Состав газобетона и технология его изготовления в промышленных и домашних условиях

Сегодня нам предстоит изучить газобетон — технологии и состав

Газобетон в последние годы заметно потеснил традиционные материалы (кирпич, натуральный камень) на рынке строительных материалов. Наша сегодняшняя тема — производственная технология и состав газобетона.

Мы выясним, какое сырье используется при изготовлении материала, каковы требования к нему и в каком порядке выполняются технологические операции. Но сначала — несколько слов о преимуществах газобетона.

Почему газобетон

Вот краткий список его достоинств на фоне природного камня и кирпича:

  • Великолепные теплоизоляционные качества. Теплопроводность газобетонных блоков втрое ниже, чем у кирпичной кладки,
  • Паро- и воздухопроницаемость. Это означает, что в доме из газобетона никогда не будет душно или сыро,
  • Простая обработка. В частности, резать блок плотностью вплоть до Д600 можно с помощью обычной садовой ножовки,

Газобетонный блок легко режется обычной ножовкой

  • Большой размер блока, что многократно ускоряет процесс строительства,
  • Идеальная геометрия (в случае автоклавного газобетона) и точно выдержанные размеры блока. Эти особенности позволяют уменьшить до минимума толщину кладочных швов, и, стало быть, избавиться от мостиков холода — участков кладки с высокой теплопроводностью,

Обратите внимание: газобетон кладется не на цементно-песчаный раствор, а на цементный клей с минимальным размером фракции наполнителя. Клей позволяет уменьшить толщину шва до 2-3 мм.

Обратите внимание на минимальную толщину кладочных швов

  • Конкурентоспособная цена (от 3000 рублей за кубометр), примерно соответствующая стоимости основного конкурента газобетона — пустотелого керамического кирпича.

Нюанс: газобетонные блоки обладают невысокой прочностью на изгиб. Отсюда — высокие требования к жесткости фундамента: при его деформации стены гарантированно дают трещины. Кроме того, одноэтажные строения из газобетона снабжаются армопоясами, а дома с двумя и более этажами — армокаркасами.

Неравномерная усадка дома часто приводит к появлению трещин

Компоненты и требования

Итак,  газобетон: состав и требования к компонентам.

Вода

Количество: от 250 до 300 литров на кубометр готового материала.

Требования: вода должна соответствовать ГОСТ 23732-79, регламентирующему ее качество для приготовления бетонов и цементных растворов. Для затворения может использоваться и питьевая вода ГОСТ Р 51232-98 (попросту говоря, воду можно набрать из системы холодного водоснабжения любого здания).

Воду из-под крана можно смело заливать в бетономешалку

Если источником воды служит скважина или колодец, предпочтителен ее отбор из поверхностных водоносных слоев: для приготовления газобетона необходима низкая или средняя жесткость при минимальной засоленности.

Важный момент: вода для затворения должна быть подогрета до температуры в 40-60°С. Ее нагрев обеспечит быструю гидратацию цемента и, соответственно, быстрое созревание блоков с увеличением их итоговой прочности. Затраты на нагрев с избытком окупятся за счет роста производительности линии.

Цемент

В качестве вяжущего, в состав газобетонных блоков неавтоклавного твердения входит привычный для любого строителя материал — портландцемент:

  • Количество: от 260 до 320 кг на кубометр готовой продукции в зависимости от марки портландцемента и требований к итоговой прочности блоков.
  • Качество: портландцемент должен соответствовать требованиям ГОСТ 10178-85. Марки цемента, подходящие для изготовления газобетонных блоков естественного твердения — М 400 Д 20 и М 500 Д 20.

Портландцемент М 400 Д 20

Важно: цемент должен содержать достаточное количество растворимых щелочей. Их недостаток компенсируют добавкой каустической соды (едкого натра NaOH) или известкового вяжущего (гашеной извести). Добавка извести, помимо газообразования, обеспечивает характерный белый или светло-серый цвет блоков.

Добавка известкового вяжущего придает блокам характерный светло-серый или белый цвет

Наполнитель

Количество: от 250 до 350 кг на кубометр. Точная масса наполнителя зависит от требований к прочности газобетона и его итоговой плотности: чем выше плотность, тем большую нагрузку на сжатие способен выдержать блок.

Тип:  в состав газобетонного блока могут входить речной, морской или карьерный песок, зола котельных и ТЭЦ, доломитовая мука, молотый известняк и прочие минеральные наполнители.

Требования:

  • Минимальный размер фракции. Чем мельче наполнитель, тем меньше будут поры и тем более гладкой станет поверхность блока,

Песок для производства газобетона: мелкий, чистый, лишенный примесей

  • Отсутствие чужеродных включений (веток, камней, органического мусора),
  • Минимальное количество ила и глинистых примесей.

Модификаторы

В этой роли выступают ускоряющие созревание бетона добавки:

Изображение Описание

Строительный гипс

Гипс-алебастр

Технический хлористый кальций

Хлористый кальций

Натриевое жидкое стекло

Жидкое стекло (натриевое или калиевое)

Количество: не более 3 кг на кубометр.

Газообразующая добавка

За вспенивание бетона отвечает алюминиевая пудра. Реакция взаимодействия алюминия с водой в присутствии щелочи имеет вид 2AL + 6 H2O = 2AL(OH)3 + 3H2. Именно свободный водород, выделяющийся при присоединении гидроксильных групп к атомам алюминия, и создает в массе бетона закрытые поры.

Количество: 500-700 граммов на кубометр. Требования: используется алюминиевая пудра ПАП-1 или ПАП-2.

Пудра ПАП-1 в промышленной упаковке

Любопытно: мелкая пудра пылит при замешивании, поэтому ее часто заменяют водной суспензией.

Смазка для формы

Смазка помогает извлечь блок из формы, не нарушив его геометрию и оставив форму идеально чистой. Количество: до 0,5 кг на кубометр готовой продукции.

Состав:

Изображение Описание

Смазка для форм и опалубок, предназначенных для изготовления бетонных изделий

Специализированные эмульсии для смазки форм

В качестве смазки можно использовать недорогое растительное масло

Отходы производства растительных масел, недорогие растительные масла (рапсовое, льняное и т.д.)

Отработанное моторное масло

Отработанные моторные и трансмиссионные масла

Внимание: для смазки форм нельзя использовать отработанное масло из картеров дизелей. Инструкция связана с высоким содержанием в них сажи.

Технология

Промышленные условия

Полный цикл производства автоклавного газобетона

Как изготавливается газобетон в условиях крупного производства:

  1. Компоненты (портландцемент, песок или другой наполнитель, известь, модификаторы и газообразователь) загружаются в отдельные бункеры,
  2. Крупнофракционный наполнитель перемалывается в минеральную муку,
  3. Компоненты дозируются в зависимости от требований к плотности готовых блоков и смешиваются с водой в бетономешалке,
  4. Смесь заливается в форму большого объема, где газообразование придает ей пористую структуру. Форма размещается на вибростенде. Вибрация помогает добиться ее равномерного, без пустот, заполнения,
  5. В камере предварительного созревания (так называемом горячем тоннеле) за 3-4 часа при температуре около 40°С смесь набирает прочность, достаточную для распалубки (выемки из формы),

Массив газобетона транспортируется к месту нарезки на блоки

  1. На линии резки массив превращается в отдельные блоки. Для резки используются высокопрочные металлические струны. Поскольку резка выполняется в трех плоскостях, массив кантуется в процессе разделки,

Заметьте: на этом этапе у блоков могут формироваться пазогребневые замки, делающие более надежным сцепление в пределах одного ряда кладки и между рядами, а также захваты для рук, упрощающие транспортировку блоков.

  1. Сформированные, но не набравшие прочность блоки поступают в автоклав. Их созревание проходит при избыточном давлении (около 12 кгс/см2), повышенной влажности и температуре (+180°С). Автоклавирование обеспечивает полное отсутствие усадки и трещин,

Загрузка нарезанных блоков в автоклав

  1. Прошедшие контроль качества и упакованные в полиэтилен блоки грузятся на поддоны и отправляются на склад готовой продукции.

Кустарное производство

Если вы собираетесь своими руками производить газобетонные блоки, состав и пропорции компонентов будет примерно такими:

  • Песок — 180 кг,
  • Цемент — 100 кг,
  • Вода — 60 литров,
  • Каустическая сода — 600 г,
  • Алюминиевая пудра — 230 г,

Полезно: в смесь стоит добавить полтора килограмма сульфата натрия (известного, к слову, как сильное слабительное). Он резко ускорит созревание газобетона.

А вот пошаговое описание технологии кустарного изготовления блоков:

  1. Заливаем в бетономешалку подогретую до 60 градусов воду (из водопровода ГВС или, что куда лучше, из бойлера),
  2. Засыпаем 2/3 от общего количества песка и половину цемента,
  3. Мешаем 10 минут,
  4. Добавляем остатки песка и цемента при непрерывном перемешивании,
  5. Засыпаем в смесь каустическую соду, сульфат натрия (опционально) и разведенную водой алюминиевую пудру,

Каустическая сода создает щелочную среду и обеспечивает газообразование

Внимание: частицы пудры ПАП из соображений безопасного хранения покрываются парафином. Чтобы смыть его, разводите пудру теплой водой с добавкой обычного стирального порошка. Порошок добавляется из расчета 3-5% от количества пудры. Если его будет больше, газообразование уменьшится.

  1. Мешаем еще минуту, после чего выливаем смесь в предварительно смазанные формы и накрываем их полиэтиленовой пленкой на 10 минут,

На фото — формы для производства газобетонных блоков

  1. После того, как смесь поднимется до максимума и осядет, срезаем все, что выступает за пределы формы,
  2. Через сутки выгружаем схватившиеся блоки из форм, складируем и ждем набора их полной прочности в течение 2-4 недель.

При комнатной температуре и в отсутствие ускоряющих созревание добавок газобетон набирает полную прочность за месяц

Полезно: требования к помещению, где формируются и сушатся блоки — температура в +5 — +25 градусов и отсутствие сквозняков.

Заключение

Как видите, производить интересующий нас материал вполне реально в условиях небольшой домашней мастерской, так как состав газобетонных блоков не слишком сложен. Узнать больше о тонкостях его изготовления вам поможет видео в этой статье. Успехов!