Полистиролбетон

— легкий бетон с заполнителем из пенополистирола. Исключительно малая объемная плотность частиц вспененного полистирола позволяет производить легкий бетон с объемной массой, диапазон которой может быть выбран в соответствии с требованиями конкретной области применения.
Полистиролбетон зарекомендовал себя как отличный стеновой и теплоизоляционный материал. Использование полистиролбетона выгоднее по сравнению с аналогичными (например, пенополистиролбетон, керамзитобетон, арболит и др.) по его свойствам материалам и традиционно использующимся материалам.

Основные качества полистиробетона:

—        долговечность (более 100 лет);
—        экологическая безопасность;
—        паропроницаемость соответствует паропроницаемости древесины;
—        плохая горючесть;
—        высокая влагостойкость и морозостойкость;
—        низкая теплопроводность (стена из блоков полистиролбетона толщиной 30см  соответствует почти 1,5 метровой кирпичной стене);
—        высокая звукоизоляция;
—        практически не подвергается усадке;

Полистиролбетон можно пилить, сверлить, фрезеровать, а элементы отделки крепить гвоздями, как к обычному дереву. По своим характеристикам и потребительским свойствам этот материал наиболее близок к дереву, но имеет большую долговечность. В этой связи полистиролбетон является довольно удобным материалом для применения в строительстве и ремонте, а также с точки зрения обеспечения комфортности проживания.

полистиролбетон

Технология производства полистиролбетона

Технология производства полистиролбетона очень проста и не отличается от производства обычного цементного раствора или бетона. В этой связи производство полистиролбетона доступно практически любому человеку.

Полистиролбетон представляет собой композиционный материал, в состав которого входит портландцемент и его разновидности, кремнеземистый заполнитель (кварцевый песок или зола-унос с ТЭЦ), пористый заполнитель, в качестве которого выступает гранулы вспененного полистирола, а также модифицирующие добавки (ускорители схватывания, пластификаторы и т. д.).

Все производство полистиролбетона сводится к равномерному смешиванию исходных компонент, а именно: цемент, песок, вода и  вспененные гранулы полистирола. Полученный раствор  заливается в специальные формы или в несъемную (съемную) опалубку прямо на объекте. Для приготовления полистиролбетона пригодны обычные смесители с принудительным перемешиванием. Гравитационные бетоносмесители пригодны только условно. Для получения качественной смеси компоненты закладываются в определенной последовательности.

Последовательность загрузки компонентов полистиролбетона в смеситель:

—        сначала подается отдозированный по объему ПВГ, вода и химические добавки;
—        далее полученная субстанция перемешивается в течении 1-2 минут;
—        после этого подается цемент (наполнитель) в количестве, рассчитанном под данный объем, и смесь перемешивается еще не менее 3 мин до получения слитной поризованной однородной смеси.

Общая продолжительность приготовления полистиролбетона, включая время загрузки компонентов и продолжительность их перемешивания, должна составлять не менее 3-5 мин. В процессе перемешивания компонентов должен осуществляться визуальный контроль над слитностью и удобоукладываемостью полистиролбетона.

Многие свойства полистиролбетона зависят от того, что значительную часть его состава наполняют частицы пенополистирола. Прочность полистиролбетона во многом зависит от количества добавляемой воды, например, добавление большого количества воды будет вести к уменьшению прочности при сжатии и усилению тенденции к трещинообразованию от усадки и расслоению.

Основные технические характеристики полистиролбетона

Эластичные пенополистирольные заполнители и относительно высокая пропорция воздушных пузырей не могут противодействовать усадке затвердевшего цементного теста. Однако влияние излишне большой усадки во время схватывания и тенденцию к образованию трещин можно уменьшить, поддерживая полистиролбетон влажным в течение достаточно длительного времени. На практике очень эффективным оказалось добавление в смесь совместимых с цементом армирующих волокон. Армирующие волокна в затвердевшем скелете из цементного теста в полистролбетоне принимают на себя напряжения, возникающие при растягивающей усадке и изменения температуры во время схватывания и твердения полистиролбетона, уменьшая тем самым тенденцию к образованию трещин, и значительно увеличивая прочность на растяжение при изгибе. Пена добавляется в смеситель во время приготовления смеси, для чего используется пеногенератор.

Некоторые составы полистиролбетона на 1 м3:

Полистиролбетон.
Легкие бетоны с использованием пористых заполнителей находят в строительстве вес большее применение. Снижая плотность бетона, строители достигают следующих положительных результатов:
• снижение массы конструкций;
• уменьшение стоимости строительства;
• повышение теплоизоляционных свойств;
• снижение трудозатрат и как следствие увеличение производительности труда.

Подразделяется на следующие категории:
• Конструкционные (D450-600);
• Конструкционно-теплоизоляционные (D350-450);
• Теплоизоляционные (D150-350).

От пенобетона полистиролбетон отличается в первую очередь свойствами заполнителя.
Полистирольный заполнитель гораздо легче традиционных заполнителей (керамзита, перлита, вермикулита), обладает заметно меньшим водопоглощением и теплопроводностью.

Полистиролбетон, в отличие от пенобетона:
• быстрее схватывается и твердеет;
• не дает усадки;
• быстро набирает высокие прочностные характеристики;
• обладает низкой водопоглощаемостью;
• 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.);
• в полистиролбетоне изменение марки цемента, качества песка не приводит к таким критическим изменениям физико-механических свойств получаемого материала;
• бетон защищает полистирольные гранулы от огня и атмосферных воздействий;
• полистирол придает бетону легкость и высокие теплоизолирующие свойства.

Свойства получаемой конструкции существенно снижают нагрузку на фундамент и затраты на отопление. 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 не имеет этих недостатков, сохраняя, однако, все положительные свойства легких и ячеистых бетонов. Показатели длительной прочности, морозостойкости и влагостойкости полистиролбетона на порядок выше, чем у ячеистых бетонов.
Габариты стеновых элементов определяются климатическими условиями эксплуатации и возможностью бескранового монтажа.

Полистиролбетон, благодаря своим уникальным качествам, как нельзя лучше соответствует требованиям к сопротивлению теплопередаче:
• он более долговечен (в отличие от полимерных материалов, которые значительно быстрее стареют и разрушаются);
• обладает низкой плотностью (D200-D600),
• очень низкой теплопроводностью (0,06-0,08 Вт/м°С).
• экологически безопасен (из вспененного полистирола сегодня делаются продуктовые лоточки);
• обладает низкой сорбционной влажностью (что позволяет материалу сохранять низкие значения теплопроводности в условиях повышенной влажности;
• как следствие, высокой морозостойкостью (F25-F50).
• При этом достигается экономия сметной стоимости строительства на 12-12,5 % за счет дополнительной площади, получаемой при более «тонких» полистиролбетонных стенах.

Блоки из полистиролбетона
Накопленный за последнее время опыт строительства энергоэффективного жилья убедительно показал высокие технико-экономические преимущества однослойных ограждающих конструкций из полистиролбетона: по стоимости 1 м2 наружных стен «в деле» полистиролбетонные стены в 1,5-2,0 раза дешевле стен из ячеистого бетона, кирпичных стен с утеплителем и навесных панелей.
Блоки из особо легкого полистиролбетона представляют новое поколение строительных материалов, предназначенных для устройства теплоэффективных наружных стен в соответствии с новыми повышенными требованиями СНиП для зданий различного назначения в жилищном, гражданском и промышленном строительстве.
Полистиролбетонные блоки, сочетают в себе достоинства таких известных материалов, как бетон (прочность), дерево (легкость обработки) и пенополистирол (высокие тепло- и звукозащитные свойства)

При этом полистиролбетонные блоки:
• Экологически безопасны
• Имеют класс горючести Г1, т.е., при оштукатуривании или облицовке кирпичом могут применяться при строительстве зданий I категории огнестойкости и класса пожаростойкости СО (до 25 этажей включительно);
• Биостойкие, не повреждаются грызунами. Полистиролбетон не подвержен гниению, не является питательной средой для грибков и микроорганизмов. Блоки из него водонепроницаемы, не боятся воздействия прямых солнечных лучей, легко поддаются обработке, выполнены без стальной арматуры, а значит, не создают помех радио волнам, отсутствует искажение геомагнитного поля внутри помещений.

Основные характеристики полистиролбетонного блока.

При строительстве наиболее подходят уже офактуренные по специальной технологии полистиролбетонные блоки.
Принцип офактуривания — бетон сращивается с материалом (полистиролбетоном, пенополистиролом), проникая в поры и микротрещины и обеспечивая надежное сцепление.
Из цемента, песка и химических добавок, без термической обработки, получаем неповторимые по окраске и узору декоративные облицовочные плитки под различные натуральные камни (мрамор, гранит и др.) толщиной от 5 мм.
При этом уменьшаются затраты на работы (штукатурка, покраска и т.д.).
Изделия, произведенные по этой технологии, обладают высокими прочностными характеристиками:
• Прочность при сжатии от 600 до 1000 кг/см2
• Прочность на растяжение при изгибе от 60 до 150 кг/см2
• Морозостойкость не менее 500 циклов (F5ОО)
• Водопоглощение менее 3%
• Истираемость менее 0,4 г/см2

Технология заливного полистиролбетона.
Материал изготавливается прямо на строительной площадке на специальных установках, подается на место проведения работ с помощью бетононасоса и заливается в съемную или несъемную опалубку. Такая технология позволяет легко возводить стены любой геометрической формы и с желаемыми теплотехническими характеристиками. Используя эту технологию, можно создавать трехслойные несущие стены, отвечающие самым современным требованиям как по теплосбережению, так и по дизайну, а так же заполнять полости в стенах.

Приготовление и фасовка сухих полистиролцементных смесей.
Оборудование для вспенивания гранул ПСВ-С позволяет организовать производство современных энергосберегающих сухих смесей на основе вспененных гранул ПСВ диаметром 2,5 — 3 мм. Кладочные и штукатурные сухие смеси на основе гранул ПСВ все чаще находят применение в строительстве. Использование в строительстве кладочных растворов на основе гранул ПСВ-С позволяет полнее реализовать возможности современных энергосберегающих стеновых материалов.
Для организации линии фасовки сухих смесей на основе вспененных гранул ПСВ потребуется дозатор полистирола объемом 30 — 47 литров, установка смешивания сухих составляющих (полистирол, цемент), дозатор цемента, установка фасовки и прошивки мешков.

Использование полистиролбетона для утепления больших площадей кровель.
Для этого можно использовать как готовые плиты, так и заливной полистиролбетон. И тот, и другой способ совмещают утепление кровли и подготовку поверхности под гидроизоляцию, что в сочетании с высокой долговечностью материала дает высокий экономический эффект. Обычно используют монолитный заливной полистиролбетон — он дешевле готовых плит.
Однако плиты позволяют утеплять кровли с большим уклоном, а также исключают «мокрые» процессы, что уменьшает стоимость работ.
Немаловажно и то, что экономически утепление с помощью полистиролбетона полов, перекрытий и кровли обходится дешевле, чем те же операции, выполненные с применением стандартных технологий и материалов.

Полистиролбетонный пол по перекрытиям.
Особой популярностью в последнее время стала пользоваться технология утепления полистиролбетоном полов и межэтажных перекрытий — для утепления достаточно толщины слоя в 5 см. (уровень шума при этом снижается не менее чем на 12-15 Дб.). И прямо на поверхность полистиролбетона можно сразу укладывать любое напольное покрытие.

Конструкция пола
1. Монолитный слой полистиролбетона – 5 см.
2. Стяжка бетонная – 4 см.
3. Бетонная стяжка может быть выполнена с упрочнителем бетонных промышленных полов.
4. При выполнении работ в зимнее время вводятся противоморозные добавки.

Полистиролбетонный пол – материал, изготавливаемый на основе поризованной цементно-песчаной смеси, в состав которой вводится в качестве наполнителя пенополистирол, и добавляются модификаторы бетона. В результате чего получен новый материал, значительно улучшающий характеристики пенобетона по теплоизоляции, звукопоглощению, морозоустойчивости, снижению объемного веса, сокращении времени набора прочности и улучшению прочностных характеристик.

Основные физико-технические характеристики полистиролбетонного слоя

Технология выполнения работ
1. Полистиролбетон приготавливается в активаторной смесительной установке.
2. Полученная смесь с помощью героторного насоса по трубопроводу транспортируется к месту укладки.
3. Полистиролбетонная смесь укладывается по перекрытиям с использованием маячных направляющих реек.
4. После частичного набора прочности полистиролбетона (2-3 дня) — выполняется бетонная стяжка.
5. Бетонная стяжка выполняется по СНиП 2.03.13-88.
6. По желанию заказчика производится заглаживание и затирка бетонной стяжки.
7. При использовании упрочнителей бетона цвет определяется заказчиком.

Условия выполнения работ
1. Работы проводятся при температуре окружающего воздуха не ниже + 5?С.
2. Отсутствие сквозняков в помещениях, где уложен полистиролбетон.
3. Требуемая площадь для размещения оборудования и сырьевых материалов – 100 м2.
4. Склад инструментов 5-7 м2.
5. Бытовое помещение 20 м2.
6. Электроснабжение 3ф 380 В, суммарная потребляемая мощность 35 кВт.
7. Наличие водоснабжения.
8. Наличие охраны.

Сравнительные характеристики различных материалов и полистиролбетона

Области применения ППСБ
— Полистиролбетон ТУ 65УССР152-81
— Однослойные стеновые панели из полистиролбетона — ТУ 69-329-85
— Кровельный теплоизоляционный монолитный полистиролбетон — ТУ 67-983-85
— Покрытие зданий из стального профилированного настила с теплоизоляцией из монолитного полистиролбетона и рулонной кровли ТУ 110-024-88
— Панели стеновые трехслойные из полистиролбетона ТУ 480-2-140-92
— Блоки строительные пустотелые полистиролбетонные ТУ 5741-0110319659-93
-Блоки из полистиролбетона стеновые мелкие — ТУ 5741-008-04779210-95

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ПОЛИСТИРОЛБЕТОНА:

ПОЛИСТИРОЛБЕТОН – ЭТО ВЫГОДНО.
* Стены из полистиролбетона в 1,5-2 раза дешевле стен из ячеистого бетона, кирпичных стен с утеплителем из навесных панелей.
* Экономия на 12-15% сметной стоимости строительства за счет дополнительной площади, получаемой при более «тонких» полистиролбетонных стенах.
* Затраты на отопление в 2-3,5 раза ниже, чем у кирпичного дома.
* Снижение материалоемкости в 5 раз!
* Экономия до 70 % кладочного раствора.
ПОЛИСТИРОЛБЕТОН – ЭТО ПРОСТО.
* Блок, толщиной 30 см по теплопроводности заменяет около 2-х м кирпичной кладки.
* Высокая технологичность строительства, блоки легко пилятся, гвоздятся (придание любой геометрической формы, устройство каналов для скрытой проводки).
* Кладка на клеевой основе для пенобетонов, что позволяет получить межблочный шов не более 3-4 мм и избежать образования мостиков холода.
ПОЛИСТИРОЛБЕТОН – ЭТО ЛЕГКО.
* Снижение трудозатрат в 3 раза!
* Исключение тяжелой грузоподъемной техники при строительстве дома!
* Снижение затрат на доставку строительных материалов в 4 раза!
* Один блок заменяет 17 кирпичей и весит не более 25 кг.
ПОЛИСТИРОЛБЕТОН – ЭТО БЕЗОПАСНО.
* В производстве используется только пищевой полистирол.
* Экологически безопасен.
ПОЛИСТИРОЛБЕТОН – ЭТО КОМФОРТНО.
* Высокая теплосберегающая способность стен дома.
* Прекрасная звуковая изоляция.
* Отличная гидроизоляция при сохранении паропроницаемости.
* Полистиролбетон сочетает в себе достоинства таких материалов, как бетон (прочность), дерево (легкость обработки) и пенопласт (высокие тепло- и звукозащитные свойства).
* Полистиролбетон не подвержен гниению.
* Легкость конструкции стен существенно снижает нагрузку на фундаменты.
* Возможность придания блокам различной геометрической формы

Недостатки

При кажущейся привлекательности многослойных конструкций на основе минеральной ваты и пенополистирола им присущи и серьезные недостатки, значительно снижающие область применения таких конструкций. Большая трудоемкость возведения многослойных ограждающих конструкций, малая воздухопроницаемость, теплотехническая неоднородность и, наконец, возможность конденсации влаги между разнородными слоями такой стены — серьезный недостаток многослойных композиций. Теплотехническая однородность однослойных ограждений в 1.3-1.5 раз больше, чем в многослойных.

Кроме того, проблема долговечности различных типов утеплителей в многослойных ограждающих конструкциях недостаточно изучена.