Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Pianobeton - materiał termoizolacyjny czy konstrukcyjny?

Foam concrete - thermal insulation or structural material
Pianobeton - materiał termoizolacyjny czy konstrukcyjny?
Pianobeton - materiał termoizolacyjny czy konstrukcyjny?
Górażdże Beton

We współczesnym budownictwie coraz większe znaczenie ma szeroko pojęta ekologia, wyrażająca się między innymi dążeniem do stosowania jak najbardziej energooszczędnych rozwiązań. Rozumie się przez to nie tylko tworzenie budynków o niskim zapotrzebowaniu na energię, ale także oszczędność energii na etapie wytwarzania materiałów budowlanych, ich transportu i wbudowania, a nawet utylizacji po zakończeniu użytkowania obiektu.

Ważną cechą są nie tylko niskie nakłady energetyczne, ale również możliwie niska pracochłonność na wszystkich etapach tworzenia budynku. Jednocześnie od obiektów budowlanych (a zatem, co oczywiste, również od materiałów wykorzystanych przy ich tworzeniu) wymaga się odpowiedniej trwałości i odporności na warunki środowiskowe, a także pewnej uniwersalności, wyrażającej się w jednoczesnym zapewnieniu kilku korzyści.

Wśród wielu typów materiałów budowlanych wyróżnić można grupę materiałów konstrukcyjnych, których funkcją jest zapewnienie odpowiedniej nośności i sztywności obiektu budowlanego, oraz grupę materiałów termoizolacyjnych, odpowiadających za zapewnienie odpowiedniej izolacyjności cieplnej.

Najbardziej typowe materiały konstrukcyjne, jakimi są beton, stal lub cegła pełna są w tym kontekście słabymi izolatorami, a z kolei typowe materiały do izolacji termicznych (styropian, wełna mineralna, pianki) mają dość niską nośność i sztywność.

Istnieje jednak pewna grupa materiałów budowlanych, wykazujących jednocześnie dobre właściwości konstrukcyjne i termoizolacyjne. Są to m.in. drewno, porowata ceramika i betony komórkowe.

W tej ostatniej grupie wyróżnić można pianobeton, a w zasadzie całą grupę materiałów mieszczących się w tym określeniu, a znacznie różniących się parametrami.

Nieco generalizując, pianobeton jest materiałem, którego wytrzymałość i sztywność, a jednocześnie dobre właściwości termoizolacyjne można kształtować w dość szerokim zakresie, uzyskując materiał o cechach wytrzymałościowych i izolacyjnych dopasowanych do konkretnych wymagań obiektu budowlanego. Oczywiście polepszenie wytrzymałości odbywa się kosztem izolacyjności termicznej (i odwrotnie), jednak obie te cechy wciąż pozwalają na uznanie materiału za dość uniwersalny.

Na polskim rynku odnotować można coraz więcej firm oferujących możliwość wytwarzania pianobetonu o różnych parametrach. Jest on też coraz szerzej stosowany, jednak jego powszechność nie jest tak duża, jak np. w Chinach, Wielkiej Brytanii [1], Niemczech, Holandii czy w Stanach Zjednoczonych [2].

Specyfika pianobetonu

ABSTRAKT

W artykule przedstawiono podstawowe wiadomości dotyczące sposobu wytwarzania pianobetonu, jego składników oraz właściwości mieszanki i gotowego produktu.

Foam concrete - thermal insulation or structural material

This article presents the basic information about the method of manufacturing foam concrete, its components, properties of the mixture and ready-to-use product.

Pianobeton należy do grupy betonów lekkich, których początki stosowania sięgają pierwszej połowy XX wieku. Jest on jednym z najpopularniejszych betonów komórkowych.

Pianobeton powstaje w procesie spieniania zaczynu cementowego i charakteryzuje się znacznie mniejszą gęstością w stosunku do tradycyjnego betonu. Otrzymuje się go przez wymieszanie spoiwa, kruszywa, wody i mechanicznie wprowadzonej piany, która powoduje trwałe zamknięcie pęcherzyków powietrza w powstałej mieszance.

Podstawowa definicja pianobetonu opisuje go jako materiał, w którego objętości znajduje się co najmniej 20% porów powietrza powstałych wskutek zastosowania odpowiedniego środka pianotwórczego [3], jednak w skrajnych przypadkach objętość porów powietrza może sięgnąć 80%, a nawet 90% objętości mieszanki.

Materiał ten może być produkowany o gęstości od około 300 kg/m3 do około 1900 kg/m3 [4], co oczywiście determinuje jego własności mechaniczne, w tym wytrzymałość na ściskanie w granicach od około 0,5 MPa do około 15 MPa [5].

Materiały stosowane przy produkcji pianobetonu

Cement

Wybierając cement, należy kierować się wymaganiami wytrzymałościowymi, jakie stawiane będą projektowanej mieszance. Zaleca się stosowanie cementów portlandzkich klasy CEM 32,5R, CEM 42,5R, a w przypadku wyższych wymagań w stosunku do wczesnej wytrzymałości pianobetonu CEM 52,5R [6, 7].

Przyjmuje się, że ilość cementu w mieszance waha się w granicach od 300 do 400 kg/m3 [1].

W pianobetonie istnieje też możliwość stosowania cementu szybkowiążącego CSA, bazującego na siarczano glinianach wapnia. W porównaniu do cementu portlandzkiego charakteryzuje się on krótszym czasem wiązania, szybkim wzrostem wytrzymałości i redukcją skurczu.
Stosując cement CSA, należy uwzględnić konieczność utrzymania wyższego stosunku wody do cementu [1].

Woda

Woda stosowana do produkcji pianobetonu powinna być pozbawiona zanieczyszczeń organicznych, ze względu na możliwość wytwarzania piany z naturalnych środków na bazie białek. Ponadto woda nie może mieć odczynu kwaśnego. Jej temperatura w mieszance nie powinna przekraczać 60°C.

Czytaj też: Zastosowanie piasku naturalnego do produkcji proekologicznych kompozytów cementowych >>>

Woda w przypadku pianobetonu pełni ważną rolę, wpływa bowiem nie tylko na konsystencję mieszanki, ale także na utrzymanie jej stabilności. Stosunek wodno-cementowy waha się zazwyczaj od 0,40 do 1,25 [1]. Zbyt mała ilość wody może prowadzić do zniszczenia struktury piany, natomiast nadmiar może spowodować segregację składników.

Kruszywo

Kruszywo, aby mogło zostać wykorzystane w produkcji pianobetonu, powinno charakteryzować się niskim uziarnieniem (maksymalnie do 6 mm), przy czym wielkość ziaren wyraźnie wpływa na wytrzymałość materiału. Często stosuje się domieszki w postaci [8]:

  • popiołów lotnych,
  • pyłów granitowych, nadających mieszance płynność,
  • pyłów krzemionkowych,
  • kredy,
  • ekspandowanego polistyrenu,
  • nanorurek z włókna węglowego,
  • rud wapnia.

Jako kruszywo w pianobetonie mogą zostać wykorzystane materiały z recyklingu, pochodzące z wcześniej istniejących konstrukcji wykonanych z samego pianobetonu lub innego materiału o odpowiednim składzie. Przed ponownym zastosowaniem kruszywo musi zostać odpowiednio rozdrobnione oraz pozbawione zanieczyszczeń [1].

Stosowanie w pianobetonie popiołów lotnych ma korzystny wpływ na jego właściwości, w tym trwałość oraz wytrzymałość długotrwałą. Popioły lotne mogą też częściowo zastąpić cement, bez znacznego pogorszenia wytrzymałości pianobetonu (do 67% masy cementu [9]). Ponadto kruszywo to korzystnie redukuje ciepło hydratacji [5]. Należy jednak pamiętać, że w przypadku stosowania popiołów lotnych, uzyskanie pożądanej konsystencji mieszanki wymaga zwiększenia ilość wody [10].

Również pyły krzemionkowe mają właściwości pozwalające na zastosowanie ich jako częściowego zamiennika cementu, do około 10% jego masy. Wpływają one na poprawę wytrzymałości pianobetonu na ściskanie, przy jednoczesnym zmniejszeniu przewodności cieplnej, a więc poprawie izolacyjności. Stosowanie dodatków pucolanowych skutkuje zmniejszeniem ciepła hydratacji, spowolnieniem odparowywania wody i zmniejszeniem skurczu [1].

W pianobetonie w roli wypełniacza można stosować również nanorurki z włókna węglowego. Jak wynika z badań [1], wpływają one na wzrost wytrzymałości na ściskanie nawet do 70% oraz na zmniejszenie przewodności cieplnej o 12% do 20%.

W przypadku stosowania tego materiału konieczne jest wykorzystanie silnych środków powierzchniowo czynnych w celu zniwelowania oddziaływania i przyciągania pomiędzy cząsteczkami wypełniacza [5].

Często, zamiast dodatkowych ilości środka powierzchniowo czynnego, stosuje się rozpraszanie nanorurek w wodzie, jednak sposób ten nie zawsze jest skuteczny.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 11/12/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Innowacyjny system kompozytowych wzmocnień konstrukcji »


W przypadku gdy temperatura przekroczy temperaturę zeszklenia, wówczas żywica nie jest... ZOBACZ »


Szukasz materiałów budowlanych dobrej jakości?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Obok wiedzy na temat produktów, równie istotna jest znajomość technologii, którą... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »


Opłacalność paneli fotowoltaicznych - najnowsze informacje i porady »

Uszczelnianie obiektów inżynieryjnych - jak to robią specjaliści?

W przyszłym roku nastąpią znaczne podwyżki cen energii elektrycznej, dlatego też warto zastanowić się nad montażem paneli fotowoltaicznych.
czytaj dalej »

Jak prawidłowo chronić ściany fundamentwe i zapewnić gwarancję żywotności obiektu? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »


Zgarnij bony o wartości 100zł. Zobacz jak »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

3 kroki do Super CashBack
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Alpha Dam Alpha Dam
O FIRMIE Alpha Dam Sp. z o.o. produkuje od ponad 10 lat profesjonalne materiały wodochronne i przeciwwilgociowe dla budownictwa.  Do 2008...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.