Какой полистирол используется для полистиролбетона. Как правильно сделать полистиролбетон своими руками: технология изготовления, характеристики, пошаговый план. Полистиролбетон – сырьевая база, свойства

Полистиролбетон стал очень популярным строительным материалом в последнее время. Он все больше используется в частном строительстве малоэтажных и многоэтажных зданий. Благодаря тому, что материал легкий, с помощью него возводят большие здания, потому как ПСБ не создает дополнительной нагрузки на фундамент.

Полистиролбетон – это строительный материал, в состав которого входит гранулированный полистирол (ПВГ – полистирол вспененный гранулированный). Сам по себе полистирол является ни чем иным, как пенопластом. Благодаря его наличию, продукт получается легким и обладает хорошими звукоизоляционными свойствами.

ПСБ применяется при следующих видах строительных работ:

• в монолитном строительстве;
• в классическом домостроении;
• в качестве утеплителя стен, полов, крыш и других элементах дома;
• в нестандартных ситуациях.

Полистирол бетоном заливают теплоизолирующие полы и легкие не нагруженные перекрытия

Полистиролбетон промышленного производства имеет следующие технические характеристики:

• материал имеет плотность 150-600 кг на кубический метр (по ГОСТ Р51253-99);
• ПСБ относится к группе горючести Г1, поэтому является слабогорючим материалом;
• морозостойкость начинается от 25 циклов;

Необходимо заметить, что если ПСБ производится кустарным методом (самостоятельно в домашних условиях), то технические характеристики могут различаться, в зависимости от технологии изготовления и придерживаемых пропорций. Невозможно определить марку ПСБ, если материал изготавливался самостоятельно.

Полистиролбетон бывает нескольких марок, каждая из которых имеет свою область применения:

Полистиролбетон как материал изготавливают в промышленном производстве. Кроме того, изготавливают полистиролбетонные блоки, предназначенные специально для возведения стен . Блоки имеют большой размер, поэтому возводить стены получается очень быстро.

Полистиролбетон имеет простую технологию изготовления и рецептуру, поэтому производить его можно даже самостоятельно в домашних условиях . Как и полистиролбетонные блоки для возведения стен. В этом еще один плюс материала, потому как строители-любители могут хорошо сэкономить на покупке материала. Достаточно купить сам полистирол и цемент, а все остальные компоненты можно раздобыть самостоятельно.

При промышленном производстве используют следующие компоненты для получения полистиролбетона:

• цемент. Применяют как портландцемент, так и шлакопортландцемент;
• полистирол гранулированный. Гранулы полистирола имеют различный диаметр;
• кварцевый песок;
• вода;
• пластификаторы, ускорители схватывания.

При заводском производстве строго выдерживают пропорции, температурные и временные режимы, из-за чего полистиролбетон имеет гарантированные технические характеристики

При производстве полистиролбетона в заводских условиях придерживаются строгих пропорций при смешивании компонента.

Оборудование для производства

Первый цикл при производстве полистиролбетона происходит в специальном вспенивателе полистирольных гранул. Они в обычном виде подаются в вспениватель, затем под действием горячего пара набухают и приобретают необходимый диаметр. После чего гранулы отправляются в специальную сушильную камеру. А дальше полистирол отправляют в бункер вылеживания, где он достигает необходимой влажности . После чего по специальному пневмотранспорту попадает на следующий цикл производства.

Следующее производственное оборудование представляет из себя смеситель с дозатором, где происходит необходимое смешивание компонентов. Сначала в смеситель наливают воду, где ее смешивают с необходимыми пластификаторами и ускорителями схватывания . Предварительно вода нагревается до определенной температуры.

Готовая смесь разливается в формы для полистиролбетонных блоков, перекрытий, перемычек и других строительных элементов . После чего они отправляются в сушильную камеру, где приобретают необходимую форму.

Преимущества материала

Полистиролбетон имеет ряд преимуществ:

• не горит;
• не гниет;
• не подвергается нападению насекомых и грызунов;
• долговечность до 100 лет;
• один блок полистиролбетона весит около 15 кг. За счет этого, исключается излишняя нагрузка на фундамент, поэтому можно сэкономить на его возведении. К тому же, можно сэкономить на привлечении рабочих и специальной строительной техники, потому как работать с ним может всего один человек;
• доступная цена полистиролбетона;
• экологически чистый материал;
• прост в обработке. Распилить пластблок можно обычной ножовкой;
• теплый, поэтому можно сэкономить на отоплении здания;
• обладает хорошей звукоизоляцией;
• не горит. Но необходимо заметить, что при подвержении огню полистиролбетон может потерять свои прочностные характеристики.

Необходимо заметить, что все положительные качества справедливы только в том случае, если при производстве соблюдалась необходимая технология и пропорции.

Ценовая категория

Цена на полистиролбетон относительно небольшая , по сравнению с другими строительными материалами из ячеистого бетона. Несмотря на это, полистиролбетон является лидером среди похожих блоков.

Цена за 1 штуку ПСБ:

Полистиролбетон в гранулах может иметь обозначение цены за один куб. метр. В этом случае цена зависит от марки материала.

Цена ПСБ за кубический метр:

Чем выше марка материала, тем, соответственно, он дороже, тяжелее и прочнее

Перед покупкой полистиролбетона необходимо проверить сертификат качества продукции, а также необходимую лицензию. Также нужно удостовериться, что материал имеет необходимые свойства по ГОСТу.

При самостоятельном изготовлении материала можно значительно сэкономить . В этом случае необходимо купить только полистиролбетонные гранулы. С ними в комплекте идет мешочек с сухим цементом, который имеет объем для правильной пропорции. Песок можно использовать мытый речной. В роли пластификатора может выступать обычное моющее средство . Но необходимо строго придерживаться правильных пропорций при самостоятельном изготовлении материала.

Заключение

В основном, полистиролбетон имеет больше положительных отзывов, чем отрицательных . Но прежде чем выбирать строительный материал, необходимо составить проект на дом.

При выборе строительного материала нужно руководствоваться некоторыми факторами, такими, как: количество этажей, размер здания, тип местности и грунта, планируемый бюджет на постройку дома. Исходя из этих критериев, нужно выбирать материал, поэтому полистиролбетон не является панацеей.

Как производится заводской полистиролбетон и блоки из него, их характеристики и свойства описаны в видео:

Вторая половина XX века характеризуется технологической революцией, которая полностью изменила человеческую жизнь. Появились новые строительные материалы, технологии их обработки. Строить стали быстрее и качественнее. Традиционные камень и дерево постепенно уходят в прошлое.

На смену приходят материалы, которые еще совсем недавно казались несовместимыми. Одним из таких изобретений стал бетон с легким полимерным наполнителем.

Историческая справка

Строительные технологи много лет трудились над получением прочного, легкого и дешевого материала. Чтобы можно было быстро строить новые высотные дома, снижая нагрузку на фундамент. В середине XX века была предложена блестящая идея - вместо тяжелого щебня в бетонных смесях использовать легкий пенополистирол. В то время нефтехимия еще была мало развита, и материал получился хоть и качественный, но дорогой.

Потребовалось 15 лет развития, чтобы технология стала доступной по цене и могла быть внедрена в промышленную индустрию. Родоначальник изобретения фирма BASF сегодня стала признанным мировым лидером по изготовлению сырья для полистиролбетона.

Особенности материала

Сочетание нефтехимии и цемента родило новый высокопрочный материал, с отличными теплоизоляционными возможностями. Технология изготовления настолько простая, что даже не специалист может построить своими руками дом из полистиролбетона.

Основными компонентами будут дешевые доступные материалы.

• Все хорошо знают в прессованных листах. Точно так же уже давно ряд фирм выпускает гранулы для заполнения бетонных смесей.
• Для создания прочной структуры используется цемент марки не ниже М300.
• Иногда для придания дополнительной плотности конечному материалу добавляют песок. Как правило, не более 15 %.
• Некоторые виды бетона содержат синтетическое волокно. Его присутствие препятствует усадке и появлению мелких трещин.
• Для формирования равномерной структуры добавляют различные пластификаторы. При изготовлении полистиролбетона своими руками часто используют обычное моющее вещество "Фейри".

Стандарт полистиролбетона

Одновременно с западными фирмами специалисты Советского Союза вели свои разработки легких бетонов. В настоящее время Россия, как преемница тех разработок, широко применяет новые материалы в промышленном строительстве. Институт ВНИИжелезобетон разработал стандарт 33929-2016 на технические условия изготовления бетона, в котором отражены все требования к исходным компонентам и конечному продукту.

1. Теплоизоляция перекрытий, наружных стен и фундаментов. В этом случае не предусматривается большой нагрузки, соответственно, по прочности достаточно иметь марку B0,35.
2. Утепление наружных стен высотных зданий, монолитное заполнение каркасных конструкции уже требует более прочного бетона B0.5-B1.
3. Для зданий не выше 2 этажей и наружных не несущих стен допускается применение таких бетонов, но уже марка по прочности должна быть B1,5-B2,5.

Частное домостроение

Конечно, в индивидуальном строительстве мало кто соблюдает все требования и рекомендации ГОСТа. Часто смекалка застройщика находит материалу самые неожиданные сферы применения. При этом не надо забывать - стандарты разрабатываются специалистами при опоре на многолетний опыт. Тем более что при нарушении технологии можно не просто испортить строение, но и создать угрозу собственной безопасности. Изготавливая полистиролбетон своими руками, соблюдайте все технологические требования и пропорции составляющих элементов.

Рассмотрим несколько наиболее актуальных сфер применения.

Монолитное строительство

Как построить монолитный дом из полистиролбетона? Своими руками можно сделать смесь, собрать опалубку и залить бетон. Все просто только на словах. Использование сверхлегких бетонов для заливки монолитных стен, согласно отзывам, - самое неудачное применение материала. Во-первых, в условиях строительной площадки трудно промешать цемент с легким полимером. Последний постоянно норовит подняться вверх. Во-вторых, такие бетоны дают усадку и сделать правильные расчеты самостоятельно не всегда просто. В-третьих, соприкосновение поверхности монолитной стены с агрессивной атмосферной средой часто приводит к быстрому разрушению строения. От этого можно защититься толстым слоем штукатурки, но все равно неприятно, ведь все приходится делать своими руками.

Монолитный полистиролбетон чаще применяют в качестве наполнителя между двумя несущими поверхностями. Например, кирпичной кладкой.

Бетонные блоки

Согласно отзывам, популярно делать из полистиролбетона своими руками блоки. Во-первых, в зависимости от свободного времени процесс изготовления можно сильно растянуть. Во-вторых, нет необходимости делать замесы в больших объемах. Достаточно хорошо промешать бетон на несколько блоков. Залить опалубку и спокойно работать над следующей партией. В-третьих, готовым блокам можно дать время набрать прочность, не подвергая нагрузкам. Дело в том, что полистиролбетон набирает прочностные характеристики в течение 28 дней. Во время просушки блоки нужно разместить так, чтобы они не подвергались атмосферным осадкам или солнечному воздействию.

Впоследствии из готовых блоков уже можно делать любое здание. Процесс этот намного проще, чем кирпичная кладка.

Утепление перекрытий и стяжки

Легкий, но достаточно прочный материал великолепно подходит для утепления полов полистиролбетоном. Своими руками очень просто сделать замес, разлить по основанию и выровнять. Даем время просохнуть. Можно приступать к финишному покрытию. Конструкция не требует дополнительного утеплителя и достаточно прочная. Совсем неожиданно такая практика появилась при изготовлении полистиролбетонной стяжки своими руками на водоплавающих объектах. Способность выдерживать высокие линейные нагрузки материала идеально подходит для домов на воде. К тому же материал не гигроскопичен.

Приготовление раствора своими руками

Планируя работать с легкими бетонами, сначала нужно определиться, какая структура изделия интересует:

• плотная;
• пористая;
• крупнопоризованная.

В зависимости от этого выбирается рецепт изготовления смеси. В домашних условиях не стоит начинать с пористой и крупнопоризованной смесей. Для их изготовления требуются дополнительные приспособления и определенные навыки.

С плотной смесью все проще. Достаточно стандартного набора инструментов для изготовления бетонов. Приведем пример, как сделать полистиролбетон своими руками в самых простых условиях.

Состав смесей

Как уже отмечалось, для долговечности использования важно соблюдать рекомендуемые соотношения компонентов и их качество. В противном случае есть вероятность быстрого разрушения, плохих эксплуатационных свойств.

1. Для полов, стяжек, утепления перекрытий подойдет марка B0,35. Пропорции смеси такие: на кубометр полистирола берут 160 кг цемента (марка не ниже М400), 1 килограмм смолы древесно-омыленной и разбавляют 100 литрами воды.
2. Для заполнения стен в качестве прочного утеплителя уже делается бетон B0,75. В этом случае марку цемента можно немного понизить, до М300, его потребуется 160 кг, добавляется 75 килограмм речного песка, 9 кг полистирола и 5 кг латекса. Воды нужно 95 литров.
3. Для стеновых блоков лучше использовать марку B1,5. При изготовлении блоков из полистиролбетона своими руками пропорции выглядят так: 190 кг цемента М300, 110 кг речного песка, 10 кг латекса, 115 л воды.
4. Для конструкций, несущих большие нагрузки, максимально возможная прочность - B2,5. Естественно, надо брать уже больше цемента. Марки М300 нужно 180 кг, песок не применяется, полистерола - 11 кг, латекса - 5 кг. Все размешивается со 130 литрами воды.

Используемый инструмент

Для приготовления полистиролбетона своими руками особых приспособлений не нужно. Достаточно обычной мешалки и соответствующих емкостей. Для производства блоков стоит запастись опалубкой. Можно сделать из дерева, но лучше использовать промышленную металлическую. Работы проводить лучше в крытом помещении, чтобы просыхать готовые блоки могли под навесом.

При строительстве дома уже примитивной мешалки будет недостаточно. Можно приобрести небольшую активную бетономешалку и спокойно работать. Для домашней бригады этого вполне достаточно.

Тем, кто хочет производить блоки в большом количестве, например построить ферму, стоит подумать о дополнительном оборудовании. Чтобы блоки получались прочными, нужно бетонную смесь подвергать вибрации. Для этого существуют специальные вибростолы или ручные вибраторы. Выбор за хозяином, в зависимости от его планов.

Технологии изготовления полистиролбетона своими руками практически не отличаются от производства других бетонов. Главное - усвоить несколько простых правил, всегда им следовать:

1. Строго соблюдаются все рекомендации по пропорциям. Следите за составом.
2. Цемент покупается только качественный. Марка должна соответствовать заявленной в паспорте. Избегайте сомнительных продавцов.
3. берутся только от известных производителей. Может, это покажется дороже, но качественные изделия быстро покажут свою экономичность.
4. Не забывайте про пластификаторы, они играют важную роль для придания бетону однородности.

В этом материале я расскажу об использовании полистиролбетона для выравнивания полов. Сразу внесу правку, мы его почти не используем в своей работе, так как полусухая стяжка, прочнее, дешевле и быстрее в изготовлении.

Понимание технологии и опыт у меня есть, но эта статья больше иноформационная.

Я расскажу вам о том, что это такое, сколько он стоит, как с ним работать, в чем состоят его плюсы и минусы в сравнении с другими востребованными и эффективными решениями.

Что такое полистиролбетон?

Полистиролбетон представляет собой смесь из следующих ингредиентов:

• Портландцемента 400 марки
• Шариков (гранул) полистирола диаметром 2-5 мм
• Специальной воздухововлекающей (пенообразующей) добавки
• Пластификаторов и иногда – кварцевого песка

По своей структуре застывший материал я могу сравнить с пенобетоном, так как в нем тоже есть небольшие воздушные поры. Иногда песок не используется – в случаях, когда нужно получить особенно легкую смесь.

Ключевую роль в ее составе играет полистирол и воздух, так как они обеспечивают готовой стяжке те эксплуатационные свойства, которыми она отличается. В первую очередь это высокие теплоизоляционные, звукоизоляционные свойства, а также малая масса, относительно невысокая паропроницаемость и слабое влагопоглощение.

Полистиролбетон поставляется в готовых к использованию блоках, плитах, в мешках в виде сухой смеси для приготовления непосредственно на объекте. На практике я нередко сталкивался с использованием этого материала не только при обустройстве стяжек, но и в строительстве при возведении простенков, перегородок.

Ниже я расскажу, как можно изготовить смесь для полистиролбетона самостоятельно своими руками. В этом нет ничего сложного – главное правильно соблюдать пропорции.

При строительстве конструктивных элементов используйте полистиролбетон более высокой плотности (500-600 кг) и покрывайте его сверху стяжкой ЦПС.

Стоимость полистиролбетона

Существующие марки полистиролбетона различаются между собой по плотности и коэффициенту теплопроводности, который колеблется между 0,125 и 0,075 единиц. На текущий момент мне известны следующие расценки: в изделиях (плиты, блоки), готовых к укладке,

Цена составляет 2700-3200 рублей, в зависимости от плотности. Стоимость одного кубометра сухой смеси с фасовкой в мешки – 3200-6800 рублей за кубометр в соответствии с плотностью (D160-D600).

Что касается стоимости работ по обустройству стяжки, то она составит 5000 рублей за заливку одного кубометра раствора. То есть, при толщине слоя 10 см обустройство одного квадратного метра стяжки обойдется вам в 500 рублей. Если необходимо сделать разуклонку, то стоимость работ повысится до 600 рублей за метр.

Вы можете провести и самостоятельное обустройство стяжки полистиролбетоном, если у вас есть элементарные строительные навыки и необходимый инструмент, и ниже я расскажу, как это сделать.

Преимущества и эксплуатационные особенности полистиролбетонной стяжки

За свою практику использования полистиролбетона я могу выделить ряд его преимуществ в стяжках:

• Высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства – это ощутимая материальная экономия, так как вам не нужно тратить деньги на дополнительную изоляцию или вы можете свести эту статью расходов к минимуму
• Небольшая масса – при закладке в проект полистиролбетона как основы для стяжек, вы дополнительно экономите на обустройстве фундамента, так как нагрузок на несущие конструкции будет меньше
• Технологичность – материал легко пилится, сверлится, не требует использования специального оборудования при монтаже
• Устойчивость к воздействию грибка, плесени, низкий коэффициент влагопоглощения, а также экологическая чистота
• Морозостойкость, негорючесть

На полистиролбетонную стяжку можно укладывать практически все виды напольных покрытий.

Недостатки полистиролбетонной стяжки

Также на практике я столкнулся и с недостатками полистиролбетонных стяжек, помимо относительно невысокой прочности, в связи с которой использовать полистиролбетон как основу для промышленных полов невозможно. Постоянные вибрационные нагрузки приведут к разрушению такого пола. Также на него невозможно монтировать тяжелое производственное оборудование.

Также я отметил у полистиролбетона и другие минусы, в числе которых:

• Содержание смол и полистерола - это химия и под температурой она разлагается
• Низкая эффективность при использовании крепежа – анкеров, саморезов, дюбелей, гвоздей. То есть, достаточно относительно небольшого усилия на вырывание, чтобы крепеж вылетел
• Высокая усадка в сравнении с пенобетоном или газобетоном – почти втрое выше
• Боязнь высоких температур и открытого огня – материал является негорючим, но не относится к классу огнестойких
• Для некоторых видов напольных покрытий потребуется укладка дополнительной цементно-песчаной стяжки
• Нет возможности получить идеально гладкую поверхность

В связи с этим я считаю, что оптимально использовать полистиролбетон при заливке стяжек в жилых комнатах: спальнях, детских, гостиных, где отсутствуют большие весовые и вибрационные нагрузки. Годится этот материал и для помещений с повышенным уровнем влажности – ванных, кухонь, столовых, прихожих.

Разновидности полистиролбетонных стяжек

Я могу выделить два основных вида полистиролбетонных стяжек – теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных. В первом случае используются смеси с меньшей плотностью и менее высоким коэффициентом теплопроводности. Они очень эффективны как утеплитель, но при этом выдерживают меньшие нагрузки.

Для стяжки лучше отказаться от такого варианта. Во втором случае потребуется более плотная смесь до 600 кг на кубометр, которая будет выдерживать более высокие нагрузки. Оптимальной плотностью для обустройства стяжек я считаю 400 кг на кубометр. Такая стяжка при высоких прочностных характеристиках будет обеспечивать превосходную теплоизоляцию и звукоизоляцию.

Прочность или теплоизоляционные свойства?

.

Процесс изготовления стяжки

О процессе заливки стяжки из полистиролбетона я расскажу более детально. Начнем с подготовки рабочей поверхности. Здесь все как обычно – в первую очередь нужно освободить поверхность от любых остатков строительного мусора, грязи и пыли. Большие выступы, наплывы раствора сбиваются, а трещины заделываются специальной смесью.

После этого весь периметр помещения оклеивается специальной демпфирующей лентой, которая впоследствии будет защищать стяжку от возникновения трещин. Важно, чтобы она была наклеена на всю высоту стяжки с небольшим запасом.

Затем необходимо выставить маяки. Для этого я использую прямые деревянные бруски, металлические направляющие или шурупы. Уровень выставляется по лазерному нивелиру. Расстояние между маяками определяется в соответствии с длиной правила, которое планируется использовать.

Замес раствора

Один из наиболее важных этапов – это замес раствора. На практике я часто сталкивался с мелкими сложностями именно во время подготовки смеси. Я сразу рекомендую вам использовать бетономешалку или, в случае применения миксера – большую емкость с запасом объема.

Если вы используете сухую смесь в мешках, то строго следуйте рекомендациям производителя, не нарушая технологии. Сложнее обстоит дело, когда вы сами готовите смесь. Итак, от вас потребуется следующее:

• Сразу точно рассчитайте пропорции – ниже я приведу ориентировочные цифры для стяжки с усредненными эксплуатационными характеристиками. Разделите общий объем материалов на небольшие порции, чтобы вам было удобнее замешивать раствор, иначе пенополистироловые шарики будут разлетаться во все стороны и смесь получится неравномерной
• Подготовьте емкости и миксер или бетономешалку – с ней работать намного удобнее и качество смеси получается выше
• Залейте в емкость воду – примерно половину отмеренного объема, и добавьте в нее гранулы полистирола, хорошо перемешайте их, чтобы их поверхность смочилась
• Добавьте в емкость цемент и еще 30% от оставшегося объема воды, хорошо перемешайте до получения однородной массы. Все шарики полистирола должны обволакиваться цементным раствором равномерно
• В остатке воды разведите пенообразующую добавку и введите ее в раствор. Вымешивайте на протяжении нескольких минут, после чего смесь можно использовать по назначению

Что касается пропорций, то для получения полистиролбетона средней прочности с оптимальными теплоизоляционными свойствами вам понадобится на одну часть цемента использовать пять частей полистирола. Также я советую исходить из пропорции: 120 литров воды + 240 кг цемента + 1 кубометр гранул + 0,65% добавки для получения полистиролбетона плотностью 300.

Альтернатива пенообразователю

Заливка и выравнивание полистиролбетонной стяжки

Перед заливкой готового раствора я рекомендую увлажнить поверхность водой или цементным молочком для лучшей адгезии и более легкого распределения раствора или же уложить строительный полиэтилен. Смесь аккуратно выкладывается между маяками так, чтобы возвышаться над ними на 1-2 сантиметра. Затем при помощи правила, как и в случае с обычной цементно-песчаной смесью, раствор выравнивается по маякам так, чтобы в стяжке не оставалось полостей. Использование армирующих сеток при этом не возбраняется.

Затем важно обеспечить отсутствие сквозняков, чтобы в течение суток раствор мог схватиться. После этого можно будет извлечь маяки (если используются демонтируемые маяки), а образовавшиеся полости заделать аналогичной смесью. Если стяжка заливается в помещении большой площади (от 30-ти метров и более), я всегда оставляю деформационные швы, чтобы впоследствии избежать растрескивания в результате термических деформаций основания.

В промышленных масштабах полистиролбетон заливается при помощи специального оборудования, как это показано на видео ниже.

Аналоги полистиролбетона и конкурентные технологии

Главными конкурентами полистиролбетона является пенобетон (изготавливается не автоклавным методом), а также газобетон (автоклавный). Они обладают схожими эксплуатационными свойствами (теплоизоляционными, звукоизоляционными, малой массой), но при этом еще и являются термостойкими, то есть, не боятся воздействия высоких температур и открытого огня. Но на практике я чаще сталкиваюсь с выбором между полистиролбетоном и сухой/полусухой или мокрой стяжкой. В таблице ниже я привел некоторые их сравнительные характеристики.

Из таблицы выше вы видите, что при практически одинаковой стоимости пенополистиролбетон отличается более высокими эксплуатационными характеристиками. Технология обустройства стяжки с его применением проста, а сам материал технологичен, удобен в работе. Все это делает его широко востребованным на строительном рынке, и я готов рекомендовать его, как для обустройства стяжек, так и в качестве конструктивного материала.

Впервые полистиролбетон был изобретён около 20 лет тому назад, технология его изготовления регламентирована ГОСТ Р 51263-99. Первоначально он должен был выполнять функцию утеплителя, однако популярность этот материал приобрёл только в последние годы благодаря низкой теплопроводности. Прежде чем остановить свой выбор на этом строительном материале нужно иметь чёткое представление, что такое полистиролбетон, для строительства каких сооружений он подойдёт, знать его плюсы и минусы.

Состав и свойства

Стройматериал принадлежит к разряду лёгких бетонов , состав включает:

1. цемент;
2. кварцевый песок;
3. полистирольные гранулы диаметром менее 20 мм;
4. воду;
5. затвердитель;
6. вспененную древесную смолу.

Одной из особенностей материала, это возможность изготовить его своими руками в домашних условиях.

Широкую популярность строительный материал получил благодаря следующим характеристикам:

• высокая теплоизоляция – стена из 30 см. полистиролбетона соответствует кирпичной стене толщиной 180 см;
• по свойствам материал приближен к древесине, но более долговечен;
• выдерживает температуру от -50 0 С до +60 0 С;
• экологическая безопасность – в состав входят натуральные вещества и полистирол;
• пожарная безопасность – вещество относится к классу негорючих;
• полистиролбетон плохо впитывает влагу, не подвержен образованию грибка;
• из-за лёгкости блоков уменьшается давление на фундамент;
• стена из полистирольных блоков гасит звук до 65 дБ, обеспечивая шумоизоляцию помещения.

К недостаткам материала можно отнести:

• сложность оштукатуривания , материал плохо соединяется со штукатуркой, необходима дополнительная обработка поверхности;
• возникают сложности при монтаже дверных и оконных конструкций, при выполнении этих работ нужно применять особую технологию, чтобы избежать расшатывания.

Были проведены исследования на устойчивость материала к температурам, в ходе которых на блок из полистиролбетона воздействовали температурой 1000 0 С, а также материал прошёл 50 циклов замораживания и оттаивания. В результате испытаний целостность блока была незначительно нарушена. Стены из полистиролбетонных блоков рекомендуют оштукатуривать и окрашивать для увеличения срока службы.

Сфера применения и виды полистиролбетона

Строительный материал имеет среднюю прочность. Стена толщиной в 30 см. выдерживает распределённую нагрузку до 30 тонн. Правильным решением будет возведение дома из полистиролбетона высотой до 3 этажей. Из этого материала выполняют как отдельные блоки, так и монолитные стены, применяют для облицовки зданий. Благодаря тому, что вещество быстро затвердевает очень удобно выполнять заливку полистиролбетоном стяжек , полов, стен.

Материал применяют не только в новостройках, но и для ремонта зданий. Данные блоки используют для утепления и укрепления крыши, стен, перекрытий.

В зависимости от сферы применения необходимо выбирать материал соответствующей плотности, она обозначается буквой D. Минимальная плотность D150, максимальная – D550.

Полистиролбетон с меньшей плотностью хорошо подойдёт для утепления, для строительства дома нужно выбирать монолитный полистиролбетон с большой плотностью.

Одним из главных преимуществ – возможность изготовления полистиролбетона прямо на строительной площадке. Однако для получения качественного материала необходимо изучить технологию и строго соблюдать пропорции.

Изготовление полистиролбетона своими руками

В зависимости от предназначения выбирают плотность материала. Пропорции для изготовления полистиролбетона различной плотности приведены в таблице:

Как сделать полистиролбетон:

1. растворить смолу до однородного состояния, залив кипятком;
2. в бетономешалку или другую ёмкость залить часть воды; добавить пластификатор (на усмотрение изготовителя);
3. всыпать часть полистирола;
4. добавить воду и цемент, перемешать раствор до однородности;
5. добавить оставшийся полистирол, перемешать.

Из готового раствора можно выполнить различные изделия.

Изделия из полистиролбетона

1. Плиты перекрытия

В первую очередь необходимо изготовить и установить опалубку из досок необходимой длины (щитов) и бруса (опоры). Для каждого щита нужно использовать не менее 7 опор. Для того чтобы перекрытие получилось ровным на внутреннюю часть щита нужно уложить листы фанеры. Опалубка должна быть смонтирована с учётом установленного каркаса и располагаться на расстоянии 5-7 см от нижнего края балок каркаса. Для укрепления конструкции нужно выполнить армирование, для этого можно использовать металлическую сетку, проволоку, прутья, трубы. Сетку нужно уложить сверху на опалубку, металлические трубы приварить к установленным балкам, прутья установить ниже труб. В изготовленную таким образом форму залить раствор полистиролбетона.

2. Стеновые панели

Первоначально необходимо сделать форму нужного размера с ровным дном, установить её на ровную поверхность. В форму залить раствор, для этого вида изделий нужно использовать материал большой плотности. Форму с раствором оставить на 24-36 часов, в зависимости от условий окружающей среды (температура, влажность). После выемки из формы готовое изделие стоит поместить в прохладное помещение. Панели готовы к применению по истечению 3 недель.

3. Полы

Полы из этого материала выгодно отличаются от бетонных тем, что хорошо сохраняют тепло, а от деревянных – влагоустойчивостью. Для этого вида работ применяют жидкий полистиролбетон. Для пола в общественных зданиях с большой нагрузкой предпочтительно использование раствора с большой плотностью.

Перед заливкой нужно очистить, загрунтовать цементом и полить водой поверхность. По всему периметру необходимо установить маяки и залить раствор выше их уровня. Залитую поверхность нужно выровнять. В течение суток стяжка должна застывать, после чего стоит откорректировать её состояние, замазать щели. Данный материал применяют как промежуточный слой, толщиной 3-4 см. Окончательное выравнивание выполняют раствором из песка и цемента.

4. Перемычки

При строительстве дома для оконных и дверных проёмов можно изготовить армированные перемычки с использованием полистиролбетона. Технология их изготовления схожа с технологией изготовления стеновых панелей, но обязательным условием является укрепление конструкции при помощи арматуры.

Для производства изделий из полистиролбетона рекомендуют добавлять в раствор активные добавки для связки раствора с пластификатором. Количество добавки на 1 кг. цемента 20-30 гр.

Приготовление полистиролбетона достаточно простой процесс. Для этого достаточно смешать сухую смесь из цемента, песка с водой и гранулами пенополистирола. Производство материала в домашних условиях позволяет значительно сэкономить средства.

Легкий бетон с заполнителем из пенополистирола - известный под названием полистиролбетон, представляет собой легкий бетон с минеральным вяжущим, поры которого образованы частицами вспененного пенополистирола, используемого в качестве заполнителя. Исключительно малая объемная плотность частиц вспененного пластика позволяет производить легкий бетон с объемной массой, диапазон которой может быть выбран в соответствии с требованиями конкретной области применения, и при этом бетон имеет соответственно широкий диапазон характеристик.

Легкий бетон с заполнителем из пенополистирола (полистиролбетон), теплоизоляционные штукатурки на основе пенополистиролбетона известны в течение длительного времени. В то время, как полистиролбетон известен не менее 25 лет на нашем рынке, а на западном - более 40 лет, до настоящего времени ожидания, относительно объема использования полистиролбетона оправдались только в некоторых областях применения. Однако в промышленности строительных материалов наблюдается рост интереса к полистиролбетону , указывающий на некоторые изменения в этом отношении, вызванные главным образом следующими причинами:

• полистиролбетон стал серьезной альтернативой пенобетона и газобетона, из-за более широкой области применения, простоты изготовления и значительно лучших характеристик материала
• требования по теплоизоляции зданий становятся значительно более жесткими, вследствие этого стало необходимым функциональное разделение строительных материалов на теплоизоляционные и несущую нагрузку, и эти материалы должны соответствующим образом сочетаться в элементах зданий. В этом отношении интересные решения предлагает использование легкого бетона с заполнителем из пенополистирола (полистиролбетона).

В настоящей статье рассматривается текущее состояние технологий производства полистиролбетона, уделяя должное внимание использованию переработанного полистирола, а также недавно разработанных систем на основе полистиролбетона.

Описание полистиролбетона

Легкий бетон с пенополистирольным заполнителем входит в группу чрезвычайно легких бетонов, которые производятся с использование пористых заполнителей, обычно имеющих малую прочность зерен. Решающим фактором для прочностных свойств является структура затвердевшей цементной пасты, окружающей частицы заполнителей из вспененного пластика, и влияющий на массу бетона. Кроме того, важна форма и размер зерен, а также структура поверхности используемых пенополистирольных заполнителей. В отличие от минеральных заполнителей, дозировка пенополистирольных заполнителей задается не по массе, а по объему. Таким образом, имеется возможность точно задать объем пор и, благодаря этому, объемную массу полистиролбетона, и производить полистиролбетон, имеющим структуру с закрытыми порами. Посредством выбора объемной массы бетона можно воздействовать на характеристики полистиролбетона, чтобы они лучше соответствовали конкретным требованиям. В свете сегодняшних требований представляет интерес полистиролбетон, объемная масса которого находиться в нижнем диапазоне (< 600 кг/м3). В этом случае сочетание <теплоизолирующего материала> и <бетона> в одном материале предлагает строителям оптимальную комбинацию несущих свойств, звукоизоляции, термоизоляции и огнезащиты. Уже несколько лет после изобретения пенополистиролбетона, названного Styropor (1951), компания BASF провела первые ориентировочные испытания по использованию пенополистирола в качестве заполнителя для производства полистиролбетона (стиропорбетона). Так как высокая стоимость данного сырья первоначально не позволила рентабельно использовать его в качестве легкого заполнителя, в конце 1967 года начались новые исследования, и их интенсивность стала постепенно увеличиваться. К этому времени легкие заполнители из пенополистирола стали интересной альтернативой легким минеральным заполнителям, и даже не смотря на их цену, стал наблюдаться растущий интерес к новым строительным изделиям из полистиролбетона. Чтобы создать необходимые предпосылки для их выхода на рынок, компания BASF предприняла следующие меры:

• разработка рецептур различных полистиролбетонных смесей, позволяющих воспроизводить их на практике
• подтверждение всех важных характеристик строительного материала испытаниями, проведенными официальными организациями
• разработка и распространение способов приготовления и укладки
• выполнение и оценка практических испытаний с целью подтверждения успешности применения
• помощь и технические консультации для производителей материалов в отношении разработки производственных систем.

Все эти меры пройдены в нашей стране и есть все предпосылки для активного применения полистиролбетона. В отличие от легких бетонов с минеральными заполнителями, пенобетонов, газобетонов, в случае полистиролбетона имеется возможность производства легкого бетона с объемной массой менее 200 кг/м3, и соответственно хорошими теплоизоляционными характеристиками. Вследствие этого дальнейшее развитие сконцентрировано на производстве полистиролбетона, попадающего в этот низший диапазон объемных масс, и в частности на улучшение свойств легкого бетона с пенополистирольным заполнителем, технологии производства и на разработке строительных систем с применением полистиролбетона. В качестве заполнителя полистиролбетона используется пенополистирол с объемной плотностью 10-25 кг/м3, которая не оказывает влияния на конечную прочность легкого бетона. Размер зерен вспененных частиц пенополистирола находиться в диапазоне 0,5-3,5 мм, что позволяет получать мелкопористый скелет бетона и используется сырьевой материал с размером частиц от 0,2 до 1,0 мм. Легкий пенополистирольный заполнитель обладает следующими характерными свойствами:

• чрезвычайно малая объемная масса
• хорошая теплоизоляция вспененных частиц, благодаря которой практически отсутствует поглощение воды
• сферическая форма, являющаяся предпочтительной с точки зрения статических нагрузок.

Однако, в диапазоне очень низких объемных плотностей гидрофобные свойства легких пенополистирольных заполнителей с закрытыми порами могут оказывать неблагоприятное влияние, так как малая прочность сцепления между цементным тестом и поверхностью частиц может привести к расслаиванию полистиролбетона во время приготовления и укладки. В первые годы практического применения, этому эффекту противодействовали введением добавок, улучшающих прочность сцепления. По этому пути идут ряд производителей, в основном пытаясь увеличить продажи добавок, так как западные производители и некоторые отечественные, применяют специальные марки пенополистирола с крупнопористой поверхностью частиц или специальные устройства, позволяющие без возражений укладывать бетон, не имеющий таких добавок.

Отходы пенополистирола в качестве легкого заполнителя

В Германии в настоящее время для изготовления упаковочных материалов ежегодно используется около 40 000 тонн сырья для производства пенополистирола, из которого получается пенополистирол в объеме до 2 млн.м3. Эти упаковочные материалы содержат 98% воздуха, не содержат ни в каких количествах фторхлоруглеводов, и могут подвергаться переработке для того, чтобы вновь послужить какой либо разумной цели. В наше стране тоже достаточное количество отходов, а с развитием промышленности и ростом производства изделий остро встает вопрос переработки упаковки. В этой связи были разработаны системы для вторичной переработки пенополистирола, позволяющие обеспечить полную утилизацию использованных упаковочных материалов, получаемых от промышленных, торговых предприятий и от частных потребителей. В настоящей статье мы рассматриваем только применение отходов полистирола в легких бетонах. Мелкозернистый <измельченный материал>, изготавливаемый из отходов производства пенополистирольной упаковки, пригоден для использования при производстве строительных материалов: в качестве порообразующего вещества при производстве блоков, панелей, и в качестве легкого заполнителя для производства легкого бетона (полистиролбетона).
Для использования измельченного пенополистирола в качестве легкого заполнителя требуется выполнение определенных требований с целью предотвращения снижения качества бетона. В том, что касается размеров и формы зерен, различия между <измельченным материалом> и свежеиспеченными частицами пенополистирола должны быть настолько малы, насколько это возможно:

• большая часть зерен должна иметь круглую форму
• большая часть зерен должна иметь размеры, находящиеся в диапазоне от 0,5 мм до 4,0 мм
• в измельченном материале должны отсутствовать очень мелкие частицы.

Эти требования к качеству могут быть удовлетворены при соблюдении следующих условий:

• использованием соответствующих дробилок с отделением частиц пенополистирола в тачках, в которых они сплавились между собой, так что первоначальная сферическая форма зерен в очень большой степени сохраняется
• размер частиц гранул пенополистирола, используемого для производства упаковочных материалов, обычно соответствует размеру, требующемуся для легкого пенополистирольного заполнителя, изготовленного из <свежего материала>, это достижимо при помощи использования соответствующих сит в дробилке. В настоящее время такой подготовленный <измельченный материал> предлагается некоторыми западными производителями упаковочных материалов по цене от 12 до 25 евро, что намного ниже уровня цен за свежевспененный легкий пенополистирольный заполнитель.

На российском рынке тоже присутствует <измельченный материал>, к сожалению редко удовлетворяющий вышеперечисленным требованиям. Полученные в результате 28-дневных испытаний значения прочности при сжатии и при изгибе, в каждом случае представляют собой средние значения для трех образцов. Испытания на прочность при сжатии проводились на кубах с длиной ребра 20 см, а испытания на прочность при изгибе - на брусках 70*15*15 см. Прочность при сжатии образцов полистиролбетона, изготовленных с использованием пенополистирола из <измельченного материала> - прежде всего в нижней части диапазона объемных масс полистиролбетона примерно на 40 % ниже, чем у полистиролбетона, изготовленного с использованием частиц свежего вспененного пенополистирола. Прочность на растяжение при изгибе обоих вариантов полистиролбетона в пределах указанного диапазона объемных масс находится примерно на одном уровне. Использование пенополистирола из <измельченного материала>, по сравнению со вспененным пенополистиролом не влияет на теплопроводность, так как она в первую очередь зависит от объемной массы полистиролбетона. Использование пенополистирола из <измельченного материала> не оказывает отрицательного влияния на требования к качеству, такие, как поглощение воды, морозостойкость, огнестойкость и т. п.

Технология производства полистиролбетона

Этот раздел относится к специальным выводам по технологии производства полистиролбетона от 200 до 600 кг/м3 (сухая объемная масса), обладающего хорошими теплоизоляционными свойствами и имеющего малую массу.

В отличие от легкого бетона с пенополистирольным заполнителем , имеющего плотность более 600 кг/м3, в данном случае требуется рассмотреть некоторые специальные особенности, которые оказывают существенное влияние на однородность смеси, удобоукладываемость и подачу полистиролбетона, а также на тенденцию к трещинообразованию и от усадки и расслоения.

Решающее влияние на свойства свежего полистиролбетона оказывает то, что очень большую часть его объема составляют частицы пенополистирола. В диапазоне объемной массы меньше 600 кг/м3 количество цементного раствора недостаточно, для того чтобы полностью заполнить объем <пазух> легкого заполнителя. Без внесения соответствующих добавок полистиролбетон в этом диапазоне объемной плотности можно укладывать и уплотнять только с большим трудом из-за его в основном несвязного характера.

Добавление большого количества воды будет вести к уменьшению прочности при сжатии и усилению тенденции к трещинообразованию от усадки и расслоению.

Чтобы узнать, как можно улучшить удобоукладываемость и уплотняемость полистиролбетона, производились испытания с внесением различных добавок. В результате оказалось, что наибольшие преимущества обеспечивают добавки, содержащие воздухововлекающие компоненты, а также компоненты для стабилизации и разжижжения полистиролбетонной смеси. При помощи создания очень маленьких сферических воздушных пузырей (с диаметром до 0,3 мм) объем цементного раствора увеличивается и уменьшается различие в плотности между цементным раствором и легким пенополистиролбетонным заполнением. Смесь приобретает пластичную вязкую консистенцию. Благодаря этому предотвращается всплытие пенополистирольного заполнителя даже в случае интенсивного виброуплотнения и удобоукладываемость свежего полистиролбетона значительно улучшается. Особое положение занимают белковые пенообразователи, используемые при механическом производстве воздушных пен. Они характеризуются очень стабильной структурой пены. Подвижность и великолепная адгезия этих воздушных пен оказывает исключительно благоприятное воздействие на удобоукладываемость полистиролбетона даже в случае относительно малых водоцементных отношений.

Эластичные пенополистирольные заполнители и относительно высокая пропорция воздушных пузырей не могут противодействовать усадке затвердевшего цементного теста. Однако влияние излишне большой усадки во время схватывания и тенденцию к образованию трещин можно уменьшить, поддерживая полистиролбетон влажным в течение достаточно длительного времени. На практике очень эффективным оказалось добавление в смесь совместимых с цементом армирующих волокон. Армирующие волокна в затвердевшем скелете из цементного теста в полистролбетоне принимают на себя напряжения, возникающие при растягивающей усадке и изменения температуры во время схватывания и твердения полистиролбетона, уменьшая тем самым тенденцию к образованию трещин, и значительно увеличивая прочность на растяжение при изгибе. Пена добавляется в смеситель во время приготовления смеси, для чего используется пеногенератор. Для приготовления полистиролбетона пригодны обычные смесители с принудительным перемешиванием. Гравитационные бетоносмесители пригодны только условно. Для получения качественной смеси компоненты закладываются в определенной последовательности. Время перемешивания должно составлять примерно 2 минуты. Объемная дозировка пенополистирольного гравия может изменяться в определенных пределах в зависимости от того, используется свежий вспененный материал или <измельченный материал>.