Technologia betonu komórkowego

HISTORIA Beton komórkowy choć jest jednym z najpowszechniej stosowanych materiałów budowlanych, ma stosunkowo niedługą historię. Opracowanie podstawowych zasad jego wytwarzania miało miejsce u schyłku XIX wieku, a pierwsze patenty z nim związane zarejestrowano w Niemczech w 1890 roku, w 1910 roku w Norwegii, w 1921 roku w Danii, i wreszcie w Szwecji w latach 1924 i 1931. Pod względem ilości różnych nazw określających ten sam materiał, beton komórkowy nie ma sobie równych. W naszym kraju znany jest on przede wszystkim jako gazobeton, unipol, belit, belix, termorex, a także najpowszechniej jako: Siporex - jako nazwa wyrobu szwedzkiej firmy
PRODUKCJA Beton komórkowy produkuje się z łatwo dostępnych i obficie występujących w naturze (a wiec i relatywnie tanich) ale i odpowiednio przygotowanych surowców. W zależności od zespołu warunków surowcowo-lokalizacyjnych, w Polsce stosowane są wariantowe technologie produkcji betonu komórkowego*, oparte na następującym zestawie składników [1]: ? spoiwo (cement wapno lub samo wapno) ? kruszywo (piasek kwarcowy lub popiół lotny powstający ze spalania węgla w elektrowniach albo piasek kwarcowy popiół) ? środek porotwórczy (proszek aluminium albo pasta aluminium) ? detergent (środki powierzchniowo-czynne do usuwania warstwy ochronnej z proszku aluminium oraz zmniejszenia napięcia powierzchniowego wody i uzyskania szybszego zwilżenia stałych składników masy zarobkowej podczas mieszania) ? woda ? ewentualnie dodatki (poprawiające własności reologiczne masy)
SKŁADOWANIE BETONU KOMÓRKOWEGO Składowanie betonu komórkowego, zarówno u producenta jak i u odbiorcy, wymaga zachowania kultury technicznej. Należy obchodzić się z nim ze starannością zabezpieczając go zarówno przed uszkodzeniami jak i zawilgoceniem. Szczególnie wrażliwe na złe warunki transportu i składowania są elementy profilowane oraz najlżejsze odmiany (400, 300). U odbiorcy podobnie jak i w wytwórni elementy powinny być składowane na wyrównanym i odwodnionym podłożu
PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI BETONU KOMÓRKOWEGO Jednym z podstawowych celów jest uzyskiwanie materiałów możliwie najlżejszych przy możliwie najwyższej wytrzymałości. Według opinii użytkowników i producentów w betonie komórkowym znaleziono rozsądny kompromis między lekkością, a wytrzymałością przy korzystnej izolacji termicznej. Gęstość objętościowa* ? wyrażająca stosunek masy betonu komórkowego do objętości, jaką zajmuje łącznie z porami ? jest niezmiernie istotną cechą betonu komórkowego, gdyż od niej zależą pozostałe parametry. Podwyższaniu gęstości objętościowej towarzyszy zwykle wzrost wytrzymałości. Natomiast im gęstość objętościowa mniejsza, tym izolacyjność cieplna jest większa Wytrzymałość na ściskanie zależna jest jak już podano od gęstości objętościowej kierunku zgniatania próbek w stosunku do kierunku wzrostu masy w formie oraz od stopnia zawilgocenia. Izolacyjność cieplna ? beton komórkowy charakteryzuje się najkorzystniejszą izolacyjnością cieplną spośród materiałów konstrukcyjnych stosowanych do wznoszenia ścian zewnętrznych. Miarą izolacyjności cieplnej jest współczynnik przewodzenia ciepła zależny od gęstości objętościowej, składu surowcowego i wilgotności. Mrozoodporność Autoklawizowany beton komórkowy jest materiałem odpornym na działanie mrozu, na zagrożenia mrozowe i nie ulega destrukcji pod wpływem działania cyklicznych zamrażań. Odporność na bakterie, pleśnie, grzyby Badania betonu komórkowego na podatność występowania na nim pleśni i bakterii przeprowadzone przy symulacji warunków niekorzystnego, wilgotnego klimatu tropikalnego ?tzn. w temperaturze od 25 do 30C oraz wilgotności względnej powietrza od 95 do 98% wykazały, że nawet w takich warunkach beton komórkowy wykazuje całkowitą odporność na bakterie, pleśnie, grzyby. Rodzaje lekkiego betonu: -Beton na bazie kruszyw lekkich- wytwarzany z cementu, piasku i żużla lub pumeksu. -Trocinobeton- wytwarzany z cementu, piasku i trocin. -Pianobeton- składniki podstawowe (piasek, cement, wapno) zostają wymieszane ze specjalnie preparowaną pianą. -Gazobeton- do podstawowych składników dodaje się środek chemiczny, który po pewnym czasie od wymieszania powoduje wydzielanie pęcherzyków gazu. Najczęściej używa się domieszki proszku aluminiowego, jako środka porotwórczego, który wchodząc w reakcję z wodorotlenkiem wapniowym powoduje wydzielanie wodoru. Wodór uchodząc z masy, spulchnia ją i umożliwia powstanie tysięcy małych porów.
Zalety BETONU Do podstawowych zalet betonu komórkowego należą dobre właściwości ciepłochronne, które połączone z dużą wytrzymałością na ściskanie, umożliwiają wznoszenie nawet kilkukondygnacyjnych budynków bez potrzeby docieplania ścian zewnętrznych. Istniejące normowe wymagania izolacyjności cieplnej przewidują dla ścian zewnętrznych jednowarstwowych maksymalny współczynnik przenikania ciepła k=0,50 W/m2K. Wymogi te są spełnione przez ścianę z betonu komórkowego na zaprawie ciepłochronnej lub klejowej gr. 36 cm odmiany M-500 lub M-400. Beton komórkowy daje się łatwo obrabiać, można go ciąć - podobnie jak drewno- zwykłymi narzędziami ciesielskimi, co bardzo ułatwia docinanie elementów oraz wykonywanie bruzd i przekuć instalacyjnych. Beton komórkowy ma dobrą paroprzepuszczalność przez co ściany mogą 'oddychać'
Wady BETONU Ujemną cechą betonu komórkowego, wynikającą z jego porowatej budowy, jest nasiąkliwość i łatwość wchłaniania wilgoci z powietrza. Dlatego trzeba chronić go przed zawilgoceniem. Nasiąkliwość ta może być bardzo różna dla wyrobów z różnych firm. Zależy w znacznym stopniu od tego czy pory w betonie są otwarte czy zamknięte. Silnie zawilgocone elementy mają mniejszą wytrzymałość, mniejszą izolacyjność cieplną oraz mogą ulegać kruszeniu pod wpływem mrozu, ponieważ woda uwięziona w porach zamarzając może rozsadzać materiał. Ze względu na te cechy nie powinno się z betonu komórkowego wznosić ścian piwnic jak również konstrukcji nadziemnych poniżej 50 cm od poziomu terenu. Wyroby z betonu komórkowego są kruche, dlatego ważny jest staranny transport oraz ostrożny załadunek i rozładunek. Niektórzy producenci dostarczają materiały na paletach szczelnie zapakowane w folię. W stosunku do wyrobów ceramicznych beton komórkowy ma mniejszą akumulacyjność cieplną i mniejszą izolacyjność akustyczną.
BETON KOMÓRKOWY I ŚRODOWISKO Beton komórkowy jest materiałem szczególnie przyjaznym dla środowiska, albowiem: -nie zawiera materiałów toksycznych i nie ma negatywnego wpływu na zdrowie człowieka. Wręcz przeciwnie, utrzymuje zdrowy mikroklimat i przyjazną atmosferę we wnętrzu budynków, - surowce podstawowe używane do jego produkcji są ogólnie dostępne w przyrodzie. Objętość surowców w procesie produkcji ulega zdecydowanemu powiększeniu (z 1 m3 masy zarobowej otrzymujemy do 2,5 m3 gotowego wyrobu). Tereny eksploatacji piasku są programowo rekultywowane, a stosując jako kruszywo popiół lotny eliminujemy hałdy na które trafiłby popiół ? jest to więc bardzo skuteczny sposób na ochronę środowiska naturalnego, -produkcja autoklawizowanego betonu komórkowego jest nieuciążliwa dla otoczenia. W jej toku nie powstają żadne materiały, substancje, które mogłyby być szkodliwe dla organizmu żywego czy też środowiska, -proces technologiczny wytwarzania betonu komórkowego jest bezodpadowy; odpady produkcyjne zużywane są dalej w cyklu produkcyjnym, ścinki z warstw nadmiarowych w postaci szlamu kierowane są do produkcji, niewielkie ilości powstającego gruzu są używane do produkcji ciepłochronnych zapraw murarskich oraz na podsypki ocieplające we wznoszonych obiektach, powstająca woda w procesie autoklawizacji jest używana jako woda zarobowa, -sama produkcja betonu komórkowego jest procesem o małej energochłonności i materiałochłonności w stosunku do innych materiałów budowlanych (patrz poglądowe rysunki 1?20 i 1?21). Wynika to z małej gęstości autoklawizowanego betonu komórkowego w stosunku do innych materiałów budowlanych. -ponieważ beton komórkowy jest lekki, do jego transportu zużywa się mniej paliwa, a więc mniejsza jest emisja spalin do atmosfery, -przy realizacji obiektów nie stosuje się wielu urządzeń zużywających dużo energii elektrycznej, -dobre właściwości cieplne powodują, iż znacznie mniej zużywa się energii na ogrzewanie budynków z betonu komórkowego, -przy przebudowie, ewentualnie rozbiórce budynku z betonu komórkowego nie wydzielają się szkodliwe substancje, a materiał z rozbiórki może być ponownie wykorzystany w procesie produkcji.