История пенобетона. Настоящее. Перспектива.

  Ячеистые бетоны впервые были получены в 1889г. Гоффманом (Чехия). Он прибавил к подвижным цементным и гипсовым растворам кислоты, углекислые или хлористые соли, которые выделяли при химическом взаимодействии газ. Этот газ создавал ноздреватую структуру в отвердевающих растворах. Патент Гоффмана не получил практического применения.

Следующий шаг в этом направлении был сделан в 1914г. Аулсвортом и Дайером ( США ), которые предложили использовать в качестве газосоздателя порошки алюминия, цинка и некоторых других металлов, которые при взаимодействии с Са(ВОН)2 выделяли водород и действовали как спучуючи добавки. Это изобретение можно считать началом современной технологии газобетона. В 1922г. Адольф и Поль( Германия ) использовали перекись водорода( пергидроль водорода Н2О2 ) для спучування бетонной смеси. Но в массовом производстве газобетона использованию пергидролю водорода не нашлось широкого применения.

Практическое значение для развития производства газобетона имели исследование Ерикссона( Швеция ), положенные началу в 1918-1920г.г. Вина предложили вспучивать подвижную смесь известки с тонкомолотым кремнеземными компонентами и примесью цемента (10%) при взаимодействии алюминиевого порошка с растворенным Са(ВОН) 2. Производство этого материала, то есть газосиликата, было начато фирмой «Ітонг» в 1929г. в шведском городке Іксхульт на предприятии с производительностью 15 тыс. м3/рік. При этом в основу технологии был положенный способ тепловологой обработки в автоклавах известково-кремнеземных композиций, запатентованный в 1880г. В. Михаэлисом.

В дальнейшем развитие технологии автоклавного газобетона по способу Ерикссона сначала в Швеции, а затем в других странах, пошел двумя путями. Один путь привел к началу производства газосиликата «Ітонг». Это ячеистый бетон автоклавного отвердевания, полученный из смеси известки с кремнеземными добавками, но без цемента. Второй привел в 1934г. к другой разновидности газобетона – «Сіпорекс», предложенным финским инженером Леннартом Форсеном и шведским инженером Іваром Екслундом, полученным на основе смеси с портландцемента и кремнеземным компонентом, но без добавления извести.

По этим двум направлениям производство газобетона стало развиваться с середины 30-х годов во многих странах. В настоящее время заводы газобетона и газосиликата фирм «Ітонг», «Сіпорекс», «Хебель», «Верхам», «Маза-Хенке», «Хьоттен» и других работают во многих странах мира. В странах СНГ, кроме завезенной в 60-ые годы польской технологии есть действующие разработки отраслевых институтов прежнего Минстоя СССР.

Второе направление получения ячеистого бетона являет собой смешивание водного раствора сырьевых компонентов с предыдущей подготовленной пеной. В зависимости от вида вяжущего и кремнеземного компонента материалы получили название пенобетонов, пеносиликатов, пенозолосиликатов, пеношлаков, гипсобетонов и т.п. Впервые способ получения пенобетона путем смешивания растворов вяжущих веществ с пеной предложил датский инженер Е.С. Байер в 1911г. Но практическое изготовление пенобетона этим способом началось в 1923-1925г.г. С того времени было выдано большое количество патентов на способы получения пенобетона из разных видов минерального сырья и с разными пенообразователями.

Первые исследования технологии и свойств ячеистых бетонов в нашей стране начались в 30-ые годы ХХ ст.. Советские ученые П.А. Ребиндер, А.А.Брюшков, Б.Н.Кауфман и другие разработали технологию теплоизоляционного пенобетона естественного отвердевания и выучили его свойства. Работы М.Н.Гендлера, Б.Н.Кауфмана, К.И. Шульца и других в начале 30-тех лет способствовали практическому воплощению в строительство неавтоклавного монолитного пенобетона, полученного в условиях строительной площадки.

Впервые изготовление автоклавных изделий ячеистых бетонов, началось в 1939г. в Новосибирске и Челябинске. В послевоенный период заметно расширились исследовательские работы ячеистых бетонов. Они в основном, были направлены на изучение разного сырья и использования отходов промышленности, разработке технологических параметров изготовления ячеистых изделий, в т.ч. режимов автоклавной обработки. Эти исследования способствовали последующему росту производства и использования ячеистого бетона в строительстве.

Опыт промышленного производства ячеистого бетона неавтоклавного отвердевания начинается с 30-х годов, индустриальное производство было положено в 50-ые годы и использовалось во многих городах Сибири.

Развитие производства ячеистого бетона в Украине, связано с бетоном автоклавного отвердения. Это направление связано с поставкой в 1960-1962 гг. Польшей технологического оборудования для десяти заводов в СССР по изготовлению изделий из ячеистого бетона автоклавного отвердевания., из них Луганский комбинат ячеистых конструкций, построенный с использованием такого комплекса оборудования и стал первым большим ( 180 тыс.м3/год ) производителем ячеистобетонных изделий в Украине.

На основе опыта изготовления ячеистобетонных изделий с использованием польского технологического оборудования в Украине был построен 4 больших специализированных предприятия по изготовлению изделий из ноздреватого бетона с разной плановой годовой производительностью:

1) Белгород-Днестровский экспериментальный завод ячеистых бетонов и изделий мощностью 130 тыс. м3/год;

2) Николаевский комбинат силикатных изделий мощностью 140 тыс. м3/год;

3) Славутской завод силикатных стенных материалов мощностью 180 тыс. м3/год;

4) Сумский завод силикатных стенных материалов мощностью 140 тыс. м3/год.

Эти предприятия были рассчитаны на выпуск стенных панелей в индивидуальных формах и определенной номенклатуры мелких стенных блоков по резательной технологии.

Если проанализировать в целом развитие технологии ноздреватого бетона в СССР, странах СНГ и в Украине, то можно выделить условно 4 основных периода:

1) развитие технологии неавтоклавного пенобетона( 1926- 1941 г .);

2) развитие технологии автоклавного ячеистого бетона( 1945- 60 г .. );

3) производство автоклавных ячеистых бетонов( 1960- 90 г . );

4) возрождение технологии неавтоклавного пенобетона( с 1990 гг. ) и стремительное наращивание объемов производства( с конца 1990-хх г. – начало 2000 г . ) неавтоклавного пенобетона с использованием более эффективных пенообразователей.

В то время, как энергетическая составляющая себестоимости других строительных стенных материалов( кирпич, ячеистые блоки автоклавного отвердевания и т.п. ) в ближайшее время будет расти пропорционально увеличению стоимости энергоресурсов, пеноблоки неавтоклавного отвердевания будут оставаться конкурентоспособными. С теплотехнической точки зрения, пенобетон неавтоклавного отвердевания среди других стенных теплоефективних материалов останутся умной альтернативой в условиях изменения структуры современного жилищного строительства - перехода на малоэтажное котеджне и усадебное строительство. То есть, о целесообразности внедрения в производство определенного стенного материала можно судить за за таким себе условным критерием целесообразности К/Т (конкурентоспособность / теплоэффективность ).

Перспективность производства теплоефективних строительных стенных материалов, таких как блок, пенобетона неавтоклавного отвердевания, подтверждается также существованием государственной программы развития производства изделий из ячеистого бетона и их использования в строительстве на период 2005- 2011 г .г. Государственной политики развития энергосбережения, составляющей которой является поддержка и содействие развития промышленного производства энергоэффективных, теплоефективних строительных стенных материалов, направленная, в первую очередь, на уменьшение потребления энергоносителей, снижения энерговместимости ВВП и повышения конкурентспособности национального производителя. Приоритетность государственной политики в этом направлении является вопросом национальной безопасности.

Разработчики государственной программы утверждают, что до 2011 г . кирпич уступит позиции на рынке строительных стенных материалов: из пористого бетона будет строится 30 – 50 % строений и 60 – 80 % малоэтажных

Добавлено 19.12.2007

 

О пенобетоне

Пенобетон - это легкий ячеистый бетон, получаемый в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка и воды, а также пены .

Пенобетон создается путем равномерного распределения пузырьков воздуха по всей массе бетона. В отличии от газобетона пенобетон получается не при помощи химических реакций, а при помощи механического перемешивания предварительно приготовленной пены с бетонной смесью.

Пена обеспечивает необходимое содержание воздуха в бетоне и его равномерное распределение во всей массе по ячейкам высокоточной формы для пенобетона .

Пену получают из специализированных пенообразователей (на биологической или химической основе).

Пенобетон , получаемый по безавтоклавной и безпропарочной технологии, имеет ряд значительных преимуществ по сравнению с другими строительными стеновыми и теплоизоляционными материалами:

• низкая плотность и, соответственно, малые весовые нагрузки на перекрытия, балки и фундамент;
• низкая теплопроводность , что позволяет возводить здания без использования дополнительной наружной теплоизоляции,утеплять или теплоизолировать трубопроводы, технологическое оборудование и здания, построенные из традиционных стеновых материалов, от подвалов до крыш;
• полная экологическая чистота (в состав пенобетона входят только экологически чистые компоненты);
• негорючесть и стойкость к открытому горению до 2 часов ;
• неподверженность гниению ;
• низкое водопоглощение (пористая структура у пенобетона закрытая, в отличие от открытой пористой структуры газобетона или газозолобетона и подобных им материалов), и как следствие - пенобетон устойчив к переменному замораживанию , оттаиванию , а это придаёт ему высокую морозоустойчивость ;
• воздухопроницаемость - помещение "дышит", по параметру "экологичности" пенобетон стоит на втором месте после дерева ;
• очень хорошие показатели звуко- и шумоизоляции ;
• возможность монолитной заливки , в т.ч. и закрытых полостей ;
• широкая распространённость, доступность на рынке и невысокие цены на исходные компоненты для его производства ;
• производство пеноблоков не требует применения энергозатратных пропарочных установок или печей (в отличие, скажем, от производства газозолобетона и газобетона);
• жидкий пенобетон на выходе из установки имеет точно такой же объём , который будет у готового изделия, т.е. он не оседает и не поднимается (в отличие от газобетона).
• технология производства позволяет легко регулировать удельную плотность пенобетона , которая зависит только от соблюдения пропорций компонентов и соблюдения технологической инструкции производства работ, не зависит от температуры и влажности окружающей среды (в отличие, опять же, от технологии газобетона);
• удобно укладывается при возведении зданий из готовых блоков, в том числе, и на клей (если при производстве применять качественные формы для литья, то обеспечивается точность геометрии + 1-2мм);
• хорошо гвоздится , сверлится и штробится .

ПЛЮС ПЕРВЫЙ - НАДЕЖНОСТЬ
Пенобетон является почти нестареющим и практически вечным материалом, не подверженным воздействию времени, не гниет, обладает прочностью камня. Повышенная прочность на сжатие позволяет использовать при строительстве изделия с меньшим объёмным весом, что ещё более увеличивает термическое сопротивление стены.

ПЛЮС ВТОРОЙ - ТЕПЛОТА
Благодаря высокому термическому сопротивлению, здания из пенобетона способны аккумулировать тепло, что при эксплуатации позволяют снизить расходы на отопление на 20-30%.

ПЛЮС ТРЕТИЙ - МИКРОКЛИМАТ
Пенобетон предотвращает значительные потери тепла зимой, не боится сырости, позволяет избежать слишком высоких температур летом и регулировать влажность воздуха в комнате путём впитывания и отдачи влаги, тем самым способствуя созданию благоприятного микроклимата (Микроклимат деревянного дома).

ПЛЮС ЧЕТВЁРТЫЙ - БЫСТРОТА МОНТАЖА
Небольшая плотность, а следовательно и лёгкость пенобетона, большие размеры блоков по сравнению с кирпичом позволяют в несколько раз увеличить скорость кладки. Легкий в обработке и отделке - прорезать каналы и отверстия под электропроводку, розетки, трубы. Простота кладки достигается высокой точностью линейных размеров, допуск составляет +/- 1мм.

ПЛЮС ПЯТЫЙ - ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ
Пенобетон обладает относительно высокой способностью к поглощению звука. В зданиях из ячеистого бетона обеспечиваются действующие требования по звукоизоляции.

ПЛЮС ШЕСТОЙ - ЭКОНОМИЧНОСТЬ
Высокая геометрическая точность размеров изделий позволяет осуществить кладку блоков на клей, избежать "мостиков холода" в стене и значительно уменьшить толщину внутренней и наружной штукатурки. Вес пенобетона меньше от 10 % до 87 % по сравнению со стандартным тяжелым бетоном. Значительное снижение веса приводит к значительной экономии на фундаментах.

ПЛЮС СЕДЬМОЙ - КРАСОТА
Благодаря хорошей обрабатываемости, возможно изготовить разнообразные формы углов, арок, пирамид, что придаст Вашему дому красоту и архитектурную выразительность.

ПЛЮС ВОСЬМОЙ- ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Изделия из пенобетона надёжно защищают от распространения пожара и соответствуют первой степени огнестойкости, что подтверждено соответствующими испытаниями. Таким образом, он хорошо подходит для применения в огнестойких конструкциях. При воздействии интенсивной теплоты, типа паяльной лампы, на поверхность бетона он не расщепляется и не взрывается, как это имеет место с тяжелым бетоном. В результате этого арматура защищена более долгое время от нагревания. Тесты показывают, что пенобетон толщиной 150 мм защищает от пожара в течение 4 часов. На испытаниях проведенных в Австралии, наружная сторона панели из пенобетона толщиной 150 мм была подвергнута нагреванию до 12000C

ПЛЮС ДЕВЯТЫЙ - ЭКОЛОГИЧНОСТЬ
При эксплуатации пенобетон не выделяет токсичных веществ и по своей экологичности уступает только дереву. Для сравнения: коэффициент экологичности ячеистого бетона - 2; дерева - 1; кирпича - 10; керамзитовых блоков - 20.

ПЛЮС ДЕСЯТЫЙ - ТРАНСПОРТИРОВКА
Благоприятное соотношение веса, объёма и упаковки делает все строительные конструкции удобными для транспортировки, и позволяют полностью использовать мощности как автомобильного, так и железнодорожного транспорта.

ПЛЮС ОДИННАДЦАТЫЙ - ШИРОТА ПРИМЕНЕНИЯ
Тепло- и звукоизоляция крыш, полов, утепление труб, изготовление сборных блоков и панелей перегородок в зданиях, а так же из пенобетона более высокой плотности этажных перекрытий и фундаментов.

Влияние температуры на твердение пенобетона

Скорость твердения цемента зависит от температуры, при которой он твердеет. Чем выше температура, тем скорее твердеет цемент, а при холодной погоде твердение цемента замедляется. При температуре около 0° вода замерзает и твердение цемента становится почти незаметным. При более низких температурах вода, находящаяся в массе пенобетона, замерзает.

Что происходит при замерзании воды в замкнутых сосудах — нас учит опыт каждой зимы. Замерзшие с водой тру­ бы лопаются, влажная глина вспучивается. Причина этого та, что лед имеет больший объем, чем вода, и если препятствовать расширению замерзшей воды, то он развивает такое давление, что разрывает водопроводные трубы.

То же происходит при замораживании не затвердевшего еще бетона и пенобетона. Вода, обращаясь в лед, увеличивается в объеме и разрывает стенки ячеек пенобетона. Пенобетон или совершенно погибает или от него начинают откалываться куски.

Если цемент успел сильно затвердеть, то может оказаться, что вода не сможет разорвать стенки ячеек пенобетона. Это бывает тогда, когда вода не полностью заполняет все поры пенобетона и когда цемент в нем затвердел. Наблюдения показывают, что достаточно затвердевший пенобетон не рассыпается на морозе.

Изготовляя пенобетон осенью и зимой, нужно твердо помнить, что прохладная, а тем более холодная погода задер­ живает твердение цемента, а потому и пенобетон затвердевает в такую погоду очень медленно, а замораживание пенобетона в раннем возрасте или во время его твердения действует на пенобетон разрушительно. Наоборот, .высокая температура ускоряет твердение цемента и из одного и того же цемента можно получить пенобетон некоторой определенной прочности и гораздо более короткие сроки летом, нежели зимой.

Не следует забывать, что кроме ускорения твердения, высокая температура может вызвать некоторые другие явления, например, усиленное высушивание, которое может оказаться вредным.

Свойство цемента быстрее твердеть при повышении температуры очень часто используют. Бетонные изделия как, например, шлакобетонные камни, термоблоки помещают в осо­ бые камеры и напускают в них влажный пар; в таких условиях цемент твердеет настолько быстро, что через 24 часа бетон приобретает прочность, которую в обычных условиях он бы достиг не ранее как через месяц.

Добавлено 24.01.2008

Ключевые слова

пенобетон , производство пенобетона, пенобетон оборудование, дома пенобетон, производство пенобетона оборудование, строительство пенобетон, технология пенобетона, блоки пенобетон, проекты пенобетона, пенобетон проекты домов, пенобетон строительство домов, пенобетон цена , газобетон пенобетон, формы пенобетона , изготовление пенобетона , установка пенобетона, продажа пенобетона, монолитный пенобетон, заводы пенобетона, технология производства пенобетона, линия для резки пенобетона, линия для порезки пенобетона