Полистиролбетон – это строительный материал с уникальными характеристиками.

В состав полистиролбетона входят:

  • цементное вяжущее,
  • пористый заполнитель из вспененных гранул полистирола,
  • вода,
  • пластифицирующие и модифицирующие добавки.

История возникновения бетона

Первые упоминания о применении бетона относят ко II-III тысячелетию до н.э. Впечатляет, верно? При строительстве пирамид древние египтяне использовали растворы гипса и извести. Об этом факте говорят свидетельства, датируемые II тысячелетием до н.э.

Для возведения Колизея и Пантеона древние римские строители изобрели особую форму бетона. Строительный материал содержал мелкий гравий и крупный песок, а также известь и воду. Встречались и другие добавки, например, кровь животных, конский волос и др.

Первый современный бетон был изготовлен в середине XVIII века. В 1793 году британский изобретатель Джон Смитон построил маяк Эдистон в Корнуолле, Англия, с использованием извести.

Портландцемент впервые был изготовлен в 1824 году английским инженером Джозефом Аспдином. За основу нового строительного материала были взяты измельченный мел и глина, сожженные в печи. Как известно, портландцемент и в наши дни является доминирующим цементом, используемым в производстве бетона.

Важную роль, определяющую характеристики бетона, выполняет его заполнитель. Заполнитель может состоять из песка, щебня, шлака, золы, обожженного сланца, глины и пр.

История бетона впечатляет. Сложно поверить, но такой древний материал, как бетон, является важнейшей составляющей современной строительной структуры. В наши дни бетон так же значим для нас, как и для древних строителей, когда они возводили свои жилища и храмы.

С развитием человечества меняются как потребности, так и технологии. Благодаря усилиям ученых появились уникальные разновидности бетона, одна из которых полистиролбетон – легкий бетон.

История возникновения полистиролбетона

Полистиролбетон был изобретен еще в середине прошлого века. Уникальный заполнитель, состоящий из вспененного полистирола, изобрел немецкий ученый Фритц Стастни. После испытаний полистиролбетона, проведенных немецкой компанией BASF, строительный материал получил широкое распространение на рынках США, Канады и стран Европы. В наши дни полистиролбетон набирает популярность среди российских потребителей.

Технические характеристики

Изготовление и применение регламентируется ГОСТ 33929-2016 «Полистиролбетон. Технические условия».

Плотность:

  • теплоизоляционного — D150 — D225 (прочность от M2),
  • ненесущих элементов — D250-D350 (прочность от В0,5),
  • несущих — D400-D600 (прочность от В1,5).

Теплопроводность 0,055 — 0,145 Вт/(м•K).

Соответствует следующим требованиям пожарной безопасности (по СНиП 21-01-97):

  • горючесть – группа Г1 (слабогорючие для обычной технологии), НГ (негорючие для спецтехнологии и плотности от D300 до D600),
  • воспламеняемость — группа В1 (трудновоспламеняемые),
  • дымообразующая способность — группа Д1 (с малой дымообразующей способностью для плотности от D400 до D600) и Д2 (с умеренной дымообразующей способностью для плотности от D200 до D350),
  • токсичность продуктов горения — группа Т2 (умеренноопасные).

Класс прочности на сжатие, предел прочности на растяжение и марка морозостойкости напрямую зависят от его плотности.

Полистиролбетон. Разновидности

  1. Теплоизоляционный — применяется для утепления.
  2. Теплоизоляционно-конструкционный — используется при изготовлении изделий и элементов без нагрузки (ненесущие элементы, надпроемные перемычки).
  3. Конструкционно-теплоизоляционный — применяется в качестве стенового материала в малоэтажном строительстве, а также при изготовлении длинных перемычек над проемами.
  4. Монолитный — смесь, используемая в различных конструктивных элементах.
  5. Сборные изделия – стеновые блоки, плиты, армированные надпроемные перемычки и другие комплектующие.

Полистиролбетон. Применение

Теплоизоляционный – широко применяется в качестве строительной термоизоляции, как утеплитель стен, полов, покрытий, чердачных перекрытий, кровли, над проездами, холодными подвалами и подпольями, несущих наружных стен; цоколей, стилобатов и фундаментов. Выпускается в виде строительных блоков, плит, монолитных конструкций и фасадных декоративных утеплительных панелей.

Теплоизоляционно-конструкционный – используется при изготовлении ненесущих сборных изделий (блоков, перемычек, доборных элементов) или монолитных конструкций, применяемых в наружных ненесущих стенах, перегородках, покрытиях и перекрытиях энергоэффективных жилых, производственных и общественных зданий до 25 этажей включительно. Также выпускаются перекрестно-пустотные элементы для наружных сборно-монолитных стен с внутренним несущим железобетонным каркасом малоэтажных (1 — 3 этажа) зданий.

Конструкционно-теплоизоляционный – применяется в производстве блоков, доборных элементов, монолитных конструкций для возведения наружных несущих стен малоэтажных (1 — 2 этажа) зданий, а также при изготовлении перемычек для наружных ненесущих и несущих стен.

Полистиролбетон. Производство

Производство полистиролбетона заключается в равномерном смешивании компонентов. Полученный раствор заливают в специальные формы или в несъемную (съемную) опалубку непосредственно на объекте.

Кроме того, в зависимости от назначения изготавливаемой продукции подбирается оптимальное соотношение вяжущего, заполнителей и добавок, а также последовательность загрузки сырья в установку.

Заполнитель получают способом однократного или многократного вспенивания суспензионного полистирольного бисера. Допустимая насыпная плотность гранулята — до 15 кг на кубометр бетона, при особых условиях до 20 кг/мᶟ. Размер гранул (фракция) зависит от марки и класса бетона и составляет 0,7-5,5 мм.

Воздухововлекающие добавки, такие как СДО (смола древесно омыленная), предотвращают всплытие гранул, обеспечивая однородность раствора.

Преимущества

1. Энергоэффективность

Учитывая непрерывный рост цен на энергоресурсы и неблагоприятную экологическую обстановку актуальным становится строительство энергоэффективных построек, что позволяет сократить расход потребляемых ресурсов и значительно уменьшить затраты на содержание помещения.

2. Конструкционная прочность

Продукция имеет обширный спектр использования. Применяется при строительстве жилых и промышленных сооружений, малоэтажных и высотных зданий. Для этого используются блоки различных размеров и монолитные конструкции. Отличительной особенностью является возможность постройки в сейсмически неблагоприятных районах.

3. Небольшая масса и плотность

Изделия имеют меньшую массу по сравнению со своими аналогами. Это позволяет снизить затраты на доставку, погрузочно-разгрузочные работы, возведение фундамента и значительно уменьшить себестоимость.

4. Биостойкость

Не гниет, устойчив к образованию грибковой плесени и не повреждается грызунами.

5. Звукоизоляция и шумоизоляция

Вспененные гранулы полистирола являются хорошими звукопоглотителями. На практике для наилучшего эффекта требуется толщина покрытия не менее 5 см.

6. Теплопроводность

Благодаря этой особенности полистиролбетон часто называют теплым бетоном. Вспененные гранулы полистирола хорошо сохраняют тепло, именно поэтому нет необходимости в дополнительном утеплении полов и стен, а это дополнительная возможность снизить затраты и кроме того получить дополнительную полезную площадь.

7. Морозостойкость

Здания эксплуатируются при низких температурах и возводятся даже в условиях Крайнего Севера.

8. Простота в обработке

Легко пилится, сверлится, штробится.

9. Долговечность

Срок эксплуатации зданий составляет не менее 100 лет.

10. Огнестойкость

Не смотря на то, что полистирол является горючим веществом, но он заключен, как бы «запаян» внутри бетона. Поэтому полистиролбетон относится к слабогорючим и трудновоспламеняемым материалам. Важно: для обеспечения пожарной безопасности зданий не допускается использование полистиролбетона группы горючести Г1 без защиты его негорючими материалами (кирпич, цементно-песчанная штукатурка, гипсоволокнистые листы и др.).

11. Защита от коррозии

Полистиролбетон марок по средней плотности D250 и выше с расходом цемента не менее 200 кг/м3 обеспечивает при обычных условиях эксплуатации сохранность стальной арматуры от коррозии.

12. Экологичность

При производстве не применяются так называемые «горячие» и химические процессы, а также отсутствуют отходы.

13. Экономическая эффективность

Изготовление аналогов, например, газосиликатных блоков, происходит в условиях крупных заводских комплексов и имеет значительное количество отходов, утилизируемых, как правило, в непосредственной близости. Первоначальная сумма инвестиций незначительна и составляет около 2-3 млн рублей, что включает в себя как стоимость установки, так и партия сырья. Производство может располагаться в обычном ангаре, мобильно, географически не привязано и может быть организовано в любой точке страны.

14. Низкий уровень гигроскопичности

Идеально подходит для возведения сооружений в районах с влажным климатом.

Недостатки

  1. Усадка при высыхании. Особая пористая структура может повлечь появление усадки до 1 мм/метр. Внутреннюю отделку здания рекомендуется начинать не менее чем через 1,5 месяца после возведения «коробки».
  2. Низкая паропроницаемость. Подобное присуще многим материалам и по существу является лишь конструктивной особенностью. Стены внутри помещения не пропускают влагу, создается определенный микроклимат, поэтому необходимо устройство вентилирования.
  3. Для крепления навесных конструкций необходимо использовать специальные крепежные элементы, анкеры, дюбели.