Полистиролбетон

Полистиролбетон - бетон, легким заполнителем которого является вспененный полистирол. Полистиролбетон по своим свойствам относится к легким бетонам (ячеистым бетонам), однако имеет ряд существенных отличий. К его достоинствам относят возможность варьи- рования в широких пределах его плотности, в результате чего полистиролбетон может быть как конструкционным, так и теплоизоляционным материалом.

Исключительно малая объемная плотность частиц вспененного пластика позволяет производить легкий бетон с объемной массой, диапазон которой может быть выбран в соответствии с требованиями конкретной области применения, и при этом бетон имеет соответственно широкий диапазон характеристик. Также, в отличие от пенобетонов и газобетонов, несложно получать полистиролбетон плотностью менее 200кг/м3, обладающий повышенными теплоизоляционными свойствами. Технология производства изделий из этого материала постоянно совершенствуется, благодаря этому и область его применения постоянно расширяется.

Полистиролбетон представляет собой композиционный материал, в состав которого входит портландцемент и его разновидности, заполнитель, в качестве которого выступают гранулы вспененного полистирола (ПВГ), а также модифицирующие добавки (ускорители схватывания, пластифи- каторы и т. д.) Плотность производимого полистиролбетона, как правило, варьируется в пределах Д150 (при использовании в качестве теплоизоляционного материала) до Д600 (для конструкционных блоков).

На сегодняшний день основным способом производства стеновых и перегородочных блоков из полистиролбетона является литьё в формы.

В промышленности строительных материалов наблюдается рост интереса к легкому бетону с заполнителем из пенополистирола (полистиролбетону), вызванные главным образом следующими причинами:

полистиролбетон стал серьезной альтернативой ячеистых бетонов, из-за более широкой области применения, простоты изготовления и превосходных теплотехнических показателей материала;
требования по теплоизоляции зданий становятся значительно более жесткими, вследствие этого стало необходимым функциональное разделение строительных материалов на теплоизоляционные и несущие нагрузку, и эти материалы должны соответствующим образом сочетаться в элементах зданий. В этом отношении интересные решения предлагает использование легкого бетона с заполнителем из пенополистирола (полистиролбетона).

Основные преимущества полистиролбетона

Значительное снижение материалоемкости.
Экономия до 70 % раствора.
По стоимости 1 кв.м наружных стен "в деле" полистиролбетонные стены в 1,5-2,0 раза дешевле стен из ячеистого бетона, кирпичных стен с утеплителем и навесных панелей.
Высокая теплосберегающая способность стен дома. Вы сразу получаете тёплый дом, не требующий дополнительного утепления. Летом здесь создаётся эффект приятной прохлады, а зимой - сохраняется тепло, что позволяет снизить затраты на отопление вследствие более низкой теплопроводности полистиролбетона по сравнению с другими материалами. Кроме того, малые температурные перепады в доме создают высокий тепловой комфорт.
Крупноразмерные блоки упрощают укладку стен, а свойства получаемой конструкции существенно снижают нагрузку на фундамент.
Простота кладочной схемы удобна для проектировщиков и позволяет быстро и качественно возвести дом.
Высокая технологичность строительства, блоки легко пилятся, гвоздятся (придание любой геометрической формы, устройство каналов для скрытой проводки).
Блоки имеют разнообразную форму, легко монтируются, увеличивая скорость возведения стен и перегородок в 10 раз.
Кладка ведется на клеевой основе для пенобетонов, что позволяет получить межблочный шов не более 3-4 мм и избежать образования мостиков холода.
Снижение затрат на доставку строительных материалов в 4 раза!
Не требуется использование тяжелой грузоподъемной техники при строительстве дома.
Один блок заменяет 17 кирпичей и весит не более 22 кг (Д 600).
Трудногорючие (т.к. бетон защищает полистирольные гранулы от огня и атмосферных воздействий), при оштукатуривании или облицовке кирпичом могут применяться при строительстве зданий I категории огнестойкости и класса пожаростойкости СО, т.е. до 25 этажей включительно.
Долговечность более 100 лет.
Высокая морозостойкость.
Полистиролбетон не является питательной средой для микроорганизмов и грибков, не подвержен гниению.
Экологически безопасен.
Прекрасная звуковая изоляция.
Отличная гидроизоляция при сохранении паропроницаемости.

Основные технические характеристики полистиролбетона

Марка блоков
по средней плот-
ности (кг/м3) Класс
по проч-
ности на
сжатие Средняя прочность на сжатие R, МПа Передел проч-
ности на растя-
жение при изгибе, МПа Коэффициент теплопровод-
ности,Вт/м °С Марка по морозо- стой-
кости

в сухом состоя-
нии при эксплуата-
ционной влажности

А Б

D150 М 2,5 - 0,10 0,055 0,057 0,060 F25

D200 М 3,5 - 0,15 0,065 0,070 0,075 F25- F35

D250 В 0,35 - 0,25 0,075 0,085 0,090 F35- F50

D300 В 0,5 0,73 0,35 0,085 0,095 0,105 F35- F50

D350 В 0,75 1,09 0,50 0,095 0,110 0,120 F50- F75

D400 В 1,0 1,45 0,60 0,105 0,120 0,130 F50- F75

D450 В 1,5 2,16 0,65 0,115 0,130 0,140 F75-F100

D500 В 2,0 2,90 0,70 0,125 0,140 0,155 F75-F100

D550 В 2,5 3,60 0,73 0,135 0,155 0,175 F100-F150

группа горючести Г1;
паропроницаемость Д400 – 0,085 мг/м-ч-Па, Д500 – 0,075 мг/м-ч-Па при высокой водонепроницаемости;
температура применения от - 60°С до + 70°С;
удельная теплоемкость 1,06 кДж/(кг • °С);
низкая эксплуатационная влажность в пределах 4-8 % по массе и малая величина усадки, не превышающую 1 мм/м, обладает низкой сорбционной влажностью, что позволяет материалу сохранять низкие значения теплопроводности и в условиях повышенной влажности.

Сравнительные характеристики
различных материалов и полистиролбетона

Материал Плот-
ность, кг/м3 Коэффиц. теплопро-водности, Вт/(м*С) тепло-
потери, Вт/м2 Толщина стены при Roпр=3.15, м. Масса 1м2 стены, кг

кирпич глиняный полнотелый 1700 0,81 54 2,55 4337,55

кирпич глиняный (пустотность 20%) 1400 0,43 28,67 1,35 1896,3

кирпич силикатный 1800 0,87 58 2,74 4932,9

ячеистый бетон (автоклавный) 550 0,18 17,5 0,55 303,19

керамзитбетон 850 0,38 26,67 1,18 1004,06

дерево 500 0,15 33,33 0,47 236,25

ПОЛИСТИРОЛБЕТОН 450 0,13 13,33 0,30 135

От других легких бетонов полистиролбетон отличается в первую очередь свойствами заполнителя. Пенополистирольный заполнитель гораздо легче традиционных заполнителей (керамзита, перлита, вермикулита).

Преимущества перед пенобетоном

При равных марках стеновые блоки из полистиролбетона прочнее пенобетонных на 20%.
Полистиролбетонные стеновые блоки хорошо работают на растяжение, в отличие от пенобетонных блоков. Например, для класса В2,5 (D500-D600) предел прочности на растяжение соответствует классу В 12,5 для легких бетонов на пористых заполнителях.
Отношение влаги при условиях эксплуатации, в полистиролбетоне ниже в 5 раз, чем в пенобетоне. Этим объясняется отсутствие микроорганизмов (плесени) внутри конструкций из полистиролбетона.
Для сравнения: конструкция из полистиролбетонных стеновых блоков теплее на 0.015 Вт/мК, чем конструкция из дерева (при равных толщинах стен), т.е. на 10%, не говоря уже о конструкции из пенобетона. Коэффициент теплопроводности изменяется в пределах от 0,55 (D150) до 0,145(D600) при высокой водонепроницаемости.
По морозоустойчивости полистиролбетон выше на 50%, чем пенобетон при той же марке.
В отличие от пенобетона, полистиролбетон стоек к воздействию растворителей, бензина, масел, слабых растворов кислот и щелочей.
Полистиролбетон, в отличие от ячеистого бетона (пенобетона) быстрее схватывается, имеет меньшие требования к сырьевым компонентам (например, в пенобетоне использование пенообразователей разных марок приводит к качественному пересмотру рецептур, даже в пределах одной марки не обеспечена стабильность показателей пенообразователя и т. д.). Часто выбор в пользу полистиролбетона делают, сравнивая свойства других ячеистых бетонов - газосиликата, пенобетона (многих привлекают теплоизоляционные и конструкционные свойства этих материалов, но отталкивают высокая гигроскопичность и ограниченное количество вариантов отделки поверхности). Полистиролбетон лишен этих недостатков, сохраняя, однако, все положительные свойства легких и ячеистых бетонов. Иногда можно встретить поризованый полистиролбетон, т.е. пенополистиролбетон. Он сочетает в себе как положительные качества полистиролбетона, так и капризность пенобетона, в связи, с чем применяется редко.
Отличная гидроизоляция при сохранении паропроницаемости.