Полистиролбетон – производство и применение

Область применения материала

Материал используется:

• в зданиях каркасного типа (в качестве элемента ограждающих конструкций);

• в межкомнатных перегородках и стенах несущих;

• в качестве утеплителя на кровле, в чердачном помещении, полах и стенах;

• в качестве компонента строительных блоков и утеплительных панелей для декоративных фасадов;

• в виде жидкого раствора (при необходимости заливки монолитной конструкции).

Существует несколько вариантов использования материала, именуемых «нестандартными решениями».

С целью снижения веса конструкции:

• В процессе формирования слоя наклонообразующего для полов плавстредств (например, суда или баржи, переделанные под рестораны). Это существенно снижает нагрузку на конструкцию. Дополнительным плюсом подобного применения является гигроскопичность материала, исключающая его растрескивание от линейно прилагаемых нагрузок;

• В плитах перекрытия из профнастила, рассчитанного на определённые нагрузки (в роли заполнителя);

• На 1 и 2 этажах плавучих гостиниц (жилых домов);

• При обустройстве бассейнов;

Для заполнения пространства:

• При выполнении из материала различных заборов и ограждений;

• Для заполнения ростверков (их внутреннего пространства);

• Для заполнения стен (ограждающих конструкций) здания.

Полистиролбетон: что это?

Полистиролбетон появился во второй половине прошлого века. Над изобретением и совершенствованием этого материала работали, в основном, немецкие и французские химики, физики, инженеры-строители.

Специальные шарики, которые можно было использовать для наполнения бетона, были впервые представлены компанией BASF. В дальнейшем была разработана технология их массового получения, что сделало возможным не только производство полистиролбетона на заводе, но и известного всем гранулированного пенополистирола.

Сам по себе материал состоит из следующих компонентов: портландцемента, шариков из вспененного пластика, воды, опционально — пенообразующих смол или песка. В результате получается композитный строительный материал, который можно легко изготовить и применять. Качественный пенополистирол легко распиливается газобетонной ножовкой, блоки из полистиролбетона можно укладывать на раствор.

Плюсы и минусы полистиролбетонных блоков

Использование полистиролбетона в малоэтажном и высотном строительстве обрело большую популярность. Из него создаются прочные конструкции. Материал имеет несколько важных преимуществ:

  • При использовании качественного цемента высокой марки готовый стройматериал отличается прочностью на сжатие и на изгиб. Он применяется для строительства несущих стен небольших домов.
  • Полистиролбетон экологичен и безопасен для окружающей среды. Он не боится воздействия солнечных лучей.
  • Блоки практически не впитывают влагу, благодаря этому даже во влажных условиях они хорошо сохраняют тепло.
  • На поверхности не образуется плесень и грибок, он не боится грызунов и насекомых.
  • Высокая адгезия с другими строительными материалами позволяет быстро и надежно укладывать блоки.
  • Срок службы при бережной эксплуатации и соблюдении правил монтажа нередко достигает 100 лет.
  • Способность к защите от шума.

При проектировании сооружения важна масса материала. Полистиролбетон отличается низкой плотностью и легкостью. Благодаря этому он не требует обустройства тяжелого фундамента и может применяться для строительства домов на слабых грунтах.

Блоки из полистиролбетона

Но у стройматериала есть несколько недостатков. Многих людей пугает, что в качестве наполнителя для изготовления блоков применяется вредный полистирол. Он может выделять вредные химические вещества.

Следующий недостаток — это низкая прочность полистиролбетона. Его можно использовать только для строительства небольших зданий высотой до двух этажей. При этом окна и двери будут расшатываться и достаточно скоро потребуют ремонта. При выполнении ремонтных работ в здании из полистиролбетона для монтажа кронштейнов в стены необходимы специальные дюбели.

Низкая паропроницаемость становится причиной влажного микроклимата во внутренних помещениях. Бетонная поверхность не подвержена биологической угрозе (мыши, насекомые, грибки). Большая влажность приводит к образованию грибка на других материалах. Справиться с этим можно только с помощью принудительной вентиляции. Из блоков собирают вентилируемые фасады, внутри которых циркулирует воздух, не позволяя влаге накапливаться внутри стеновых материалов.

Конструкция из полистиролбетона

Классификация по плотности

Традиционно плотность блоков полистиролбетона колеблется от 2 до 6 центнеров на куб, в зависимости от предназначения. Стандартная маркировка блоков различной плотности выглядит следующим образом – буква D и цифра, указывающая вес одного кубометра в килограммах:
• D 200-300 используется для теплоизоляции.
• D 300-350 для возведения перегородок, стен, не являющихся несущими.
• D 400-600 в малоэтажном строительстве для постройки несущих стен.
• D 450-600 в малоэтажном строительстве — ограждающие и несущие конструкции.

То есть полистиролбетон высокой плотности используется непосредственно для строительства, а материал с низкой плотностью – для утепления построек и возведения перегородок.
Преимущества и недостатки материала

Из чего состоит полистиролбетон

Еще раз замечу, что состав подробно рассмотрен в ГОСТе. Перечислим компоненты, которые использовали сами. Критика со стороны профи будет обоснована. Но только критика, а не критиканство. Для полистиролбетона мы использовали:

Бездобавочный цемент ДО-500. Это портландцемент. Долго выбирать не пришлось, поскольку складские запасы на оптовой базе ограничивались двумя марками.

Шарики делали сами из листов пенопласта размером 1000х1000х100 мм. Листы пенопласта остались после утепления дома. Диаметр шариков не превышал 5 мм. Дробили пенопласт в центрифуге стиральной машины, предварительно установив на вал металлическую пластину. Рваных шариков не было. То есть получалась очень качественная дробленка.

Воду брали во дворе со скважины. Отметим, что для ПБ нужна холодная вода

Это особенно важно в жаркий сезон.

Фибра из синтетического волокна. В бетоне она распределялась по всему объему мелкими волосками

Это делает бетон более прочным.

Добавки. Здесь нужно знать и понимать главное. Цемент сам по себе к шарикам не прилипнет. Требуется СДО. Многие говорят, что смола древесная является устаревшим способом. Но этот способ работает.

СДО еще образует мелкие пузырьки. То есть вспенивает цемент. Поэтому ПБ хорошо противостоит влаге при эксплуатации. Но так как СДО мы не смогли достать, сделали эту добавку сам. Для этого нужно растворить каустическую соду в небольшом объеме воды. Сода продается в магазине бытовой химии как универсальное чистящее средство. Это и есть едкий натр, в котором нужно растворить древесную смолу. Нужно собрать немного сосновой смолы и оставить в растворе соды на два дня.

Еще мы использовали хлористый кальций и строительный ПВА. Первый для удержания воды в рабочей смеси, поскольку погода стояла жаркая. Испарение воды препятствует схватыванию цемента должным образом. Однако хлористый кальций является ускорителем твердения. Это также плюс. ПВА придавал густоту и вязкость жидкому цементу. Бетон с ПВА тянется за мастерком.

Достоинства

Только в этом случае можно по достоинству оценить все положительные стороны полистиролбетонных блоков:

  • теплоизолирующие свойства отменные. Это позволяет не использовать дополнительные слои утепления;
  • хорошая звукоизоляционная способность;
  • при защите от природных факторов – продолжительный срок эксплуатации;
  • устойчивость к воздействию химсоставов;
  • легкость всех видов обработки;
  • применение материала в виде стяжки дает возможность выполнить отделку отмостки по пенополистиролу самостоятельно, без привлечения специалистов;
  • в материале нетоксичных добавок. Полистирол, добавляемый в бетон, относится к сырью пищевого назначения;
  • параметры блока обеспечивают хорошую скорость строительных работ. Чтобы создать хорошую кладку, потребуется минимальное количество инструментов. Если использовать морозостойкий клей, то работы разрешается вести в зимний сезон.

Особенности и свойства материала

Полистиролбетон – это легкий вид бетона. Его плотность не более 1800 кг/м3, но он прочнее других разновидностей этой группы материалов. В состав смеси для приготовления блоков входят:

Гранулы полистирола. Всем привычнее видеть этот материал спрессованным в листы пенопласта. Для приготовления полистиролбетона используются шарики диаметром до 8 мм. Они придают готовым блокам отличные теплоизоляционные свойства и обеспечивают легкий вес изделий.

  • Цемент. Для блоков используется смесь марки М400 и выше. Она создает прочный каркас изделия и надежно связывает гранулы полистирола.
  • Песок. Не обязательный компонент. Выступает в качестве наполнителя. Его количество не должно превышать 15% от общей массы смеси.
  • Синтетические волокна. Этот компонент добавлять так же не обязательно, но его присутствие в составе снизит вероятность мелких трещин и деформаций в результате перепадов температур и усадки блоков.
  • Пластификаторы. Подойдут поверхностно-активные вещества (ПАВ), такие, как моющее средство для посуды или недорогой шампунь, в промышленном производстве используется обмыленная древесная смола. Эти добавки необходимы для равномерного распределения гранул внутри смеси, без них полистирол будет всплывать на поверхность.

Гранулы полистирола в небольшом количестве почти не влияют на прочностные характеристики бетона, но значительно улучшают теплоизоляцию. Шарики на 80% состоят из воздуха и лишь на 20% из самого материала, размер ячеек внутри гранул менее 1 мм.

Технические характеристики материала зависят от плотности блоков, то есть соотношения пропорций бетонной смести и полистирола. По структуре выделяют три разновидности:

  1. Плотную;
  2. Поризованную;
  3. Крупнопоризованную.

Без использования специальных установок для смешивания компонентов можно приготовить только первую. Готовые блоки имеют низкую теплопроводность и паропроницаемость. Материал плохо впитывает влагу, тем не менее, нуждается в защите в виде слоя штукатурки или облицовочного кирпича. Это обусловлено ограниченным циклом замерзания и оттаивания, некоторые виды блоков приобретают трещины уже через 20 циклов. Кроме этого атмосферные осадки могут вымывать гранулы, расположенные близко к поверхности, в результате в полистиролбетоне образуются пустоты.

Преимущества

Основное преимущество полистиролбетона перед другими подобными строительными материалами в том, что при малой плотности и легком весе он обладает самыми низкими показателями теплопроводности. Ему присущи и другие особенности, которые выгодно отличают этот материал:

  • Экологически чист и безопасен;
  • Не поддается горению;
  • Может быть изготовлен прямо на месте стройки;
  • Блокам легко придается любая форма, для резки может быть использована пила;
  • Благодаря небольшому весу отсутствует необходимость в использовании спецтехники;
  • Без последствий выдерживает температуру от -55 до 70 градусов;
  • Универсален в использовании;
  • Срок службы строения из полистеролбетона при правильном приготовлении смеси и качественной защите от атмосферных явлений – 100 лет.

Готовые блоки – дорогостоящий материал, но если закупить все компоненты и приготовить изделия самостоятельно, то затраты существенно снизятся. Поэтому возможность все работы произвести своими руками, так же можно считать одним из достоинств материала.

Недостатки

Идеального строительного материала не существует. При всех весомых преимуществах полистиролбетон все же имеет некоторые недостатки:

  • Блоки не горят, но под воздействием высоких температур гранулы плавятся, в результате образуются пустоты, которые снижают качество теплоизоляции;
  • Полистиролбетон не пропускает пар, поэтому в строении необходимо будет предусмотреть установку хорошей вентиляции;
  • Гранулы, расположенные близко к поверхности стенок, могут вымываться и отваливаться, чтобы этого избежать, готовую стену необходимо защитить штукатуркой, шпаклевкой или другой облицовкой.

Недостатки можно нивелировать, если подойти к процессу строительства внимательно. Многих смущает высокая стоимость материала, но если учесть, что нет необходимости в дополнительном утеплении, а также то, что срок эксплуатации блоков большой, то вложение вполне выгодное.

Состав и технические характеристики

Для производства полистиролбетона используются следующие компоненты:
• цемент (портландцемент или шлакопортландцемент);
• гранулы полистирола (пенопласта);
• вода;
• песок;
• ряд добавок – воздухововлекающие, ускоряющие застывание и другие.

Марки полистиролбетона различаются между собой по плотности, которая зависит от пропорций входящих в состав материалов. Для разных видов строительных работ используются блоки разной плотности.

Технические характеристики полистиролбетона:

1. Низкая теплопроводность (чем выше плотность, тем выше теплопроводность).
2. Отличные звукоизолирующие свойства.
3. Легкость обработки.
4. Низкая пожароопасность.
5. Небольшая масса (упрощает работу с материалом и снижает нагрузку на фундамент).
6. Низкая гигроскопичность (почти не впитывает воду).
7. Хорошие адгезивные показатели поверхности (легкость в отделке).
8. Незначительная усадка (ниже, чем у пенобетона и газобетона).
9. Относительная экологическая чистота.
10. Удобство и прочность монтажа с помощью анкеров и саморезов с дюбелями.
11. Долговечность.
12. Устойчивость к гниению.
13. Материал «дышит», что позволяет поддерживать комфортный микроклимат в помещении.

Выпускается этот революционный строительный материал в нескольких разных модификациях: в виде плит, перемычек, стеновых блоков, а так же в сыпучем виде для самостоятельного разведения (например, для монолитного строительства).

Достоинства материала

Полистиролбетон многофункционален. Его применяют для возведения несущих стен в малоэтажном строительстве, для заливки перекрытий и создания перегородок, в качестве теплоизоляции. У него масса достоинств:

Применение полистиролбетона в строительстве

  • Минимум оборудования. Изготовление полистиролбетона не требует сложных технологических процессов, поэтому легко наладить массовое производство.
  • Огнеупорность. Этот материал способен выдерживать воздействие высоких температур.
  • Низкая теплопроводность. Позволяет использовать в качестве утеплителя.
  • Прочность. Полистиролбетон показывает хорошие результаты на изгиб и сжатие, морозоустойчив, выдерживает много циклов колебания температур (заморозка-разморозка), не гигроскопичен.
  • Простота в обработке. Блоки из этой смеси цемента и пенопласта легко пилить, сверлить – даже вбивать в них гвозди.
  • Возможность производства «на коленке». Подобрав правильные пропорции цемента и остальных составляющих, несложно справиться с самостоятельным изготовлением полистиролбетонных блоков и растворов для заливки в опалубку.

Полистиролбетон для устройства легких и утепленных полов

Состав

Полистиролбетон – это лёгкий бетон на цементном вяжущем и вспученном (полистирольном) заполнителе, имеющий (в зависимости от назначения и условий эксплуатации изделий и конструкций) плотную, поризованную или крупнопористую структуру.

В состав подготовленного раствора входят:

  • Цемент (портландцементы или шлакопортландцемент);
  • Полистирол вспененный в виде гранул (ПВГ), с диаметром не более 20 мм и влажностью не выше 15 %;
  • Кварцевый песок;
  • Специальные добавки – пластифицирующие, ускоряющие твердение, воздухововлекающие и пр.;
  • Вода.

Добавление ПВГ в бетонную смесь позволяет значительно понизить теплопроводность получаемого в результате материала. Чтобы обеспечить заданный уровень тепла в помещении полистиролбетонным блокам понадобится заметно меньшая толщина нежели блокам из других видов бетона, что означает также снижение затрат на сам материал при формовании изделия.

Разрабатывая собственную проектную и технологическую документацию, производители полистиролбетона и конкретных изделий из него обязаны руководствоваться следующими основными стандартами:

  • ГОСТ Р 51263-99 “Полистиролбетон”
  • ГОСТ 25820-2000 “Бетоны лёгкие”
  • ГОСТ 25192-82 “Бетоны. Классификация. Общие технические требования”
  • ГОСТ 21520-89 “Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие”
  • СТ СЭВ 1406-78 “Конструкции бетонные и железобетонные”

Что понадобится для работы?

Можно раствор замешивать и простой мешалкой.

При проведении работ понадобится оборудование для производства полистиролбетонных блоков. Специалисты используют бетономешалку для замешивания. Вместе с тем можно обойтись и без оборудования, а воспользоваться простой мешалкой, стоимость которой вполне приемлема. Помимо этого, для приготовления раствора нужна лопата. Перед смешиванием ингредиентов нужно определить необходимую плотность бетонного раствора. Также нужно тщательно взвесить все компоненты

Важно помнить о том, что разные полистиролбетонные смеси обладают разной плотностью. Для раствора нужны вода, цемент необходимой марки, ПВГ, и добавки

Вывод

Пеностиролбетон – стройматериал, который считается одним из самых оптимальных при проведении строительных и ремонтных работ. Он обладает положительными эксплуатационными характеристиками. Помимо этого, материал можно изготовить в домашних условиях, что позволит застройщикам сэкономить средства. Полистирол делает блоки более легкими, вместе с тем увеличивая теплоизоляционные свойства.

Бетон, в свою очередь, образует прочный каркас. Изделия из материала могут иметь разные размеры. Все зависит от вида монтажных и строительных работ. —

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitter
Напишите комментарий