Газосиликатные блоки, характеристики и особенности материала

Строительство сооружений из газосиликатных блоков требует соблюдения особых норм и правил. Для этого в первую очередь надо изучить технические характеристики и рабочие качества материала.

В современном строительстве применяются разные материалы с использованием соответствующих технологий. Их много, что для неопытных застройщиков часто становится причиной возникновения серьезных нарушений строительных норм. Это приводит к значительным финансовым потерям, а иногда — к более плачевным последствиям. Для того, чтобы не допускать ошибок, необходимо иметь достаточно полное представление о свойствах и рабочих параметрах используемых материалов. Неопытные строители иногда считают, что вся необходимая информация автоматически будет получена в ходе работ. Однако, надеяться на естественный ход событий нельзя, поскольку можно наделать серьезных ошибок с самых первых минут. Исправить их будет невозможно — придется все разбирать и начинать строить сначала. Поэтому, характеристики газобетонных блоков должны быть усвоены до начала укладки (оптимально — перед началом проектирования).

Что такое газобетон?

 Газосиликат (или газобетон, эти материалы практически не отличаются друг от друга и нормативами объединены в единую группу) — это строительный материал, принадлежащий к семейству ячеистых бетонов. Он создан под определенную задачу — возведение легких и теплых построек. Базовые компоненты материала — практически те же, что и у обычного бетона:

• портландцемент;
• песок;
• вода;
• известь;
• алюминиевая пудра.

Два последних компонента являются реагентами, которые в присутствии воды становятся активными газообразователями. Когда в ходе технологического цикла все эти элементы смешивают, начинается отверждение цемента и одновременно происходит химическая реакция алюминиевой пудры с известью. Выделяется газ, массив газобетона вспучивается и значительно увеличивается в объеме. По окончании реакции полузатвердевший массив вынимают из формы и направляют на резку и окончательное отверждение (автоклавирование). Производится выдержка материала в атмосфере перегретого пара под высоким давлением, газоблоки приобретают конструкционную прочность и стабильность. Последней стадией процесс становится сушка — после обработки паром газобетон влажный.

Полученный материал обладает рядом особенностей. Основным его отличием является пористая структура. Весь массив внешне представляет собой окаменевшую пену с пузырьками размером 2-4 мм. Это делает материал легким и значительно снижает его теплопроводность, что и было целью разработчиков. Однако, параллельно с этим, газобетон приобрел ряд нежелательных свойств — он утратил прочность и несущую способность, присущую традиционным видам бетона. Виной всему все та же пористая структура — под нагрузкой пузырьки схлопываются, материал проседает и уплотняется.

Кроме этого, газобетон гигроскопичен. Это свойство относится ко всем бетонам, но в данном случае имеет место аккумулирование влаги в порах. Для ее выведения требуются благоприятные условия, которые должны не меняться в течение определенного времени. На практике таких условий практически не бывает. Если материал влажный, его вес и теплопроводность резко увеличиваются, то есть пропадают все полезные свойства. Это недопустимо, поэтому, для построек из газобетона обязательна непроницаемая для влаги наружная отделка.

Достоинства и недостатки газобетона

К достоинствам газобетона принято относить:

• малый вес, позволяющий уменьшить размеры и мощность фундамента;
• низкая теплопроводность, обеспечивающая значительную экономию на обогреве дома;
• ровная и точная геометрия блоков, позволяющая делать аккуратную кладку с минимальной толщиной швов (4-6 мм);
• легкость резки и обработки, что весьма важно для ускорения строительства.

К списку достоинств следует еще раз причислить легкость газоблоков. При укладке их без особого напряжения может поднять один человек, что значительно упрощает работу.

Недостатки газобетона:

• низкая прочность. Из-за этого свойства приходится устанавливать армпояс под каждым перекрытием, что требует немалых трудозатрат и выдержки бетонных отливок до полной кристаллизации;
• низкая несущая способность. Это следствие низкой прочности, не позволяющее строить ответственные и высокие здания и сооружения;
• гигроскопичность, из-за которой материал теряет полезные качества, а в холодное время года — разрушается.

Кроме этого, к числу недостатков газобетона следует причислить неспособность удерживать крепежные элементы. Завинчивать обычные шурупы или забивать гвозди в него бесполезно, нужны специальные анкера. Еще одним недостатком материала можно считать усадку, которая длится от 6 до 18 месяцев и не позволяет сразу приступить к отделочным работам.

Разновидности

Существует три категории газобетона:

• конструкционный, предназначенный для строительства высоких многоэтажных зданий и сооружений;
• теплоизоляционно-конструкционный, используемый для строительства частных малоэтажных домов и надворных построек;
• теплоизоляционный, применяемый только для создания дополнительного утепляющего слоя несущих стен или для сборки внутренних перегородок.

Все они изготовлены по одной технологии, но с разным количеством газообразователя. С уменьшением количества алюминиевой пудры снижается интенсивность газовыделения, и количество пор в массиве становится меньше. Автоматически увеличивается плотность и несущая способность материала, но уменьшается способность к теплосбережению. Кроме того, увеличивается вес постройки, что требует строительства мощной опорной системы.

Все виды газосиликатных брикетов принято разделять на классы прочности и марки плотности. Классы прочности обозначаются латинской буквой B и показывают предельную нагрузку, которую способен выдержать тот или иной газосиликатный блок. Например, B2,5 означает, что материал способен выдержать давление в 2,5 Ньютона на квадратный миллиметр, или 25 кг на см².  Это значение определяется на заводе-изготовителе и указывается в документах на материал. Класс прочности — это гарантия, что газобетон способен выдержать указанную нагрузку (это минимальный показатель, материал может быть способен выдерживать и более высокие нагрузки).

Марка газосиликатных блоков показывает их плотность. Она обозначается латинской буквой d и цифрами, показывающими плотность материала. например, газобетон д600 имеет плотность 600 кг/м³.

В торговле всегда оперируют понятием марки, о классах обычно речь даже не заходит. Это происходит потому, что понятия взаимосвязаны. Кроме того, неопытному человеку гораздо проще понять показатель плотности, чем подсчитывать в уме, какую нагрузку способен выдержать данный материал. Особенно, если у него нет нужных данных.Понятие марки удобно — например, конструкционный газобетон состоит из марок d1000 и выше, конструкционно-теплоизоляционный — d500- d900, теплоизоляционный — d250- d400.

Наибольшей популярностью пользуются газосиликатные блоки d500. Они обладают оптимальным сочетанием параметров прочности и теплопроводности для постройки частного дома. Газобетонные блоки d600 также часто используются при постройке частного дома, если его размер достаточно велик. В данном случае прочность газобетонных блоков вполне позволяет строить дом, так как нормативное ограничение по высоте постройки у них составляет 3 этажа. Подавляющее большинство построек в частном домостроении не выше 2 этажей, поэтому параметры материала вполне подходящие.

Помимо этих показателей, газобетон выпускается в нескольких вариантах формы. В продаже есть разные типы:

• обычные стеновые блоки;
• U-образные блоки, используемые для сборки лотков под заливку армпояса;
• плиты перекрытия;
• Т-образные блоки для поддержки плит.

Применение каждого типа блоков достаточно понятно. Однако, некоторые из них встречаются в продаже нечасто, поэтому, многие пользователи изготавливают их самостоятельно. Это касается, в частности, U-образных блоков — они дорогие, гораздо проще взять обычные стеновые блоки, вырезать у них середину и получить самодельный U-образный блок, полностью соответствующий остальным элементам по ширине, высоте и другим параметрам.

Технические характеристики

Рассмотрев особенности материала и разобравшись, как он делается и из чего состоит, можно узнать его технические характеристики. Если при покупке материала обычно обходятся маркой, то для более углубленного изучения следует рассмотреть все основные параметры материала. При проведении испытаний в заводских лабораториях газобетон проверяют по очень сложной схеме с множеством пунктов. Вот только некоторые из позиций, по которым материал проходит проверку:

• теплоизоляционные свойства;
• звукоизоляция;
• вес материала;
• экологичность;
• плотность;
• пористость;
• несущая способность;
• морозостойкость;
• устойчивость к грибкам и плесени;
• паропроницаемость;
• огнестойкость;
• влагопоглощение;
• долговечность и т. д.

Перечислять все показатели нецелесообразно — некоторые пункты представляют собой узкоспециальные исследования, мало знакомые неспециалисту. Кроме этого, параметры материала заметно меняются в зависимости от марки. Для наглядного представления наиболее важных характеристик удобнее всего таблица с наиболее важными характеристикам:

Характеристики	D400	D500	D600	D700	D800
Класс прочности	B2 – B2,5	B2,5 – B3,5	B3,5 – B4,5	B5 – B7	От B7
Теплопроводность в сухом состоянии и при равновесной влажности 4 % Λ, Вт/м°С	0,095 0,100	0,118 0,127	0,137 0,150	0,165 0,192	0,182 0,215
Паропроницаемость, µ, Мг/(м×ч×Па)	0,230	0,200	0,160	0,150	0,140
Марка морозостойкости (минимальная)	F35	F35	F35	F35	F35
Величина усадки максимальная, мм/м	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
Горючесть по ГОСТ 30244-94	НГ	НГ	НГ	НГ	НГ

Рассматривая таблицу, можно отметить некоторую разницу в категориях этих показателей. Одни ближе к механическим качествам, другие — к физическим. Горючесть и морозостойкость скорее следует отнести к эксплуатационным характеристикам. Однако, все эти качества в сумме составляют рабочие показатели материала, дающие наиболее полное представление о его практической ценности. Некоторые параметры газобетона не совсем понятны людям, не имеющим специальной подготовки. Поэтому, есть смысл рассмотреть их подробнее.

Прочность и несущая способность

Два эти показателя неразрывны, так как относятся к механическим свойствам материала. Мало того, несущая способность является частью более обширного понятия прочности. Оба показателя демонстрируют предельные нагрузки, которые способен выдерживать материал. Однако, если несущая способность — это максимальный вес, который может выдержать газоблок без потери рабочих качеств, то прочность показывает предел до физического разрушения материала.

Оба понятия тесно связаны с плотностью газобетона. Чем выше плотность, тем выше и прочность, и несущая способность. Показатель плотности обозначен в наименовании марки — например, газоблок d600 — это значит, что вес одного кубометра такого материала составляет 600 кг. При этом, на практике могут быть небольшие отклонения от заявленных показателей. Как правило, они возникают из-за влажности материала — в лабораторных условиях исследуют сухой газобетон, но в реальности его влажность соответствует влажности воздуха.

Паропроницаемость

Это показатель, демонстрирующий способность газобетона впитывать водяной пар и отдавать его в благоприятных условиях.

В жилых помещениях воздух перенасыщен паром от дыхания людей, готовки пищи, проведения водных процедур и стирки. Пар находится под давлением, из-за которого он впитывается в стены.

Проходя сквозь них, он испаряется снаружи. Высокая паропроницаемость материала позволяет избавляться от избыточной влажности и нормализовать микроклимат в жилых помещениях.

Морозостойкость

Морозостойкость газобетона — это показатель способности выдерживать воздействие низких температур. При этом, определяют показатели влажного материала. Блок выдерживают в воде комнатной температуры в течение 2 суток. Затем его выдерживают в течение 4 часов при температуре от -17° до -25° (имитация зимних условий). После этого его снова помещают в воду с температурой около 20° до полного оттаивания (обычно, 2 часа). Процедуру повторяют до тех пор, пока материал не разрушится. При этом, после каждого 10, 25, 50 и 100 повторения процедуры (если блок столько выдерживает) проводят проверку прочности — сжимают контрольный брусок и определяют величину давления, которое он смог выдержать.

Газоблок d500 способен выдержать до 100 циклов заморозки-разморозки. Однако, в технических характеристиках указывают значение, при котором прочность материала остается неизменной.

Влагопоглощение

Строительные нормативы допускают влагопоглощение материалов на величину до 12 % от начального веса. В лабораторных условиях испытывают блоки размером 100 × 100 мм. Образец взвешивают в сухом состоянии, после чего помещают в воду так, чтобы она покрывала его на 5 см сверху. Каждые 24 часа материал извлекают из воды и взвешивают. Процедуру прекращают после того, как результаты очередного взвешивания перестают отличаться (максимальное допустимое расхождение — 0,1 %). Затем сравнивают вес в сухом и насыщенном состоянии и определяют процент влагонасыщения. Для газобетона он равен 25 %. Это исправленный показатель, принятый с учетом того, что в обычных условиях материал никогда не оказывается полностью погруженным в воду.