Комірчасті бетони: пінобетон і газобетон. Відмінність і метод виробництва.

Розглянемо пінобетон і газобетон(автоклавний і не автоклавний) особливості виробництва ніздрюватих бетонів.

Комірчасті бетони діляться на пінобетон і газобетон. Це порезованный будівельний розчин. Різниця полягає тільки в порообразовании.

Пінобетон

Піноутворювач змішують з водою і отримують піну, потім піну змішують з розчином і виходить пінобетон.

Перевагу пінобетону полягає в тому, що він має замкнуто пористу структуру: навколо бульбашок піни утворюється щільна цементна плівка, за рахунок цього пінобетон володіє високою водостійкістю.

Мінусом пінобетону є те, що з часом він дає усадку, тобто його блоки зменшуються в розмірах. Це явище обумовлено властивостями піни і за рахунок цього багато лають пінобетон, що у нього погана геометрія.

Газобетон

Газобетон поділяють на:

1. Газобетон автоклавного твердіння
2. Не автоклавний Газобетон (природного твердіння і схильний тепло вологості обробці).

Газобетон автоклавного твердіння

Компоненти газобетону автоклавного твердіння: кремнеземисті компонент SiO₂, вапно CaO, портландцемент.

Додають цемент в автоклавний газобетон з двома цілями:

1. підвищити рівень ph, що б збільшити газоутворення
2. щоб підвищити початкову міцність газобетонної болванки.

Якщо її робити просто на кремнеземистом компоненті і вапна без добавки цементу, то у неї не буде міцності і вона просто розвалитися. Тому портландцемент додають для того що б ця болванка придбала початкову міцність, що б її можна було спокійно транспортувати в автоклав. Автоклавування відбувається при температурі вище 100*С, в залежності від виробництва. Приблизно 160-180*С.

Неавтоклавний газобетон

За складом він дуже схожий на пінобетон. Складається з портландцементу та іншої інертному або активної добавки, це може бути пісок, зола, шлак, вапно, мелений вапняк CaCo₃ або мелений доломіт. Але всю групу газобетону об'єднує одне, це спосіб пороутворення: для того, що б він придбав пористу структуру, в нього вводять газотвірний агент це алюмінієва пудра Al. Завдяки введенню алюмінієвої пудри відбувається газоутворення, підйом газобетонної суміші і його висока пористість.
Реакція газовиділення відбувається за наступною хімічної реакції:
Al + HOH --- > H₂ + Al-phase (Al(OH)₃; n Al₂O₃), при ph 10-14

У цементної суміші виділяється багато портландита - мінералу Ca(OH)₂. У готовому, затверделом камені його рівень досягає 30-40%. Ph цементної суміші, коли затворяем цемент водою, дуже висока - 10-11, тому в цементній середовищі реакція алюмінію з водою йде дуже добре.

Якщо необхідно підвищити ph ще більше, тобто не вистачає нам портландита, то в суміш вводять добавки з більш високою лужністю: NaOH - каустична сода або KOH - каустичний патаж.

ЗАПОВНЮВАЧ

Заповнювач-це та фракція, яка вводиться додатково до цементу. Це може бути пісок, зола, шлак. Важливо, щоб заповнювач мав високу питому поверхню, приблизно як у цементу. Приблизно 3-4 тис. см²/гр. Для чого це потрібно? По-перше, більш дрібні фракції знаходяться у воді в зваженому стані, тобто вони там як би вільно плавають. Це як стан пилу, який постійно літає в повітрі. На маленькі частинки діє сила тяжіння, підйомна сила Архімеда, плюс з боку молекул води міжмолекулярні сили. Ці всі сили врівноважують приблизно один одного, і ці частинки знаходяться в підвішеному стані – вони і не піднімаються і не тонуть. Така суміш, при газовыделении, коли виділяється водень, легко спучується, суміш легко піднімається.

Однак якщо ми будемо використовувати великі фракції, такі як звичайний не мелений пісок, ці частинки дуже громіздкі, важкі, тоді сила тяжіння переважає над іншими силами і буде відбуватися розшарування газобетонної суміші. Тобто більш крупні фракції будуть йти в осад і підйом такий газобетонної суміші буде набагато нижче, ніж підйом суміші з більш дрібної фракції.

Але це не найстрашніше. Є більш значуща проблема. Все навантаження в газобетоні сприймає перегородковий каркас (простір між порами пористого бетону - газобетон, пінобетон). Якщо в цю перегородку вклинилася якась велика фракція піску 3-5мм, то вона буде, свого роду, слабкою ланкою. І коли з цієї перегородці піде навантаження, то по цій частинці, як по слабкому ланці піде скол. Тому в багатьох технічних умовах, якщо використовують пісок, обмежують процентний вміст великих фракцій понад 5мм.
Коли ми використовуємо більш дрібні фракції - мелений пісок, золу або мелений шлак з високою питомою поверхнею, частинки рівномірно розподіляються по всій перегородці і цемент рівномірно їх оперізує і утворюється однорідна міцна перегородка, яка тримає навантаження. Тому призначення заповнювача:

1. забезпечити високий підйом газобетонної суміші
2. забезпечити міцність.

ДОБАВКИ

Це можуть бути звичайні добавки в бетон так і особливий тип добавок, який підвищує рівень ph і прискорюють газоутворення. До однієї з таких характерних добавок відносяться всілякі солі натрію, зокрема NaCl. При взаємодії з портландитом відбувається обмінна реакція і утворюється NaOH, у якого рівень ph дуже високий – 13-14 од. за рахунок цього підвищується лужність середовища і газоутворення йде швидше; і СaCl₂-це добавка-прискорювач для твердіння бетону.
NaCl + Ca(OH)₂ --- > NaOH + СaCl₂
То есть, добавляя NaCl, мы наносим двойной удар по газобетону. С одной стороны  повышается уровень ph, выделяется больше водорода, смесь больше поднимается. А с другой образуется дополнительный хлорид кальция СaCl₂, который ускоряет твердение газобетона. То есть такой газобетон в первые и вторые сутки будет обладать большей прочностью чем газобетон без добавки NaCl. 
Так же добавляют различные другие компоненты. Например, каустическую соду NaOH, гипс двуводный CaSiO₄*0.5H₂O, различные другие соли. То есть, есть множество разных вариантов, которые проверяются экспериментально и в зависимости от результата, удовлетворяет он вас или нет, мы принимаем решение использовать ту или иную добавку.

СОСТАВ

Конкретно просчитать состав практически не возможно, нужно проверять экспериментально. 
Примерный состав:

1. Портландцемент
2. Заполнитель, в соотношении с ПЦ 1:1
3. Вода, приблизительно (0,4-0,6 от 1 и 2)
4. Al-алюминиевая пудра прибл. (0,05-0,1)% * (1,2,3) + порошок 5-10% Al (На 1м³ ГБ Al - 0,3-0,6 кг)
5. Добавки солевые
6. Супер пластифікатор 1% від ПЦ (знижує тертя між частинками, що б суміш краще піднімалася)