измельченного материала необходимо на 20-25% больше, чем вспененного.


Теплая стяжка из полистиролбетона

Высокие цементно-песчаные стяжки перегружают перекрытие, поэтому для их устройства лучше применить более легкий материал - монолитный полистиролбетон.

Для изготовления стяжки рекомендуется использовать полистиролбетон марки Д350. На смешивание одного кубометра смеси этой марки требуется: 290 кг цемента; 1 м3 гранул полистирола; 0,7-0,76 л 50% СДО (разбавленного 1 к 5 водой) либо 280 г (по сухому веществу); 120-135 л воды. При пересчете материалов на мешок цемента весом 50 кг получается, что мешок цемента нужно смешать с 17-18 десятилитровыми ведрами полистирола (0,17—0,18 м3), двумя ведрами воды (22,4 л) и 130 граммами 50% СДО или 24 граммами сухого вещества СДО, которое нужно сначала растворить в воде.

СДО (смола древесная омыленная) - воздухововлекающая добавка в виде концентрированного раствора или порошка, необходимая для того, чтобы связать полистирольные шарики с минеральным связующим, предотвратить расслоение смеси. Если СДО отсутствует, то пенополистирольная смесь может быть сделана без нее. Стяжка получится более тяжелой и «холодной», но все же она будет легче и «теплее», чем цементно-песчаная стяжка такой же толщины.

Смесь готовят в бетономешалке. Засыпают в нее отмеренное количество полистирола и наливают воду в количестве примерно 10% от требуемого расхода. Через 15-20 секунд после начала размешивания в бетономешалку добавляют цемент в полном объеме для данной пропорции и доливают 85% воды (если стяжка будет делаться без вспенивания смеси, то доливается вся вода). После перемешивания получится смесь слипшихся в цементе шариков. Воздухововлекающая добавка СДО растворяется в оставшихся 5% воды и выливается в бетономешалку. Одна-две минуты неактивного перемешивания вовлекает в смесь воздух, и она заметно увеличивается в объеме. Готовый пенополистирол-бетон можно укладывать в стяжку.

Заливка смеси производится на подготовленное, чистое, обеспыленное перекрытие, загрунтованное цементным молоком или водой. Работаем «мокрое по мокрому», то есть смесь наносится по сырой грунтовке. На перекрытии должны быть установлены маяки любым удобным для вас способом. Смесь укладывается чуть выше маяков, пришлепывается и выравнивается правилом. Если добавите к смеси пластификаторы, то пришлепывать ее не придется, смесь станет более удобоукладываемой и у вас хватит сил на обычное «протягивание» ее правилом по маякам. Через 24 часа производится выемка направляющих и заделка щелей той же полистиролбетонной смесью. Запрещается заделывать щели обычным цементным раствором.

Пенополистиролбетон трудно выровнять «в ноль», поэтому чаще из него готовится только подстилающий слой стяжки минимальной толщиной 30 мм. Полиэтиленовая пленка, необходимая для первоначального ухода за стяжкой, укладывается и раскатывается по стяжке одновременно с ее изготовлением. Уложили часть стяжки - раскатали на себя рулон пленки. Подготовленное таким образом полистиролбетонное основание в течение 4-5 суток оставляется для набора прочности. Далее для удаления из нее излишней влаги и высыхания рекомендуется выдерживать стяжку открытой около 2 недель.

Окончательное выравнивание стяжки делается цементно-песчаным раствором толщиной 30-50 мм или «саморастекайками» той толщины, какую рекомендует производитель сухой смеси.

Рейтинг: 0 Голосов: 0 2705 просмотров
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Добавить комментарий