Где и как используется монолитный пенобетон: плюсы и минусы материала

Монолитные конструкции из пенобетона получили широкое распространение в конце XX века. Доступная ценовая категория, малый удельный вес, повышенная теплоизоляция, универсальность использования стабильно повышают востребованность пенобетона на рынке стройматериалов. Монолитный пенобетон относится к облегчённым ячеистым материалам. На стадии производства представляет собой текучую смесь из портландцемента, воды, кварцевого песка и синтетической или органической пены. Используется в конструкции из съёмной или несъёмной опалубки. В отличие от традиционных блоков, технология заливки каркаса и возможность изготавливать раствор непосредственно на строительном объекте сокращают затраты времени и средств при возведении сооружений.

Области применения монолитного пенобетона

Использование пенобетона уверенно набирает обороты в сфере жилищного, индустриального, дорожно-транспортного строительства, возведения частных загородных сооружений. Заявленные эксплуатационные качества позволяют применять пенобетон в монолитном строительстве в регионах с неблагоприятными климатическими условиями: повышенная влажность воздуха, атмосферные осадки, резкие перепады температур, продолжительные заморозки.

Сферы использования:

• Возведение несущих и межкомнатных стеновых конструкций.
• Проведение ремонтно-восстановительных работ. Благодаря текучести и низкой степени усадки наливной пенобетон используется для заполнения образовавшихся пустот и трещин.
• Заливка фундамента малоэтажных построек с применением стальной арматуры.
• Теплоизоляция трубопроводов, инженерно-технических коммуникаций.
• Стабилизация грунта при сооружении скоростных автомагистралей, подверженных повышенным нагрузкам.
• Сооружение гидротехнических конструкций в прибрежной зоне.
• Возведение автомобильных и железнодорожных мостов, многоуровневых развязок, подземных тоннелей, траншей. Благодаря малому удельному весу монолита из пенобетона снижается нагрузка на опорные конструкции.
• Заливка, выравнивание, поднятие уровня полов в кратчайшие сроки.
• Изоляция плоской кровли. Теплоизоляционный пенобетон плотностью D300-D500 не оказывает дополнительную нагрузку на стеновые конструкции.
• Построение сложных инженерных конструкций: арочных проёмов, колонн, изогнутых и криволинейных форм.
• Оборудование площадок для парковки автомобилей, пешеходных тротуаров.

В зависимости от назначения и эксплуатационных характеристик марки пенобетона разделяют на теплоизоляционные, конструкционно-теплоизоляционные, конструкционные.

Таблица: показатели теплопроводности и прочности пенобетона

Для повышения показателей теплоизоляции постройки используют специальные синтетические утеплители, которые помещают внутрь монолита в процессе заливки. При этом теплоизоляционные показатели стены монолитного пенобетона с утеплением толщиной 300 мм сопоставимы с показателями кирпичной кладки толщиной до 1,5 м.

Технология сооружения монолита

В основе процесса возведения монолита лежит метод заливки раствора в заготовленную опалубку с внутренней стальной или стеклопластиковой арматурой. Зачастую строители используют несъёмную опалубку для пенобетона, которую в дальнейшем облицовывают финишными материалами.

Процесс заливки:

• Сооружение опалубки для пенобетона. Для внутренней конструкции применяют листы фанеры, гипсокартона, стеклопластика.
• Заливка первого слоя за один приём, без остановки. Для определения уровня используют строительные маяки.
• Уплотнение раствора. В процессе заливки возможно образование пустот, которые со временем приведут к разрушению материала. Удаление пузырьков воздуха производят строительными вибраторами. В результате бетонная смесь становится текучей, твёрдые частицы равномерно распределяются по всему объёму. Излишки воздуха выходят на поверхность, пустоты исчезают, пенобетон приобретает нормативную прочность.
• Отвердение смеси. В зависимости от температуры воздуха и количества используемого отвердителя, первый слой монолитного пенобетона в несъёмной опалубке достигает начальной прочности через 7-10 дней.
• Заливка следующих слоёв с уплотнением.

Как наиболее прочная и долговечная рекомендуется технология монолитного пенобетона в несъёмной опалубке из кирпича. Подобный метод позволяет возводить многоэтажные строения. Как правило, пенобетон в данном сочетании играет роль утеплителя, следовательно используют теплоизоляционные марки материала. Кирпичная опалубка выполняется как из двухсторонней кладки, так и односторонней наружной кладки. Во втором случае для внутренней опалубки используют материалы усиленной плотности и жёсткости. Толщина стены рассчитывается индивидуально для конкретного региона строительства.

При сооружении монолита в съёмной опалубке важно не допустить прилипание пенобетона и удерживающих конструкций. Для этого внутренняя поверхность опалубки обрабатывается антиадгезионным составом.

Можно сэкономить время и средства при сооружении монолита в кирпичной опалубке. Подобный процесс предусматривает единовременное возведение стен с наружной облицовкой и внутренней предварительной отделкой стен.

Оборудование для изготовления раствора

Процесс самостоятельного изготовления пенобетона не составит серьёзных затруднений при условии строгого соблюдения технологии процесса, дозировки компонентов и условий влажности и температуры окружающей среды.

Технология «строим без денег» подразумевает максимальную экономию финансовых вложений в процессе строительства. То есть реальную возможность сооружения прочного и долговечного частного жилого дома на официальный доход рядового человека.

Для индивидуального применения и заливки относительно малых объёмов бетонной смеси используют мобильное и компактное оборудование:

• Пеногенератор — представляет собой герметичную ёмкость с компрессором и системой подающих и выводящих клапанов. В ёмкость под давлением подаётся вода и пенообразующее вещество. Наличие мелкоячеистой решётки на выходном клапане обеспечивает равномерное смешивание и образование пены.
• Смеситель турбулентного типа. В качестве альтернативы возможно использование бетономешалки, объём которой соответствует количеству бетонного состава для единовременной заливки одного уровня. Недопустимо частичное замешивание раствора и постепенное заполнение каждого уровня. В этом случае этапы усадки и просушки проходят неравномерно, что негативно отразится на эксплуатационных свойствах пенобетона.

Для перемещения раствора из смесителя к объекту монтажа используют бетононасосы и специализированные шланги.

Преимущества возведения монолитных построек из пенобетона

Пенобетон — стройматериал, сочетающий в себе прочность цемента и низкий удельный вес. Доступность исходных компонентов, возможность возведения многоэтажных домов с различной высотой потолков и высокие темпы строительства выводят монолитный пенобетон на первое место среди прочих традиционных стройматериалов.

Технологические преимущества:

1. Многофункциональность и удобство применения. Строительство из монолитного пенобетона позволяет изготавливать материал в нужных количествах непосредственно на стройплощадке. Отпадает необходимость в доставке на объект крупногабаритных блоков, их разгрузке и дальнейшей укладке.
2. Прочность и долговечность. Пенобетон не подвержен заражению плесневыми грибками, не деформируется и не даёт усадку при монтаже, не требует последующего технического обслуживания.
3. Устойчивость к воздействию влаги и низких температур. Водонепроницаемость пенобетона зависит от количества пор внутри него. Чем меньшее количество воды применялось при изготовлении материала, тем выше защита сооружений от влажности и резких перепадов температур.
4. Технология монолитного пенобетона позволяет возводить жилые дома и промышленные конструкции в рекордно короткие сроки. Отсутствие стыковочных швов сокращает расход материалов, исключает образование мостиков холода, обеспечивает герметичность постройки.
   
5. Коэффициент теплопроводности пенобетона находится в диапазоне от 0,09 до 0,38 Вт/(м?°C), в зависимости от плотности и назначения. Подобные показатели позволяют снизить расходы энергии на обогрев здания в зимний период и сохранить комфортный микроклимат в жаркое время года. Для сравнения, коэффициент теплопроводности кирпича варьируется в пределах от 0,22 до 0,9 Вт/(м?°C).
6. Экономичность монолитной постройки обусловлена низкой себестоимостью материала, отсутствием потребности в дополнительной грузоподъёмной технике, теплоизоляционных и штукатурных материалах. Снижены расходы на доставку стройматериалов, на оплату трудовых ресурсов.
7. Звукоизоляция за счёт пористой структуры.
8. Огнеупорность материала. При воздействии огня пенобетон не горит, не расплавляется, не теряет эксплуатационные качества.
9. Соответствие нормам экологии и безопасности для человека. В изготовлении пенобетона задействованы природные компоненты — песок, вода и цемент, основными составляющими которого являются глина и известняк. Добавляемое пенообразующее вещество состоит из минералов, которые не выделяют токсичных соединений.

Почему заливка монолита бетоном постепенно вытесняет традиционное блочное возведение домов? Для сравнения, расходы на стальную или стеклопластиковую арматуру при строительстве монолита снижаются на 20-30%. Энергозатраты на обогрев помещений снижаются на 30-45%. Коэффициент экологичности дерева — 1, пенобетона — 2, кирпича — 10, керамзитовых блоков — 20.

Недостатки применения

Наливной пенобетон, как и любой строительный материал, не лишён определённых отрицательных качеств.

Негативные аспекты:

1. Качество готового материала зависит от строгого соблюдения пропорций и технологической последовательности приготовления бетонной смеси. Необходимо применение высокотехнологичного оборудования с точными дозаторами.
2. Существенные недостатки монолитного пенобетона проявляются при проведении работ в зимний период. В бетонную смесь необходимо добавлять антиморозные и вяжущие компоненты, препятствующие мгновенной кристаллизации воды и ускоряющие процесс отвердения смеси. Для обеспечения прочности материала перед заливкой опалубки пенобетонный раствор подогревается до необходимой температуры. Также современные технологии предлагают применение подогреваемой опалубки. В любом случае, монолитное строительство в холодное время года потребует дополнительных расходов.
3. Коэффициент паропроницаемости пенобетона составляет 0,10-0,26 Мг/(м?ч?Па). В целях предотвращения впитывания влаги изнутри помещения потребуется отделка пароизоляцией.
4. Для подогрева бетонной смеси на стройплощадке в холодный период используют специальные нагревательные элементы, помещённые внутрь раствора. При этом происходит ускоренное испарение влаги, следовательно, пропорции компонентов нарушены. Это может привести к последующим дефектам материала: трещинам, сколам, промерзанию и разрушению стен.
5. Период набора прочности пенобетона длится не менее 28 дней.
6. При сравнении с обычным бетоном это более хрупкий стройматериал.
7. При возведении монолита со съёмной опалубкой необходима финишная отделка наружной поверхности.

Нельзя производить пенобетонную смесь для заливки на открытой строительной площадке при температуре воздуха ниже +10^°С. В случае вынужденных работ по возведению монолита в холодное время года применяют технологию подогрева опалубки, либо предварительного подогрева бетонной смеси.  

Самостоятельное сооружение пенобетонного монолита — занятие ответственное и трудоёмкое. По отзывам застройщиков о монолитном пенобетоне, важнейшую роль успешного завершения строительства играет неукоснительное соблюдение дозировки исходных компонентов и строгий контроль технологического процесса приготовления и заливки раствора. В противном случае некачественная смесь, залитая в опалубку, отвердеет и не будет никакого шанса её демонтировать или заменить на иной материал.