Шлакобетон и шлакощелочной бетон: состав, использование и преимущества

Шлакобетон и шлакощелочной бетон: состав, использование и преимуществаШлакобетон и шлакощелочной бетон: состав, использование и преимущества.

Шлакобетон легче обычного бетона с гравиевым наполнителем и часто используется в малоэтажном строительстве. Он представляет собой смесь наполнителя – металлургических и топливных шлаков — и вяжущего агента. Стены из шлакобетона получаются прочными, долговечными, шумоизолирующими и термостойкими.

Этот вид бетона может иметь в своем составе щелочную составляющую и тогда он называется шлакощелочным бетоном. Щелочная активация применяемых шлаков происходит посредством добавления извести, каустической или кальцинированной соды, метасиликата натрия, жидкого стекла и других щелочей. Шлакощелочной бетон обладает очень высокой прочностью, а также высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью.

Из топливных шлаков наилучшим для шлакобетона являются продукты сгорания антрацита, а металлургический шлак дает более прочный бетон, что продлевает срок эксплуатации конструкций. Особого внимания требует чистота шлака. В нем должны отсутствовать какие-либо примеси – остатки земли, угля, золы, глины и другого мусора.

В качестве вяжущего агента при приготовлении этого типа бетона можно использовать большое количество самых разных вяжущих материалов – цемент, глину, гипс, известь. Какой именно будет использован, зависит от расчетной нагрузки на стены. Самые прочные стены получаются из шлакобетона с цементом. Следующий по прочности – шлакобетон на основе извести.

Выбор вяжущего агента это не единственный параметр, который следует учитывать. Следует также брать во внимание размер шлакового камня. Как правило, применяют два вида – мелкий (фракция меньше 0,5–1,5 мм) и крупный (20–30 мм). Мелкая фракция дает тяжелый и прочный бетон с высоким коэффициентом теплопроводности. Включение крупных фракций, наоборот, дает более легкий, но менее прочный шлакобетон с высокими теплоизоляционными свойствами. Фракции более 6 мм нежелательно использовать – это значительно снижает прочность шлакобетона.

Как получить разные фракции шлака? Для этого необходимо использовать два сита – одно с диаметром ячейки 40х40 мм, а диаметр другого должен быть 5х5 мм. На первом этапе наполнитель просеивают сквозь сито с крупными ячейками. Затем – через мелкое сито. При приготовлении бетона для наружных стен мелкие и крупные гранулы смешивают в пропорции 3:7. Для внутренних стен количество мелких фракций можно увеличить на единицу. Чтобы сделать прочность выше следует 20 % наиболее мелкой фракции заменить песком, исключив полностью гранулы более 10-12 мм.

Как приготовить шлакобетон.

Последовательность этапов приготовления шлакобетона своими руками такая же, как при изготовлении обычного бетона с гравиевым наполнителем.

За несколько часов до приготовления шлакобетонной смеси шлак желательно увлажнить. В дальнейшем это повышает прочность изделия. Цемент имеет свойство забивать все шероховатости и неровности на поверхности шлака, ослабляя тем самым вяжущее вещество, а это в итоге может привести к ослаблению прочности будущего изделия.

Смешать шлаковые гранулы по технологии, указанной выше.

Слишком мелкий, пылевидный шлак, который проходит сквозь мелкое сито, лучше заменить обычным песком.

После этого добавляется вяжущее вещество. Стоимость шлакобетона можно удешевить, если использовать два вида вяжущих. Например, совместить цемент с глиной или с известью в пропорции 3:1.

Добавление извести придает смеси хорошую пластичность и позволяет перемешать ее должным образом – до получения однородного цвета массы. Надо иметь в виду, что процесс перемешивания шлакобетонной массы играет большую роль в ее качестве и оказывает влияние на несущую способность изделия. При самостоятельном изготовлении шлакобетона в домашних условиях перемешивать массу следует граблями.

Обычно шлакобетон средней марки включает от 4 до 5 частей смеси из двух видов шлаков и по две части песка и вяжущего агента.

Следует тщательно перемешать полученную шлакобетонную массу.

Добавить воду и еще раз как следует перемешать. В итоге должна получиться однородная масса.

После этого шлакобетон готов к набиванию в опалубку. Отработать готовую смесь нужно в течение 1 часа, но не позднее 1,5 часов после замеса.

Применение шлакобетона в возведении стен.

Возведение стен из шлакобетона можно реализовать двумя путями: возвести монолитные набивные стены или изготовить шлакобетонные блоки, из которых в дальнейшем выполнить монтаж стены. Первый подход более трудоемкий, но при этом требует меньше времени. При втором подходе отпадает нужда в опалубочных работах, за счет чего он требует меньших трудозатрат, но несколько дольше по времени.

1 вариант – набивные стены. Их можно делать как монолитными, так и пустотелыми. Использование технологии пустотообразования уменьшает нагрузку на фундамент и снижает теплопроводность стен.

Для изготовления пустотелых стен в пространство, предназначенное для бетонирования, монтируют специальные вкладыши из дерева, оргалита или металла. Перед заливкой бетона вкладыши смазывают машинным маслом, солидолом или оборачивают пергаментом, рубероидом или толем. Можно также взять плотный картон и изготовить из него конусообразные трубы, которые затем использовать для формовки пустот. В этом случае нет необходимости в последующей выемке.

Когда бетон высохнет и осядет, образовавшиеся пустоты следует засыпать сухим шлаком, песком, гранулами пенопласта или другим утепляющим материалом. Шлакобетонная стена получается довольно тяжелой, хорошо усаживается, поэтому ее необходимо армировать железным прутом 7–10 мм в диаметре – не менее 3-х прутов на ширину стены и 4–5 на высоту.

В тех местах, где по проекту должны будут монтироваться оконные и дверные проемы, в процессе заливки нужно вкладывать деревянные бруски, к которым в дальнейшем будут крепиться окна и двери.

Шлакобетонную смесь следует укладывать слоями, каждый 15 – максимум 20 см. Когда слой уложен, его нужно тщательно проштыковать с помощью металлического прута. Это особенно важно там, где бетон соприкасается с опалубочной конструкцией или вкладкой. Для того чтобы обеспечить надлежащую осадку, слой шлакобетона уплотняют специальной трамбовкой. После этого укладывают следующий слой. Таким же образом происходит заливка всей стены.

Когда шлакобетонные работы закончены и стены «схватились», бетон, если он был приготовлен на основе цемента как вяжущего материала, следует поливать водой. Это обеспечит крепость и прочность будущего сооружения. Для шлакобетонов на основе других вяжущих заливка водой, наоборот, нежелательна. Во избежание пересыхания им нужно лишь легкое увлажнение.

Рис.1. Опалубка для стен из шлакобетона (можно использовать и для обычного бетона.

Элементы: 1 – цоколь; 2 – внутреннее покрытие (рубероид или другой материал); 3 – клинья; 4 – распорка ; 5 – стойки и 6 – боковые шиты.

2 вариант – шлакобетонные блоки. Для их изготовления потребуются специальные формы. Размеры блока могут быть разными, а материалы для создания вкладышей и формы можно использовать такие же, как для набивных стен.

В процессе формования и заливки смесь нужно тщательно уплотнять. Примерно часа через 3–4, когда произойдет первичное схватывание, блоки можно освободить из формы и уложить на просушку. Осуществлять просушку следует в хорошо проветриваемом месте, не допускающем попадания прямых солнечных лучей, например, в подсобке, в крайнем случае, в тени дерева. Всю первую неделю, пока шлакоблоки сушатся, если погода сухая, их следует увлажнять. Когда шлакоблоки достаточно затвердеют, их можно сложить слоями до 150 см. После полного высыхания блоки готовы к работе. Что касается технологии укладки шлакобетонных блоков, она такая же, как и укладка других видов блоков из бетона. А раствор подойдет из любых вяжущих – известковый, цементно-известковый, глиняный или цементно-глиняный.

Шлакоблоки имеют следующую классификацию.

полнотелые – самые прочные, они применяются при строительстве несущих конструкций здания, для колонн, цокольных этажей и фундамента.

пустотелые – их свойства зависят от вида и количества пустот. Бывают с прямоугольными, овальными, круглыми внутренними камерами. Блоки с овальными и круглыми пустотами считаются самыми прочными, а с прямоугольными – более удобными при монтаже, так как могут ровно ломаться без помощи специальных инструментов.

Пустотелые блоки из шлакобетона используют для возведения перегородок и стен. Блоки с пустотелостью 40 % – наименее прочные, но наиболее теплопроводные. Применяются для утепления вместе с более прочными материалами, а также в строительстве зданий, имеющих металлический каркас. 30-процентная пустотность дает неплохое сочетание теплопроводности и прочности – такие блоки являются самыми популярными в строительстве.

Шлакоблоки со сквозными пустотами при хранении зимой следует укладывать пустотами вниз, Так снижается вероятность их порчи.

По назначению шлакоблоки имеют следующую классификацию.

полый стеновой блок – может быть как полнотелым, так и пустотелым. Стандартные размеры 390?190?188 мм.

стеновой полублок – пустотелый. Представлен в двух размерах: 390?120?188 мм и 390?90?188 мм.

декоративные стеновые полублоки и блоки. С помощью специальных полиуретановых форм можно получить блок с фактурной поверхностью «под камень». Кроме того, появились цветные шлакоблоки, использование которых помогает существенно снижать затраты на строительство.

Преимущества шлакобетона и шлакоблоков.

К преимуществам этого строительного материала относятся.

относительно невысокая цена.

небольшой вес шлакобетона – позволяет уменьшить расчетную нагрузку на фундамент и несущие элементы.

большой размер блоков – увеличивает скорость строительства, снижает расходы, уменьшает сроки строительства, а также позволяет удобно транспортировать блоки.

несложная технология кладки – можно выполнить ее самостоятельно.

достаточно широкий выбор состава наполнителя для смеси – дает возможность подобрать свой собственный, подходящий по характеристикам материал.

долгий срок службы – по нормативам время эксплуатации около 100 лет.

экономия на штукатурке или облицовке при применении декоративного шлакоблока.

высокие звукоизоляционные свойства.

Недостатки шлакобетонных блоков.

Как у любого строительного материала, у шлакобетона есть и свои недостатки.

неохотно держит тепло.

требует достаточно большого количества времени на затвердевание.

полное соответствие положенным для данной марки характеристикам наступает лишь через год – через 4 месяца после изготовления готовый блок имеет только 50 % прочности из заложенного потенциала.

по сравнению с тяжелыми видами бетонов шлакобетон обладает более высокой гигроскопичностью и поэтому уже через несколько дней после производства требует внимательного ухода.

С другой стороны, при соблюдении надлежащих правил производства и ухода он становится долговечным строительным материалом с низкой себестоимостью.

Марки прочности шлакоблока.

Марка прочности шлакобетонных блоков вместе с плотностью – это основные характеристики строительного материала. Для получения высокой несущей способности лучше применять марки М25 или М35, М10 следует использовать лишь в качестве утеплителя, а марки М50 и выше уже подходят для несущих стен.

Состав шлакобетона в соответствии с марками прочности.