Как сделать бетон легче
Облегчённый бетон
Иногда в строительстве необходимо использование легкой по весу строительной смеси. Например, когда требуется залить деревянный пол. Тогда мастера используют облегчённый бетон на пористом наполнителе. Но что же представляет собой новая технология крепкого материала?
Характеристика облегченных бетонов
Легкий бетон – это вид смеси, плотность которой в сухом виде колеблется от 200 до 2000 килограмм на кубический метр. В свою очередь стоит отметить, что у традиционного бетона плотность равна 2500 кг/м3.
Основные преимущества облегчённого бетона:
Но у облегчённого бетона имеются не только преимущества, но и недостатки. Они заключаются в следующем:
Классификация и разновидности облегчённого бетона
Данный материал разделяется на типы по разным показателям. По своей структуре они делятся на:
В качестве заполнителя могут выступать перлитобетон, шлакопемзобетон, вермикулитобетон и др. Вяжущий компонент – это шлак, гипс, цемент, известняк или полимеры.
Способы производства своими руками
Замешивание цементного раствора
Изготовить облегченный бетон можно своими руками. Для самостоятельного производства лучше всего подходят керамзитобетонные блоки или растворы с шариками пенопласта или вспененным перлитом. Но обязательно наличие пеногенератора. К тому же, опытные строители говорят, что рецепт должен быть подобран правильно, иначе ничего хорошего из данной затеи не выйдет.
Чтобы облегчить бетон, нужно добавить в смесь такой материал, который обогатит его воздухом. Для достижения этой цели заполнитель можно заменить гранулированным шлаком, пемзой, перлитом или вермикулитом, опилками, шелухой риса и т.д.
Либо можно ввести газы. Этого добиваются с помощью добавок-реагентов, которые в смеси выделяют водород или кислород. В домашних условиях в качестве такой добавки используют сосновую канифоль, столярный костный клей или каустическую соду.
Для изготовления облегченного бетона в домашних условиях можно воспользоваться готовым рецептом. Понадобятся следующие ингредиенты:
Затвердевание бетона происходит естественным путём. Обычно требуется не больше двух недель времени. Если процесс нужно ускорить, то необходимо использовать специализированное оборудование.
Области применения
По назначению легкий бетон подразделяется на:
В последнее время облегченные бетоны очень популярны в строительстве частных домов. Этот материал прост в монтаже, недорогой и экономичный. Кроме того, всегда есть возможность изготовления легкого бетона своими руками. Процесс строительства с этим материалом очень прост и под силу даже новичку.
Строительство – это трудоемкий и дорогой процесс. Поэтому производители придумывают все новые материалы, которые позволят при небольшом бюджете и в короткие сроки построить нужное сооружение. Облегченный бетон – это именно тот материал, который существенно упрощает задачу строителей.
Характеристика и изготовление облегченного бетона
Современные технологии значительно упростили жизнь строителей. К примеру, на смену традиционному пришел облегченный бетон. Легковесные «кирпичики», востребованные керамзитобетонные блоки, пористые материалы стремительно завоевывают популярность. Поговорим о том, в чем заключается их преимущество, каковы недостатки, можно ли делать подобные изделия своими руками.
Основные преимущества
Легкими бетонами называют те виды, средняя плотность которых в сухом виде вписывается в диапазон от двухсот до двух тысяч кг/м3 ( для сравнения, у традиционного этот показатель – 2400-2500 кг/м3). Преимуществ у облегченного бетона действительно немало. Одно из главных, как понятно из самого названия материала – малый вес. Благодаря этому возведение построек идет быстрее, обходится в меньшую сумму из-за экономии на доставке стройматериалов, непосредственно на работе. А еще отпадает необходимость усиливать фундамент здания.
Что до инженерных и эксплуатационных качеств, то в плюс облегченному бетону идут:
Недостатки
Козырем облегченных бетонов считаются специально создаваемые поры, которые придают им вышеперечисленные положительные свойства. Впрочем, они же обуславливают и недостатки блоков:
Виды материала
Облегченный бетон бывает:
Помимо этого, применяется классификация по предназначению. Согласно ней, облегченный бетон относят либо к конструкционным, либо к теплоизоляционным материалам. Идет деление и зависимо от вяжущего компонента (цемент, известь, гипс, смешанный тип).
Применение для фасадов
Охотно пользуются облегченным бетоном при реконструкции фасадов. Для этих целей применяют как ячеистые материалы, так и керамзитобетонные блоки (в основном, на наиболее уязвимых для внешнего воздействия цоколях зданий).
Обязательным условием является последующее оштукатуривание стеновых блоков.
Замешивание раствора
Единственный путь к тому, чтобы облегчить вес бетонного материала – применение различных способов, чтобы обогатить его воздухом. Достигают цели так:
Затвердевание составов
Твердение составов происходит естественным путем либо посредством специального воздействия. Так, например, востребованный керамзитобетонный блок 28 дней «выдерживают» в специальных формах. Пенобетон, газобетон «застывают» либо в естественной среде, либо пропариваются в автоклавных печах – последний метод улучшает прочностные характеристики изделий.
Собственноручное изготовление
Изготовление облегченной версии бетона возможно своими руками. Как правило, речь о керамзитобетонных блоках, растворах со вспученным перлитом, шариками пенопласта. Но вот для получения пенобетона в домашних условиях уже понадобится пеногенератор. Главное в этом деле, говорят эксперты – подобрать рецепт смеси, соблюсти баланс воды и цемента.
Вместо резюме
Использование легких бетонов уже давно называют прорывом в строительстве. Из-за меньших по сравнению с привычными характеристик прочности применяют подобные блоки, заливку там, где не требуется «суперустойчивости». В то же время, разнообразие типов материала открывает широкие перспективы для зодчих.
Легкий бетон — что это такое и его состав
Согласно ГОСТ 25192-82, бетон называют легким, если его плотность не превышает 1800 кг/м3. Это востребованный стройматериал, снижающий общие затраты на замес раствора до 20 %, а трудоемкость — до 50. Его теплоизоляционные, качественные и конструкционные параметры весьма высоки, бонусом применения является способность к обработке и распилу после достижения прочности. Облегченный бетон разделяется в зависимости от компонентов, структуры и подгрупп, объединяемых исключительно пониженной плотностью. Некоторые виды проще купить, чем приготовить самому, другие вполне подходят для замеса своими руками.
Группа включает в себя смеси на основе пористых наполнителей, снижение веса происходит за счет уменьшения доли цемента и компонентов из твердых горных пород. Размер крупных фракций ограничен 20 мм, в редких случаях добавляется гравий не более 40. В результате материал в 1,5 раза легче гипсовых растворов, и в 2,5 — цементных. Эффект достигается не только за счет смены заполнителя, но и поризации вяжущего, ячеистость легкого бетона доходит до 40 %. Как следствие, ему присуще снижение прочности и минимальная теплопроводность.
Состав, рабочие характеристики
Структура и объем вовлеченного в бетон газа или воздуха у разных видов отличаются, их разделяют на: плотные, поризованные и крупноячеистые. Помимо цемента, в качестве вяжущего добавляются: гипс, известь, шлаки, полимеры, обжиговые глины, промышленные отходы. В зависимости от заполнителя, различают смеси на основе керамзита, перлита, аглопорита, щебня из пористых горных пород, вермикулита, шлаков, зольного гравия. В качестве мелкофракционного наполнителя, помимо песка, в составы вводится мраморная крошка, помолы пемзы, вулканического пуфа и известняков. Важную роль играет соотношение воды, легкие материалы на заполнителях, дающих пористость, менее чувствительны к ее избытку, но при превышении определенной доли резко теряют прочность. Модификаторы и пенообразующие ингредиенты регулируют объем вовлекаемого воздуха, морозостойкость и защищенность ячеек от влаги.
Ввод в состав пористых заполнителей приводит к снижению стоимости бетона. При выборе конкретной марки ориентируются на такие свойства и особенности, как:
1. Средняя плотность, кг/м3.
2. Прочность (зависит прежде всего от вида заполнителя, а не от марки цемента). Основным показателем является класс: от В2 до В40. У высокопрочных марок прочность на сжатие достигает 70 МПа, у обычных — варьируется в пределах 2–20.
3. Теплопроводность: от 0,07 до 0,7 ВТ/(м∙C). Зависит от пористости, плотности, максимальная теплоизоляция наблюдается у бетонов с легчайшими заполнителями (вспученных перлитом).
4. Морозостойкость: в среднем от F25 до F100. Данная характеристика зависит от вида вяжущего (портландцемент высокой марки выдерживает низкие температуры лучше всех) и используемой основы. Максимальная морозостойкость наблюдается у бетонов с добавлением пемзы, керамзита и аглопорита.
5. Плотность в сухом состоянии или пористость — важная характеристика, варьируется от Д200 до Д2000.
6. Водонепроницаемость: марки от W0,2 до W1,2.
К полезным свойствам относят огнестойкость, легкость, пластичность, практически все марки пригодны для армирования (для увеличения выдерживаемых нагрузок).
Подходит как для производства готовых изделий: строительных блоков, плит для стяжек и перекрытий, стеновых панелей, так и для монолитной заливки. Легкими бетонными растворами удобно заполнять пустоты в конструкциях и провалы в грунте. В частных целях они используются для теплоизоляции зданий, внешней и внутренней огнезащиты, строительства перегородок и несущих стен (при условии надлежащего армирования). В промышленных — для ремонта туннелей, возведения опор, колонн, небольших мостов, крупноблочных многоквартирных домов. Отдельного упоминания застуживает применение специализированных марок: высокопрочные актуальны при ведении строительных работ в сейсмически опасных зонах, легкие жаростойкие — при кладке и футеровке печей.
Материал оказывает минимальную нагрузку на фундамент и, как следствие, рекомендуется для реставрационных работ, создания декоративных и малых архитектурных форм. По той же причине и из-за хороших теплоизоляционных свойств он оптимален для горизонтальных перекрытий. За редкими исключениями, легкий бетон на пористых заполнителях не используется для заливки или кладки фундамента, объясняется это не уступкой в прочности тяжелым маркам, а риском попадания грунтовых вод внутрь ячеек и промерзания.
Внешние блоки из крупнопористых бетонов нуждаются в оштукатуривании для усиления теплоизоляционных свойств. Но сам по себе материал не относится к водопоглощающим, при применении в помещениях с высокой влажностью (банях, бассейнах, душевых) проблемы не возникают. В целом, легкий бетон является полноценной заменой кирпича и обычных цементных растворов при возведении стен, бонусом служит снижение веса и толщины конструкций.
Процесс во многом зависит от структуры и состава материала. Сложнее всего приготовить пено- и газобетоны: используется специальное оборудование: пенобетоносмесители, автоклавы, пропарочные камеры и сложные химические реагенты. В легкий ячеистый бетон не вводят крупнофракционный наполнитель, некоторые марки полностью безпесочные.
Главным условием технологии является распределение вяжущего с максимальной однородностью, во многом это объясняется снижением доли тяжелого цемента в общей массе. По этой причине данные растворы перемешивают дольше, интенсивнее и тщательнее. Еще одним требованием является вибрирование залитых конструкций: легкий, в отличие от тяжелого бетона, не расслаивается на тяжелый щебень и воду, но при слабом уплотнении слоев его качество снижается.
Как сделать своими руками?
Процесс зависит от вида раствора: приготовить пенобетон в домашних условиях практически нереально, а вот смеси с керамзитом или легкими пористыми добавками — вполне. Основная проблема касается выбора соотношения В/Ц, большинство заполнителей шершавые и абсорбционные. Поэтому пропорции подбираются опытным путем, делается замес небольшой порции, заливается и выдерживается пробный образец. Проще всего приготовить легкий бетон своими руками на основе керамзита: в бетономешалку заливается вода, добавляется порционно цемент (до кондиции молочка) и только потом — заполнитель, все компоненты перемешиваются до однородного состояния.
При замесе в домашних условиях существует постоянный риск неравномерного распределения вяжущего. По этой причине любые модификаторы просто добавляются в воду в начале замеса (а не в конце, как у тяжелых бетонов). Исключение представляет фиброволокно, оно вводится в состав последним. Пористые теплоизоляционные заполнители нуждаются в предварительном смачивании (такие, как перлит или вермикулит).
Ручной замес не рекомендуется, при отсутствии бетоносмесителя следует воспользоваться дрелью или строительным миксером. Легкие пористые бетоны хорошо сохраняют структуру и оптимальны для применения технологии скользящей опалубки, окончательный набор прочности зависит от состава.
Делаем самомесный бетон. Часть первая
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Чем распространённее сфера применения материала, тем больше вопросов появляется у начинающих застройщиков о том, как его использовать. Одной из таких «горячих» тем является самостоятельный процесс изготовлении бетона-самомеса на строительной площадке.
Эксперты нашего портала накопили обширный опыт строительства, которым они охотно делятся с новичками, только начинающими возводить свой дом. В этой статье мы ответим на основные вопросы.
Зачем застройщикам нужен бетон-самомес
Для масштабных строительных работ заливки фундамента и т.п., чаще всего используется раствор промышленного изготовления, который привозят на стройплощадку миксерами. Однако, бывают ситуации, когда в этом нет экономической целесообразности (нужно взять малые объёмы), или невозможен проезд миксеров из-за разбитых подъездных путей, по которым тяжелогружёная машина просто не проедет.
Плотность бетона может достигать 2700 кг/м³. Исходя из этого, миксер на 5 кубов, который везёт раствор на стройплощадку, будет весить около 25 тонн. Миксер на 10 кубов – 40 тонн. Не каждый подъездной путь способен выдержать такую нагрузку.
Ещё одним доводом в пользу самомеса становится возможный обман со стороны поставщиков. Вы заказали материал одной марки, а вам привозят другую, менее прочную. Для этого нечистые на руку поставщики уменьшают количество цемента в растворе. А определить «на глазок», бетон какой марки вам привезли в миксере, практически невозможно. Довольно крупная разница в цене идёт в карман поставщика.
Помимо потери средств, бетонирование ответственных конструкций (фундамента, перекрытий и т.д.) бетоном пониженной прочности может привести к уменьшению их срока службы. Либо железобетонная конструкция под нагрузкой (определённой расчётом при проектировании дома) треснет и разрушится.
Для наглядности в данной таблице приведены соотношения между классом и маркой бетона.
Более информативен другой вариант проверки: метод «отвёртки»:
Также некоторые застройщики пускаются на такую хитрость, как заказ бетона заведомо повышенной марки. Вам для заливки конструкции нужна марка М250. Вы намеренно заказываете М300 или выше, надеясь, что поставщик (даже «сэкономив») привезёт нужный вам хороший бетон. В итоге (после проверки) выясняется, что вы все равно приобрели М150-200. А фундамент уже залит! Не демонтировать же его теперь!
Я несколько раз слышал от водителей миксеров, что какую бы марку частник ни заказывал, ему всё равно привезут в лучшем случае М200.
Выходом может стать и самомесный правильный бетон, изготавливаемый вручную, прямо на стройплощадке.
Как сделать бетон самому: базовые принципы
Кажется, что сделать бетон своими руками — дело нехитрое. Нужно приобрести бетономешалку, посмотреть в Интернете пропорции смеси и заняться изготовлением «самомеса». Однако существует множество «подводных камней», о которых надо знать заранее, до начала «домашнего производства» смеси. Тем более, что использование некачественного бетона, не отвечающего заявленной прочности, может привести к снижению его прочностных характеристик и фатальным последствиям — вплоть до разрушения конструкции.
Поэтому, прежде чем переходить к практике, надо разобраться с теорией. Для начала выясним, что такое бетон.
Бетон — это искусственный камень, наполнители которого связаны цементным связующим.
Цемент — это главная составляющая. При соприкосновении с водой в цементе начинаются химические реакции (этот процесс называется гидратацией). Продукты, которые появляются во время этого процесса, становятся «клеем» — элементом, связывающим все компоненты бетонной смеси воедино.
Марка бетона (его прочность) напрямую зависит от соотношения количества воды и цемента, а также от качества и количества цемента в составе.
Т.к. основной показатель, характеризующий бетон — это его прочность, то перед началом работ по его самостоятельному изготовлению нужно понять, какая марка бетона вам нужна. Это зависит от того, что вы собирается бетонировать, т.е. — в каких типах конструкций будет использоваться «самомес». Только ответив на этот вопрос, можно переходить к расчёту пропорций состава и подбору ингредиентов.
В малоэтажном строительстве самыми популярными являются такие марки бетона, как: М150, 200, 250, 300.
Идём дальше. Зная, что нам предстоит бетонировать «самомесом», можно прикинуть необходимую нам марку бетона (его прочность).
Для примерного ориентира можно воспользоваться данными из следующей таблицы.
Теперь переходим к краткому списку конструкций, которые чаще всего бетонируются самомесом:
Из этого материала можно узнать, как сделать опалубку и правильно залить армопояс в доме, построенном из газобетона.
В нашей статье рассказывается, как своими руками сделать опалубку для фундамента чтобы её не распёрло при заливке.
Делая самомесный бетон, не нужно стремиться изготовить бетон максимальной прочности. Марка должна соответствовать той конструкции, где он будет использоваться. Это определяется на основании расчёта. Главная задача застройщика — добиться этой правильной запроектированной прочности.
Такие марки бетона, как М400 и М500 и выше, из-за повышенной прочности раствора (чрезмерной для частного строительства), сложности транспортировки и укладки (из-за ускоренного схватывания смеси), а также высокой цены редко используются в малоэтажном строительстве.
Как уже говорилось выше, приготовить бетон люди чаще всего решаются в случае невозможности заезда тяжёлой техники с готовым материалом на участок или как страховка от недобросовестных поставщиков. К этому перечню можно добавить экономический аспект. Рассмотри это момент подробнее.
Вряд ли можно сказать, что, сделав правильный бетон самостоятельно, вы однозначно выгадаете в цене по сравнению с заводским. Компоненты, из которых производится заводской бетон, предприятие покупает по оптовым, заведомо более выгодным ценам, чем если взять все необходимые ингредиенты на строительном рынке. Решающим фактором, определяющим рентабельность изготовления «самомеса», является стоимость доставки и объём предстоящего бетонирования.
Кроме прочности бетона, важнейшей его характеристикой является показатель морозостойкости (обозначается буквой F) и водонепроницаемости (W). Морозостойкость показывает количество циклов попеременного замораживания и размораживания, которые выдержит материал до начала разрушения и снижения прочности.
Водонепроницаемость — свойство бетона не пропускать воду под давлением. Чем выше показатель, тем больший напор воды выдержит бетон до того, как пропустит её через себя.
Между этими показателями и прочностью бетона имеется прямая зависимость. Повышая марку бетона, можно повысить его морозостойкость и водонепроницаемость.
Главное, на что рекомендуют обратить внимание при изготовлении «самомеса» — это прочность, которая должна соответствовать расчётной. Это достигается за счёт приготовления цементного раствора по точно и заранее рассчитанному соотношению массы воды к массе цемента в растворе. Или, как его ещё называют, водоцементному соотношению (В/Ц). Т.к. марка бетона напрямую зависит от В/Ц, а нарушение соотношения приводит к существенному (подчас катастрофическому) снижению прочности бетона, становится понятной вся важность расчёта оптимальных пропорций «самомеса».
А об этом мы расскажем во второй части материала. Не пропустите!
Нетерпеливые читатели нашего сайта могут уже сейчас узнать всё об изготовлении бетона своими руками в теме, созданной Антоном Павловым, и прочесть его историю самостоятельного строительства двухэтажного дома из газобетона.
На FORUMHOUSE можно познакомиться с пошаговой инструкцией по заливке фундамента при отрицательных температурах и прочесть раздел, посвящённый зимнему бетонированию, уходу за бетоном и распалубке.
Также посмотрите мастер-класс о самостоятельном возведении межкомнатных перегородок из газосиликатных блоков.