Характеристики Газобетона

Газобетон соединил в себе лучшие качества строительных материалов и обладает высокой прочностью, огнестойкостью, влагостойкостью, морозостойкостью, не подвержен разрушению, усадке и гниению. Материал легок в обработке и экономичен. А благодаря своим тепло- и звукоизоляционным свойствам практически не требует дополнительного утепления и звукоизоляции. Рассмотрим характеристики газобетонных блоков более детально.

Газобетонные блоки относятся к классу ячеестых блоков автоклавного твердения.

 Газобетон является уникальным высокотехнологичным строительным материалом, удачно сочетающим в себе свойства камня и дерева.


1) ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ.


 

Теплопроводность - способность материала передавать тепло от одной своей части к другой в силу теплового движения молекул.

Коэффициент теплопроводности измеряется количеством теплоты, проходящей за 1 ч через образец материала толщиной 1 м, площадью 1 м2 при разности температур на противоположных поверхностях образца 1 градуса Цельсия и выражается в Вт/(м·°С).

Теплопроводность автоклавного газобетона в основном зависит от его плотности, равновесной эксплуатационной влажности, качества макроструктуры. Несмотря на то, что автоклавный газобетон высокопористый материал, он не является гигроскопичным. Равновесная эксплуатационная влажность наружных газобетонных стен, по данным многочисленных исследований, находится в пределах 5-6 %.


Теплопроводность

некоторых строительных материалов


 

Строительный материал

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности,

Вт/(м·°С)

Сухое состояние

Эксплуатационная влажность

Автоклавный газобетон D500

500

0,12

0,14

Керамзитобетон

800

0,23

0,35

Железобетон

2500

1,69

2,04

Полнотелый глиняный кирпич

1800

0,56

0,81*

Пустотелый глиняный кирпич

1000

0,26

0,44*

Полнотелый силикат. кирпич

1800

0,70

0,87*

Дерево (сосна, ель)

500

0,09

0,18

Минеральная вата

150

0,042

0,045

Пенополистирол

35

0,028

0,028

* Для кладки на цементно-песчаный раствор плотностью 1800 кг/м3.


 

Газобетон - энергосберегающий материал. Применение газобетона позволяет достичь значительного вклада в областях энергосбережения. Большое количество маленьких пор в блоках или панелях изолируют в 6-10 раз лучше, чем обыкновенный бетон или кирпич. Здания из газобетона приятно прохладны летом и сокращают потери тепла зимой. Низкая теплопроводность автоклавного газобетона позволяет возводить однородные стены без дополнительного утепления,  что значительно упрощает монтаж и существенно удешевляет конструкцию. Расходы по отоплению или охлаждению (кондиционированию) за счёт этого минимальны.


 

2) ДИФФУЗИОННЫЕ СВОЙСТВА.


 

Диффузионные свойства или по другому «дышащая» способность ограждающей конструкции характеризуется способностью стены пропускать или задерживать водяной пар и газы.

«Дышащая» стена обеспечивает проход пара и газов (СО, СО2 ) из помещения через стену без ее увлажнения и поступление свежего воздуха т.е. атмосферных заряженных аэроионов – дыхательной компоненты кислорода, в помещение. 

Способность «дышать» характеризуется коэффициентом паропроницаемости µ, который определяет количество водяного пара в мг, которое проходит через один метр толщины конкретного материала площадью 1м2 за один час при разности давлений в 1 Па и выражается в мг/м·ч·Па.

Количество водяного пара, прошедшего через стену будет тем меньше, чем больше ее толщина и меньше коэффициент паропроницаемости.


Паропроницаемость

некоторых строительных материалов


 

Строительный

материал

Плотность,

γ кг/м3

К-т паропронинцемости,

µ мг/м·ч·Па

Автоклавный газобетон D500

500

0,20

Керамзитобетон

800

0,08

Железобетон

2500

0,03

Полнотелый глиняный кирпич

1800

0,11

Пустотелый глиняный кирпич

1000

0,15

Полнотелый силикатный кирпич

1800

0,11

Дерево (сосна, ель) поперек волокон

500

0,06

Дерево (сосна, ель) вдоль волокон

500

0,32

Минеральная вата

150

0,30

Пенополистирол

35

0,05


 

Хорошие диффузионные свойства автоклавного газобетона обеспечивают комфортные условия проживания (комфортный микроклимат) благодаря поддержанию влажности внутри помещения и поступлению свежего воздуха, а также помогают избегать образования плесени и грибков.


 

3) ПЛОТНОСТЬ И ВЕС.


 

Плотность автоклавного газобетона определяется объемом пустот (ячеек), чем меньше плотность, тем больше пустотность, и характеризуется марками по плотности D.

Наиболее популярные изделия из автоклавного газобетона средней плотностью от 400 до 600 кг/м3 следующих марок: D400, D500, D600.


 

Допускаемые значения объемной массы

для разных марок по плотности приведены в таблице


 

Марка газобетона по плотности

D400

D500

D600

Минимум по плотности*, кг/м3

363

454

551

Максимум по плотности, кг/м3

412

515

618


 

Транспортный вес изделий из автоклавного газобетона больше чем, вес изделия в сухом состоянии. Это связано с наличием остаточной влажности после автоклавной обработки, которая может достигать 20%.

Автоклавный газобетон сравнительно легкий строительный материал, что ведет к значительному снижению веса стен и в целом конструкции дома. Если сравнивать вес 1 м3 обычного тяжелого бетона, который составляет около 2,5 тонн, то вес 1 м3 автоклавного газобетона составляет в среднем 400-600 кг в зависимости от плотности. Стеновые блоки из автоклавного газобетона, несмотря на большие размеры, имеют вес до 30 кг. В результате возникают следующие решающие преимущества при возведении стен:

  • Значительное снижение нагрузки на фундамент

  •  Дом дает незначительную осадку

  • Облегчение строительных работ

  • Снижение транспортных затрат

  • Можно не использовать специальную технику для перемещения (подъема)


 

             4) ПРОЧНОСТЬ.


 

  Прочность на сжатие является основным показателем, определяющим механические свойства автоклавного газобетона, и характеризуется классами по прочности на сжатие В.

Прочность автоклавного газобетона связана с его плотностью. При прочих равных условиях с ростом плотности автоклавного газобетона происходит повышение его прочности. Кроме того прочность автоклавного газобетона зависит от качества макро-(ячеистой) и микро-(структура межпорового пространства) структуры материала, что в свою очередь определяется технологическими параметрами смеси и особенностями технологического процесса. В силу этих причин продукция разных производителей автоклавного газобетона может различаться по прочности при одинаковой плотности, а стандартом задается несколько классов по прочности для одной плотности.

Автоклавный газобетон обладает оптимальным соотношением прочности и плотности (теплопроводности), что позволяет возводить несущие стены высотой до 5 этажей включительно (до 15 метров) без дополнительного утепления стен.


 

5) ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ / ОГНЕСТОЙКОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ.


 

Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью.

Огнестойкость строительной конструкции – это время от начала теплового воздействия на конструкцию до наступления момента, когда она утрачивает способность сохранять свои свойства.

Показателем огнестойкости является предел огнестойкости конструкции, который устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний: потери несущей способности (R); потери целостности (Е); потери теплоизолирующей способности (I).

Автоклавный газобетон - это материал, относящийся к категории негорючих строительных материалов (НГ), способный выдерживать одностороннее  воздействие огня в течение 3–7 ч и защищать металлические конструкции от прямого воздействия огня.

Многочисленные испытания показали, что при повышении температуры до 400°С прочность автоклавного газобетона увеличивается на 85%, при дальнейшем повышении температуры до 700°С прочность снижается до первоначального значения. 

Конструкция здания из автоклавного газобетона после пожара остается в неизменном состоянии, а для устранения последствий пожара требуется лишь обновление поверхностных покрытий и внутренней отделки.


 

Противопожарные стены (брандмауэры) из автоклавного газобетона имеет следующие пределы огнестойкости для разной толщины:


 

 Назначение стены

Толщина противопожарной стены

из автоклавного газобетона, мм

100

150

200 – 375

Противопожарная ненесущая стена

EI 120

EI 240

EI 240

Противопожарная несущая стена

-

REI 120

REI 240

Несущая стена внутри противопожарного отсека

-

R 120

R 240

R= несущая способность; Е= целостность конструкции; I= теплоизолирующая способность

 

Монолитные стены из автоклавного газобетона и строительные конструкции (в связке с металлоконструкциями или как обшивка) обладают высокой огнестойкостью  и, поэтому, идеально подходят для противопожарных стен (брандмауэров), вентиляционных и лифтовых шахт. Благодаря низкой теплопроводности стена из автоклавного газобетона слабо прогревается, даже при контакте с открытым огнем, поэтому камины и печи могут примыкать к таким стенам, а внутри стен можно прокладывать дымовые и вентиляционные каналы.


 

6) МОРОЗОСТОЙКОСТЬ


 

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности.

Морозостойкость оценивается маркой по морозостойкости F, которая принимается по установленному количеству циклов попеременного замораживания и оттаивания, при котором прочность на сжатие снижается не более чем на 15%, а потеря массы не превышает 5%.

Из-за капиллярно-пористой структуры, автоклавный газобетон характеризуется сравнительно высокой морозостойкостью по сравнению с другими материалами, имеющими капиллярную структуру, например бетон и кирпич. Газобетон слабо впитывает воду, поскольку капилляры прерываются сферическими порами, а пористая структура обеспечивает высокую морозостойкость т.к. вода, превращаясь в лед и увеличиваясь в объеме, не разрывает материал, а вытесняется в резервные поры.

Опасность разрушения конструкции из автоклавного газобетона вследствие замерзания возникает, если эксплуатационная влажность превышает критическую, которая для автоклавного газобетона плотностью 500 кг/м3 составляет >40%. На практике эксплуатационная влажность составляет только 5-6%, поэтому во многих странах (например, Швеция, Финляндия, Германия) морозостойкость автоклавного газобетона не регламентируется. 

Высокая морозостойкость автоклавного газобетона позволяет эффективно использовать этот материал в тяжелых климатических условиях России, характеризующихся частыми переходами через нулевую отметку в зимний период.


 

7) ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ.


 

Воздушный шум распространяется звуковыми волнами, которые, встречая ограждающую конструкцию (например, стены или перекрытия), частично отражаются, частично поглощаются и частично проходят сквозь нее.

Звукоизоляция - снижение уровня звукового давления при прохождении волны сквозь преграду. Эффективность ограждающей конструкции оценивают индексом изоляции воздушного шума Rw (усредненным в диапазоне наиболее характерных для жилья частот - от 100 до 3000 Гц), а перекрытий - индексом приведенного ударного шума под перекрытием Lnw. Чем больше Rw и меньше Lnw, тем лучше звукоизоляция. Обе величины измеряются в дБ.

Звукоизолирующая способность ограждающей конструкции зависит как от материала (плотности, пористости и модуля упругости), так и от  примененного конструктивного решения.

  Звукопоглощающие материалы имеют пористую структуру. В этом случае при прохождении звуковой волны через толщу материала она приводит воздух, заключённый в его порах, в колебательное движение, мелкие поры создают большее сопротивление потоку воздуха, чем крупные. Движение воздуха в них тормозится, и в результате трения часть механической энергии звуковой волны превращается в тепловую и она ослабевает.

  Звукопоглощающее свойство материала характеризуется коэффициентом поглощения, который представляет собой отношение поглощённой звуковой энергии ко всей энергии, падающей на материал. За единицу звукопоглощения условно принимают звукопоглощение 1 м2 открытого окна. Коэффициент звукопоглощения (α) может изменяться в пределах от 0 до 1. При нулевом значении коэффициента звукопоглощения звук полностью отражается, при полном звукопоглощении коэффициент равен единице.  К звукопоглощающим материалам относят те, которые имеют коэффициент звукопоглощения не менее 0,4 при частоте 1000 Гц («Защита от шума» СНиП II — 12 — 77).

Коэффициент звукопоглощения некоторых материалов


 

Строительный материал,

конструкция

К-т звукопоглощения,

(α) при частоте 1000 Гц

Открытое окно

1

Стекловолокно, минеральная вата

0,7-0,85

Автоклавный газобетон

0,2

Дерево

0,1

Кирпич

0,05

Бетон

0,02


 

Изоляция воздушного шума стены из газобетонных блоков


 

Толщина стены (мм)/

плотность блоков (кг/м³)

Отделка поверхности

Изоляция воздушного шума

R`w (dB)

100/500

Шпаклёвка + шпаклёвка

41

150/500

Шпаклёвка + шпаклёвка

43

300/400

Шпаклёвка + наружная штукатурка

47

375/400

Шпаклёвка + наружная штукатурка

49


 

Автоклавный газобетон, благодаря ячеистой структуре, обладает отличными звукопоглощающими свойствами по сравнению с другими строительными материалами и конструктивными решениями аналогичной поверхностной плотности.


 

          8) ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ.


 

Современный уровень развития производства позволяет выпускать широкую номенклатуру изделий из автоклавного газобетона, включающую не только стеновые блоки разнообразных типоразмеров, но и армированные изделия: стеновые панели, перемычки, плиты перекрытий и покрытий.

  Стеновые блоки, самый востребованный строительный материал из автоклавного газобетона. Один блок из автоклавного газобетона может заменить до 20 стандартных кирпичей, что заметно ускоряет процесс кладки. Кладка из газобетона позволяет сократить по сравнению с кладкой из кирпича эту операцию в 2,5 раза. Один большой блок из газобетона, размером 625х200Х300 мм, соответствует примерно 19-ти нормальным кирпичам, к тому же имеет только 2/5 веса и проще в кладке 

  За счет совершенствования технологии производства и, в первую очередь, точности резки, на современных линиях удается выпускать блоки с очень точными геометрическими размерами (погрешность +/– 1 мм). После кладки стена представляет уже готовую для нанесения штукатурки поверхность. Часто готовность достигается нанесением на внутренние стены, в качестве основы под покраску или обои, тонкой шпаклевки.

Для облегчения работы каменщиков с крупными блоками стеновые блоки выпускаются как гладкими, так и с ручными захватами.

В последнее время становятся популярными блоки с фрезерованными пазом и гребнем. Это позволяет ускорить процесс кладки и отказаться от проклейки вертикальных швов.

  Высоко технологичные строительные материалы из автоклавного газобетона позволяют очень быстро возводить не только однородные энергоэффективные стены, но и целые дома без образования мостиков холода. Это происходит благодаря крупным размерам блоков, их точной геометрии и использованию специального клея, когда кладочный шов имеет толщину только 1-2 мм, вместо 10-12 мм характерных для цементно-песчаного раствора.


 

         9) ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ.

Автоклавный газобетон легко обрабатывается любым режущим инструментом, пилится, штрабится. Для быстрой прокладки каналов/штроб может применяться стандартный электроинструмент.

  Газобетон может легко резаться практически на любые формы и под любым углом, включая скос и наклон.

  Простота и легкость обработки автоклавного газобетона позволяет изготавливать конструкции различной конфигурации, в том числе и арочные, обрабатывать поверхность, прорезать каналы и отверстия для скрытого монтажа инженерных сетей: электропроводки, трубопроводов и т.д.

Отопление, водоснабжение и канализация на кухнях и в ванных комнатах могут легко прокладываться в стене, быстрее чем в других стенах. Электрокабели укладываются в каналы, которые проделываются в стене при помощи скребков. Последующая установка труб и кабелей в стену осуществляется в дальнейшем без проблем.


 

10) ЭКОЛОГИЧНОСТЬ.


 

Газобетон изготавливают из извести, цемента, песка, воды - традиционных сырьевых материалов, не содержащих вредных примесей. Это материал, который не выделяет вредных веществ. Применение отходов (при резке, при отбраковке) возможно еще в процессе производства. При твердении бетона в автоклаве в среде насыщенного пара при температуре 195 ̊С даже случайно попавшие органические примеси выгорают - и улетучиваются. Поэтому уложенные в здания изделия не являются носителями вредных компонентов и не выделяют их в период эксплуатации при различных внутренних и внешних воздействиях.


 

11) СЕЙСМОСТОЙКОСТЬ.


 

Газобетон в виде армированных элементов уже много лет применяется в районах с повышенной сейсмостойкостью (например, Япония). Опыт многих лет показывает, что здания, у которых стены, возведены полностью или частично из газобетона, имеют лучшую устойчивость при природных катастрофах, таких как землетрясения. Незначительный вес газобетона в сравнении с его высокой прочностью снижает нагрузки на здание. Негорючесть и высокая пожаростойкость являются добавочным преимуществом и безопасностью против огня, который часто связан с землетрясением.