Úspora energie se stává nutností a jednou z hlavních nákladových položek v našem klimatu je vytápění. V tomto ohledu se vyvíjejí nové materiály, které umožňují stavět teplé domy a izolovat stávající. Lehký beton je stále oblíbenější. Jedná se o celou skupinu materiálů s poměrně širokým spektrem vlastností a charakteristik.
Obsah
- Druhy lehkého betonu
- Technologie kalení
- Zástupné symboly
- Vlastnosti, charakteristika, použití
- Jmenování
- Výhody a nevýhody
- Kde a jak jej použít na stavbě, příklady vlastní výroby
- Jak vybrat recept
- Příklad zateplení podkroví polystyrenbetonem
- Expandovaný beton v soukromé bytové výstavbě
- Domy z pilinového betonu – dřevobeton
Druhy lehkého betonu
Hmotnost betonu se snižuje díky tvorbě pórů a použití lehkého kameniva místo tradičního štěrku a někdy i písku. Někdy se póry tvoří při použití různých procesů. V závislosti na způsobu výroby se lehký beton dělí do tří skupin:
- Pórovitý nebo pórobeton. Získává se směsí pojiva, vody, písku (některé značky písek neobsahují) a přísad, které tvoří pěnu nebo podporují tvorbu plynu. Při použití pěny se získá pěnobeton, při použití plynotvorných přísad se získá pórobeton. Pokud je většina pojiva v pórobetonu vápno, získá se plynosilikát. Hlavním rozdílem mezi buněčnými materiály je absence hrubého kameniva.
Ale každá skupina může mít mnoho odrůd a složení. Používají se různá kameniva a různá pojiva. Tradičně se jako pojivo používají cementy (materiály portlandského cementu mají lepší pevnostní charakteristiky). Druhým nejoblíbenějším pojivem je vápno, méně často se používá sádra. Někdy mohou použít směsi pojiv a použít tekuté sklo.
Technologie kalení
Pro výrobu pórobetonu existují tři technologie:
- Přirozené vytvrzování. Kompozice nalitá do forem je ponechána v bednění po neomezenou dobu. Po určité době (v závislosti na skladbě a typu) se bednění odstraní. Tato technologie vyrábí nejlevnější materiál, ale její vlastnosti jsou na samém dně přijatelného rozsahu a někdy i níže.
- Zpracování v tepelných a vlhkostních komorách při atmosférickém tlaku. Ukazatele kvality jsou vyšší, ale náklady a ceny jsou také vyšší.
- Vytvrzování v autoklávu. Materiál získává vynikající vlastnosti, ale je také dražší kvůli drahému vybavení a nákladům na energii (udržení teploty a tlaku v komoře).
Zástupné symboly
Kamenivo do lehkého betonu lze podle původu rozdělit do dvou skupin: přírodní (přírodní) a umělé. Přírodní se získávají mletím přírodních porézních materiálů: mušle, pemza, láva, trávník, vápenec atd. Nejlepší z nich jsou pemza a vulkanický trávník. Jejich struktura pórů je uzavřena, což snižuje množství vlhkosti absorbované materiálem.
Plniva se mohou lišit nejen „původem“, ale také velikostí a často i tvarem
Umělá plniva do lehkých betonů jsou odpady z určitých technologických procesů (struska) nebo materiály speciálně vytvořené z přírodních složek (keramzit, vermikulit, perlit atd.) a také některá chemická plniva (polystyren).
Vlastnosti, charakteristika, použití
Hlavní vlastnosti lehkého betonu, které byste měli při výběru věnovat pozornost, jsou hustota (objemová hmotnost), pevnost, tepelná vodivost a mrazuvzdornost.
Hustota materiálu závisí především na vlastnostech plniva a také na spotřebě pojiva a vody. Může se velmi lišit – od 500 do 1800, ale nejčastěji se pohybuje v rozmezí 800-1500 kg/m3. Výjimkou je pórobeton nebo pórobeton (pěnový a pórobeton). Jejich hustota může být od 200 kg/m3.
Hlavní provozní charakteristikou je pevnost v tlaku. Je rozdělena do tříd a je ve specifikaci označena latinským písmenem „B“, za nímž následují číslice. Tato čísla zobrazuje tlak, který daný materiál vydrží. Například pevnostní třída B30 znamená, že ve většině případů (podle GOST 95%) odolá tlaku 30 MPa. Ale při výpočtu se bere bezpečnostní rezerva asi 25%. A při výpočtu pro třídu B30 je pevnost 22,5-22,7 MPa.
Současně se používá taková charakteristika, jako je kompresní limit. Označuje se latinským písmenem „M“ a čísla za ním se rovna objemové hmotnosti betonu v kg/m3.
Korespondence mezi značkami a třídami betonu
Tepelná vodivost lehkého betonu má nepřímý vztah k hustotě: Čím více vzduchu materiál obsahuje, tím méně tepla vede. Tento parametr se pohybuje ve významných mezích od 0,07 do 0,7 W/(mx°C). Jako tepelná izolace se používají nejlehčí materiály s nízkou hustotou. Pokrývají stěny budov a přístaveb. Velmi oblíbené je zateplení balkonů a lodžií pěnobetonem. Ale největšího ekonomického efektu lze dosáhnout při stavbě z lehkého betonu střední hustoty. Má dostatečnou nosnost, aby bylo možné postavit dvou nebo třípatrový dům. V tomto případě není nutná žádná další izolace.
Tabulka tepelné vodivosti lehkého betonu a tradičních stavebních materiálů
Další důležitou vlastností je mrazuvzdornost. Označuje se latinským písmenem F, za nímž následují číslice, zobrazení počtu cyklů rozmrazování/zmrazování, které materiál vydrží bez ztráty pevnosti. V případech s lehkým betonem jeho mrazuvzdornost přímo závisí na množství pojiva ve složení: čím více je, tím mrazuvzdornější bude beton.
Jmenování
Na základě zamýšleného účelu je lehký beton rozdělen do následujících skupin:
- Tepelná izolace. Mají tepelnou vodivost nejvýše 0,25 W/(mx°C), hustotu nejvýše 500 kg/m3.
- Konstrukční a tepelné izolace. Tepelná vodivost není vyšší než 0,6 W/(mx°C), hustota je 500-1400 kg/m 3, pevnostní stupeň není nižší než M35. V nízkopodlažní soukromé výstavbě se používají pro stavbu nosných stěn, ve vícepodlažních – pro nezatížené stěny.
- Strukturální. Hustota od 1500 kg/m3 a vyšší, pevnostní stupeň ne menší než M 50 a mrazuvzdornost ne menší než F 15. Používá se pro stavbu nosných stěn pro budovy nad 3 podlaží.
Výhody a nevýhody
Pokud mluvíme o použití lehkého betonu jako izolace, existuje několik nevýhod. Hlavní věc je vysoká hygroskopicita, která se však velmi liší a silně závisí na plnivu a typu materiálu. Druhým nepříliš příjemným momentem je nutnost vybrat vhodnou povrchovou úpravu. Pokud mluvíme o venkovní povrchové úpravě (na straně ulice), pak při výběru materiálů nebo typu povrchové úpravy je nutné vzít v úvahu vysokou vodivost páry. V tomto ohledu se používají buď speciální paropropustné omítky, nebo se provádí obklad s větrací mezerou.
Ale výhody lehkého betonu jako izolace jsou významnější. Snadno se instaluje, váží málo, snadno se řeže a piluje, dobře odolává změnám počasí a nevyžaduje použití ochrany proti větru. K tomu všemu přidejte vysoké tepelně izolační vlastnosti a nízkou cenu.
Jedním z lehkých betonů je polystyrenbeton.
Pokud mluvíme o použití lehkého betonu jako materiálu pro stavbu domů, jejich výhody jsou následující:
- Vysoké tepelně izolační vlastnosti. Tato vlastnost umožňuje vyhnout se dodatečné izolaci stěn a snížit tloušťku stěn.
- Malá hmota. Stěny z lehkého betonu váží několikanásobně méně než tradiční „těžké“ materiály a svou hmotností jsou srovnatelné s hmotností dřevěných domů. Nízká hmotnost vede k „lehčímu“ základu a možnosti použití jednodušších konstrukcí. A to výrazně snižuje náklady na stavbu a také náklady na dopravu (hlavně dodávky stavebních materiálů po tonáži).
- Nízká hmotnost umožňuje výrobu velkorozměrových stavebních bloků a desek, které se však pokládají ručně. To vede ke zkrácení doby výstavby a také ke snížení počtu švů, což jsou v tomto případě tepelné mosty.
Jak vidíte, lehký beton má jako stavební materiál spoustu výhod. Ale ne všechno je tak růžové. Existují nevýhody, kterých byste si měli být vědomi, abyste se mohli informovaně rozhodnout:
- Pro zvýšení pevnosti stěn je nutné časté zpevňování. Jedná se o dodatečné náklady na materiál a čas na pokládku výztuže.
- Nedostatečná odolnost proti praskání. Heterogenní struktura materiálu vede k tomu, že při nerovnoměrném zatížení (například nerovnoměrné smrštění základu) se v blocích objevují trhliny. Pokud jsou tenké – jako pavučina – nemají vliv na pevnost struktury, i když vypadají děsivě.
- Vysoká absorpce vlhkosti. Tepelně izolační vlastnosti vlhkých materiálů jsou výrazně sníženy. Proto je během výstavby důležité provést vysoce kvalitní hydroizolaci. Pokud jej plánujete používat v podmínkách vysoké vlhkosti, doporučuje se jako plniva použít pemzu, agloporit a expandovanou hlínu.
- Nízká hustota materiálů vede k tomu, že spojovací prvky v takových stěnách dobře nedrží. Materiál dobře odolává vertikálnímu zatížení, ale špatně drží zatížení vytahovací. Pro lehký a pórobeton byly vyvinuty speciální spojovací prvky, ale nejlepším řešením je instalace hypoték v místech, kde se předpokládá upevnění těžkých předmětů.
- Obtížnost při výběru vnější povrchové úpravy. Jak již bylo řečeno, jedná se buď o obklady provětrávanou fasádou, nebo speciální omítky.
- Pro vnitřní úpravu může být vyžadován kvalitní předběžný základní nátěr stěn – pro lepší přilnavost k omítce nebo tmelu.
- Nízký stupeň absorpce zvuku. Díky velkému množství dutin a betonových „cest“, které mezi nimi vedou, se zvuky přenášejí velmi dobře. Pro normální zvukovou izolaci je nutné použití dalších materiálů.
Většina nedostatků jsou spíše provozní vlastnosti, ale je třeba s nimi počítat. Pak nebudou žádná nepříjemná překvapení a ve fázi plánování budou zohledněny všechny funkce.
Kde a jak jej použít na stavbě, příklady vlastní výroby
Jak lze pochopit ze všeho, co bylo řečeno, lehký beton lze použít pro jakoukoli konstrukci. Používají se na stavbu stěn, používají je jako izolaci, nalévají desky na podlahy a vyrábějí potěry. Ale všechny tyto úkoly vyžadují různé vlastnosti. Jsou „náborováni“ výběrem komponent.
Jak vybrat recept
Například podlahový potěr vyžaduje pevnost, hydrofobnost a nízkou tepelnou vodivost. Pevnosti a snížení množství absorbované vlhkosti je dosaženo použitím portlandského cementu jako pojiva. Vzhledem k tomu, že nejlepší přírodní přísady, které zajišťují nízkou absorpci vlhkosti – pemzu a sopečný trávník – nelze nazvat veřejně dostupnými, lze ke zvýšení tepelné vodivosti použít keramzit nebo polystyrenové kuličky. Také absorbují málo vlhkosti.
Poměry komponentů pro beton různých jakostí
Nyní o proporcích. Jsou brány standardně pro danou značku. A v závislosti na zvoleném typu (bezpískové nebo běžné) se kamenivo vymění. Pro podlahové potěry se nejčastěji používá běžný lehký beton. V nich se štěrk nahrazuje zvoleným kamenivem, které se přidává v požadovaném poměru. Odebírá se pouze méně vody, takže roztok je tak hustý nebo tekutý, že jej lze pouze pokládat.
I ve výrobě je přesné složení lehkého betonu pokaždé stanoveno experimentálně. To je způsobeno skutečností, že kamenivo má velmi odlišné vlastnosti jak z hlediska hmotnosti, hustoty, tak i dalších parametrů. Vyrobte několik malých dávek s různým složením kameniva (hrubé, jemné, jejich poměry, kombinujte několik různých druhů kameniva) a různým množstvím vody. Po vytvrzení se určí, který z nich se pro konkrétní úkol lépe hodí. Stejnou metodou můžete nezávisle určit, kolik a jaký druh plniva je nejlepší nalít, a poté smíchat velké objemy.
Příklad zateplení podkroví polystyrenbetonem
Příklad experimentálního výběru pro konkrétní úlohy viz video. Bylo nutné vybrat skladbu pro zateplení podlahy podkroví. Bylo rozhodnuto použít polystyren beton, protože je teplý a lehký. Bylo zvoleno složení bez písku a jako plnivo byly zality pouze polystyrenové kuličky.
Podle zvolené receptury byl namíchán lehký beton a zatepleno podkroví. Postup je vidět níže.
Ale tato skladba je vhodná pouze pro izolaci v místech s malým zatížením. Pokud potřebujete na podlahu potěr s tepelně izolačními vlastnostmi, vezměte tradiční recepturu s pískem a nahraďte plnivo polystyrenovými kuličkami. Pro zvýšení pevnostních charakteristik lze přidat výztužná vlákna, jako je vlákno. Chcete-li zlepšit plasticitu, můžete přidat, jako ve fragmentu videa, určité množství prostředku na mytí nádobí nebo tekutého mýdla. Obecně platí, že optimální složení musí být stanoveno experimentálně.
Ukázku lití polystyrenbetonového potěru můžete vidět v následujícím videu. Nejsou žádné novinky, kromě jiného složení: je tam písek. Výsledkem bude jednotnější struktura s dutinami vyplněnými betonovou maltou a malými vzduchovými bublinkami.
Co ještě potřebujete vědět je, že na výrobu polystyrenbetonu je lepší nepoužívat drť. Pro normální vlastnosti potřebujete kuličky, a to ne ledajaké, ale takové, které budou dobře přilnout k roztoku. Na povrchu mají odolný film a neabsorbují cementové mléko, proto mají dobré tepelně izolační vlastnosti. Drť získaná mletím vadných desek má nerovnoměrnou a roztrhanou strukturu. V důsledku toho je impregnován cementovým mlékem. Takový beton bude přirozeně teplejší než běžný beton, ale ne tak teplý jako granulovaný beton.
Expandovaný beton v soukromé bytové výstavbě
Dalším oblíbeným plnivem pro domácí výrobu lehkého betonu je expandovaná hlína. Vyrábí se z hlíny, do které byly přidány látky, které při zahřívání zvětšují svůj objem. Tato kompozice se nakládá do pecí, kde dochází k bobtnání a následnému vypalování. Jak však studie ukázaly, mnoho jílů vyzařuje záření; v důsledku toho má expandovaný jíl také radiační pozadí, někdy dokonce nebezpečné pro zdraví. Takže je třeba být připraven na jeho volbu – mít dozimetr.
Postup pro výběr kompozice je zde podobný jako výše. Přidává se pouze možnost měnit poměry velké a střední frakce. Můžete také přidat písek nebo ne a získat výsledky, které se liší strukturou a vlastnostmi.
Expandovaný beton se používá k lití do forem a výrobě stavebních bloků a je možné postavit i stěny s nastavitelným bedněním. Na rozdíl od tvárnic keramzitbetonu lze tuto technologii použít pro stavbu nosných stěn.
A v tomto videu – zážitek z bydlení v domě z monolitického keramzitbetonu.
Domy z pilinového betonu – dřevobeton
Dalším přírodním plnivem, které stojí pouhé haléře a lze jej použít pro stavbu soukromého domu, jsou piliny, nebo spíše hobliny s pilinami. Velmi jemná frakce je pro tento materiál nevhodná, je potřeba odpad ze zaoblení střední nebo velké velikosti.
Složení je v tomto případě bezpískové, ale proporce jsou zachovány: na 1 díl betonu se odebere 6-7 dílů kameniva. V tomto případě – piliny. Pro zvýšení hydrofobnosti kompozice přidejte tekuté sklo nebo chlorid vápenatý.
