Газобетонный блок¶

Газобетонный блок — это искусственный строительный камень ячеистой структуры, изготовленный из автоклавного газобетона. Относится к классу лёгких ячеистых бетонов, применяется в качестве основного стенового материала для возведения несущих и самонесущих стен, перегородок, а также для теплоизоляции в малоэтажном и многоэтажном строительстве.

¶История

Технология производства газобетона была разработана в начале XX века. В 1914 году шведский архитектор и изобретатель Аксель Эриксон впервые получил патент на способ изготовления бетона с равномерно распределёнными газовыми порами. Однако промышленное производство началось в 1920-х годах после усовершенствования процесса автоклавной обработки. В 1929 году в Швеции была основана компания Ytong, которая стала первым крупным производителем газобетонных блоков.

В СССР технология газобетона была освоена в 1950-х годах. Первые заводы по производству автоклавного газобетона были построены в Риге, Ленинграде и Москве. Массовое применение газобетонных блоков в жилищном строительстве началось в 1960-е годы, особенно в рамках программы индустриализации строительства. В современной России газобетон является одним из самых распространённых стеновых материалов для частного и многоквартирного домостроения.

¶Состав и технология производства

¶Сырьевые компоненты

Основными компонентами для производства газобетонных блоков являются:

• Вяжущее — портландцемент (обычно марки М400 или М500), иногда с добавлением извести или гипса.
• Кремнезёмистый заполнитель — кварцевый песок (молотый или немолотый), зола-унос от тепловых электростанций или доменный шлак.
• Газообразователь — алюминиевая пудра или паста, которая вступает в химическую реакцию с щёлочью цемента и выделяет водород.
• Вода — техническая, очищенная от примесей.
• Регуляторы пористости — поверхностно-активные вещества (ПАВ), стабилизаторы пены.

¶Технологический процесс

Производство газобетонных блоков включает следующие этапы:

1. Дозирование и смешивание — компоненты в заданных пропорциях загружаются в смеситель, где происходит интенсивное перемешивание в течение 3–5 минут.
2. Заливка в формы — жидкая смесь заливается в металлические формы (кассеты), заполненные на 1/3–1/2 объёма.
3. Вспучивание — под действием газообразователя смесь увеличивается в объёме в 2–3 раза, образуя пористую структуру. Процесс длится 15–40 минут.
4. Предварительное твердение — формы выдерживаются при температуре 40–60 °C в течение 2–4 часов до набора пластической прочности.
5. Резка — массив газобетона разрезается на блоки заданных размеров с помощью струнных или ленточных резательных машин.
6. Автоклавная обработка — блоки помещаются в автоклав — герметичный сосуд, где они подвергаются воздействию насыщенного пара при температуре 180–200 °C и давлении 10–12 атмосфер в течение 8–12 часов. В результате образуется гидросиликат кальция (тоберморит), придающий материалу высокую прочность.
7. Складирование и упаковка — готовые блоки упаковываются в термоусадочную плёнку для защиты от влаги.

¶Классификация

Газобетонные блоки классифицируются по нескольким признакам.

¶По назначению

• Конструкционные — плотность от 600 до 900 кг/м³, прочность на сжатие от B2,5 до B7,5. Используются для несущих стен зданий высотой до 3–5 этажей.
• Конструкционно-теплоизоляционные — плотность 400–600 кг/м³, прочность B1,5–B3,5. Применяются для самонесущих стен и перегородок.
• Теплоизоляционные — плотность 300–400 кг/м³, прочность B0,5–B1,5. Используются только для утепления ограждающих конструкций.

¶По форме

• Прямоугольные блоки — стандартные стеновые блоки с ровными гранями.
• U-образные блоки — имеют паз для заливки бетона, используются для устройства перемычек, армопоясов и монолитных поясов.
• Пазогребневые блоки — оснащены системой «шип-паз» для более плотного соединения без раствора.
• Перегородочные блоки — уменьшенной толщины (50–150 мм) для внутренних ненесущих стен.

¶По типу вяжущего

• Цементные — на основе портландцемента (наиболее распространённые).
• Известково-цементные — с добавлением извести для ускорения твердения.
• Шлакощелочные — на основе доменных шлаков и щелочных активаторов.

¶Характеристики и свойства

¶Физико-механические свойства

• Плотность — от 300 до 900 кг/м³. Чем ниже плотность, тем выше теплоизоляционные свойства, но ниже прочность.
• Прочность на сжатие — классы от B0,5 до B7,5. Для несущих стен обычно применяют блоки класса B2,5 и выше.
• Теплопроводность — от 0,08 до 0,18 Вт/(м·К) в сухом состоянии. Это один из самых низких показателей среди конструкционных материалов.
• Морозостойкость — от F25 до F100 циклов замораживания-оттаивания. Для наружных стен в климатических условиях России рекомендуется морозостойкость не ниже F50.
• Паропроницаемость — 0,15–0,25 мг/(м·ч·Па). Материал «дышит», что способствует регулированию влажности в помещении.
• Усадка — 0,2–0,5 мм/м. Усадка происходит в первые 2–3 года после возведения стен.
• Звукоизоляция — воздушный шум ослабляется на 40–50 дБ для блоков толщиной 200–300 мм.

¶Преимущества

• Низкая теплопроводность — позволяет возводить стены без дополнительного утепления в большинстве климатических зон.
• Лёгкость — блоки весят в 3–4 раза меньше кирпича, что снижает нагрузку на фундамент.
• Пожаростойкость — газобетон относится к негорючим материалам (группа НГ), выдерживает воздействие открытого огня до 3–4 часов.
• Экологичность — не выделяет вредных веществ, не гниёт, не привлекает грызунов и насекомых.
• Технологичность — блоки легко пилятся, сверлятся и штрабятся ручным инструментом.

¶Недостатки

• Гигроскопичность — газобетон активно впитывает влагу из воздуха, что требует обязательной гидроизоляции фундамента и защиты фасадов.
• Хрупкость — при точечных нагрузках (например, от креплений) может растрескиваться. Требует использования специальных дюбелей.
• Низкая прочность на изгиб — стены из газобетона нуждаются в армировании (армопояса, сетки) и обязательном устройстве фундамента без деформаций.
• Ограниченная этажность — для несущих стен из газобетона рекомендуется высота не более 5 этажей при условии усиления.

¶Применение

Газобетонные блоки широко применяются в следующих областях строительства:

• Малоэтажное жилищное строительство — частные дома, коттеджи, дачи. Наиболее популярный материал для индивидуального строительства в России.
• Многоэтажное строительство — возведение несущих стен зданий высотой до 5 этажей (с обязательным армированием и монолитными поясами).
• Промышленное строительство — строительство цехов, складов, ангаров (в сочетании с металлическим каркасом).
• Реконструкция и утепление — облицовка фасадов существующих зданий газобетонными блоками для повышения теплоизоляции.
• Внутренние перегородки — в квартирах и офисах для зонирования пространства.

¶Особенности монтажа

Кладка газобетонных блоков выполняется на специальный клеевой состав (цементно-песчаная смесь с полимерными добавками) или на цементно-песчаный раствор. Толщина шва при использовании клея составляет 1–3 мм, что снижает теплопотери через швы. Для повышения прочности стен через каждые 3–4 ряда укладывается арматурная сетка или стержни. В местах оконных и дверных проёмов устанавливаются монолитные перемычки или U-образные блоки с арматурой и бетоном. Фундамент под газобетонные стены должен быть монолитным (ленточным или плитным) с обязательной гидроизоляцией.

¶Интересные факты

• Первый в мире дом из газобетона был построен в Швеции в 1923 году.
• В России ежегодно производится более 30 млн м³ газобетонных блоков, что составляет около 40% всего рынка стеновых материалов.
• Газобетонные блоки могут быть окрашены в массе (путём добавления пигментов в смесь) или окрашены после монтажа.
• Благодаря низкой теплопроводности, стена из газобетона толщиной 375 мм по теплоизоляции эквивалентна кирпичной стене толщиной 1,2 метра.

¶Источники

• ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия».
• ГОСТ 31360-2007 «Изделия стеновые из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия».
• СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».
• СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий».
• Учебное пособие «Строительные материалы» под редакцией В. Г. Микульского, 2015.
• Материалы Ассоциации производителей газобетона (АПГ).