У світовій будівельній практиці автоклавний газобетон міцно зайняв одне з провідних місць як універсальний матеріал, що дозволяє вирішувати широкий комплекс інженерних задач та забезпечує сучасну якість і конкурентоздатність будівельної продукції. Фізико-технічні властивості автоклавного ніздрюватого бетону дозволяють застосовувати його для влаштування несучих та огороджуючих конструкцій в різних сферах будівництва. Завдяки своїм властивостям цей вид бетону набув найбільшого поширення саме у цивільному будівництві. При цьому його використовують в будівлях з різною поверховістю, як з каркасними так і стіновими несучими системами.
Однією з найбільш поширених областей масового застосування пористого бетону є використання його в висотних будівлях монолітно-каркасного будівництва, а також в індивідуальних одно- і двоповерхових житлових будівлях. У таких будівлях зовнішні та внутрішні стіни і перегородки виготовляють з пористого бетону.
Технологію отримання штучного каменю винайшов шведський інженер А.Ерікссон. У 1924 році цей матеріал отримав міжнародний патент і визнання. Початок промислового виробництва автоклавних ніздрюватих бетонів започаткувала фірма «СІПОРЕКС» (Швеція) у 1929 році. З цього часу і почалося застосування газобетону у будівництві.
Так що ж таке Газобетон? Газобетон - це пористий бетон, який представляє собою штучний камінь з рівномірно розподіленими по всьому об'єму сферичними порами діаметром 1-3 мм. Якість газобетону визначає рівномірність розподілу, рівність обсягу і закритість пір. Газобетон автоклавного твердіння складається з компонентів: кварцового піску, цементу, вапна, причому вапно грає ключову роль. Справа в тому, що активне негашене вапно в спеціальних змішувачах, взаємодіючи з меленим в кульовому млині піском, синтезується на хімічному рівні, при високому тиску і температурі в автоклавах, в новий мінерал, який отримав назву Тоберморіт. Тоберморіт - це кристал, що володіє високою міцністю кристалічної решітки. Якщо високоміцний бетон має максимальні марки міцності 500-700 кг / см2, то щільний Тоберморіт (силікатний бетон) може досягти міцності 2500 кг / см2.
Завдяки великій номенклатурі ширини блоків, замовник має можливість будувати стіну практично будь-якої необхідної товщини. Висока точність лінійних розмірів дозволяє класти блоки не на звичайний цементний розчин, а на клей. Товщина клейового шару - 2-3 мм. Газобетон автоклавний легко піддається будь-якій обробці. За допомогою ріжучих інструментів газобетонні блоки можна легко розрізати, свердлити, штрoбити, виконувати в ньому поглиблення та отвори під електричну, водну і каналізаційну системи.
Вогнестійкість газобетону значно вище, ніж у звичайного будівельного матеріалу. Газобетон - це ідеальний матеріал для захисту металевих конструкцій від прямого впливу вогню.
На сьогоднішній день це єдиний матеріал, який дозволяє робити одношарові поверхні без додаткового утеплення. Існує цілий ряд переваг використання газобетону саме в житловому будівництві. До них відносяться:
- велика потреба населення в житлі, розташованому поруч з мегаполісами, в невеликих містах і селищах, та в сільській місцевості;
- посилення вимог щодо теплового захисту будівель та споруд;
- малоповерхове будівництво, в якому використання газобетону визнано сучасною та ефективною технологією зведення житла, і сьогодні є одним з найбільш перспективних секторів економіки;
- значно нижча вартість будівництва з газобетону в порівнянні з будівництвом з деревини та цегли;
- скорочення термінів будівництва;
- високі теплоізоляційні властивості газобетону, що дозволяють порівнювати клімат в газобетонних будинках з кліматом у дерев'яних будинках.
Поряд з малоповерховим будівництвом блоки з пористого бетону знайшли широке застосування і в каркасно-монолітному житловому будівництві в якості зовнішніх і внутрішніх стін. У монолітних будинках навантаження передається на несучий каркас, при цьому відпадає необхідність влаштування товстих внутрішніх перегородок, а зовнішні стіни виконують лише роль огороджувальної та теплоізолювальної конструкції. Надалі попит на газобетонні блоки на ринку монолітного житлового будівництва буде розвиватися:
- за рахунок загального зростання введення в єксплуатацію житла каркасно-монолітних конструкцій;
- за рахунок деякого поступового заміщення газобетонними блоками повноцінних цегляних стін.
Використання газобетону в нежилому будівництві поки розвинене слабко. Між тим, в перспективі слід очікувати зростання потреби цього сектору. У цьому випадку ситуація буде розвиватися аналогічно як і в житловому будівництві.
Основні фізико-технічні властивості газобетону:
- середня щільність (кг / м3) характеризується масою 1 м3 матеріалу в сухому стані. Щільність пористого бетону визначається обсягом порожнеч (осередків): чим менше щільність бетону, тим більше його пустотність, і навпаки. Міцність пористого бетону пов'язана з його середньою щільністю прямої залежності: з підвищеною щільністю матеріалу підвищуються його показники міцності.
-
Міцність (кгс / см2) це здатність матеріалу протистояти руйнуванню під впливом зовнішніх сил, що викликають деформацію. Сутність методу визначення міцності полягає в вимірюванні мінімальних зусиль, що руйнують спеціально вироблені контрольні зразки при їх статичному навантаженні, прикладеному з постійною швидкістю зростання навантаження, а також подальшим розрахунком напружень при цих зусиллях в припущенні пружної роботи матеріалу.
-
модуль пружності, що характеризує деформаційні властивості матеріалу, здатність змінювати свій об’єм під дією зовнішнього навантаження. Численно модуль пружності дорівнює відношенню напруги, що виникає у бетоні під час осьового прикладання навантаження, та складових цієї напруги відносних деформацій (за напрямком дії навантаження).
-
Морозостійкість пористого бетону - показник якості бетону, що характеризує здатність зберігати фізико-механічні властивості при багаторазовому впливі перемінного заморожування на повітрі та відтаювання над водою, відзначається відміткою за показниками морозостійкості, яка приймається за встановленою кількістю циклів перемінного заморожування та відтаювання. За маркою бетону щодо морозостійкості (F) приймають встановлене число циклів перемінного заморожування та відтаювання, при якому міцність бетону при зтисненні знижується не більше ніж на 15%, а втрата маси не перевищує 5%.
-
усадка - деформація пористого бетону, без впливу зовнішніх навантажень, виникає через вологообмінні процеси між бетоном та навколишнім середовищем, і впливом вуглекислого газу, що міститься в повітрі. Усадка при висиханні визначається шляхом вимірювання зміни довжини зразку газобетону під час зміни його вологості від 35 до 5% за масою.
-
питома теплоємність - величина, що визначає кількість тепла, яке потрібно підвести до 1 кг матеріалу, щоб підвищити температуру всієї його маси на 1 ° С. Питома теплоємність характеризує здатність матеріалу накопичувати теплову енергію та залежить від вологості та температури.
-
коефіцієнт теплопровідності Вт / (м ? ° С) - фізичний параметр, що характеризує здатність проводити тепло. Величина коефіцієнта теплопровідності визначає кількість тепла, що проходить за одиницю часу через одиницю поверхні при падінні температури в 1 ° С на одиницю довжини.
Споживчі властивості виробів з пористого бетону.
- Теплозахисні властивості пористого бетону в 2-3 рази вище в порівнянні з цеглою.
-
За рахунок поглинання та віддачі вологості пористий газобетон підтримує постійну вологість повітря всередині приміщення, створюючи в приміщенні ідеальний мікроклам.
-
Екологічно чистый (не виділяє токсичних речовин).
-
Пористий бетон має високу пожежостійкість.
-
Морозостійкість пористого бетону дорівнює або ж перевищує показники більшості марок цегли та важких бетонів.
-
Пористий бетон є звукоізоляційним матеріалом, що істотно підвищує комфортність і безпеку житла.
Експлуатаційні властивості виробів з пористого бетону
-
Конструкції з пористого бетону набагато легше повнотілих, що мають той же об'єм.
-
Використання пористих блоків з утеплювачем замість цегли та звичайного важкого бетону, в кілька разів знижує витрати на будівництво всіх видів будівель та термінів будівельних робіт.
-
Зменшення товщини стіни при збереженні теплоізоляційних властивостей;
-
Зниження трудозатрат на кладку, обробка, вирівнювання стін;
-
Економія цементного розчину, штукатурки, шпаклівки;
-
Простота обробки: вироби легко пиляти, свердлити, вони легко покриваються шпалерами та фарбуються.
-
Висока продуктивність праці при кладці.
Виходячи з перерахованих споживацьких та експлуатаційних властивостей пористого бетону, можна зробити висновок, що він є гідною та практично безальтернативною заміною традиційних будівельних матеріалів.