Изготовление пеноблока

Современная история пенобетона в России началась в восьмидесятых годах 20 века. Немаловажную роль во "втором рождении" пенобетона(пенобетонного блока), продвижение его в лидеры ячеистых бетонов сыграла отечественная научная школа. Ученые при разработке новых технологий пенобетона опирались на реальные перспективы широкого применения местного сырья и отходов производства, что дало возможность существенно понизить теплозатраты,  отказаться от применения дефицитных цветных металлов и импортных материалов. В результате достигнуты требуемые прочностные характеристики, высокие теплозащитные свойства конечного материала и низкая его стоимость.
    Как уже отмечено, пенобетон (пенобетонные блоки) - это искусственный легкий материал из неорганических сырьевых материалов, получаемый при взбивании (аэрировании, поризации) цементного раствора. Его пористость создаётся не только сферическими ячейками, но и капиллярными порами, образующимися от гидратирующей и избыточной воды затворения (контракционная и капиллярная пористость). Поэтому содержание воздуха в пенобетонах может достигать 95 и более процентов. Однако могут быть пенобетоны, которые изготовляют с небольшим количеством воздуха для повышения их морозостойкости и кавитационной стойкости, но при сохранении высоких прочностных свойств. Это так называемые мелкозернистые поризованные бетоны объёмной массой от 1 300 до 1 800 кг/ м3 (марок по плотности Д1300-Д1800).

Совмещение технологических операций перемешивания, транспортирования и формирования пор существенно влияет на свойства конечного продукта и позволяет получать заданную плотность и теплопроводность пенобетона. Прогрессивная технология и современное оборудование позволяют производить пенобетон плотностью от 400 до 1200 кг/м3, твердеющий при атмосферном давлении. В процессе формовки для ускорения твердения пенобетонов иногда применяют пропарку при атмосферном давлении, электропрогрев, быстротвердеющие цементы или химические добавки-ускорители.
  При приготовлении пенобетона воздух под избыточным давлением вводится в бетонную смесь с помощью отдельно приготовленной пены или скоростным перемешиванием (взбиванием) растворных смесей со специальными поверхностно-активными добавками (ПАВ), снижающими поверхностное натяжение воды и удерживающими вовлечённый при перемешивании воздух. В ходе структурообразования пенобетона с помощью ПАВ раствор, состоящий из пузырьков воздуха, на поверхности которых равномерно распределены частицы цемента, имеющие размер от 20 до 80 микрон, постепенно преобразуется в поризованный камень.
    
    Пену готовят из водных растворов специальных пенообразователей с добавками ПАВ в лопастных пеновзбивателях или центробежных насосах. Применяют клееканифольный, смолосапоиновый, алюмосульфо-нафтеновый и синтетические пенообразователи. Стабилизаторами пены служат добавки раствора животного клея, жидкого стекла или сернокислого железа; минерализаторами же являются цемент и известь.
    В результате выполнения основных технологических операций приготовления пенобетона, вышеописанных в общем виде, в бетонной смеси происходят качественные изменения, его молекулярная структура приобретает свойства системы сферических ячеек, диаметром от 0,1 до 2 мм в неограниченной матрице (например, в цементно-песчаной). Окончательно структура готового изделия создается, после его формования и твердения.
Пористая структура полностью формируется в очень короткий промежуток времени в условиях механического перемешивания под избыточным давлением. Поэтому температура окружающей среды, точность дозировки компонентов, в том числе строгое выдерживание водотвердого отношения, постоянство свойств вяжущего и кремнеземистых заполнителей не оказывают в этом случае такого большого влияния на свойства материала, как для газобетонов. Основной показатель ячеистого бетона - средняя плотность, легко корректируется непосредственно в ходе технологического процесса. Это очень важно при изготовлении таких бетонов на малых предприятиях или строительных площадках.

Обычные пенобетоны делятся на теплоизоляционные (Д200-Д400), конструкционно-теплоизоляционные (Д500-Д800) и конструкционные (Д900-Д1200).

    Пенобетон имеет следующие свойства:
      - легко задаваемая прочность на сжатие;
      - хорошая тепло- и звукоизоляция;
      - низкое водопоглощение;
      - малый коэффициент усадки;
      - устойчивость к переменному замораживанию, оттаиванию;
      - высокая пожаростойкость;
      - удобоукладываемость;
      - хорошая гвоздимость.
Очень удобно то, что блоки из пенобетона можно пилить, сверлить, фрезеровать, а элементы отделки крепить гвоздями, как к обычному дереву. 
   Пенобетон применяется при изготовлении наружных и внутренних стен, перегородок, перекрытий и покрытий, при заливке полов, устройстве теплоизоляции холодильников, в тампонажных растворах, в основаниях под дороги, при возведении шумозащитных экранов вдоль спидвеев, при устройстве водонепроницаемых подушек кессонов под мостовые опоры.
    По своим характеристикам и потребительским свойствам данный материал наиболее близок к дереву, но имеет значительно большую долговечность. Пенобетон очень технологичен при укладке. Блоки из пенобетона имеют достаточно большой размер, при небольшой массе. Например, блок размером 600х300х250 весит не более 18 кг, что позволяет уменьшить трудозатраты. Бригада из 3 человек может справиться со сборкой дома из пеноблоков, площадью 120 м3, всего за 10-12 рабочих дней.
    Из поризованного бетона (тяжёлого пенобетона) в СПбЗНИиПИ изготовлены различные конструкции зданий (стеновые блоки, лестничные марши и площадки, подушки фундаментов, подколонники-стаканы, пустотные преднапряжённые панели перекрытий, колонны и ригели каркаса, рамы подвала, сваи, дорожные плиты-шестигранники, лотки инженерных коммуникаций, плиты несъёмной опалубки), которые прошли соответствующие испытания. Разработаны также рекомендации по изготовлению и проектированию конструкций из этих бетонов.
    Помимо изложенного, в СПбЗНИиПИ в последние годы разработана новая конструкция стен, ещё не применявшаяся в мировой практике. Несъёмная опалубка из монолитного пенобетона (поризованного бетона) марок по плотности Д 1300-Д 1600 выполняет несущие, декоративные и пародренажные функции, предотвращая потерю устойчивости опалубки при вертикальном нагружении весом перекрытий. Внутренний и наружный слои опалубки соединены металлическими связями, воспринимающими распорные усилия. Такие стены просты в изготовлении, в два-три раза дешевле аналогов, и обладают всеми достоинствами пенобетонов (долговечность, морозостойкость, лёгкость, экологичность, огнестойкость и т. д.). Под Санкт-Петербургом строится целый посёлок из коттеджей со стенами такого типа. Строителям настолько понравились такие наружные стены, что они и внутренние стены стали выполнять в несъёмной опалубке, хотя их можно было бы делать в других материалах, так как во внутренних стенах не нужны теплоизоляционные и атмосферозащитные качества.
    Учитывая большой положительный опыт применения пенобетона в грунтовых условиях Санкт-Петербурга (более чем за 50 лет), включая солевую, гуминокислотную и электромагнитную среды, СПбЗНИиПИ предложены плитные и ленточные фундаменты из монолитного пенобетона.
    Конструкции цельнобетонных домов имеют много технических новинок, которые позволяют упростить строительство, сократить его сроки и значительно снизить стоимость в расчёте на 1 квадратный метр жилой площади.