Построй дом

В связи с постоянно возрастающими требованиями по снижению теплопроводности всех основных материалов и конструкций появление такого теплоизоляционного материала как полистиролбетон можно считать вполне предсказуемым явлением. Его особенность заключается в том, что при изготовлении бетона в качестве основного заполнителя используются шарики полистирола.

При кажущейся простоте идеи производство полистиролбетона имеет свои особенности, связанные с легкостью основного заполнителя, а также со структурой получаемого бетона. Количество полистирольного заполнителя составляет от 55 до 61% общего объема готового бетона, остальное приходится на песок, цемент, воду а также специальные добавки-пластификаторы, которые не только обеспечивают равномерное распределение вспененного пенополистирола по всему объему бетона, но и создают надежное соединение каждой гранулы между собой, что значительно увеличивает прочность такого бетона.

Состав и технические характеристики

Материал легкий, изготавливается на цементной основе с добавлением полистирола. Структуру можно менять, используя пластификаторы и различные добавки для полистиролбетона.

В состав раствора входят следующие компоненты:

• портландцемент;
• гранулированный полистирол д диаметр до одного сантиметра;
• речной или кварцевый песок;
• пластификаторные компоненты, добавки, ускоряющие процесс твердения;
• чистая вода;
• вещества с поверхностной активностью – для прилипания полистирола к цементной массе. Чаще всего применяют смолу древесины, выполняющую функции воздухововлекающей добавки, чтобы блочный материал получился легким, с ячеистой структурой.

Практичные качества данного материала определены его характеристиками:

• показатель прочности полистиролбетона при усадке – варьируется от 0.73 до 3.6 МПа;
• значение плотности составляет 150 – 600 килограмм на кубометр;
• устойчивость на изломы и изгибы – 0.08 – 0.73 МПа;
• теплопроводность – от 0.55 до 0.145;
• устойчивость к температурным перепадам – от 100 до 500 циклов «замораживание – оттаивание»;
• адгезия – менее четырех процентов;
• усадка – не превышает 1 мм на каждый метр;
• по огнестойкости материал относят к группе Г1 – горючесть слабая;
• шумоизоляционные качества – при толщине стены в 100 мм показатель проникновения звуков не превышает 37 дБ.

Технические характеристики можно дополнить небольшим удельным весом и биологической стойкостью материала, позволяющей противостоять образованию плесени и грибка.

В зависимости от структуры, полистиролбетон делится на следующие виды:

• Крупнопористый — для увеличения теплоизоляционных свойств данного материала применяется принцип «чем больше в бетоне пустот, тем он теплее». Обеспечивается это за счет ограниченного использования мелкого заполнителя, которым в полистиролбетоне является песок. Так как песка в таком бетоне хватает только на то, чтобы создать оболочку вокруг каждого шарика полистирола, пространство между ними остается незаполненным. Благодаря этим пустотам теплопроводность такого бетона резко уменьшается, но при этом также снижается и его прочность;
• Поризованный полистиролбетон — увеличение его теплоизоляционных свойств обеспечивается за счет поризации цементной смеси с помощью пенообразующих добавок. В результате использования данной добавки пространство между шариками полистирола заполняется поризованной смесью;
• Плотный полистиролбетон — его особенность состоит в том, что в качестве заполнителя используются шарики полистирола крупного и мелкого диаметра, в результате чего между крупным заполнителем находится не тяжелая однородная цементно-песчаная смесь, а мелкий заполнитель, обеспечивающий снижение веса такого бетона.

В зависимости от плотности, полистиролбетон применяется для устройства утепляющих стяжек пола, перекрытий, а также для изготовления стеновых блоков, которые отличаются высокими прочностными и теплоизоляционными характеристиками, а также долговечностью.

Преимущества и недостатки полистиролбетона

Преимущества

1. Крайне низкий коэффициент теплопроводности, берущий отсчет от показателя в 0,05 Вт*мС. Это компенсируется, разумеется, низкой плотностью, однако, как теплоизоляционный материал, он на высоте.

2. Достаточная плотность конструкционно-теплоизоляционных изделий для применения их при строительстве невысотных домов в один-два этажа.

3. Показатель прочности на сжатие и изгиб.

4. Высокие значения морозостойкости.

5. Экологичность и огнестойкость материала.

6. Широкая сфера применения и разнообразие форм и размеров изделий.

7. Простота производства, возможность самостоятельного изготовления.

8. Шумоизоляционная способность.

9. Низкая стоимость изделий;

10. Легкость в обработке и солидные габариты, значительно ускоряющие и упрощающие процесс строительства.

11. Низкий вес материала способствует снижению нагрузки, подаваемой стенами на фундамент строения.

12. Возможность экономии на утеплении строения и, в последующем, на отоплении.

13. Вариативность наружной облицовки и внутренней отделки.

14. Устойчивость к биологическому воздействию – также заметный плюс. На изделиях не образуется плесень и грибок.

Недостатки

Пределы циклов заморозки и оттаивания

По информации разработчиков, количество циклов заморозки/оттаивания – 100 раз. На деле оказывается, что таких циклов полистиролбетон способен выдержать максимум 20. Кроме того, пенопластовые шарики постепенно разрушаются под воздействием солнечных лучей.

Если материал находится в смоченном состоянии, затем замерзает и оттаивает, то блоки становятся хрупкими, появляются сколы и трещины. Из-за этого недостатка, полистиролблоки нужно утеплять снаружи, оштукатуривать фасад здания толстым слоем штукатурки (не меньше 2 см) и окрашивать, что делает строительство дороже.

Низкая плотность материала

Одним из материалов блока является пенопластовый шарик. Этот материал хлипкий, кроме того шарики при разрезе выпадают, делая низкий по плотности полистилобетон еще менее плотным.

Низкая плотность блоков полистиролбетона создает множество проблем при эксплуатации. С одной стороны, это качество может обеспечить хорошее теплосбережение, с другой – строение из этого материала вовсе непрактично. Все крепежи (гвозди, анкеры, дюбели), интегрированные в стены, можно вытащить, так сказать, голыми руками. Это является существенным недостатком полистиролбетона при использовании его в быту.

В полистиролбетон проблематично монтировать окна или двери. При эксплуатации двери расшатываются в течение полугода вне зависимости от способа установки.

Наличие пенопластовых шариков и, как следствие, низкая плотность дают высокую степень усадки здания из этого материала – 1 мм/метр.

Низкая плотность полистиролблока обуславливает и низкую теплопроводность, паропроницаемость стен (читайте отзывы ниже). Таким образом, при строительстве из блоков нужно учитывать необходимость монтажа дополнительных средств вентиляции, а также отвода влаги. Этот существенный недостаток в значительной степени удорожает возведения зданий из полистиролбетона.

Методы производства

Полистиролбетонные изделия получают двумя способами:

Кустарный (литейный). Популярен у домашних умельцев из-за доступности компонентов и несложной технологии. Процесс напоминает производство неавтоклавного газобетона — необходимые компоненты смешиваются, смесь заливается в формы и выдерживается там до твердения (3-7 суток). Литьевая технология невыгодна на производстве (множество трудоемких операций по подготовке и обслуживанию форм).

Вибропрессование (виброформовка). В промышленном производстве смесь замешивается более концентрированной (больше цемента, меньше воды). Ее загружают в формы и отправляют в вибропресс, где держат до полусухого состояния. При распалубке получаются блоки с четкой геометрией, которые затем отправляют на окончательную сушку.

Полистиролбетон с различной плотностью получают, меняя соотношение компонентов и вид полистироловых гранул (чем крупнее диаметр полимерных шариков, тем ниже удельный вес и прочность материала).

Область использования полистиролбетонных блоков

Входящий в бетон полистирол влияет на сферу применения полистиролбетона:

• полистиролбетон конструкционного назначения используется в виде готовых полистиролбетонных блоков;
• в виде смеси материал используется как теплоизоляция, которая заливается в опалубку.

Полистиролбетон (ПСБ) – особо легкий бетон с пористой структурой, производимый на базе цементного вяжущего, с пористым гранулированным заполнителем. Конструкционный пенополистирол, блоки из которого способны воспринимать повышенные нагрузки, используется для возведения:

• коробок зданий, несущих стен;
• элементов ограждения, внутренних перегородок.

Он используется для следующих конструкций:

• межэтажных перекрытий;
• чердачных помещений;
• потолков, полов.

Используя полистирол для бетона, можно подготовить раствор, применяемый для бетонирования:

каркасных конструкций, оборудованных щитовой опалубкой;

утепленных полов, сооружаемых по железобетонным плитам;

стяжки, которая сооружается на полах с системой обогрева;

внутренних полостей в конструкциях, собранных из отдельных элементов.

С помощью состава производится отделка стен из полистиролбетона (теплая штукатурка), а также штукатурка потолка полистиролбетоном. Гипсополистиролбетон, керамзитополистиролбетон, арболит также содержат полистирольный наполнитель.

В зависимости от поставленных задач широко применяются легкие бетоны конструкционного и теплоизоляционного назначения.

Как изготовить своими руками

Чтобы изготовить полистиролбетон своими руками, требуется такой набор материалов:

Гранулы вспененного полистирола. Это обычный пенопласт, но не спрессованный, а разделенный на гранулы. Чем мельче частицы, тем выше прочность итогового продукта.

Цемент. Экономить на нем нельзя – для получения качественного материала нужен качественный цемент. Оптимальным выбором станут марки М400 и М500.

Песок. Желательно, чтобы песок был кварцевым, но не возбраняется применение намывного песка.

ПАД. Поверхностно-активные добавки могут быть разными, чаще всего при изготовлении полистиролбетона используется омыленная древесная стружка или моющие средства. Специальные пластификаторы тоже применяются.

Вода. Обычная пресная вода.

Инструменты: в зависимости от объемов, бетономешалка (в ней удобно непрерывно мешать смесь, не допуская застывания состава) или корыто и дрель с насадкой.

У процесса изготовления полистиролбетона есть свои маленькие хитрости, позволяющие получить более качественный результат:

• Если добавить в цементный раствор пенопластовые гранулы квадратной формы, блоки выйдут более крепкими.
• При подготовке омыленной древесной стружки ее заливают кипятком. А нужна она, чтобы раствор не расслаивался.
• Речной песок перед использованием обязательно тщательно просеивается, чтобы в цементную смесь не попали мусор и крупные камни.

Рекомендации по работе с блоками из полистиролбетона

Материал имеет недостатки. Чтобы свести их к минимуму, специалисты используют проверенные на собственном опыте правила:

• Для изготовления блоков используйте только качественный, сертифицированный полистирол в гранулах. Народные умельцы уже испробовали добавлять вместо них кусочки экструдированного полистирола, но технические характеристики подобного материала еще не изучены.
• Отмеряйте пропорции как можно точнее, и обязательно добавляйте пластификаторы.
• При кладке блоков используйте специальный клей, а не цементный раствор.
• Каждый третий ряд кладки армируйте металлическими прутьями.
• Хорошо просушите блоки после извлечения их из форм. Длительность сушки зависит от размера блоков, температуры и влажности воздуха и варьируется от 1 недели до месяца.
• Наружную сторону стены из полистиролбетона покройте слоем штукатурки или обложите кирпичом.

Полистиролбетон отлично подходит для частного строительства. Он пригоден как для жилых, так и для нежилых сооружений. Производить блоки можно самостоятельно, прямо на месте стройки. С ними легко работать – их вес намного меньше, чем кирпича и обычного бетона, за счет этого отпадает необходимость в привлечении специальной техники и дополнительной рабочей силы.