Все о полистиролбетоне

Знать все о полистиролбетоне очень важно для любого застройщика. Требуется изучить особенности пенополистиролбетона и других видов, его технические характеристики и химический состав. Дополнительно стоит ознакомиться с требованиями ГОСТа по теплопроводности и другим технологическим параметрам, со спецификой оборудования для производства полистиролбетона.

Типичный промышленный полистиролбетон состоит из:

• цемента (возможно применение как обычного портландцемента, так и шлакопортландцемента);
• гранул полимера;
• песка кварцевого;
• технической воды;
• пластифицирующих компонентов;
• добавок, форсирующих процесс схватывания.

Главные практические свойства полистиролбетона связаны именно с применяемым наполнителем. Небольшая объемная плотность позволяет адаптировать изделие под конкретный вариант использования. Диапазон удельной массы подбирается очень гибко. Ключевые технические параметры заданы в ГОСТ Р 51263-12. Экологичность полистиролбетона соответствует самым строгим требованиям.

Срок эксплуатации этого стройматериала очень велик (он может составлять свыше 100 лет). Паропроницаемость смеси полимера и бетона примерно такая же, как у добротной древесины, но в отличие от нее вероятность усадки практически равна нулю. Полистиролбетон без труда сверлят, пилят, фрезеруют. Прикреплять к нему отделочные элементы можно так же, как и к простому дереву — при помощи гвоздей.

Горючесть полистиролбетона невелика. Поэтому его можно использовать даже в местах с повышенной пожарной опасностью. С точки зрения общепринятой классификации такое вещество относится к слабогорючему разряду. При воздействии пламени оно не загорится и даже не будет тлеть. Испарение коснется лишь находящихся непосредственно на поверхности гранул. Но надо понимать, что такое воздействие негативно повлияет на механические качества конструкций. Могут быть ухудшены и иные ключевые параметры. Во время горения не будут выделяться стирол, фенол и иные токсичные компоненты. При горении одной стороны на другой грани материал окажется слегка теплым, совершенно безопасным для касания.

Коэффициент теплопроводности бетона с полимерными добавками сильно различается в зависимости от конкретной марки. Он может составлять от 0,055 до 0,145 Вт/м°C. Показатель морозостойкости может относиться к категории F25-F100. Специалисты давно выяснили, что плотность материала и его теплопроводность строго пропорциональны. Удельный вес 1 м3 в разных случаях равен:

• 150;
• 200;
• 300;
• 400;
• 500;
• 600 кг.

Прочность этого материала может составлять от 0,5 до 1,5 условных единиц и более. Прочность к сжимаемому, растягивающему усилиям, а также стойкость к холоду тесно связаны прежде всего с плотностью конкретного блока. То есть с тем, сколько весит куб полистиролбетона конкретной марки и партии. В любом случае гарантирован отличный уровень звукоизоляции. Это обстоятельство позволяет успешно применять блоки ПСБ как для наружных стен, так и для межкомнатных перегородок.

Типовые размеры изготавливаемых конструкций:

• 60х30х (9-20) см – у теплоизолирующих плит;
• 60х30х (20-25) см – у стенового блока;
• 60х30х (8-12) см – у стандартизированных межкомнатных перегородок.

Независимо от габаритов, этот материал отличается превосходными тепловыми свойствами. Блоки толщиной 30 см примерно совпадают по теплопроводности со 150 см кирпича. Уровень прочности с течением времени только вырастает.

Блоки ПСБ — наиболее доступные утеплители по стоимости среди аналогичных решений. В пользу ПСБ свидетельствует также возможность использования его как конструкционного материала без дополнительного утепления. Единственное исключение составляют, пожалуй, только наиболее холодные регионы с суровыми зимами. Тепловая и звуковая изоляция улучшается благодаря минимальным размерам швов. Если толщина стены составляет 10 см, через нее будет проходить звук не громче 37 дБ.

Потому расход сухой смеси в мешках не слишком велик. Для монтажа чаще всего применяют тот же клей, который используют для пенобетона и керамических плиток. Всегда можно заказать изготовленный по точной рецептуре в промышленных условиях жидкий полистиролбетон. Особые добавки обеспечивают эффективную заливку даже при температуре воздуха до –5 градусов Цельсия. И это совершенно несгораемый материал; не слишком густой слой толщиной 60-70 мм сохнет полностью за 72-120 часов.

Получение своими руками подходящей смеси не слишком сложно. Материалоемкость при этом также невелика. Монтажный процесс несложен, так как идентичный 17 кирпичам блок весит 22 кг. Транспортировка, выгрузка и последующее хранение, перемещение на рабочий участок довольно просты. Такие изделия очень стойки к агрессивным воздействиям. Они отлично переносят контакт с влагой, не подвержены переохлаждению, появлению грибковых колоний. Высокая температура также практически безопасна. Санитарно-гигиеническая безопасность у ПСБ на достойной высоте.

Но все же этот материал имеет и определенные недостатки:

• вкручивание крепежей не позволяет достичь большой прочности при обычных условиях;
• из-за малой плотности установить окна и двери сложно;
• критично низкое содержание полистирола или слабая его адгезия к бетонным компонентам;
• необходимость наносить штукатурку как внутри, так и снаружи дома (при предварительной обработке);
• повышенная усадка;
• нестабильность при контакте с органическими растворителями;
• недостаточная проницаемость для пара (то есть повышенные требования к вентиляции).

Оборудование для производства полистиролбетона обязательно должно соответствовать принятым в России техническим условиям. Для больших производств характерно оснащение конвейерными линиями с высоким уровнем автоматизации. Стоимость подобной техники довольно ощутима даже в коммерческом секторе. Но этот недостаток полностью окупается высоким КПД и возможностью производить много готового продукта.

Выпущенный на автоматизированном конвейере блок имеет выверенную геометрию и строго заданные показатели. Причина проста — автоматика тщательно следит за дозировкой компонентов. Производства более низкого уровня могут быть оснащены стационарными линиями. Они несколько дешевле, однако не позволяют выпустить большой объем товара, вдобавок требуют большого количества трудозатрат. Комплектация выбирается по своему усмотрению.

В небольших цехах и для личного применения используют мобильные производственные установки. За 24 часа такая техника вырабатывает до 30 м3 готового продукта. Однако критически важное значение приобретает квалификация и добросовестность персонала. Из-за большой доли ручного труда велик риск чрезмерного расходования компонентов. Для выпуска 25 м3 и более за сутки потребуется использовать пеногенератор.

Существующая технология подразумевает иногда применение древесной смолы в качестве добавки. Окончательной рецептуры пока нет, существуют лишь отдельные рекомендации. Настоятельно рекомендуется привлекать к работе подготовленных технологов. Практикуется изготовление по литьевой методике или в режиме полусухой прессовки.

Когда перемешивание завершено, раствор выливают в формы. Их заблаговременно смазывают (обычно специальной смесью, но в некоторых случаях применяют разведенное машинное масло). Когда пройдет несколько суток, выполняется распалубка изделий. В зимние месяцы приходится ждать чуть больше. Важно: полноценная марочная прочность обеспечивается лишь на 28-е сутки, и прежде этого момента блоки не подходят для строительства. Сделанные вручную экземпляры редко отличаются совершенством. Да, по химическому составу они весьма сходны с выполненными на автоматической линии. Однако соблюсти геометрию бывает довольно трудно.

Кроме того, блоки высокой плотности в домашних условиях сделать практически нельзя. Поскольку кустарное производство никем не контролируется, рассчитывать на точные и выверенные характеристики нельзя. Куда большую эффективность имеет вибрационное прессование. В этом случае готовится довольно плотный и густой раствор. Концентрацию цемента стараются повысить, а количество воды, наоборот, понизить. Вибрационный пресс постепенно доводит состав до полусухого вида. Но разумеется, нужна будет еще дополнительная сушка в специальном шкафу.

Теплоизоляционный ПСБ имеет плотность от D150 до D225. Прочность этого материала в норме равна B2. С его помощью можно утеплять каркасы, кровлю, чердаки. Теплоизоляционно-конструктивные блоки отличаются плотностью от D250 до D350, в том числе D300. Прочность при этом составляет не менее B0.5.

Такой материал пригоден для формирования перемычек в оконных и дверных проемах. Нужен он еще и как заполнитель для наружных стен (с несущей функцией). Конструктивно-теплоизоляционный вариант подходит для создания удлиненных перемычек. Им заменяют основные материалы для несущих стен малоэтажной застройки. Нормативная плотность от D400, уровень прочности должен быть не хуже B1.5.

Ключевые технические требования к полистиролбетону закреплены в ГОСТ 33929-2016. Этот стандарт предписывает определять марки морозостойкости материала так же, как это делается для ячеистого бетона, твердеющего в автоклаве. Более точно процедура описана в ГОСТ 33159. Установлены такие марки по средней плотности (в порядке убывания):

• D600;
• D550;
• D500;
• D450;
• D400;
• D350;
• D300;
• D250;
• D200;
• D175;
• D150 (аналогичные марки введены и для пенополистиролбетона).

Выпуск этого материала в России ведется многими фабриками и заводами. Специализированное предприятие в Свердловской области, к примеру, работает с 2001 года. Другое производство развернуто в городе Речицы (Раменский район Московской области). Компания обещает строгое соответствие требованиям ГОСТов, широкий размерный ряд и беспрецедентное качество. Заказать можно как отдельные блоки, так и плиты, и перемычки.

Стоит также отметить продукцию фирм:

• «БлокПластБетон»;
• компания «Теплый Дом»;
• ООО НПК «Строительные Технологии»;
• Portlant;
• ООО «Победит-Строй»;
• Очаковский комбинат ЖБИ;
• ООО «Ермак»;
• ООО «Бастион».

Широкое распространение пенополистиролбетон получил при получении несущих конструкций в малоэтажном строительстве. Востребован он и как теплоизоляционный материал. Такие конструкции могут применяться для:

• коттеджей;
• небольших частных домов;
• бань;
• хозяйственных построек;
• гаражей.

Для обычного жилого дома вполне хватает стен толщиной 25 см (если исходить только из соображений максимальной теплозащиты). Однако недостаточная прочность в большинстве случаев заставляет применять арматуру.

Полистиролбетон как теплоизолятор применяется в качестве:

• стяжки пола;
• забутовки кирпичной кладки;
• заполнителя полостей в межэтажных перекрытиях.

ПСБ востребован и при создании нетипичных строительных конструкций. Яркий пример — заливка чаши подогреваемого бассейна; в этом случае температура воды сохранится дольше и стабильнее. Плиты ПСБ востребованы для изготовления монолитных конструкций. Их преимущественно создают на самих площадках. Заливка производится внутрь стяжки либо в стенную опалубку. Это решение многократно проще и выгоднее, чем применение легких бетонных смесей. Разумеется, крепеж для полистиролбетонных блоков имеет свои особенности.

Специфическая структура этого материала не позволяет пользоваться перфоратором. Необходимо применять электрическую дрель, сечение сверла при этом должно быть меньше сечения используемого дюбеля. Длина дюбелей и шурупов должна составлять минимум 6 см. На легкие дюбели следует монтировать только сравнительно небольшие предметы, не более 20 кг. Полистиролбетон может использоваться и в качестве нижней плоскости теплого пола. При толщине около 20 см никакое дополнительное утепление не потребуется. Однако гидроизоляционный материал применять все равно придется.

Важно: прямая укладка на грунт нецелесообразна — в этом случае мыши могут сильно навредить. Первоначально используют слой подбетонки от 5 до 6 см. Прочность стяжки обеспечивается добавкой песка; потому высокопрочный стягивающий слой получится лишь если не жалеть его.

Сам ПСБ в идеале должен относиться к термоизоляционной категории. Однако можно использовать и более плотные марки — вплоть до 350 кг на 1 м3 включительно. В жилых помещениях допускается прямо на конструкционный материал монтировать плитки или другую отделочную поверхность. А вот в гаражах, мастерских, ангарах и тому подобных помещениях требуется более мощное основание. Поверх залитого слоя 400 — 600 кг на 1 м3 кладут сначала ориентированные плиты либо более традиционную фанеру. Применение армированных перемычек с самонесущими свойствами характерно для надежных, долго служащих построек.

Сами дома могут строиться при этом из кирпича, ячеистых бетонов, арболита. Подобное решение применимо, впрочем, и в многоэтажных жилых зданиях, возводимых по каркасной технологии. Габариты перемычек могут сильно различаться в зависимости от конкретной задачи. В некоторых случаях из ПСБ формируют опалубку. В несъемном варианте его плотность должна составлять 200-250 кг на 1 м3. Подобное решение автоматически убирает почти все ограничения на высоту сооружаемых построек. Единственным требованием является применение качественного материала и скрупулезное выполнение нормативов вибрационной обработки.

В ряде ситуаций применяют полистиролбетон для создания отмостки. Такое решение отличается идеальным утеплением и очень надежно. Ширина теплой отмостки должна быть больше, чем глубина промерзающего слоя. При использовании мелкозаглубленного фундамента ориентируются на глубину промерзания в данном конкретном месте. Порой приходится даже пользоваться услугами геофизической разведки.

Но гораздо чаще полистиролбетон все же применяют для стеновых конструкций. И в этом случае максимальное внимание надо уделить выбору клея. В идеале следует ориентироваться на специализированные составы. Если попытаться выложить блоки на типовой строительный раствор, немалая часть их позитивных свойств будет утрачена либо обесценена. В состав клея обязательно должен входить вспененный полистирол. Этот компонент во многом отвечает за улучшение гидрофобных качеств смесей. Сухие порошки разводят в воде и тщательно размешивают, чтобы произошло растворение без остатка.

При выработке ПСБ в сколько-то заметных объемах обязательно надо применять специальный насос и такой же смеситель. Смешивающее устройство выполняется по циклической лопастной схеме. К сведению: на том же оборудовании часто выпускают обычный и пенобетон, а также шпатлевки. Каждый день камеру смешения компонентов придется очищать. Не реже 1 раза за 7 дней потребуется смазывать подшипники.

Героторный (он же винтовой) насос применяется чаще всего. По технологии размер частиц в растворе должен составлять максимум 5 мм. Ротор должен крепиться на единой оси со шнеком подачи.

О том, сколько стоит построить дом из полистиролбетона, смотрите в следующем видео.