Общие сведения и историческая справка
Термобетон - разновидность материала, известного как теплоизоляционный пенобетон, который, в свою очередь, является разновидностью ячеистого бетона.
Многочисленная реклама утверждает, что пенобетон – материал «сверхновый».
Это не совсем так!
Впервые пенобетон был запатентован в Германии в
Изделия из пенобетона используются в гражданском (преимущественно жилищном) и в промышленном строительстве практически на всех континентах, независимо от климатических условий и зон сейсмичности. Из пенобетона можно возводить дома высотой до четырех этажей.
В домах с повышенной этажностью необходимо устройство несущего железобетонного либо металлического каркаса. Основными элементами заводского изготовления в Европе являются стеновые блоки, перемычки, стеновые панели, плиты перекрытий и покрытий. Объем производства ячеистого бетона во всем мире непрерывно возрастает, особенно в Чехии, Польше, Германии, Скандинавских странах, Голландии и др.
Характеристики пористости теплоизоляционного ячеистого бетона
По себестоимости это один из самых дешевых видов строительной теплоизоляции!
Ячеистый бетон – искусственный пористый материал на основе минеральных вяжущих и кремнеземистого компонента содержит равномерно распределенные поры трех видов: ячеистые, капиллярные и гелевые.
Объем пор каждого вида и их характеристические значения приведены в таблице.
Следовательно, для ячеистого бетона характерна, прежде всего, ячеистая структура.
Теплоизоляционные ячеистые бетоны предназначены для строительной теплоизоляции: утепления по железобетонным плитам покрытий и чердачных перекрытий, в качестве теплоизоляционного слоя многослойных стеновых конструкций зданий различного назначения. Применяют также теплоизоляционные ячеистые бетоны для теплозащиты поверхностей оборудования и трубопроводов при температуре до 400 °С; жаростойкие ячеистые бетоны для теплоизоляции оборудования с температурой поверхности до 700 °С.
Известно множество разновидностей ячеистого бетона. Существует также и система его классификации.
Физико-механические свойства ячеистого бетона
Объемная масса ячеистого бетона определяется плотностью межпорового материала (силикатного камня в бетоне) и общим объемом пустот, образовавшихся в результате воздухововлечения, искусственной поризации массы и испарения воды затворения.
Плотность силикатного камня бетона меняется в зависимости от применяемых сырьевых материалов. Для ячеистых бетонов на золе r = 2 000-2 100 кг/м³, а на кварцевом песке r = 2 600-2 650 кг/м³.
Строительные свойства ячеистых бетонов в значительной мере определяются величиной общей пористости Побщ и характеристиками пор. Показатели пористости теплоизоляционного ячеистого бетона в зависимости от объемной массы приведены в таблице.
Специфика пористой структуры предопределяет анизотропию основных свойств ячеистого бетона. Прочность ячеистого бетона, подвергнутого испытанию нагрузкой, приложенной перпендикулярно направлению вспучивания (R^), как правило, на 15-20 % выше предела прочности образцов, испытанных нагрузкой, приложенной параллельно направлению вспучивания (R||). Поэтому испытания образцов ячеистого бетона проводятся в положении, соответствующем работе изделия в конструкции.
Для оценки качества ячеистых бетонов в практике пользуются зависимостью (1): где А — коэффициент конструктивного качества, величина которого служит косвенной характеристикой технического уровня производства.
Ячеистые бетоны автоклавного твердения, выпускавшиеся передовыми отечественными заводами, имели А = 130-150, а безавтоклавные бетоны – А = 70-85.
Влажность ячеистого бетона существенно влияет на его теплопроводность. Величина прироста теплопроводности ячеистого бетона на каждый процент влажности равна в среднем 7-8,5 %. Решающим фактором снижения теплопроводности ячеистого бетона является повышение общей пористости. Так, снижение объемной массы на 100 кг/м³ приводит к уменьшению теплопроводности на 20 %. Например, снижение объемной массы ячеистого бетона до 200 кг/м³ обеспечивает уменьшение теплопроводности до 0,065-0,07 Вт/(м·°С), что соответствует теплопроводности высокоэффективных теплоизоляционных материалов.
Морозостойкость ячеистых бетонов, как правило, превышает 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Существенное влияние на морозостойкость ячеистых бетонов оказывает структура силикатного камня и вид применяемого вяжущего. В частности, ячеистые бетоны на цементе характеризуются более высокой морозостойкостью, чем (газосилакаты и газозолобетон). Существуют технологии, позволяющие получать ячеистые бетоны, выдерживающие более 100 циклов попеременного замораживания и оттаивания.
В эксплуатационных условиях при снижении влажности окружающей среды наблюдается уменьшение линейных размеров ячеистобетонных изделий – влажностная усадка. Деформации влажностной усадки ячеистого бетона обусловлены главным образом действием капиллярных сил и испарением межкристаллической воды силикатного камня. Снижение влажностной усадки и повышение трещиностойкости достигаются применением композиционного состава песка, включающего грубомолотую и тонкомолотую фракции, назначением оптимального соотношения компонентов сырьевой шихты и параметров автоклавной обработки.
Ячеистые бетоны обладают высокими акустическими свойствами: звукопоглощающей и звукоизолирующей способностью. Например, декоративно-акустические плиты силакпор из ячеистого бетона объемной массой 300ч350 кг/м3 имеют коэффициент звукопоглощения 0,35-0,8 при частоте звука 125-2 000 Гц. Стены из ячеистого бетона обладают повышенными звукоизолирующими свойствами, возрастающими с увеличением объемной массы материала. При объемной массе 400 и 500 кг/м³ и толщине слоя ячеистого бетона
Ячеистые бетоны обладают высокой огнестойкостью. Материал выдерживает без видимых разрушений воздействие огня в течение четырех часов. Нагретая поверхность изделия под действием струи воды разрушается незначительно. Огнестойкость ячеистых бетонов значительно превышает огнестойкость тяжелых цементных бетонов.
Монолитный термобетон - конкурент традиционным утеплителям
Теоретические проработки и экспериментальные исследования, выполненные отечественными учеными, а также практика испытаний на реальных объектах оборудования по производству монолитного термобетона показали возможность существенного снижения объемной массы теплоизоляционного ячеистого бетона до 150-350 кг/м³ при прочности на сжатие в пределах 4-8 кг/см² и теплопроводности 0,055-0,070 Вт/(м·К).
Достигается это путем:
- формирования силикатного камня повышенной прочности и создания структуры порового пространства, характеризующейся равномерным распределением пор в объеме изделия и рациональным соотношением ячеистой и капиллярной пористости.
- применения на практике современных поризаторов и методов технологии производства монолитного термобетона, (например, инжекторный впрыск пенообразователя) и т. п.
Изготовление и реализация монолитного термобетона непосредственно на стройплощадке по аналогии с тем, как это делают компании, производящие обычный товарный бетон, позволяют уменьшить себестоимость устройства тепло- и звукоизолирующих конструкций более чем на 40 %, в т. ч. снизить величину приведенных затрат на единицу термического сопротивления. В отличие же от конструкционного товарного бетона, термобетон невозможно перевозить в «миксерах», т. к. в процессе транспортировки он теряет практически все свои свойства.
Его можно производить только на строительной площадке на специальном мини-бетонном узле, в т. ч. смонтированном на автомобильной платформе или на прицепе. Подача термопенобетона к месту укладки осуществляется по шлангам на расстояние по горизонтали до
Специалистами ГК «Корда» разработаны технологические решения фасадов и всех видов ограждающих конструкций, включая стены подвалов и крыши, утепление которых во вновь строящихся и существующих зданиях с помощью термопенобетона позволяет с успехом и экономически эффективно решать на практике задачи, определяемые Федеральным законом РФ от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности…».
С. КОРНЕВ, главный инженер ГК «Корда»
