Что такое неавтоклавный газобетон, его свойства и производство

Показатель теплопроводности

Благодаря своей ячеистой структуре такие бетоны имеют огромное преимущество над другими стеновыми материалами. Дело в том, что именно такое строение позволяет сохранять  прогретый воздух внутри помещения, поэтому при грамотно организованной внутренней и фасадной отделке, удается максимально снизить показатель проводимости тепла.

Так, теплопроводность пенобетонов в сухом состоянии и при плотности D 600 будет равна 0,09 — 0,20 Вт/м*С. При таких значениях теплопроводность газобетона будет составлять 0,09 – 0,38 Вт/м*С. Это очень высокие показатели, гарантирующие, что в внутри дома будет тепло при любых погодных условиях.  Но, хотелось бы отметить, что подобные значения были выведены в лабораторных условиях для отдельных изделий. Какова же будет теплопроводность ячеистых бетонов в кладке и как они будут служить в холодный период зависит от изначального качества изделий, толщины шва, вида отделки и системы вентиляции.

Отличие газобетона от автоклавного газобетона по техническим характеристикам

Для постройки зданий используется газобетон автоклавный и неавтоклавный. Что лучше использовать для возведения конкретного строения? Для ответа на этот вопрос следует сопоставить характеристики.

Газобетон автоклавный и неавтоклавный – что лучше по качеству

Технология оказывает определяющее значение на качество продукции:

• автоклавные материалы производятся в промышленных условиях на современном технологическом оборудовании с повышенной степенью автоматизации. Влияние человеческого фактора в производственном процессе сведено к минимуму. Контроль качества осуществляется в специальных лабораториях;
• неавтоклавный газобетон изготавливается по упрощенной технологии, не требующей специального оборудования. Используя бетоносмеситель, опалубку и подсобных рабочих, несложно кустарным образом производить блоки. При таких условиях изготовления сложно говорить о стабильности качества продукции.

Различия газобетонов по прочности

Прочностные свойства газобетона связаны с его плотностью. При равном удельном весе значительно отличается нагрузочная способность автоклавного бетона и неавтоклавного композита:

Ручной пилой или болгаркой легко резать материал

• теплоизоляционный газобетон с удельным весом 0,4 т/м3, изготовленный автоклавным методом, имеет класс прочности до B2,5;
• аналогичный материал, прошедший твердение при естественной температуре и давлении, имеет уменьшенный до В0,75 класс прочности.

Популярный газоблок D600, пропаренный в автоклавах, имеет прочность на сжатие на уровне B3,5. Прочность такого же блока, изготовленного неавтоклавным способом, составляет В2. Неоднородность структуры кустарно изготовленных блоков отрицательно влияет на их прочность.

Усадка неавтоклавного и автоклавного стройматериала

Газобетонные блоки имеют различную усадку. Для этого показателя значение регламентировано стандартом:

• усадка автоклавных материалов на метр кладки не превышает 0,5 мм;
• аналогичный показатель для не автоклавных блоков достигает 3 мм.

Как влияет технология создания газобетона на пористую структуру?

В зависимости от способа производства изменяется однородность газобетона:

• воздушные полости в автоклавных изделиях равномерно распределены по объему;
• ячейки внутри неавтоклавных блоков сконцентрированы у внешней поверхности.

Изготовление неавтоклавного газобетона без уплотнения материала вызывает неравномерность структуры, что отрицательно влияет на рабочие характеристики.

Изменяется однородность газобетона в зависимости от способа производства

Точность изготовления блоков

Газобетонные изделия, изготовленные различными методами, отличаются точностью геометрии и стабильностью размеров:

• благодаря использованию точного оборудования для производства автоклавной продукции погрешность блоков не превышает 1 мм;
• использование недорогого оборудования и разных форм для изготовления неавтоклавных блоков увеличивает размерный допуск до 5 мм.

При стабильных размерах и точных допусках уменьшается расход клея, который можно укладывать слоем 1-2 мм.

Сравниваем свойства материалов по теплопроводности

Обе разновидности газобетона обладают повышенными теплоизоляционными характеристиками, однако имеются определенные отличия:

• автоклавный газобетон обеспечивает теплозащиту при уменьшенной толщине изделий;
• для обеспечения теплоизоляции строения из неавтоклавных блоков необходима увеличенная толщина стен.

Автоклавные блоки превосходят неавтоклавные стройматериалы по теплоизоляционным свойствам.

Сопоставляем морозостойкость газобетонных блоков

От морозоустойчивости блоков зависит долговечность строений:

• стены, возведенные из неавтоклавного газобетона, способны выдержать не более 50 циклов замораживания;
• конструкции из автоклавных газоблоков не подвергаются разрушению на протяжении 100 циклов.

Выбирая материал для жилого дома, важно учитывать его морозостойкость

Оцениваем огнестойкость газобетона

Обе разновидности газобетона в равной мере пожаробезопасны. При нагреве материала не выделяются токсичные вещества. Газобетон используется для строительства пожароустойчивых конструкций, где велика вероятность воздействия повышенной температуры.

Где применяют?

Благодаря сравнительно небольшому весу и прочности, строительный материал применяется в зонах с сейсмической активностью. Автоклавный газобетон используется при изготовлении армированных плит перекрытия, несущих стен, межкомнатных перегородок, в качестве средства теплоизоляции здания. В районах с повышенной сейсмической активностью этот материал применяется в строительстве — ячеистая, пористая структура обеспечивает устойчивость для сооружений. Сравнительно малый вес и высокая прочность снижают нагрузки, которые испытывают строения под воздействием землетрясения.

Газобетонный материал поддается дополнительной обработке — его можно распилить, при подгонке элементов его строгают, в него с легкостью забиваются гвозди или монтажные скобы. При использовании таких блоков нужно знать, что со временем они становятся более тверже. Благодаря высокому уровню кристаллизации, сооружения из автоклавного бетона дают малую усадку. Срок использования газосиликата — более 100 лет.

Автоклавный ячеистый бетон: основы выбора

Следует сказать, что ячеистый бетон может быть двух видов. Это газо- и пенобетон. Причем последним термином, из-за широкого распространения именно этого материала, в нашей стране называют все виды ячеистого бетона.

Это не вполне корректно, поскольку если сравнить физико-химические свойства обеих разновидностей, то можно отметить более низкие технико-эксплуатационные качества пенобетона. Так что, когда мы говорим про автоклавный ячеистый бетон, то чаще всего имеем в виду именно газобетон – прочный и долговечный материал, который по своим характеристикам не уступает тяжелым бетонам и кирпичу, а стоит значительно дешевле.

Так, ячеистый бетон автоклавного твердения производится с вдвое меньшими энергозатратами, чем кирпич. Конечно, его нельзя отнести к классу элитных строительных материалов, но зато он практичен и доступен. И что еще важнее — с его помощью в наших климатических условиях можно возводить достаточно теплые однослойные стены, толщина которых не будет превышать 30-40 см.

Автоклавный ячеистый бетон: преимущества

Почему ячеистый бетон автоклавного твердения выгоднее использовать, чем, скажем, кирпич? Прежде всего, по экономическим причинам. Однако следует учесть, что он обладает и другими преимуществами. Для начала надо отметить, что автоклавный ячеистый бетон позволяет возводить однослойные стены, а такие конструкции считаются более долговечными.

Во-первых, по той причине, что любая перегородка быстрее всего будет разрушаться в месте стыка двух разных материалов. А во-вторых, конструкционные материалы всегда долговечнее, чем утеплители. Добавьте к этому также и то, что возводить однослойную стену или перегородку гораздо проще, и при ее возведении мастеру легче избежать серьезных ошибок.

Применять ячеистый бетон автоклавного отвердения можно практически при любом малоэтажном проекте, независимо от формы и планировки здания. При этом от рабочих даже не потребуется высокая квалификация.

Технология производства материала

Автоклавный ячеистый бетон на европейском рынке появился достаточно давно. Его изобрели более 80 лет назад в Швеции. Современный газобетон такого типа немногим отличается от своего предшественника.
Его производят из смеси извести, цемента, алюминиевой пудры и воды. В процессе перемешивания компоненты вступают в реакцию с алюминиевой пудрой. В итоге выделяется водород, и это приводит к образованию мелких пор.

Полученная смесь подвергается вибрации, а после этого ее режут на отдельные блоки стандартных размеров (они соблюдаются очень точно, отклонения могут составлять не более 2 мм). Когда блоки будут готовы, их под высоким давлением пропаривают в автоклаве. Эта процедура способствует увеличению прочности материала, при том, что его плотность остается неизменной. В итоге получается мелкопористый прочный камень, который легко обрабатывается ручным инструментом.

Эти блоки отличаются очень светлым оттенком и характеризуются плотностью 200-650 кг/куб.м. В процессе производства здесь не используются никакие химические добавки (как это бывает, например, при изготовлении бетона), поэтому этот материал совершенно нетоксичен

Важной особенностью газобетона является то, что он довольно легко впитывает влагу и с той же легкостью ее отдает. Это следует учитывать в процессе дополнительной обработки при строительстве

Как штукатурить ячеистый бетон читайте в статье «Как штукатурить газобетон».

Буду рад вашим комментариям по теме автоклавный ячеистый бетон.

С уважением Олег Клышко.

Ваша благодарность за мою статью это клик по любой кнопке ниже. Спасибо!

Особенности изготовления

Автоклавный газобетон получил свое название по способу затвердения бетонной массы, после осуществления химической реакции с выделением газа. Схема полного цикла изготовления материала показана на рис. 1.

Изготовление такого газобетона производится в автоклаве в следующем порядке. Бетонная смесь перемешивается до консистенции сметаны и заливается в формы на половину объема, при этом на смесь осуществляется ударная нагрузка, при которой происходит процесс гашения извести с выделением тепла. Так как все это происходит в автоклаве, то температура поднимается до 80 градусов.

Рисунок 1. Схема полного цикла изготовления автоклавного газобетона.

Начинается активная реакция алюминия и извести с выделением водорода. Бетонная масса увеличивается в объеме и заполняет всю форму. В автоклаве поднимается давление. Под воздействием температуры и давления цемент твердеет, закупоривая поры внутри своего объема. Во время реакции воздух вытесняет водород из пор, заполняя их. Таким образом формируется бетонная структура, в которой воздушные поры занимают до 80% всего объема. Путем изменения режима и количества вводимой алюминиевой пудры концентрацию пор можно изменять в широком диапазоне.

Автоклавное отвердение массы производится в течение 1-2 ч. Затем снимается крышка автоклава и производится разрезание газобетона на блоки нужного размера, при этом полное отвердение бетона пока не достигается. При резке формируются торцевые элементы зацепления блоков (по необходимости). После разрезания блоки опять помещаются в автоклав, где осуществляется их увлажнение при температуре порядка 190 градусов и давлении до 1,2 МПа. Под таким воздействием масса окончательно кристаллизуется с образованием прочного минерала. Окончательное отвердение и кристаллизация происходят в течение 12 ч. Обычно бетонная смесь готовится в следующей пропорции: цемент (чаще портландцемент) — 20%, кварцевый песок — 60%, известь — до 20%. Остатки алюминия — не более 1%.

Основным преимуществом автоклавного способа твердения является то, что при воздействии высокой температуры и давления ячеистый газобетон формирует особое минеральное образование — тоберморит, который имеет повышенную механическую прочность и не подвержен усадке

Кроме того, такие искусственные условия значительно ускоряют процесс отвердения массы, что очень важно при промышленном производстве

Обзор популярных производителей блоков автоклавного твердения

В России работает более 90 предприятий, производящих изделия автоклавного твердения.

Среди зарекомендовавших себя на рынке предприятий выделяются следующие:

1. Марка «Сибит». Предприятие выпускает продукцию в Новосибирске с 1994 г. на немецком оборудовании. С использованием продукции предприятия построено множество торговых центров, гостиниц, малоэтажных жилых домов и других объектов в Новосибирске, Красноярске, Омске, Сургуте, Ханты-Мансийске и Иркутской области. Завод выпускает блоки Smart-Lock. На торцах у блоков пазы, при стыковке которых швы практически заперты на замок.
2. Марка «Теплон» производится также на немецком оборудовании в Ульяновской области группой компаний КПД-2. Предприятие основано в 1979 г. Завод поставляет продукцию в 12 регионов, его годовой объем производства 200 тыс. м³.
3. В 2011 г. в городе Дмитров под Москвой открылся крупнейший в России завод марки AeroStone мощностью около 500 тыс. м³ блоков в год. Использовано также немецкое оборудование. Заказчиками предприятия являются крупнейшие застройщики Москвы и Подмосковья.
4. В Санкт-Петербурге пользуется спросом продукция завода «Аэрок», входящего в группу ЛСР. В 2018 г. предприятие победило в престижном конкурсе «Лидер строительного качества», проводимом в Северо-Западном федеральном округе.

Цена на изделия колеблется от 4,5 до 6 тыс. руб. за 1 м³. Впоследствии при эксплуатации эти вложения окупятся.

Важные детали

Рассмотрим, чем отличается каждый из материалов. Сферу применения определяют:

Качество. Синтезированный продукт выпускается на крупных предприятиях. Он транспортируется на строительную площадку готовыми блоками. Невозможно кустарным путем изготовить этот газовый бетон. Множество параметров контролируется при его изготовлении. Предприятия, оснащенные автоклавами, имеют высокий коэффициент автоматизации, составляющий 95%. Человеческий фактор практически не влияет на производство. Качество подтверждается сертификатами соответствия. Натуральные составы не требуют серьезных капиталовложений, отличаются небольшой ценой.

• Прочностные факторы. Ячеистые композиты отличаются плотностью, классом прочности. При равной плотности обычные изделия проигрывают по физическим характеристикам и прочности.
• Крепежные свойства. Синтезированный композит позволяет закреплять тяжёлое оборудование: системы вентиляции, кондиционеры, нагреватели. Для этого применяют анкерное крепление распорного типа.
• Стабильная плотность. Газообразование по автоклавной методике происходит во всей среде. Одновременно смесь твердеет, поры однородно распределяются по объему. Формирование блоков из полученных смесей осуществляется путем разрезания затвердевшего массива. Это является гарантией качества блоков. При производстве естественно твердеющих бетонов в раствор вводится пена с газообразователями. В ходе смешивания происходит всплывание легких компонентов, оседание тяжёлых наполнителей. Возникает неравномерность распределения полостей. Плотность разных блоков отличается. Стабильность показателей связана с однородностью, что влияет на прочность.
• Экологичность. Полностью безопасным для окружающих является синтетический газовый состав. Это влияет на микроклимат здания, благоприятный для проживания. Применяемые минеральные компоненты не гниют. Это обеспечивает невозможность образования плесени, грибков. Снижение экологичности пенобетона обусловлено применением отходов производства щебня, местного песка, химических наполнителей. Это отрицательно влияет на микроклимат помещения.
• Соблюдение размеров. Стандартами регламентированы отклонения длины, ширины, толщины блоков, полученных в автоклавах. Значение допусков не превышают 3 миллиметров. Естественно твердеющие бетонные изделия отличаются большим отклонением размеров – до 5 мм. Допуски геометрии блочков ухудшают кладку: требуется больше раствора, возрастает трудоемкость, увеличиваются расходы.

Неавтоклавный бетон после затвердения разрезается на блоки стандартных размеров

Теплоизоляционные характеристики. Способность материала сохранять тепло помещения связана с его плотностью. Область применения влияет на потребность в элементах для несущих стен и внутренних перегородок. Более высокими показателями тепловой защиты обладает продукт из автоклавов, который при меньшей толщине стен обеспечивает необходимую теплоизоляцию.

Автоклавы в пищевой промышленности

См. также: Скороварка

Автоклавный способ приготовления пищи — это метод приготовления продуктов в герметичном сосуде или в автоклаве, не позволяющем воздуху или жидкости покидать ёмкость, находящуюся под высоким давлением. Поскольку при увеличении давления точка кипения жидкости смещается вверх, температура жидкости внутри системы может быть повышена до 100 °C. При этом жидкость не достигает точки кипения. Большинство кулинарных систем высокого давления работают при рабочем давлении 1.5 — 1.9 атмосферы. При таком давлении температура кипения воды поднимается до 125 °C. Повышенная температура позволяет приготовить продукт несоизмеримо быстрее стандартного способа.

Например, порезанная свежая капуста готовится в течение одной минуты. Свежие зелёные бобы или небольшие картофелины готовятся около пяти минут, а целая курица до 3 кг — около 20 минут. Другое преимущество автоклавного способа приготовления пищи — достижение эффекта тушения и медленного кипения продукта за очень короткий срок.

В настоящее время небольшие установки используют альпинисты, для того чтобы вскипятить воду на больших высотах. Высоко в горах вода выкипает, не достигая температуры 100 °C, что препятствует правильному приготовлению пищи и нормальной тепловой обработке продуктов, как писал Чарльз Дарвин в «Путешествии на Бигле».

Автоклавный способ приготовления пищи считался очень взрывоопасным. Современные автоклавные кулинарные системы оснащаются различными механизмами защиты — специальными замками, клапанами, системами автоматического отключения и т. п.

Принцип работы системы

При обычных условиях нагрев жидкости выше точки кипения невозможен. Как только температура воды достигает 100 °C, вода становится паром и уходит из зоны нагрева. Интенсивное образование пара в ёмкости с жидкостью и называется кипением. Если вода кипятится долго, то она переходит в пар полностью.

Когда вода кипятится в автоклаве, повышается температура кипения. Это происходит так: по мере того, как температура воды приближается к 100 °C, испарение воды усиливается. Водяной пар, являясь, по сути, газом, создаёт в автоклаве избыточное давление, что приводит к уменьшению дальнейшего испарения, и в итоге давление поднимается настолько, что кипение останавливается, и нагретая выше 100 °C вода продолжает оставаться жидкой. Чем выше температура, тем выше давление в системе. Более высокое тепло, да ещё и при повышенном давлении, оказывает более мощный эффект как на приготовление продуктов, так и на разрушение микроорганизмов.

Подобный процесс легко достижим при приготовлении твёрдых непещеристых продуктов. В случае приготовления губкообразных, пещеристых продуктов, следует выбирать систему с глубоким вакуумированием ёмкости. Остаточное содержание газов может способствовать защите бактерий от разрушения, создавая термоизоляцию для их оболочек.

Существуют автоклавы, которые используют фракционное вакуумирование, которое удаляет газы в несколько циклов, обеспечивая 100 % проникновение тепла в процессе стерилизации и гомогенизации продукта.

Питательные вещества

Поскольку пища готовится без интенсивного испарения и быстрее обычного, в автоклаве из продуктов вываривается существено меньше жидкости, витаминов, минералов, солей и прочих веществ.

Эксплуатация промышленных автоклавов

При применении автоклавов их владелец обязан обеспечить должное состояние сосудов и условия их работы. В этих целях назначается прошедший обучение ответственный за исправное состояние и безопасную эксплуатацию сосудов, работающих под давлением.

Персонал, на который возложены обязанности по обслуживанию сосудов, должен вести тщательное наблюдение за порученным ему оборудованием путём его осмотра, проверки действия арматуры, КИП, предохранительных и блокировочных устройств и поддержания сосудов в исправном состоянии. Результаты осмотра и проверки должны записываться в сменный журнал.

В России нормативные документы по эксплуатации автоклавов издаются и утверждаются Ростехнадзором.