Главная / Полезно знать / Строительные материалы: самостоятельно изготавливаем пенобетон

Строительные материалы: самостоятельно изготавливаем пенобетон

С развитием технологии и науки человечество осваивает всё новые материалы для строительства сооружений различного предназначения. Одними из вновь обращённых выступают пенобетон и газобетон. В данной статье мы остановимся на пенобетоне.

Пенобетон

Изделия из пенобетона — достаточно молодое поколение экологически чистых строительных материалов, наступающее «на пятки» старшему поколению. 

Сейчас, начиная с 90-х годов, производство и применение пенобетона значительно выросло в объёмах и испытывает настоящий бум.

 Справка: Пенобетон — лёгкий ячеистый бетон, получаемый в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пены. Пена обеспечивает необходимое содержание и равномерное распределение воздуха в бетоне. Пену получают из пеноконцентрата (пенообразователя). В качестве пенообразователя могут быть использованы различные органические и неорганические соединения: получаемые на основании натурального протеина, и синтетические, получаемые при производстве моющих средств. Пенобетон недорогой, экономичный, прочный, экологически чистый, биологически стойкий материал, по экологичности более близок к дереву, но негорючий и долговечный.

Сам материал изобретён и запатентован сравнительно недавно — в 1924 году шведским архитектором А. Эриксоном. По историческим меркам это небольшой срок. 

Изделия из пенобетона изготавливают в форме блоков, монолитов, используя технологии резки или налива, автоклавным и безавтоклавным способами. Фактически этому материалу можно придать любую форму.

Характеристика материала

Для маркировки веса и плотности пенобетона используют сочетание буквы латинского алфавита D с цифровым обозначением. Цифра, стоящая после буквы D, указывает на вес 1 кубического метра этого строительного материала. Например, если вы где-нибудь в строительном или интернет-магазине увидите обозначение пенобетона D1200, то это значит, что один кубический метр его весит 1200 кг.

Чтобы правильно рассчитать характеристики материала, воспользуйтесь приведённой здесь таблицей № 1:

Вид Прочность на сжатие Марка пенобетона по средней плотности Коэффициент теплопроводности
Теплоизоляционный стеновой контур B 0,75 D400 0,09–0,10
B 1 D500 0,10–0,12
Несущие и теплоизоляционные пеноблоки B 2,5 D600 0,13–0,14
B 3,5 D700 0,15–0,18
B 5 D800 0,18–0,21
B 7,5 D1000 0,23–0,29
Несущие стены B 10 D1100 0,26–0,34
B 12,5 D1200 0,29–0,38

Использование при возведении объектов строительства пенобетона в виде блоков или монолита позволило получить свойства, которые недостижимы при применении других материалов: 

  • Во-первых, пенобетон абсолютно экологичен, из-за пористой структуры его условно можно отнести к «дышащим» материалам, что способствует формированию в здании (помещении), естественного микроклимата. 
  • Во-вторых, это тепло (морозостойкость) и звукоизоляция, последняя из которых составляет где-то 60 ДБ. Если со звукоизоляцией тут всё понятно, то по поводу теплоизоляции есть что добавить. Теплоизоляция в домах регулируемая, за счёт той же пористости пенобетона. Плесень, грибок или запотевание стёкол в домах из пенобетона — крайне редкое явление. Воздух, находящийся в порах материала, служит дополнительной подушкой, предохраняет потерю тепла или, напротив, прохлады, не допуская уравновешивания внутренней и внешних температур. 
  • В-третьих, это долговечность и пожаробезопасность вследствие огнестойкости материала. С огнестойкостью также всё понятно — она достигается тем, что пеноблоки не содержат в своей основе горючих материалов, и поэтому не горят, не плавятся, не трескаются и даже при высокой температуре держат форму, не теряют прочности и не разрушаются. Долговечность пенобетона идентична обычному бетону, который также со временем крепость только набирает. Долговечность материала связана с высокой атмосферостойкостью и объясняется низкой впитываемостью материалом влаги.
  • В-четвёртых, это эргономика и экономичность. Изделия из пенобетона при условии соблюдения требований государственных стандартов (ГОСТ 12.1.007–76, ГОСТ 25485–89 «Бетоны ячеистые. Технические условия»), по степени воздействия на организм вредных веществ (по токсикологическим характеристикам) относятся к неопасной категории — малоопасным веществам. По сути, это степень, близкая к абсолютной экологичности, улучшить которую не получится, даже если пористую поверхность блоков заполнять экологически чистым воздухом альпийских лугов. Эргономика и экономичность обуславливаются низкой стоимостью материала или изделий из него, размерами, весом. Так, при средних размерах блока (60см х 30см х 20см), почти в тринадцать раз превышающего размер обычного кирпича (25см х 12см х 8,8 см), вес его составляет всего чуть больше 23 кг. При соотношении объёма пенобетона к кирпичу или дереву (1 м³) — 1/1, пенобетон дешевле дерева в среднем на 30%, а кирпича на 40. Снижение веса при увеличенном объёме и допустимой прочности снижает вес всей постройки, уменьшает давление на фундамент.
  • И, наконец-то, в-пятых, это лёгкость обработки. Этот материал отлично пилится, обрабатывается, и при этом практически не колется. Для обработки не требуется специальное или дорогостоящее оборудование. Вполне подойдёт обычная ножовка.

Предназначение

Основная сфера использования изделий из пенобетона – строительство. При этом речь идёт о строительстве в любых климатических зонах при любой влажности. Пенобетон применяется в качестве строительного и теплоизоляционного материала и подразделяется на теплоизоляционные, конструкционные и конструкционно-теплоизоляционные блоки. Его плотность непосредственно влияет на вес, прочность изделия и всей конструкции.

В таблице №2 приведена информация об использовании пенного бетона в зависимости от марки:

Марка пенобетона по средней плотности Применение в строительстве
D100 Тепло- и звукоизоляция стен, полов, плит, перекрытий, крыш. Заполнение пустотных пространств, траншейных полостей. Использование в туннелях, теплоизоляция трубопроводов. 
D200 Тепло- и звукоизоляция стен, полов, плит, перекрытий, крыш. Заполнение пустотных пространств, траншейных полостей. Использование в туннелях, теплоизоляция трубопроводов. 
D300 Тепло- и звукоизоляция стен, полов, плит, перекрытий, крыш. Заполнение пустотных пространств, траншейных полостей. Использование в туннелях, теплоизоляция трубопроводов. 
D400 Заполнения монолитного каркаса. Для одноэтажного строительства и возведения внутренних перегородок.
D500 Для одноэтажного строительства и возведения внутренних перегородок
D600 Для возведения несущих стен в одно- и двухэтажных зданиях. Для выполнения конструкционно-теплоизоляционных работ.
D700 Для выполнения конструкционно-теплоизоляционных работ. Кладка несущих стен, изготовления межэтажных перекрытий.
D800 Для выполнения конструкционно-теплоизоляционных работ.
D900 Для выполнения конструкционно-теплоизоляционных работ.
D1000 Для проведения конструкционных работ. Монолитное строительство.
D1100 Для проведения конструкционных работ. Монолитное строительство.

Оборудование для изготовления

Если для покупки строительного материала требуется ваша зарплата за год, которой у вас нет, то нужно что-то предпринять. Здесь путей решения несколько, — от трудоустройства на стройку сторожем до эпической фразы «А пошло оно!..»

Но мы не будем бросаться в крайности и остановимся или, точнее, предложим вполне приемлемое решение — делать пенобетон самому, в необходимых для личных нужд количествах. К сожалению, производить пенобетон совсем бесплатно у нас не получится. Его не изобрели ещё даже наши умельцы. Возможно, со временем люди научатся сжимать до нужной плотности воздух или отвердевать воду, но когда это произойдёт, то и за воздух и тем более за воду мы будем платить не меньше, чем сейчас за пенобетон. Поэтому не будем терять время и приступим к решению нашей общей задачи. 

Для изготовления пенобетона самой распространённой марки D600 нам понадобятся: цемент, песок, вода, пенообразователь, оборудование и опалубка. На оборудовании мы остановимся более подробно. Итак, нам необходимо смастерить: форму для пеноблоков, смеситель, пенообразователь.

Форма

Форма для пеноблоков изготавливается, как правило, стандартных размеров, идентичных заводским (60см х 30см х 20см) из долговечных материалов, например, металлических листов. Естественно, что форму можно изготовить любого размера и из менее прочных материалов, но она в этом случае долго не прослужит.

Форма представляет собой сваренный металлический прямоугольный короб, поделённый на одинаковые ячейки, которые являются блоками. Все сварные швы и крепёжные элементы должны располагаться исключительно с внешней стороны, чтобы внутренняя поверхность блоков оставалась гладкой, а находящиеся в них пеноблоки — легкоизвлекаемыми.

Смеситель

Чтобы не изобретать велосипед, в качестве смесителя можно использовать бетономешалку, которая в домашних хозяйствах встречается достаточно часто. К тому же, бетономешалка будет очень кстати для подготовки раствора при кладке пеноблоков. Другой, намного худшей альтернативой смесителю может быть использование электродрели, оборудованной насадкой для перемешивания. В качестве ёмкости для замеса в этом случае могут подойти чан, большая кастрюля-выварка, отслужившая ванна и т. п. 

Объём бетономешалки или заменяющей её ёмкости должен соответствовать объёму одного и нескольких форм для пеноблоков, для того чтобы одного замеса хватало на целую партию блоков, размещённых в форме. В противном случае для наполнения формы понадобится два или более замесов, что негативно скажется на технологии изготовления пенобетона, особенно на этапе просушки, которая идёт сразу после наполнения блоков пенобетонной смеси.

Пенообразователь

Следующим в нашем списке оборудования для изготовления пенобетона и самым сложным в изготовлении следует пенообразователь.

Изготовленный собственными силами, пенообразователь представляет собой смонтированную на большой герметичной ёмкости (можно для этих целей использовать металлическую бочку) систему входных и выходных вентилей и компрессорной установки. Выходной вентиль должен быть оборудован, помимо клапана, мелкой решёткой. В ёмкость загружается вода и вспенивающее вещество. Компрессором и системой клапанов регулируется плотность вещества, давление внутри ёмкости, организуется подача готовой пены. Мелкоячеистая решётка способствует равномерному распределению, перемешиванию и образованию вспененного вещества или попросту пены. К проектированию и изготовлению пенообразователя необходимо подойти со всей ответственностью, после ознакомления со схемами и чертежами других рабочих моделей, так как от качества пены зависит качество пенных блоков и монолита.

Опалубка

Для получения монолитного пенобетона необходима опалубка. Опалубку самостоятельно изготавливать не имеет смысла и это тот случай, когда достаточно ограничиться использованием обычных заводских изделий, используемых в строительстве. 

Ниже, на представленном видео даётся наглядное описание рабочего пенообразователя. Технические решения, используемые при его изготовлении, могут быть применены для разработки других опытных образцов. 

Видео: самодельная установка для производства пенобетона

Инструкция по изготовлению своими руками

Производство пеноблоков условно подразделяется на две части (заливка отдельных блоков и создание монолитных пеноблочных стен), и два этапа (подготовительный и основной этапы). Следовательно, и рассматривать технологию производства мы будем по отдельности. 

Подготовительный этап

Перед основным этапом изготовления пенобетона необходимо организовать рабочее место. Позаботиться о подводе воды и электроэнергии, наличии необходимого инструмента, ёмкостей, оборудования, материалов. Определить оптимальное количество помощников, последовательность выполняемых действий, а также круг обязанностей каждого. Подготовить компоненты, применяемые для производства.

Для соблюдения точного соотношения компонентов пенобетона нелишним будет использование таблицы с пропорциями, которая должна быть составлена или распечатана с интернета и находиться в пределах досягаемости. Естественно, всё предусмотреть не получится, особенно если к изготовлению пеноблоков вы приступаете впервые. Ведь непосредственно на качество работы и конечный результат будут влиять такие факторы, как температура окружающей среды, используемой воды, влажность воздуха, виды применяемых пенообразователей и качество пены, которое зависит от оборудования-пенообразователя, работы другого задействованного оборудования, однородности пенобетонной массы и прочего.

В таблице №3 указаны пропорции различных марок пенобетона:

Компоненты
для изготовления
одного кубометра

Марки пенобетона
Количество
D400 D600 D800
Цемент, кг. 300 330 400
Песок, кг. 120 210 340
Пенообразователь, кг. 0,85 1,1 1,1
Вода, л. 160 180 230

Основной этап

Технология заливки отдельных блоков

Для начала необходимо приготовить формы для заливки пенобетона. Формы устанавливаются на ровную и твёрдую поверхность. Внутри смазываются машинным маслом, для удобного извлечения блоков. В процессе установки форм необходимо позаботиться о защите от атмосферных осадков и в случае их наличия предохранить поверхность блоков от намокания.

Далее приступаем к приготовлению цементного газобетонного раствора. Раствор можно приготовить как с помощью механической или электрической мешалки, так и вручную, в зависимости от объёмов. Необходимо взять одну часть цемента и одну — две части песка, в зависимости от марки цемента и желаемой плотности. Песок желательно брать жёлтый речной, без примесей глины. Добавляем воду и всё тщательно перемешиваем, доводим до нужной консистенции. После чего добавляем пенообразователь (желательно в той пропорции, которая указана на упаковке товара). В среднем добавляют 3–4 г на 1 кг цемента.

Также можно приобрести уже готовые пенопластовые шарики и просто добавить их в цементный раствор в пропорции, указанной изготовителем.

Готовым газобетонным раствором заполняем формы (желательно в течение 20–30 мин.) для исключения потерь качества изначальной пенобетонной смеси. После наполнения форм оставляем их для просушки на время до 48 часов, в зависимости от погодных и климатических условий. Готовые пеноблоки извлекаются из форм и готовы к использованию при проведении строительных работ.

Фотогалерея: разновидность форм для изготовления пенобетонных блоков

Создание монолитных пеноблочных стен

Для создания монолитных газобетонных стен вместо форм используют многоразовую съёмную опалубку. Эта конструкция позволяет создать стену без швов и дополнительного оштукатуривания. Но и объёмы приготовляемого раствора увеличиваются в несколько раз. Её можно приобрести как заводскую, так и сделать своими руками.

Необходимо взять влагостойкий листовой материал, лучше всего подойдёт многослойная фанера или ОСБ. С помощью листов фанеры (можно также взять сосновые рейки) формируется опалубка и толщина будущей стены. Внутри стены, в то место куда будет заливаться пенобетон, формируется металлический каркас из металлопрофиля или арматуры, для того чтобы придать прочность будущей стене. Металл можно не сваривать с помощью электросварки, а достаточно будет увязать концы арматуры проволокой. Сверху опалубку необходимо скрепить поперечными балками или скобами, для того чтобы её не разорвало по мере наполнения опалубки пенобетоном.

После формирования опалубки приступаем к наполнению её пенобетоном, по технологии производства газобетонных блоков.

Фотогалерея: Изготовление монолитного пенобетона

Не стоит забывать, что для заливки опалубки потребуются значительные объёмы пенобетонной смеси. Обычно её подают специальным насосом, который обеспечивает практически бесперебойную подачу смеси в опалубку. В случае отсутствия такого насоса потребуется больше людей для бесперебойного производства и подачи газобетонной смеси в опалубку до полного её заполнения. Это необходимо для равномерной заливки и формирования стены, и, главное, — для сохранения первоначальных свойств пенобетонной смеси. При отсутствии пенообразующих веществ можно приобрести пенопластовые шарики и добавить их в раствор.

Видео: Использование пенобетона

Благодаря уникальным свойствам монолитный пенобетон всё крепче удерживается в строительстве и заслуживает высокого уважения. Его свойства обеспечивают термоизоляцию помещений и облегчение массы сооружений, что в совокупности приводит к широкому спросу газобетонных изделий на потребительском рынке. А сделать своими руками блоки или возвести стенку из монолитного пенобетона не представляет особых трудностей — было бы желание.

Меня зовут Денис, мне 39 лет. Проживаю в Республике Крым. Женат. Воспитываю сына.
Подробнее