Эксплуатационные и технические характеристики керамзитобетона

Усовершенствование технологических процессов, с помощью которых производится бетонный раствор, позволило начать изготовление нового материала. Это керамзитобетон, своим составом отличающийся от привычных материалов. Бетон из керамзита считается легким, сохраняя качественные показатели изделий из бетона. Низкий показатель тепловой проводимости дает возможность использовать состав для обустройства стен. Для производства керамзитобетона разной плотности, необходимо знать пропорции пластификаторов, с помощью которых создается эластичность, и остальных ингредиентов, оказывающих влияние на главные показатели.

Состав

Каждому специалисту известно, что для приготовления керамзитобетона потребуются следующие компоненты:

• цементная масса;
• промытый песок;
• керамзит мелкодисперсионный, для производства которого использовалось природное сырье;
• чистая вода, не содержащая техпримесей.

Вода сточная, pH которой менее 4, для рецепта по изготовлению керамзитобетона не подходит. Это же относится и к морской воде, когда на поверхности образуется налет белого оттенка.

Кроме указанных компонентов, для приготовления сухой керамзитобетонной смеси разрешается использовать опилки древесного материала, золу, пластификаторные добавки.

Точный подбор керамзитобетонного состава выполняется непосредственно на стройплощадке. Здесь существуют определенные рекомендации, с помощью которых получается эффективный поризованный керамзитобетон:

• эластичность повышается за счет использования кварцевого песка;
• чтобы сооружение отлично противостояло воздействию влаги, в растворную массу необходимо добавить гравий керамзитовый;
• цемент марки М400 представляет собой хороший вяжущий компонент, не содержащий пластификаторов;
• цемент улучшает характеристики блочного материала, но здесь необходимо учесть, что может увеличиться объемная масса смеси;
• в случае, если планируется термическая обработка блоков, необходимо использовать алитовый цементный состав.

Говоря о крупности керамзитобетона:

• в состав с умеренным показателем плотности рекомендуется добавлять керамзит крупных фракций. Такой вид бетона с керамзитом отлично удерживает тепло;
• при строительстве несущей конструкции используют мелкофракционный керамзит.

Небольшие гранулы керамзита придадут материалу больший вес. Чтобы получить «золотую середину», рекомендуется использовать смесь крупного и мелкого камня.

Выводы:

Результаты проведенных испытаний показали:

• Испытываемые пенобетонные блоки не соответствуют заявленной марке прочности М35 классу бетона В2,5.
• Газобетонные блоки прошли испытания и соответствуют заявленной марке М35 и классу В2,5, их можно использовать как конструкционно-теплоизоляционный материал для невысоких строений.
• Марка прочности утолщенных и полнотелых керамзитобетонных блоков М75 для четырехщелевых и М100 для полнотелых блоков подтвердилась. Класс бетона В5 и В7,5 соответственно.

Взгляните на видео, если хотите посмотреть как проходили испытания прочности на сжатие стеновых блоков:

Керамзитобетон представляет собой доступный стеновой материал, обладающий хорошими техническими характеристиками. Многие панельные дома построены именно с его использованием. Популярность, как в России, так и в странах Европы, вызвана именно его преимуществами.

Характеристики керамзитобетона и его марки

К основным характеристикам относятся марка и плотность материала. Показатели являются комплексными, зависят от состава керамзитобетона и фракций исходного сырья. Каждую марку используют по предназначению:

• М50 – используется при заливке перегородок в доме или обустройстве несущей стены;
• М75 – изготавливаются конструкции несущего характера в помещениях жилого и промышленного предназначения. В этом случае используется монолитная технология;
• М100 – свойства таковы, что материалом отлично заливаются стяжки;
• М150 – используется в изготовлении блоков;
• М200 (в15) – из такого состава готовят блочный материал и легкие варианты перекрытий;
• М300 – применяют при строительстве мостов и дорог.

По показателю плотности материал делится на три группы:

1. Беспесчаный – для получения используют гравий, воду и цементный состав, песок не добавляется. Основное достоинство – приемлемая стоимость. Применение в строительстве – используют при устройстве стен, полов и перекрытий в малоэтажных сооружениях.

2. Поризованный – из раствора м20 изготавливают блоки. По показателю прочности различают три подвида керамзитобетона:

• теплоизоляционный – d400 – d700 – используют в качестве дополнительного утеплителя для стен;
• телпоизоляционно-конструкционный – от d800 до d1 400, применяется при утеплении или при кладке перегородок;
• стеновой – d1 400 – d2 000, из него изготавливают различные инженерные сооружения.

3. Плотный – содержит повышенное количество цементного состава, сочетая характеристики беспесчаного и поризованного составов. Цена на материал высокая, в строительной сфере его используют редко.

Существует еще один вариант классификации композитного состава – по объемной массе. По данному критерию керамзитобетон делится на три группы:

• тяжелый – показатель прочности равен 25 МПа, объемный вес составляет 1 200 – 1 400 кг на кубометр;
• легкий – вес равен 800 – 1 000 кг, в составе содержится легкий керамзитовый материал с небольшой удельной массой;
• особо легкий – вес одного куба от 600 до 1 800 кг, прочность равна 7.5 – 40 МПа. В виде наполнителя можно вместо щебня в бетон добавлять керамзит, гравий зольный, пемзу шлаковую.

Испытания на прочность полнотелых керамзитобетонных блоков

Зато нас порадовало, что стрелка циферблата почти подкралась к концу разметки.

Пора узнать, повлияло ли то, что масса блоков оказалась ниже привычных 20 кг, на марку прочности.

Технология производства

Как сделать керамзитобетон своими руками? Для этого следует выполнять определенные советы:

• приготовление керамзитобетона выполняется в бетономешалке;
• при замесе все компоненты подаются в строгой последовательности – вода, цементный состав, песок и только после этого – керамзит;

• чтобы увеличить показатель прочности керамзитобетона на сжатие, рекомендуется использовать арматуру;
• качественной считают смесь, где цементная масса полностью покрывает каждую гранулу наполнителя;
• время одного замеса – не более семи минут. Если это условие не соблюдать, то характеристики керамзитобетона не будут отвечать требованиям сертификата соответствия. Бетономешалку рекомендуется останавливать в тот момент, когда консистенция состава напоминает сметану, не содержа в себе комочков.

Для проверки готовности смесь зачерпывается лопатой. Быстро расплывшаяся горка говорит о низком качестве материала.

Испытание на прочность на сжатие керамзитобетонных блоков

Наши блоки претендовали не на 35-ую марку, а на 75-ую. Соответствующий класс бетона В5. Вы сами видите, что цифры говорят, будто только один блок из трех дотягивает на более чем 100% до заявленной марки.

НО! При испытаниях, для подтверждения марки прочности допускается разброс показателей в пределах 14,5%. Говоря человеческим языком, чтобы блок соответствовал 75 марке нужно, чтобы его прочность на сжатие была не меньше 65 кгс/см².

Преимущества и недостатки

Сначала разберемся с положительными сторонами материала:

• отношение тепловой проводимости и показателя прочности – главное достоинство материала. Как следует из паспорта на керамзитобетон, по сохранности тепла он практически не уступает легкому газобетону, зато прочность его гораздо выше;
• есть возможность самостоятельного изготовления материала. Керамзитобетон – это такой состав, который не требует больших финансовых затрат на этапе приготовления. Можно ли использовать керамзит вместо щебня в бетоне? В определенных ситуациях — да;
• цена – очередное немаловажное достоинство, комментарии к которому не требуются, так как она весьма приемлема;
• теплопроводность полов – данному материалу в этом вопросе почти нет равных;
• продолжительный эксплуатационный период;
• экологическая безопасность материала;
• малый вес.

Плюсов в керамзитобетоне еще довольно много, но есть необходимость напомнить о его минусах. Строители отмечают следующие недостатки:

• водопроницаемость. Воздушность керамзитобетона способствует активному впитыванию влаги, которая оказывает воздействие разрушительного характера. Такая особенность ограничивает использование керамзитобетона. Проще говоря, наружные стены из керамзитобетона все свои преимущества утратят, и налицо окажутся сплошные недостатки. Здесь должно соблюдаться обязательное условие – исключение попадания воды на поверхность керамзитобетона.
• необходимость дополнительного утепления. Хоть материал и обладает хорошим показателем теплопроводности, но в большинстве регионов в качестве самостоятельного утеплителя не применяют. Как правило, несущие стены снаружи нуждаются в дополнительном утеплительном слое;
• недостатки изделий из керамзитобетона. Они не имеют идеальных геометрических параметров, что не дает возможности делать при кладке тонике швы, увеличивая тем самым вероятность «мостиков холода». Но минус исправляется, если стены дополнительно утеплены;
• недобросовестное отношение изготовителей. Уже было отмечено, что производство керамзитобетона не требует больших финансовых затрат. Этим часто пользуются кустарные производители, не заботясь о конечном качестве продукции.

Плюсы керамзитобетона в частном строительстве

1. Отношение теплопроводности и прочности для стен.

Это одно из основных достоинств керамзитобетона, благодаря которому он и используется повсеместно в строительстве.

По теплопроводности он не сильно уступает, таким легким бетонам, как газобетон, например, но в то же время, прочность керамзитобетона значительно выше, что позволяет его смело использовать в качестве несущих теплых стен в малоэтажном строительстве.

2. Приготовление своими руками

Керамзитобетон можно с легкостью и достаточно качественно приготовить своими руками, и в то же время, применять без дорогостоящих инструментов и установок, в отличие, например, от газобетона (имеется ввиду — качественный газобетон). Для его приготовления Вам может понадобиться только лишь бетономешалка, да и при необходимости можно будет обойтись без нее. Это так же, одни из основных плюсов этого материала.

Еще одно не менее важное качество, которое можно занести в плюс керамзитобетону. Естественно, имеется ввиду, по отношению к подобным современным материалам. Я даже больше скажу — это один из самых дешевых строительных материалов в рамках своего применения.

Минусы керамзитобетона

На первый взгляд, с такой кучей достоинств, кажется, что у такого материала практически не может быть недостатков, но это далеко не так. Все его минусы, в основном, касаются области его применения, а она хоть и широкая, но, как уже говорилось ранее, имеет свои рамки. Об этом и поговорим далее.

Керамзитобетон, за счет своей «воздушности», очень хорошо впитывает влагу, которая разрушительна для него, из-за чего его применение ограничивается только местами, изолированными от внешних агрессивных сред.

Другими словами, керамзитобетон не применяется на улице в открытом виде, в отличие от тяжелых бетонов, он ни в коем случае не подходит для фундамента или цоколя, которые находятся постоянно в агрессивной среде, различного рода уличных тропинок и т.д. Даже при использовании керамзитобетона в качестве стенового материала, необходимо исключить прямое попадание наружной влаги на него.

Пожалуй, это основной минус керамзитобетона, который может перекрыть множество его положительных качеств, но если использовать его по назначению, придерживаться технологии, устраивать достаточную гидроизоляцию этого материала, то этот недостаток можно свести на нет.

2. Дополнительное утепление.

Несмотря на то, что у керамзитобетона относительно хорошая теплоизоляция, он не годится для основного и единственного метода утепления во многих регионах. При его использовании в стенах, необходимо позаботится о дополнительном утеплении стен снаружи, а это повлечет за собой дополнительные затраты.

3. Изделия из керамзитобетона.

Изделия из керамзитобетона, как правило, не идеальных размеров, что не позволяет делать тонкие швы между ними. А любой шов, как известно – является мостиком для холода, причем, чем толще шов, тем больше мостик. Но этот минус очень легко исправляется дополнительным утеплением стен, как правило, ватными утеплителями.

4. Недобросовестные производители

Как уже говорилось выше, производство керамзитобетона, а также керамзитобетонных изделий, не требует огромных финансовых затрат, и этим достаточно часто пользуются «кустарные» производители, которые для уменьшения затрат на изготовление, не придерживаются технологии, в следствие чего, страдает качество.

Можно ли использовать керамзитобетон в строительстве дома

Даже несмотря на все минусы, и на то, что на сегодняшний день, строительный рынок переполнен различного рода современными материалами, керамзитобетон и керамзитобетонные изделия не теряют своей популярности.

Прежде всего это происходит из-за того, что «новые» материалы не всегда удовлетворяют всем необходимым условиям, и чаще всего у них выражено какое-либо одно достоинство, либо теплый, либо прочный, либо дешевый, либо экологически чистый.

У керамзитобетона же все эти качества усреднены, что делает его достаточно универсальным материалом. При точном соблюдении технологий, его не только можно, но и в большинстве случаях – нужно использовать современном строительстве частных домов.

Одним из важнейших параметров строительных конструкционных материалов, является их прочность. Она варьируется в зависимости от вида бетона. Рассмотрим основные параметры, которые влияют на показатель этот у керамзитобетона и изделий из него.

Основные виды керамзитобетона и их особенности

Данный вид материала относится к группе легких пористых бетонов. Его изготовление нормируется ГОСТ 25820-2014, который действует с 1 января 2020 года.

Основными компонентами этого материала являются:

• Вяжущее – цемент.
• Наполнители – керамзитовый гравий или щебень, вспученный перлитовый песок.
• Различные добавки, регулирующие свойства керамзитобетона.

В зависимости от наполнителя различают легкий керамзитобетон и керамзитоперлитобетон.

По физико-техническим свойствам и назначению различают следующие виды керамзитобетона:

Если известна плотность кг/м3 – керамзитобетон не сложно определить к определенному виду по назначению его применения.

Основными параметрами для различных типов керамзитобетонов можно назвать:

• Класс материала по прочности на сжатие – В либо, для теплоизоляционных материалов, марка плотности на сжатие — М;
• Класс на растяжение по оси Вt;
• Класс на растяжение во время изгиба Вtb;
• Марка материала по средней плотности — D.

Испытания на прочность газосиликатных блоков

На самом деле, это нормальное явление при работе с прессом. Для того он и предназначен.

Давление на блок останавливается, когда достигнут предел прочности, то есть, когда образец дал трещину, этот момент фиксируется на циферблате. Значение, на которое показывает стрелка – то усилие, которое потребовалось, чтобы блок раскололся. Некоторые блоки раскалываются сильнее, некоторые слегка трескаются.

Можно с уверенностью констатировать, что газобетон соответствует заявленным показателям класса бетона – В 2,5; плотность блока D 500, а марка прочности М 35, такая марка сгодится для одно-, или двухэтажного дома с легкими деревянными перекрытиями.

ГОСТ 31359-2007 на это смотрит так:

4.8. Ячеистые бетоны, в зависимости от назначения должны быть:

• теплоизоляционный: класса по прочности на сжатие не ниже В0,35, марки по средней плотности – не выше D400;
• конструкционно-теплоизоляционный: класса по прочности на сжатие не ниже В1,5, марки по средней плотности – не выше D700;
• конструкционный: класса по прочности на сжатие не ниже В3,5, марки по средней плотности – D700 и выше.

В общем, если вы используете газобетон как конструкционно-теплоизоляционный материал, то такой марки вам должно хватить. Но, для несущих стен дома, вам нужен как минимум блок класса В3,5, который соответствует марке М50. Эти образцы, хотя и показали соответствие фактической марки заявленной, могут служить только как конструктивно-теплоизоляционный материал.

Прочность бетона

Наиболее важная характеристика любого бетона – его прочность при сжатии. Наибольшее значение уделяется данному показателю для конструкционного типа.

Класс бетона В обязательно назначается по проекту керамзитобетонной конструкции или изделия при их производстве. Числовое значение после В указывает значение в МПа.

Для определения таких характеристик материал подвергаются испытанию в форме образцов-цилиндров, куба или призмы. Начало процесса разрушения фиксируется с момента появления трещин на площадках контакта цементного камня и гранул заполнителя. Они развиваются вдоль усилий сжатия.

Рассматриваемая характеристика напрямую зависит от плотности керамзитобетона. Чем она больше, тем прочнее материал.

Объемный вес керамзитобетона зависит от плотности:

• Цемента;
• Керамзитового щебня или гравия;
• Песка.

А также пропорции всех компонентов, составляющих смесь. Естественно, что от объемного веса сырья, зависит и показатель данный у керамзитобетонных блоков.

Плотность заполнителя зависит от степени его поризованности.

Испытания на прочность пенобетонных блоков

Для испытания подготовили по три контрольных образца каждого стройматериала, чтобы вычислить среднее значение прочности.

Перед тем, как установить пенобетонный блок на гидравлический пресс, мы взвесили каждый образец и замерили параметры – эти данные пригодятся для расчетов.

Образцы пронумеровали самым тривиальным образом. На фотографии камень из пенобетона под номером один.

Вес пенобетонного камня с микрофиброй – 7 350 грамм; размеры 29,4×19,0×18,5 см.

Второй образец после испытания может послужить иллюстрацией к фильму про античные памятники, разрушенные в ходе войн и под воздействием времени.

Вес второго образца пенобетонного камня с микрофиброй – 7 370 грамм; размеры: 29,4×19,2×18,7 см.

В крайней левой колонке указана заявленная марка прочности и класс бетона. В правой – фактическая прочность блока. Процентами обозначается то, насколько фактическая прочность соответствует должной.

В общем, если говорить без премудростей, то пенобетонные камни не соответствуют и без того скромной марке М35. С таким результатом эти образцы можно заклеймить только маркой прочности М15 и классом В1.

Заполнитель для керамзитобетона

Исходя из свойств начального сырья, применяемых добавок и особенностей технологического производства получают различные виды керамзитового заполнителя:

Они могут иметь различные параметры:

• Сверхлегкие — насыпная плотность не больше 250 кг/м3 .
• Легкие заполнители с плотностью менее 450 кг/м3.
• Особо прочные — 5,5 МПа до 8 МПа при плотности — больше 800 кг/м3.

Керамический песок является наименее поризованным из наполнителей, он самый мелкий по размеру и, соответственно, прочность его выше всех остальных видов. При изготовлении керамзитобетонной смеси на основе песка, полученные из нее блоки и панели могут использоваться для конструкционных строительных систем.

Средний по параметрам щебень – основа конструкционно-теплоизоляционного бетона.

Крупный керамзитовый гравий с высокой степенью поризованности применяют для производства теплоизоляционных изделий, к которым нет особых требований.

Цемент

Увеличение доли цемента приводит к увеличению рассматриваемых значений. Однако, это одновременно увеличивает его объемный вес. Исходя из назначения изделий, состав бетона подбирается по усредненному уровню характеристик бетона согласно ГОСТ 27006-86 «Бетоны. Правила подбора состава».

Для того, чтобы своими руками приготовить керамзитобетонный раствор, необходимо правильно подобрать пропорции основных компонентов. В этом поможет данное фото.

Прочность легкого керамзитобетона на осевое растяжение

Для определения значения характеристики на осевой растяжение испытанию подвергаются образцы в форме цилиндра, призмы или восьмерки, имеющие поперечное сечение 15 см х 15 см. Класс Вt в обязательном порядке, назначается только тогда, когда этот параметр имеет основное значение и контролируется еще на стадии производства.

Число после буквенного обозначения соответственно гарантирует устойчивость керамзитобетонных блоков и других изделий при растяжении по оси в МПа. Классы при осевом растяжении керамзитобетона: Вt 0,8; Вt 1,2; Вt 1,6; Вt 2,0; Вt 2,4; Вt 2,8; Вt 3,2.

Основные правила контролирования прочности

На производственных предприятиях обязательно выполняется контроль прочности керамзитобетона и изделий из него. В условиях строительных площадок такая процедура необходима во время бетонирования монолитных систем. Инструкция для контролирования — ГОСТ 18105-86.

Контроль проводится у монолитных систем двумя методами:

• Ультразвуковой;
• Метод отрыва со скалыванием.

На растяжение и сжатие прочность отдельных бетонных элементов определяется по отдельным образцам.

Высокопрочный керамзитобетон

Керамзитобетон – плотность 800 кг/м3 является высокопрочным легким бетоном. Сфера применения данного материала не ограничивается только использованием для конструкций зданий и сооружений несущего типа.

Высокопрочный керамзитовый гравий на бетон широко применяется для изготовления керамдора – керамзита дорожного. Это одна из разновидностей керамзита, которая обладает повышенными характеристиками устойчивости к сжатию и растяжению. На его основе получают очень качественный строительный материал для устройства дорожного покрытия.

Многие преимущества керамзитобетонных изделий хорошо видны в сравнении с другими строительными материалами. В таблице отражено сравнение блоков, изготовленных из керамзита, со схожими строительными материалами.

Выбор керамзитобетона с необходимыми характеристиками (основной из них является прочность керамзитобетона на сжатие), зависит от сферы применения изделий из него. Цена на данный строительный материал чаще всего варьируется, в зависимости от его качества. Больше полезной информации можно получить из видео в этой статье.