Как самостоятельно изготовить перлитобетон?

Перлитобетонэто один из видов легких бетонов, в состав которого вместе с обычным мелким заполнителем вводят вспученный перлитовый песок, фото 1. Перлитовый бетон обладает не только малой плотностью, но и повышенными тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Фото 1. Перлитобетон

Сам вспученный перлитовый песок, фото 2, получают путем измельчения горной породы – перлита и последующего обжига при температуре 900…1100°C. В процессе обжига, вода которая входит в состав перлита под высокой температурой вырывается наружу и тем самым вспенивает горную породу, увеличивая ее объем в 4…20 раз. Насыпная плотность вспученного перлита составляет 50…250 кг/м3 и более (подробнее о перлите здесь).

Фото 2. Вспученный перлит

В зависимости от вида вяжущего вещества и его количества добавляемого в бетонную смесь можно получить следующие виды бетона:

  • конструктивный бетон (плотность перлитобетона выше 1500 кг/м3, рекомендуется применять полидисперсный зерновой состав с частицами размером 1,2…20 мм и насыпной плотностью 300 кг/м3);
  • конструктивно-теплоизоляционный бетон (плотность перлитобетона 600…1500 кг/м3, рекомендуется применять заполнитель из перлита крупностью зерен 10…20 мм и исключения фракции зерен крупностью 1,2…5 мм);
  • теплоизоляционный бетон (плотность перлитобетона 250…600 кг/м3).

Свойства перлитобетона

  1. Предельная растяжимость при изгибе – 3,15 мм/м.
  2. Предел прочности на растяжение при изгибе:
  • марка М50 – 8,5 кгс/см2;
  • марка М75 – 13,2 кгс/см2.
  1. Относительная прочность на растяжение при изгибе, Rизг/Rкуб для:
  • балок длиной 120 см – 0,170;
  • балок длиной 155 см – 0,176.
  1. Морозостойкость перлитобетона – более F15 (при расходе портландцемента М400 не менее 180 кг/м3).

Экспериментально установлено, что перлитобетон после 25 циклов замораживания/оттаивания не снижает своей прочности, а длительное увлажнение в течении 90 суток способствует повышению прочности.

Сравнительная характеристика перлитобетона и других теплоизоляционных материалов приведена в табл. 1.

 Таблица 1 — Сравнительная характеристика теплоизоляционных материалов

Строительный материал для стен

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м °С)

Толщина стены при Rопр=2,8 м2 °С/ Вт

Вес

1 м2 стены, кг

Паропроницаемость,

мг/(м*ч*Па)

1. Кирпич силикатный

1800

0,87

2,7

4860

0,18

2. Кирпич глиняный полнотелый

1700

0,81

2,5

4250

0,17

3. Керамзитобетон

900

0,5

1,3

500

0,26

4. Пенобетон

600

0,19

0,6

360

0,175

5. Поризованный керамический блок

750

0,21

0,6

336

0,16

6. Древесина

 (сосна)

500

0,16

0,45

220

0,06

7. Газобетон

400

0,15

0,32

150

0,17

8. Перлитобетон теплоизоляционный

500

0,09

0,25

130

0,31

9. Перлитобетон конструктивно-теплоизоляционный

600

0,12

0,3

145

0,3

Преимущества применения перлитобетона в строительстве, фото 3:

  1. Экологически чистый строительный материал.
  2. Огнестойкий материал.
  3. Достаточная воздухо- и паропроницаемость.
  4. Легкий материал.
  5. Материал простой в применении: легко сверлится, распиливается.
  6. Широкая область применения.
  7. Высокий срок службы (долговечность).
  8. Не гниет, не является средой обитания и пищей для грызунов и насекомых.
  9. Высокие показатели звуко- и теплоизоляции, фото 4.
Фото 3. Свойства перлитобетона
Фото 4. Сравнение строительных материалов по теплоизоляционным свойствам

Недостатки перлитобетона:

  1. Высокий показатель водопоглощения (необходимо вводить гидрофобизирующие добавки).
  2. Относительно низкая морозостойкость и прочность перлитобетона.

Приготовление бетонной смеси перлитобетона

 Перлитобетон состоит из следующих компонентов:

  1. Вяжущее. Обычно применяют портландцемент, шлакопортландцемент, реже гипсовое вяжущее или органическое вяжущее (смолы) Рекомендуется применять цемент марок М400 и выше. Для приготовления особого вида перлитобетона используют в качестве вяжущего вещества жидкое стекло совместно с отвердителем (например, шлам, кремнефтористый натрий).
  2. Водопотребность лежит в пределах 260…300 л/м3. Установлено, что водопотребность бетонной смеси зависит от гранулометрического состава перлита:
  • больший расход воды в крупнопористом перлите, чем у плотном;
  • больший расход воды в мелкозернистом, чем у крупнозернистом перлите.

Установлено, что водопотребность практически постоянная величина для приготовления перлитобетона с расходом цемента в пределах 150…500 кг/м3.

  1. Мелкий заполнитель – кварцевый песок и вспученный перлит. Для изготовления перлитобетона используют перлитовый песок с размерами частиц 0,16…2,5 мм.

Требования к вспученному перлиту, как мелкому заполнителю:

  • насыпная плотность – не менее 200 кг/м3;
  • марка по прочности – не менее М200;
  • гранулометрический состав – должен отвечать кривой просеивания;
  • модуль крупности – не менее 2,5;
  • содержание пылевидной фракции с размером частиц менее 0,15 мм — не более 15% (по объему).
  1. Добавки. В ходе изготовления перлитобетона рекомендуется применять добавки ПАВ (поверхностно-активные добавки), которые существенно улучшают свойства перлитобетона:
  • улучшается удобоукладываемость бетонной смеси;
  • снижается водопотребность бетонной смеси;
  • ускоряют сроки схватывания и твердения перлитобетона;
  • снижают количество остаточной влажности в бетоне.

Так, доказано, что применения ПАВ ЦНИПС-1 в количестве 0,3% от массы цемента, увеличивается на 30% прочность перлитобетона.

Для приготовления перлитобетона применяют следующие добавки:

  • мылонафт;
  • ЦНИПС-1;
  • смоляная канифоль.

В табл. 2 приведен состав перлитобетона и его основные характеристики, а также ниже состав №2.

Таблица 2 — Состав перлитобетона (с расчетом на 1 м3 бетона) и его основные характеристики

Наименование компонентов

Количество компонентов бетона

Плотность

бетона,

кг/м3

Марка

перлитобетона и полнотелого камня, кг/см2

Марка

пустотелого

камня,

кг/см2

1. Портландцемент, кг

2. Вспученный перлит, м3 (кг)

3. Кварцевый песок, м3 (кг)

4. Вода, л

280

0,9 (240)

0,4 (680)

100…150

1200

50

30

Состав 2 (с расчетом на 1 м3 бетона):

  1. Вяжущее. Портландцемент М400 – 260 кг.
  2. Крупный заполнитель – перлитовый щебень:
  • фракция 10…20 мм – 680 л;
  • фракция 5…10 мм – 375 л.
  1. Мелкий заполнитель – перлитовый песок:
  • фракция 0…5 мм – 450 л.
  1. Вода – 240 л.

Еще приведем составы перлитобетотна в зависимости от исходной плотности и применяемой добавки ПАВ, табл. 3 и их основные технические характеристики табл. 4.

Таблица 3 — Примерные варианты составов для приготовления перлитобетонов (А, Б, В – для разных плотностей перлитобетона)

Обозначение состава перлитобетона

Цемент, м3

Перлит, м3

Песок, м3

Вода, м3

Воздухововлекающие добавки, литр

А

1

3

2,2

1,51

3,2

Б

1

3

2,0

1,08

3,2

В

1

1,6

2,5

1,24

3,2

Таблица 4 — Расчетные характеристики перлитобетонов различных составов (А, Б, В – для разных плотностей перлитобетона)

Обозначение состава перлитобетона

Плотность в

сухом состоянии, кг/м3

Прочность на сжатие, кг/см2

Плотность во влажном

состоянии после укладки,

кг/м3

А

1040

60

1312±80

Б

1200

70

1280±80

В

1312

80

1568±80

Последовательность действий необходимых для приготовления бетонной смеси

  1. Вначале следует смочить вспученный перлит водой (из-за его значительной гигроскопичности и водопоглощения).
  2. Затем в емкости предназначенной для приготовления бетонной смеси перемешать до получения однородной массы 1/3 перлита и всей части цемента.
  3. Если предусмотрено применения различных добавок необходимо их растворить в воде, приготовленной для затворения смеси.
  4. Затем следует добавлять частями воду в приготовленную перлито-цементную смесь с последующим перемешиванием до получения однородной бетонной смеси (когда смесь начнет как будто увеличиваться в объеме). Для перемешивания рекомендуется использовать дрель со специальной насадкой или с помощью обычной лопаты. Для приготовления бетонной смеси можно применять бетономешалку принудительного действия, но при этом следует ограничить время перемешивания до 2…3 мин (для предотвращения сильного растирания перлитового песка до мелких пылеватых частиц).
  1. После получения нужной консистенции следует постепенно частями ввести весь остальной перлит с последующим перемешиванием. Рекомендуется стремиться чтобы бетонная смесь была жесткой, которая бы не оседала при формовании в опалубку и ее немедленном снятии. Для достижения жесткой бетонной смеси следует ограничить содержания мелкой фракции перлита. Если условия и возможности не позволяют сделать жесткую смесь следует применять разборную систему опалубки, которая снимается через определенное время. Для монолитной заливки перлитобетона достаточно приготовлять смесь с маркой по плотности D200 и расходом портландцемента в количестве 100 кг/м3.

Область применения перлитобетон

Перлитобетон имеет широкое распространение в различны сферах строительства и народного хозяйства, фото 5. Перечисли самые основные сферы применения:

  • для изготовления звуко- и теплоизоляционных материалов;
  • изготовление «теплой» (теплоизоляционной) штукатурки;
  • изготовление строительных блоков для малоэтажного строительства;
  • в качестве строительного материала для изготовления монолитных конструкций и межкомнатных перегородок (марка бетона М75);
  • для изготовления одно- и двухслойных перлитобетонных панелей самонесущих наружных стен.

Как уже отмечалось, из перлитобетона изготавливают большие блоки, которые можно применять для возведения несущих и самонесущих стен в малоэтажном строительстве. При использовании таких больших блоков, увеличивается скорость строительства:

  • создавать большого размера блоки обуславливается его легким весом;
  • объем блока из перлитобетона равняется объему 3…4 обычных одинарных кирпичей.
Фото 5. Область применения перлитобетона

Автор публикации – эксперт GIDproekt

Конев Александр Анатольевич


Если у вас нет времени почитать наши публикации прямо сейчас, подпишитесь на обновления, и мы будем высылать извещения о новых заметках вам на почту