Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

  Полистиролбетон.

   Полистиролбетон - это разновидность легких бетонов, имеющих однородную ячеистую структуру. Состоит из вяжущего компонента (портландцемент, шлакопортландцемент или гипс) и заполнителя (полистирол вспененный гранулированный), а также воды и химических добавок (воздухововлекающих, пластифицирующих, ускорителей и т.д.).

 Полистиролбетон на обычном вспененном полистироле:Изображение полистиролбетона слитной структуры

Полистиролбетон на дробленом экструдированном пенополистироле:

 

Обычно основным вяжущим компонентом полистиролбетона служит цемент. Поэтому,  если процесс эксплуатации  материала происходит в нормальных условиях,  в отличии от ячеистых бетонов автоклавного твердения, прочность полистиролбетона со временем продолжает нарастать.

    В качестве справки:  к легким бетонам относятся материалы  с плотностью до 1800 кг на куб метр. Стоить заметить, что плотность пескобетона в блоке отформованном на опалубке Тисэ  в зависимости от расхода цемента колеблется от 1700кг до 2100 кг на куб бетона. 

    В полистиролбетоне, в отличие от большинства других легких и тяжелых бетонов, прочность материала преимущественно определяется прочностью цементного или песчаноцементного теста, равномерно распределенного вокруг гранул пенопласта. С увеличением объема такого теста растет прочность и плотность бетона, а с ростом плотности ухудшается и теплопроводность материала.

   Существует ряд научных исследования, по результатам которых можно сделать вывод, что во время приготовления полистиролбетонной смеси с применением некоторых химических веществ происходит увеличение адгезии цементного раствора к поверхности пенополистирольных гранул, и как следствие - значительно увеличивается прочность готового полистиролбетона.

    Также на прочность влияет  форма и размер гранул пенопласта. Теоретически оптимальными считаются гранулы кубической формы, но на практике - гранулы сферической формы и диаметром от 2 до 4 миллиметров. Цена такого свежевспененного полистирола в продаже начинается от 1000 рублей за куб. В "домашних условиях"  для частника применять такие покупные гранулы по причине их дороговизны экономически нецелесообразно. В самострое имеет смысл  использовать или покупную дробленку, в которой гранулы рубленные и разного размера, причем сильно в большую и меньшую сторону от оптимального, или все ту же дробленку, полученную из кускового пенопласта "своими руками" на самодельной дробилке пенопласта. 

 

   В "промышленном производстве" за счет вспенивания сырья на месте достигается снижение цены пенополистирола до 500-600 рублей за куб.

    О том, как сделать своими руками дробилку пенопласта, рассказано на странице Дробилка пенопласта:
 

     Дробленка из отходов переработки экструзионного пенополистирола (ЭППС):


 

  О достоинствах и недостатках полистиролбетона написано на странице Свойства полистиролбетона

 Оптимальные составы полистиролбетона 

   В "домашних условиях" имеет смысл делать полистиролбетон двух плотностей D350 и D1200. Первый легкий состав использовать как теплоизоляционный самонесущий, а второй - как конструкционный. 

  Почему именно такие плотности? 

   В обоих составах используется на куб готовой смеси по 300 кг цемента и по 1,1 м3 крошки пенополистирола.

  В полистиролбетоне D1200 дополнительно вводится 800 кг песка. При этом расходе цемента и песка получается такой объем цементно-песчаного теста, которое  полностью заполняет пустоты между гранулами пенополистирола и после твердения создает однородный монолитный каркас. В результате  полистиролбетон такой плотности в дальнейшем можно использовать как надежный (насколько это вообще возможно при изготовлении самодельного легкого бетона) несущий материал.

  В обоих случаях  получается максимальная прочность бетона при минимальном расходе цемента. Что очень важно, если не проверять самодельный полистиролбетон в лаборатории.

 Можно, конечно, замешать конструкционно-теплоизоляционный полистиролбетон D 600 и сделать из него полнотелые блоки. Но в "домашних условиях", чтобы получить что-нибудь приличное, гарантированное  по прочности - хотя бы M15 - необходимо потратить на куб такого бетона не меньше 400 кг цемента - 8 мешков цемента по 50 кг при цене не менее 200 р за мешок! Если  есть финансовые средства достаточные для покупки такого количества цемента для самодельного полистиролбетона, разумнее сразу приобрести заводской автоклавный газосиликат удовлетворительного качества, благо заводов его производящих расплодилось немало.

Примеры других составов полистиролбетона можно посмотреть на странице:  Составы полистиролбетона.

   ПЕНОБЕТОН В ПОЛИСТИРОЛБЕТОНЕ.

  В интернете встречаются рецепты полистиролбетона примерно такого состава: для плотности D550 в состав бетонной смеси вводится по 250 кг песка и цемента, а пенополистирола всего 0,5 кубических метра.

  Подобные рецепты вполне могут оказаться правдивыми в том смысле, что можно получить легкий бетон имеющий в своем составе гранулы вспененного полистирола. Однако те, кто дает подобные рецепты, обычно "забывают" уточнить, что нужно тем или иным способом молоть кварцевый песок и активировать цемент для более полного вовлечения веществ, входящих в цементное зерно, в химическую реакцию с водой, или что необходимо применять пеногенератор, аналогичный пеногенератору применяемому при производстве обычного неавтоклавного пенобетона, а также вводить пенообразователь для пенобетона, чтобы получить ПЕНОполистиролбетон как на фото ниже:

 

    По большому счету в таком ПЕНОполистиролбетоне больше недостатков пенобетона, чем достоинств полистиролбетона. Изготовление подобного материала оправдано только в том случае, когда производитель не может получить нормальный пенобетон низких плотностей, а умеет делать только пенобетон плотности D800 и выше. 

Разумеется, все вышеперечисленное в "домашних условиях" применить практически невозможно. Но если начинать свое дело, тогда... вот мнение "продвинутого" производителя полистиролбетона: "Готовых решений нет и быть не может. Каждый идет своим путем. При производстве строительных материалов столько нюансов, что только опыт, сын ошибок трудных, поможет Вам. Готовые рецептуры есть в ГОСТе. У каждого производителя свой ТУ. Купить ТУ можно и не только у производителя. Вариант такой, либо покупайте готовый рецепт, а не пытайтесь его вызнать на халяву (специально Вам всё запутают), либо нанимайте консультанта технолога. Либо метод проб и ошибок. Четвёртого не дано!" Источник - сайт ВЕСЬ БЕТОН

   Кроме того, все замечательные прочностные характеристики, указанные в рекламных буклетах продавцов дешевого полистиролбетона,  очень часто имеют мало общего с реальными характеристиками такого бетона. Разумеется, все это относится не только к полистиролбетону, но и ко всем строительным материалам.

 

     ПЕСОК В ПОЛИСТИРОЛБЕТОНЕ.

 Очевидно, что полистиролбетон с расходом 1,1 м3 гранул пенополистирола и  250 кг цемента на куб бетона будет менее прочным, чем полистиролбетон с расходом 250 кг цемента и 250 кг песка на куб бетона при  прочих равных условиях. Так же очевидно, что бетон плотностью D550 с песком будет менее прочным бетона D550 без песка на одном цементе. Причем это МЕНЕЕ будет измеряться в 50-70%. Насколько оправдано производить для себя материал такой прочности на такой плотности - большой вопрос. Так что, если и заменять часть цемента песком в самострое, то не больше 15% цемента. И то, в составах на плотностях свыше 1000 кг/м3.

   

     Теплоизоляционный полистиролбетон D200.

    Расход пенополистирола на куб бетона - 1,15 м3 при литьевой консистенции смеси и до 1,4 м3 для подпрессованной бетонной смеси в случае  немедленной распалубки; цемена - 150 кг; воды - в зависимости от требуемой подвижности смеси. Однако делая полистиролбетон плотности 200 кг/м3 желательно быть уверенным, что цемент - портландцемент марки М500, а лучше - М600, и еще вчера был теплым. Иначе получается только склеить между собой гранулы.

На фото крупнопористый полистиролбетон D200:

 

Такой материал долговечен и  неплохо работает как утеплитель. Но он не является даже самонесущим, каким может быть полистиролбетон плотности 350 кг/м3.

    Монолитный пенополистиролбетон D200 в колодцевой кладке:

 

        Самое главное о добавках для полистиролбетона. 

     Для приготовления полистиролбетона  часто применяется ПАВ - поверхностно активные добавки, которые, если не вдаваться в научные дебри, позволяют воде смачивать шарики пенопласта и, как результат, равномерно обволакивать эти шарики цементным раствором.

 В промышленном производстве обычно применяют СДО (SDO-L) - смолу древесную омыленную, которая используется так же в качестве воздухововлекающей добавки (микропенообразователя), позволяющей поризовать цементное тесто в бетоне и тем самым увеличить его объем почти на 10% и тем самым повысить теплотехнические характеристики полистиролбетона, а так же пластифицировать (повысить подвижность) бетонной смеси для улучшения удобоукладываемости. В условиях самостроя такой поризации без применения принудительного промышленного бетоносмесителя добиться сложно. Разве что лопатой или - используя ручной миксер для бетона или штукатурных смесей.

 

 

 Цена СДО - около 50р за кг. Расход до 2% от веса цемента. Стоит заметить, что купить в розницу СДО объемом до 15 литров у официальных продавцов практически невозможно.

Зависимость смачивания от вида ПАВ:

 

 КМЦ – карбоксиметилцеллюлоза

 ПВА – поливинилацетат

 АП – акриловый полимер

 С-3 – суперпластификатор

 МС – моющее средство

 СДО – смола древесная омыленная

 ПТО – пек таловый омыленный

 БДСЛ – бутадиенстирольный латекс

 

Как видно из таблицы, лучше всего смачивание полистирола обеспечивает моющее средство:).

 

В зависимости от применения той или иной добавки при одном и том же количестве полистирола, цемента и воды получается полистиролбетон существенно разной прочности:

 

 ( Таблицы составлены по результатам научных работ Восточно-Сибирского государственного технологического университета г.Улан-Удэ. В качестве вспененного полистирола в бетоне использовалась дробленка насыпной плотности 15 кг/м3, полученная из упаковочного пенопласта. ) 

   Подробнее о химических добавках для полистиролбетона сказано на странице: ДОБАВКИ ДЛЯ ПОЛИСТИРОЛБЕТОНА.

Очевидно, можно сделать вывод, что если СДО нет рядом, то его вполне можно заменить жидким мылом или  моющим средством для посуды типа "Фэйри". Расход - 0,05 литра на 10 литров воды затворения смеси.  А с добавкой суперпластификатора полистиролбетон будет еще прочнее.

Однако, если делать конструкционный полистиролбетон с плотностями около1200 кг/м3,  можно обойтись одним пластификатором, например, С3. Или, если есть возможность, лучше использовать комплексные добавки, которые и ускоряют, и пластифицируют, и гидрофобизируют обычный тяжелый бетон. Цена их применения сопоставима с ценой применения СДО. 

 

Моющее средство vs  СДО 

 

   СДО - микропенообразователь. В цементном растворе создает при перемешивании пузырьки воздуха размером в  доли миллиметра или меньше. Пены в обычном понимании при применении СДО, если нет передозировки, не получается  По промышленным рецептам вводят до 2% от цемента, как было сказано выше. Конкретное количество определяется опытным путем в зависимости от температуры ингредиентов и воздуха в помещении, а так же от жесткости воды. 
     Моющее средство (МС), добавленное в избыточном количестве, при интенсивном перемешивании создает большие пузыри.  Уж точно больше миллиметра. В результате интенсивного перемешивания полистиролбетона получается нечто похожее на пенобетон с добавленными шариками пенопласта. Что не есть хорошо. 
     В зависимости от температуры МС дает разное количество обычной пены. Чем выше температура, тем больше пена. Опять же, есть МС с минимальным пенообразованием, например - моющие средства  для стиральных машин.
     Однако, если делать замес аккуратно и начинать с минимального количества МС, то лишней пены можно избежать.        Минимальное количество МС можно определить визуально по тому, как ведет цементный раствор на шарике пенопласта. Если раствор обволакивает шарик более менее равномерно и не стекает с него, то МС достаточно. Надо немного потренироваться, нужная консистенция раствора со второй попытки будет заметна сразу. 

    Для изготовления блока с немедленной распалубкой необходимо добиваться минимально возможной подвижности смеси. Если же получился слишком пенный раствор на МС, то, чтобы погасить пену, необходимо в раствор добавить примерно четверть всех ингредиентов, сперва насыпав цемент, а потом все остальное, кроме воды, разумеется. И перемешивать помедленнее.

       Опять же, имеет смысл проводить замес в следующем порядке:

         1. Провести увлажнение гранул пенопласта водой с МС для улучшения смачиваемости.

         2. Параллельно  приготовить пескобетонное тесто без МС или с его минимальным количеством

      3. Объединить в замесе смоченые гранулы пенопласта и пескобетонное тесто с добавлением воды для получения     необходимой подвижности смеси.

Замес конструкционно-теплоизоляционного полистиролбетона плотностью 1000 кг/м3.

Пропорции по объему следующие:

1 часть цемента,

2,5 части песка,

4,5 части дробленки пенопласта.

Выход полистиролбетонной смеси - 4,5 части.

Водоцементное отношение - 0,5...0,6. Относительно этой величины в зависимости от требуемой подвижности полистролбетонной смеси расход воды уменьшается.

И как результат - почти на 99% гарантированная прочность в районе М20 на цементе М400, а с хорошим цементом М500, оптимальными по размеру шариками пенопласта, нужными хим добавками и чистыми песком - прочность в районе М25 и выше.

Видео изготовления пенополистиролбетона с песком:

      Как формовать  блок из полистиролбетона c немедленной распалубкой, с подробностями рассказано на странице ФОРМОВКА ПОЛИСТИРОЛБЕТОНА и частично показано на видео :

И еще раз о самом главном - как и чем мешать полистиролбетон.

Полистиролбетон "легко" можно мешать в старой ванной. Производительность - если все под рукой - 1 куб за 2 часа.

На следующем видео показан замес "своими руками" теплоизоляционного полистиролбетона (50-70 литров полистиролбетона бетона за пять минут) показано несколько существенных отличий  замеса полистиролбетона на одном цементе от замеса полистиролбетона с песком :

    Теперь  несколько слов о замесе полистиролбетона в гравитационной бетономешелке.    В интернете, если поискать по запросу ПОЛИСТИРОЛБЕТОН СВОИМИ РУКАМИ,  можно найти ролик, на котором видно, как на стройплощадке мешают в обычной груше (гравитационной бетономешалке) полистиролбетон. Только на одно заполнение груши - состав бетона подбирается наглазок - уходит около 2-х минут времени. Затем  в другом ролике  действие продолжается - груша становиться "пьяной", т.е. ее вручную в течении четырех минут раскачивают в разные стороны:

И наконец - смесь из бетономешалки попадает на поддон. Причем сначала смесь вываливается белого цвета - с минимальным количеством цементного теста вокруг гранул пенопласта, а под конец  смесь становится - серой от избытка этого самого цементного теста:

В общем, результат замеса - неоднородный по плотности теплоизоляционный полистиролбетон, в рецептуре которого только цемент (150...250 кг/м3), гранулы пенопласта (1,1...1,3 м3/м3), вода (100...200 л/м3), СДО.  А времени на  изготовление фиксированного объема полистиролбетона уходит не меньше, а может даже и больше, чем если бы такой же объем полистиролбетона мешали вручную в корыте. В общем, если имеется под рукой большая гравитационная бетономешалка объемом под 200 литров, то в ней вполне возможно изготавливать полистиролбетон по 100 литров за один раз, причем только литьевой консистенции на цементе без добавления песка.

 

Бетонирование при пониженных температурах: 

При температуре воздуха около +10 и ниже рекомендуется применять ускорители твердения и в том числе противоморозные добавки. Современные противоморозные добавки не только ускоряют набор прочности бетоном, но и выступают в качестве суперпластификаторов. Если делать любой бетон в осенне-весенний период - без таких добавок не обойтись. Расход добавки - 1-2% от веса цемента при температуре до -10. Цена таких добавок как "Морозостоп" от ООО "Научно-производственная фирма " СТРОЙМОСТ ", "Гидрозим" -  70-100р за литр.

Дробленка пенопласта при изготовлении полистиролбетона.
 

 Цена дробленки - около 500 рублей  за куб. Цена же "свежего" покупного вспененного полистирола - более 1000 рублей за куб.

Куб самодельного теплоизоляционного полистиролбетона плотностью 300 кг/м3 на покупной дробленке с расходом 250 кг цемента (при цене мешка в 50 кг цемента М500 в 280 р) на куб  обойдется в 1800р.

Куб пустотных блоков типа ТИСЭ - около 1000 р.

 

Недостатки дробленки пенопласта при изготовлении полистиролбетона:

1.Высокое водопоглощение смеси из-за большого количества мелкой рубленой фракции и как результат - меньшая прочность бетона при той же плотности в сравнении с бетоном приготовленном на сферических гранулах

2.Расход дробленки на 20-30 % выше.

3.Пониженная прочность из-за многофракционного состава.

 

Достоинства дробленки.

1.В два раза дешевле гранул.

2.Возможность самому получить ее из бросового пенопласта.

3. С помощью сита и потраченного времени возможно разделить фракции.

 

 О том, как сделать своими руками дробилку пенопласта, рассказано на странице ДРОБИЛКА ПЕНОПЛАСТА

 

 

Варианты подбора оптимального состава полистиролбетона по гранулометрии различных компонентов смеси:

1. по фракциям вспененого полистирола.

Производственно-строительная компания "ПЛАСТМЕТАЛЛ" выпускает для возведения самонесущих стен и перегородок полистиролбетонные блоки на плотностях 350-400 кг/м3 со следующими характеристиками:

теплопроводность - 0,12 Вт/м2

влагопоглощение материала при условиях эксплуатации - всего 4%

морозоустойчивость - F75.


2. по фракциям керамзитового гравия или искуственного вторичного щебня из ячеистых бетонов: 

 

   Введение в полистиролбетонное тесто пористого заполнителя (керамзита, аглопорита, вторичного щебня из ячеситых бетонов...) позволяет понизить водоцементное отношение за счет частичного поглощения воды заполнителем. А в случае бетонирования при отрицательных температурах обойтись минимумом противоморозных добавок. Впрочем, и при положительных температурах, если обеспечить предварительный нагрев пористого заполнителя до температуры 40-50 градусов, а затем ввести его в готовую полистиролбетонную смесь температурой около 20 градусов с последующей быстрой укладкой смеси в опалубку или формы, можно добиться значительного прироста конечной прочности бетона или снизить расход цемента.

 

Для изготовления несущих полнотелых блоков оптимально введение по объему в одну часть полистиролбетонной смеси D1200 одной части щебня (конечный выход полистирол-щебеньбетона 1,5 части) и дальнейшая формовка  полнотелого блока на опалубке типа ТИСЭ-2. В результате получается блок 20х25х51 см, из которого можно делать несущую стену толщиной 25 см.

 

 Немедленная раcпалубка без применения вибратора полнотелого блока на основе полистиролбетона не составляет никакого труда, чего не скажешь о бетонных блоках из крупнопористого или обычного бетона, как на жестких, так и литых составах. 

   Пустотелый блок на ТИСЭ формуется из полистирол-щебеньбетона точно так же как и чисто полистиролбетонный. 


ЦЕНА ВТОРИЧНОГО ЩЕБНЯ ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ МОЖЕТ БЫТЬ  меньше 200 р  за  КУБ, то есть половина готового бетона в изделии обойдется по сырью всего в 400р.

При использовании вторичного щебня из ячеистых бетонов необходимо проводить его обеспыливание водой.

 

Доставка щебня из газосиликата в Харькове: