Газобетон

Газобетон классифицируется по способу твердения и по виду вяжущего вещества.

По способу твердения газобетоны могут быть: автоклавные – твердеют при избыточном давлении и повышенной температуре в специальных печах – автоклавах; неавтоклавные – предусматривают естественное твердение или тепловлажностную обработку с использованием теплового воздействия при атмосферном давлении. Разные способы затвердевания дают разные свойства ячеистому бетону (табл. 1). Образование же пор у обоих видов газобетона происходит за счет выделения газа вследствие химической реакции. Поризация смеси происходит на стадии формирования материала за счет взаимодействия газообразователя со щелочью. Образующийся водород выделяется в свободном состоянии в виде газовых пузырьков, используемых для вспучивания газобетонной массы. Данная технологическая стадия, особенно в неавтоклавной технологии, – весьма ответственна, так как предопределяет формирование пористой структуры материала. В технологии ячеистых бетонов в качестве вяжущего используют цементы и известь, реже молотые шлаки (газошлакобетон) и гипс (газогипс).

Неавтоклавный газобетон производится на основе портландцемента (50–60%), молотый известняк, шлак, зола, др. отходы составляют 40–50%, и порообразователь – 1,8–2,1 кг на м³ газобетона. Полученную смесь оставляют затвердевать в обычных условиях без применения специальных печей (автоклавов). Количество порообразователя в растворе (при других равных условиях) прямо пропорционально значениям относительного подъема теста. При этом по высоте нет отклонений морфологии пор в зависимости от степени подъема раствора. Для ускорения процесса твердения и оборота опалубки, а также увеличения качества газобетона рекомендуется, особенно в первые сутки отвердения раствора, создавать теплые (30–50°С) условия при естественной влажности и нормальном давлении.

Производство неавтоклавного ячеистого бетона – это недорогой способ производства газобетона. Инвестиции в производство неавтоклавного газобетона в разы ниже объема затрат в производство автоклавного газобетона. Вместе с тем неавтоклавный способ производства имеет существенный недостаток: усадка газобетона в процессе эксплуатации гораздо больше (2-3 мм/м), чем у автоклавного аналога (0,3 мм/м), при одинаковой плотности изделий. Специфика технологии неавтоклавного газобетона требует и повышенного расхода цемента. Для улучшения свойств материала в смесь вводят различные модифицирующие добавки: полуводный гипс, микрокремнезем, ускоритель твердения – хлорид кальция. Основным направлением разработок становится приближение прочностных свойств к автоклавному газобетону. Наиболее перспективны в этом отношении дисперсно-армирующие волокна как искусственного, так и природного происхождения. Другой способ упрочнения – добавка микрокремнезема или кислой золы-уноса в количестве 5–10% от веса цемента. Качественный влажностный режим по уходу за газобетоном во время его интенсивного твердения также существенно улучшает его прочностные свойства.

Несмотря на относительную дешевизну получаемого изделия, в промышленных масштабах предпочтительнее производство автоклавного газобетона.

Газобетон автоклавного способа изготовления (газосиликат) производится из смеси природных сырьевых материалов: песка, цемента, негашеной извести, воды и небольшого количества алюминиевой пудры. В результате химической реакции извести и алюминиевой пудры смесь вспенивается, и внутри образуются поры разной величины, заполненные воздухом.

Как отмечают специалисты, по эксплуатационным характеристикам пенобетон и газобетон практически равноценны и выбор того или иного способа поризации чаще всего определяется экономикой.

Сергей Ярушин, директор ООО “Передовые Строительные Технологии” (г. Челябинск):

– В последние годы в России успешно осваивается производство новых ячеистых бетонов и изделий из них (газоблоков, пеноблоков и пр.). Газоблок имеет одно преимущество перед пеноблоком: его марочная прочность на момент отпуска готовой продукции высока. Но это качество – одновременно и его “ахиллесова пята”. Вследствие автоклавной обработки снижается морозостойкость изделия, из-за которой газоблок становится водопроницаемым, поэтому его применение очевидно и необходимо в сухом климате с отсутствием низких температур (Турция, Эмираты и пр.). В российском регионе его необходимо гидроизолировать. А это лишние затраты, на которые производители идти не хотят.

Себестоимость пенобетона в сравнении с газобетоном ниже на 30–40%. Цены на газоблок сегодня завышены, что обусловлено: большими энергозатратами на тепловую (автоклавную) обработку, высокой стоимостью оборудования, привлечением инвестиций крупных московских компаний и отсутствием высокой конкуренции в этом сегменте рынка производителей газобетона. Крупные производители газоблока в Челябинской области – ООО “Челябстройматериалы”, ЗАО “Завод автоклавного газобетона” (“Инси”). Наблюдается некоторое завышение цены и на пеноблок. Связано это с тем, что основные производители пеноблока – небольшие, развивающиеся в основном на заемные средства (банковские, лизинговые продукты), организации. Такие компании зачастую не отслеживают качество своего продукта, нарушают технологию производства. Качественный пенобетон и изделия из него можно получить при условии применения цемента марки не ниже ПЦ500Д0, системы порционного дозирования (отказ от поризаторов) и полного соблюдения технического регламента. Поэтому только появление крупных пенобетонных заводов, привлечение инвестиций позволят изменить ситуацию к лучшему, еще больше снизить себестоимость пенобетона, что приведет к снижению себестоимости возводимого жилья и создаст здоровую конкуренцию на рынке ячеистых бетонов.

Таблица 1. Сравнительная характеристика свойств газобетонов автоклавного и неавтоклавного способа твердения

Таблица 2. Основные свойства и характеристики пенобетона

1. Приготовление смеси выполняется в автоматическом режиме. Компоненты в заданной пропорции подают в смеситель, где их перемешивают по заданной программе до консистенции свободно льющейся сметаны.

2. Заливка форм и формирование массива. Готовую смесь выгружают в формы, заполняя их примерно наполовину. Одновременно форму со смесью подвергают ударным воздействиям, для улучшения строения пористой структуры. Известь начинает гаситься, выделяя тепло, – за полтора часа температура смеси доходит до 80°С. Алюминий взаимодействует с известью, выделяется свободный водород, и он поднимает эту смесь, которая полностью заполняет форму. Цемент под воздействием высокой температуры начинает схватываться; сферические ячейки, образованные свободным водородом, превращаются в заполненные воздухом поры (готовый продукт на 80% состоит из мелких пор ø1,5–3 мм). Структурная пористость газобетонных блоков обусловлена строго выдержанной технологией и автоматизацией процесса.

3. Затвердевание смеси. После того как массив поднимется, его подвергают предварительному твердению в течение 60–120 мин. для достижения прочности, необходимой для резки.

4. Резка массива на изделия. После предварительного затвердевания кран распалубливает сборную форму, и уже застывший, но еще достаточно мягкий “пирог” ячеистого бетона режут горизонтально и вертикально тонкими струнами на блоки. Одновременно формируют пазы и гребни, фрезеруют захватные карманы для рук.

5. Пропарка изделий в автоклаве. Разрезанный “пирог” помещают в автоклав, где происходит термовлажностная обработка при температуре 190°С и давлении пара 12 атмосфер. Под воздействием этих факторов образуются минералы, обеспечивающие прочность ячеистого бетона.

6. Упаковка. После 12 час. автоклавной обработки готовый “пирог” разделяют на специальной установке на изделия, их упаковывают, отправляют на склад готовой продукции.