Полистиролбетон
Полистиролбето́н (разновидность лёгкого бетона) — современный композиционный строительный материал, получаемый путем сочетания вспененного полистирола, СДО и цемента, обладающий рядом особых свойств, которые делают его привлекательным для использования в различных строительных проектах[1].
Одной из главных особенностей полистиролбетона является его легкость. Благодаря низкой плотности материала, он обеспечивает значительное снижение веса конструкции без потери прочности. Еще одним свойством полистиролбетона является его теплоизоляционная способность[2]. Благодаря наличию в составе материала полистирольных гранул, он обладает высокой степенью теплоизоляции. Это позволяет существенно снизить энергозатраты на отопление и кондиционирование помещений[3].
Этот материал обладает звукоизолирующими свойствами. Его структура способствует поглощению звуковых волн, что делает его полезным для использования в многоквартирных домах[1].
История изобретения
Наполнитель из вспененного полистирола для бетона был разработан Фрицем Стэстни (нем. Fritz Stastny), ученым в 1951 году[4], вскоре после создания пенополистирола. Компания BASF провела первые ориентировочные испытания по использованию пенополистирола в качестве заполнителя для производства полистиролбетона (стиропорбетона). Первоначально высокая стоимость данного сырья не позволила рентабельно использовать его в качестве лёгкого заполнителя. В конце 1967 года были проведены новые исследования направленные на снижение себестоимости и улучшение технологичности изготовления заполнителя. К этому времени пенополистирол, несмотря на цену, стал постепенно вытеснять другие лёгкие минеральные заполнители и становился всё более популярным материалом на строительном рынке. Крупнейшими потребителями в мире пенополистиролбетона являются Канада, США и Западная Европа (прежде всего Германия и Франция). Крупнейшими производителями сырья для наполнения полистиролбетона в мире являются BASF, Dow Chemical и Nova Chemicals.
Применение
Полистиролбетон используется:
- в классическом строительстве домов
- при возведении быстровозводимых энергоэффективных домов
- в монолитном домостроении
- для тепло- и звукоизоляции стен, крыш, полов, плит, перекрытий. Такой полистиролбетон называют монолитным.
- нестандартные решения
Преимущественно изготавливают полистиролбетонные блоки плотностью от 200 до 600 кг/м3:
- D 200-300 - применяется в качестве утеплителя;
- D 300-350 - применяется в качестве ненесущих стен;
- D 400-600 - наружные несущие стены малоэтажных зданий;[5]
- D 450-600 - применяется в качестве несущих, ограждающих конструкций в малоэтажном строительстве.
Использование в качестве утеплителя
Материал может использоваться для утепления зданий и сооружений. Возможность использования в качестве утеплителя определяется теплотехническим расчетом. [6]
| Марка по плотности | Плотность, кг/м3 | Удельная теплоемкость,кДж/(кг*К) | Коэф-т теплопроводности, Вт/(м*К) |
|---|---|---|---|
| D600 | 600 | 1.06 | 0.145 |
| D500 | 500 | 1.06 | 0.125 |
| D400 | 400 | 1.06 | 0.105 |
| D300 | 300 | 1.06 | 0.085 |
| D200 | 200 | 1.06 | 0.065 |
| D150 | 150 | 1.06 | 0.055 |
Преимущества
Полистиролбетон применяется в ограждающих конструкциях каркасных зданий, несущих стенах и перегородках, как утеплитель стен, полов, чердаков, кровли, используется для производства строительных блоков и фасадных декоративных утеплительных панелей, жидкого раствора для заливки монолита. Полистиролбетон обладает хорошей конструкционной прочностью. Полистиролбетонные блоки сочетают в себе достоинства бетона (прочность), древесины (легкость обработки) и пенополистирола (высокие тепло- и звукопоглощающие свойства).
Благодаря пористой структуре полистиролбетон обладает рядом преимуществ:
- Отличными теплоизоляционными и звукоизолирующими свойствами, нежели обычный бетон. Это позволяет избежать дополнительного утепления с помощью пенопласта, минеральной ваты или пеностекла.
- Экономичность. Полистиролбетон одновременно является и конструкционным, и изоляционным материалом, и как сказано выше, не требует дополнительной изоляции.
- В соответствии с новым утвержденным ГОСТом полистиролбетон относится к группе горючести НГ. Не горюч и огнестоек.
- Низкая нагрузка. Полистиролбетонные конструкции имеют меньшую, по сравнению с бетонными, массу, что снижает расходы на транспортировку, кладку и обработку. Массовая нагрузка сооружения получается меньшей, что существенно снижает затраты на возведение фундамента.
- Технологичность. Полистиролбетон по простоте обработки сравним с деревом: он легко пилится, сверлится, в нем хорошо держатся саморезы.
- Экологическая чистота аналогична бетону. При производстве полистиролбетона используются цемент, вода и гранулы пищевого полистирола.
- Водопоглощение полистиролбетона существенно ниже, чем у пенобетона, потому как поры в материале изолированы друг от друга и вода впитывается только поверхностью. У обычного бетона, однако, этот показатель еще ниже.
- Паропроницаемость сравнима с паропроницаемостью дерева (сосна поперек волокон), что объясняет благоприятный микроклимат сравнимый с проживанием в деревянном доме.
- Благодаря низкому водопоглощению имеет высокий коэффициент морозостойкости.
- Высокая прочность монтажа крепёжных материалов(дюбель-саморезов, анкеров)
- Стены из полистиролбетона имеют высокие показатели сцепления со штукатурной смесью, а значит, не требуют особой подготовки перед оштукатуриванием.
- Усадка полистиролбетона в четыре раза меньше, чем у газобетона и пенобетона.
Недостатки
- Свойства материала в значительной степени определяются бетонной составляющей.
Литература
- ГОСТ Р 51263-99 «ПОЛИСТИРОЛБЕТОН. Технические условия» (отменен 01.07.2013)[7]
- ГОСТ Р 51263-2012 «ПОЛИСТИРОЛБЕТОН. Технические условия» (отменен с 01.07.2018)[8]
- ГОСТ 33929-2016 "ПОЛИСТИРОЛБЕТОН. Технические условия" (действует с 01.04.2017)
- Технические условия ТУ на полистиролбетон Архивная копия от 30 декабря 2016 на Wayback Machine
- Полистиролбетон. Эффективное решение актуальных проблем при строительстве и проектировании. Журнал "Технологии бетонов" №2, 2022, [1]
- Крупноформатные полистиролбетонные панели — залог успешного строительства. Журнал "Строительные материалы", июнь 22, [2]
Примечания
- ↑ 1 2 Рахманов В. А., Мелихов В. И., Юнкевич А. В. Опыт применения особо легких полистиролбетонов для энергосберегающих и экономичных ограждающих конструкций зданий // БСТ : журнал. — № 7. — С. 23.
- ↑ Свиридов М.С., Шевцова Т.И. Полистиролбетон как эффективный теплоизоляционный материал // Сборник докладов Оренбургского государственного университета. — 2016.
- ↑ Беляков В. А. Прочностные, деформационные и эксплуатационные свойства полистиролбетона для строительных конструкций и изделий // выпуск Уральского государственного технического университета. — 2010.
- ↑ Styropor: a BASF invention (англ.). BASF . Дата обращения: 2 апреля 2013. Архивировано 5 апреля 2013 года.
- ↑ ГОСТ Р 51263-2012. docs.cntd.ru. Дата обращения: 17 октября 2016. Архивировано 19 октября 2016 года.
- ↑ СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.
- ↑ ГОСТ Р 51263-99 "Полистиролбетон. Технические условия". Дата обращения: 11 февраля 2015. Архивировано из оригинала 11 февраля 2015 года.
- ↑ ГОСТ Р 51263-2012 "Полистиролбетон. Технические условия". Дата обращения: 20 августа 2015. Архивировано 4 марта 2016 года.