4.3.2 Ячеистые бетоны

Ячеистые бетоны представляют собой материалы с искусственными, равномерно распределенными порами размером 1–2 мм. В их состав входит вяжущее, кремнеземистый компонент, порообразователь, регуляторы структурообразования. Пористая структура создается вспучиванием смеси и может регулироваться в процессе изготовления. В результате получаются бетоны с малой плотностью, низкой теплопроводностью, которые наиболее эффективны в ограждающих конструкциях.

Ячеистые бетоны подразделяются по назначению, по условиям твердения, по виду порообразователя, видам применяемых вяжущих и кремнеземистых компонентов.

По назначению ячеистые бетоны подразделяются на теплоизоляционные, конструкционно-теплоизоляционные, конструкционные и специальные. Специальные ячеистые бетоны могут быть жаростойкими, звукоизоляционными и др. По условиям твердения ячеистые бетоны подразделяются на автоклавные и неавтоклавные; по способу порообразования – на газобетоны и пенобетоны; по виду применяемых вяжущих – на основе известковых, цементных, шлаковых, зольных, смешанных; по виду кремнеземистого компонента могут быть на природных и вторичных продуктах промышленности.

Ячеистые бетоны самые востребованные строительные материалы. Они обладают многими положительными свойствами, которые обусловливают их широкое применение в строительстве и ряд особенностей, которые необходимо учитывать при их применении.

Они имеют небольшую среднюю плотность, которая составляет от 300 до 1200 кг/м³, что снижает нагрузки на фундамент и обеспечивает высокую сейсмоустойчивость зданий.

Теплопроводность ячеистого бетона в сухом состоянии составляет от 0,08 до 0,38 Вт/(м·^оС). Она зависит от средней плотности. Большое влияние на теплопроводность оказывает влажность ячеистого бетона. На 1 % увеличения влажности по массе теплопроводность повышается на 4 %. Поэтому ячеистобетонные изделия следует защищать от увлажнения при перевозке, строительстве и эксплуатации. Равновесная влажность стеновых конструкций 3–5 % в отапливаемых зданиях с хорошей вентиляцией достигается через 1–2 года эксплуатации.

При плохой вентиляции и в неотапливаемых зданиях возможна конденсация влаги. В этом случае внутри следует устраивать пароизоляцию, а снаружи – вентилируемую облицовку.

Прочность ячеистого бетона при сжатии составляет от 0,5 до 15 МПа. На нее также влияет влажность. Так, при увеличении влажности силикатных бетонов до 10 % прочность в среднем снижается на 25 %.

Ячеистые бетоны имеют высокую огнестойкость. Их можно применять для огнезащиты стальных конструкций и повышения огнестойкости бетонных конструкций.

В связи с высокой пористостью и большим количеством сообщающихся пор ячеистые бетоны обладают высокой звукопоглощающей и звукоизолирующей способностью. Так, плиты «Силакпор» из ячеистого бетона со средней плотностью 300–350 кг/м³ при частоте звука 125–2000 Гц имеют коэффициент звукопоглощения 0,35–0,77. При средней плотности 400–500 кг/м³ и толщине 8 см. звукоизоляция ограждения составляет 32–34 дБ. Поэтому из ячеистого бетона устраивают перегородки в зданиях.

Морозостойкость ячеистых бетонов составляет 15–100 циклов и может быть выше. Однако при достижении критической влажности они могут разрушаться знакопеременными температурами. Это наблюдается при повышенной влажности внутри помещений, когда увлажнение миграционной и конденсационной влагой преобладает над высушиванием ячеистого бетона. В результате отслаивается наружное отделочное покрытие или разрушаются наружные поверхностные слои. Для защиты конструкций от увлажнения устраивают внутреннюю пароизоляцию.

Ячеистый бетон легко обрабатывается – режется, сверлится, пробивается гвоздями.

Согласно ГОСТ 25489-89 к ячеистым бетонам предъявляются требования по средней плотности, прочности при сжатии, морозостойкости, теплопроводности, паропроницаемости, сорбционной влажности, которые приведены в таблицах 4.26 и 4.27.

Таблица 4.26 – Физико-механические свойства ячеистых бетонов

Вид бетона	Марка бетона по средней плотности	Бетон автоклавный		Бетон неавтоклавный
		Класс по прочности на сжатие	Марка по морозостойкости	Класс по прочности на сжатие	Марка по морозостойкости
Теплоизоляционный	D300	B0,75 B0,50	Не нормируется	–	–
	D350	B 1 B0,75
	D400	B1,5 B1		B0,75 B0,5	Не нормируется
	D500	-	-	B1 B0,75
Конструкционно-теплоизоляционный	D500	B2,5 B2 B1,5 B1	От F15 до F35	-	-
	D600	B3,5 B2,5 B2 B1,5	От F15 до F75	B2 B1	От F15 до 35
	D700	B5 B3,5 B2,5 B2	От F15 до F100	B2,5 B2 B1,5	От F15 до F50
	D800	B7,5 B5 B3,5 B2,5		B3,5 B2,5 B2	От F15 до F75
	D900	B10 B7,5 B5 B3,5		B5 B3,5 B2,5

Продолжение таблицы 4.26

Вид бетона	Марка бетона по средней плотности	Бетон автоклавный		Бетон неавтоклавный
		класс по прочности на сжатие	марка по морозостойкости	класс по прочности на сжатие	марка по морозостойкости
Конструк- ционный	D1000	B12,5 B10 B7,5	От F15 до F50	B7,5 B5	От F15 до F50
	D1100	B15 B12,5 B10		B10 B7,5
	D1200	B15 B12,5		B10 B7,5

Таблица 4.27 – Физические свойства ячеистых бетонов

Вид бетона	Марка бетона по средней плотности	Теплопроводность, Вт/(м·оС), не более, в сухом состоянии бетона изготовленного		Коэффициент паропрони- цаемости, мг/(м·ч·Па), не менее, бетона изготовленного		Сорбционная влажность бетона, %, не более
						при относительной влажности воздуха 75 %		при относительной влажности воздуха 97 %
						бетона изготовленного		бетона изготовленного
		на песке	на золе	на песке	на золе	на песке	на золе	на песке	на золе
Теплоизоля- ционный	D300 D400 D500	0,08 0,10 0,12	0,08 0,09 0,10	0,26 0,23 0,20	0,23 0,20 0,18	8 8 8	12 12 12	12 12 12	18 18 18
Конструкции онно-тепло- изоляционный	D500 D600 D700 D800 D900	0,12 0,14 0,18 0,21 0,24	0,10 0,13 0,15 0,18 0,20	0,20 0,17 0,15 0,14 0,12	0,18 0,16 0,14 0,12 0,11	8 8 8 10 10	12 12 12 15 15	12 12 12 15 15	18 18 18 22 22
Конструкци- онный	D1000 D1100 D1200	0,29 0,34 0,38	0,23 0,26 0,29	0,011 0,010 0,010	0,010 0,09 0,08	10 10 10	15 15 15	15 15 15	22 22 22