Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [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


Wybierz najlepszy materiał do ociepleń »


Czym różnią się materiały do izolacji poszczególnych elementów budynku? ZOBACZ »


Poznaj sposoby izolacji dachu płaskiego »

Jak wykonać ocieplenie w systemie ETICS?

Jaki materiał zastosować na dachu płaskim, zielonym, odwróconym, a jak na dachu pokrytym wcześniej papą termozgrzewalną?
czytaj dalej »

W przypadku budynków istniejących należy dokładnie sprawdzić jakość... czytaj dalej »

Uzyskaj tytuł mgr. inż. i uprawnienia budowlane!


Wiedza i umiejętności praktyczne zdobyte podczas studiów drugiego stopnia... ZOBACZ »


Jak zabezpieczyć budynek przed drganiami?

Skuteczna ochrona przed wilgocią »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających klientów. czytaj dalej » W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...  czytaj dalej »


Na czym polegają prace uszczelniające?

Wszystko o izolacji instalacji klimatyzacyjnych i wentylacyjnych »

Prace uszczelniające mają na celu odcięcie niebezpiecznych materiałów, substancji lub po prostu... czytaj dalej » Produkty przeznaczone do instalacji klimatyzacyjnych i wentylacyjnych, jak i... czytaj dalej »

Chemia budowlana - porady ekspertów »


Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... ZOBACZ »


Czego użyć do izolacji dachu?

Czym ocieplić piwnicę lub garaż?

Rozwiązaniem, które zapewnia optymalne zaizolowanie są... czytaj dalej » Izolacja stropów nad garażami podziemnymi musi spełniać wysokie wymagania akustyczne, cieplne i przeciwpożarowe... czytaj dalej »

Malowanie kafli krok po kroku »


Malowanie kafli to wciąż mało popularny sposób zmiany wystroju wnętrza... ZOBACZ »


Co warto wiedzieć o systemach natryskowych?

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Budynek ocieplony pianką jest szczelny akustycznie a przede wszystkim...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Elewacja, która wygląda jak drewno, marmur czy kamień »

Szukasz pomysłu na wykończenie elewacji? Sprawdź

Ładna fasada stanowi wizerunek budynku. Estetyczny wygląd elewacji często...
czytaj dalej »

Tynki cienkowarstwowe tworzą ochronno-dekoracyjną zewnętrzną warstwę o wysokiej odporności na... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

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 »
7/8/2020

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Tarasy wentylowane
  • - Zastosowanie kruszyw lekkich
Zobacz szczegóły
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Trudno wyobrazić sobie nowoczesny dom bez jego wizytówki, czyli balkonu lub tarasu. Elementy te stanowią dodatkową powierzchnię, która pozwala na chwilę oddechu na...
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

.