Как сделать пенобетон своими руками в домашних условиях: технология, изготовление

Что такое пенобетон?

Пенобетоном называют пористый строительный материал, входящий в группу ячеистых бетонов. Он сформован в виде прямоугольных блоков. Состоит из смеси цемента, воды и песка. Некоторые производители, чтобы сделать продукцию дешевой, добавляют глину, золу или другие мелкофракционные компоненты. Но это негативно сказывается на прочностных характеристиках материала.

Пенобетон часто путают с газобетоном. Эти виды блоков отличаются технологией изготовления. Поры в пенобетоне формируются за счет смешивания бетонного раствора с пенообразователем. В газобетоне же пустоты образуются в ходе химических реакций.

Пена может иметь натуральное или синтетическое происхождение. В первом случае используются белковые соединения. Такой пенобетонный блок получается прочным и экологически чистым. Но и стоить он будет дорого. Материал на основе синтетической пены лишь немного уступает по прочностным характеристикам, что успешно компенсируется его стоимостью.

Производство блоков осуществляется двумя способами. Первый – нарезка монолита на бруски необходимого размера. Второй – заливка раствора в металлические формы. Застывает материал естественным путем. Изготовить блоки просто, а потому в нашей стране этим занимается огромное количество компаний.

Марки

Пеноблоки для строительства дома имеют различную плотность. В зависимости от этого показателя на каждое изделие наносится соответствующая маркировка. Она обозначается символом D и цифрой, за которой зашифровывается вес одного кубического метра материала. Так 1 метр кубический блоков D300 весит 300 кг. Каждой марке соответствует свой класс прочности. Не нормируются по этому показателю только блоки марки ниже D400.

Все пенобетонные блоки можно разделить на четыре основных группы. Их характеристики приведены в таблице.

Группа	Марка пенобетона	Класс прочности	Прочность материала на сжатие, кг/см2
Теплоизоляционные	D150	Не нормируются	—
D 300
D 400	B0,75	9,00
Конструкционно-теплоизоляционные	D500	B1	13,00
D600	B2	16,00
D700	B2,5	24,00
D800	B3,5	27,00
D900	B5	35,00
Конструкционные	D1000	B7,5	50,00
D1100	B10	64,00
D1200	B12,5	90,00

Помимо этого существует группа конструкционно-производственных пеноблоков. Она имеет маркировку от D1300 до D1600. Но такой материал производится под заказ ограниченными партиями. Его характеристики не нормируются.

Технические характеристики

Характеристики пенобетонных блоков регламентируются нормами ГОСТ 25485-89. В нем прописывается конкретное соотношение компонентов раствора, используемого при изготовлении материала, плотность, теплопроводность, морозостойкость готового изделия и другие параметры.

Качественной признается только продукция, отвечающая требованиям ГОСТ. Это подтверждается сертификатами соответствия и прочими сопроводительными документами. Кроме того, продукция проходит дополнительную проверку пожаробезопасности. Если продавец отказывается предоставить покупателю полный комплект бумаг на товар, то от покупки лучше воздержаться.

Области применения

Сегодня пенобетонные блоки широко применяются в разных отраслях строительства. Среди их основных областей применения выделяют:

1. Возведение несущих стен зданий.
2. Обустройство перегородок внутри помещений.
3. Теплоизоляция готовых конструкций. С этой целью применяется материал минимальной плотности.

Пеноблоки используются для строительства жилых зданий, а также гаражей, бань, хозяйственных построек. С их помощью можно буквально за несколько дней возвести на своем участке летнюю кухню или беседку. Их выбирают и для организации пристроя к уже готовому дому.

Расчет количества пеноблоков

Застройщик сумеет самостоятельно произвести расчеты. Размер пеноблоков для строительства дома известен. Необходимо выяснить:

• параметры кладки (высота, периметр, квадратная площадь);
• толщину наружных и внутренних стен, перегородок;
• число (общая площадь) проемов.

Придется учесть фактор боя. Он зависит от качества материала, способа доставки, наличия опыта работы.

Пример

Первоначально предстоит разделить стены на группы для измерения толщины. Выясняется суммарная длина стен в группе. Подсчитывается площадь проемов. Итоги будут вычтены из объемов кладки после суммирования. Полученный результат делят на объем блоков.

Если взять стандартный пенобетон, размеры блоков составят 200х300х600 мм. На площадь в 250 квадратов при толщине стены в 300 мм потребуется свыше 2080 штук. Разделение на группы помогает правильно подбирать изделия.

 Расхождение в размерах

Приходится учитывать один нюанс. Размеры пенобетона несколько отличаются от заявленных в каталоге. Расхождение на несколько миллиметров вызывает проблем при состыковке. Использовать вместо клеевой основы цемент невыгодно, холод начнет проникать во внутрь. Предварительный осмотр в магазине должен убедить в правильном хранении и отсутствии брака. Некачественный продукт легко крошится

Состав пенобетона

Согласно ГОСТ 10178, портландцемент, используемый в качестве вяжущего, должен быть марки не меньше M 500 D 20, M 400 D30, M 400 D 20. Заполнителем служит речной кварцевый песок с 75% содержанием кварца и не более 3% содержанием посторонних примесей — глины или илистых составляющих. Качество воды регламентируется ГОСТ 23732. Компонент пенообразователь для пенобетона может быть или натуральным белковым, или синтетическим. Натуральные добавки для пеноблоков экологически чистые, а пенобетонные блоки и такими добавками считаются особо прочными.

Пенобетон как стройматериал классифицируется как ячеистая строительная смесь. Для образования пены в жидкий цементно-песчаный раствор добавляется специальная взбитая заранее до состояния пены жидкость. Пузырьки воздуха обволакиваются раствором цемента, и после схватывания цемента состав пеноблоков становится пористым.

Объемный состав и консистенция раствора прямо пропорционально зависит от процентного соотношения добавок, и правильно составленные пропорции определяют прочность и плотность пеноблоков. Качественная пена образователя должна иметь молочно-белый цвет, а по консистенции не должна выливаться из перевернутой емкости с добавкой.

Раствор для пеноблоков — состав.

Пенобетонные блоки являются своеобразным, дышащим материалом, способным помочь в создании такого же микроклимата в доме, как и натуральное дерево. Что входит в состав пеноблоков, что дает возможность получить такие комфортные параметры?

Смесь для приготовления пенобетонной смеси состоит из следующих компонентов, согласно документу ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые»:

1. Вяжущий элемент – портландцемент, произведенный согласно ГОСТ 10178-85, в котором содержание силиката кальция должно содержат до 80%.
2. Песок, отвечающий требованиям ГОСТ 8736-93, в котором содержание кварца должно составлять порядка 75%, глинистые и илистые включения не превышать 3%.
3. Вода, технические требования к которой должны соответствовать ГОСТ 23732-79.
4. Пенообразователь, в состав которого входит костный клей, сосновая канифоль, мездровый клей и едкий технический натр.

Пропорции смеси пеноблока на 1 куб для разных марок.

В зависимости от назначения готового изделия варьируется требуемая плотность, различная плотность достигается определенными особенностями в пропорции состава пеноблока.

Если на выходе нам необходимо получить пеноблок плотностью менее 1800 кг на кубометр, то для смеси потребуются элементы в следующем соотношении:

• 1320 кг песка кварцевого;
• 410 кг портландцемента;
• 184 л технической воды;
• 430 г пеноконцентрата.

В результате такого замеса получаем 1930 кг пенобетона.

В качестве примера приведена таблица, где указан состав смеси для получения 1 м3 пенобетона определенной марки и процентное содержание воздуха в нем:

Марка / состав раствора для пеноблоков	D400	D800	D1200	D1600
Песок, кг	—	420	780	1130
Портландцемент, кг	300	320	360	400
Вода в растворе, кг	110	120	140	160
Вода в пене, л	60	46	35	21
Пенообразователь, кг	1,5	1,2	0,9	0,6
Содержание воздуха,%	80	63	46	29
Сырой пенобетонный состав, кг	471	907	1316	1712

Изготовления разных видов пеноблоков.

Блоки из пенобетона изготавливают из смеси, в состав которой входит песок, цемент, вода и пенообразователь. При перемешивании ингредиентов в нем образуются закрытые поры, обусловливающие теплосберегающие и гидроизоляционные свойства материала.

При производстве пенобетона необходимо точно соблюдать пропорции взятых компонентов. Их процентное соотношение определяет физико-химические характеристики материала.

В зависимости от этого пеноблоки подразделяют на следующие виды:

Виды пеноблоков	Марка	Область применения	Вес блоков, кг	Коэффициент теплопроводности, Вт/м*°C
Теплоизоляционный	D400, D500	для утепления внутренних помещений	11– 19 кг	0,12
Конструктивно-теплоизоляционный	D600 – D900	для возведения стен в малоэтажных домах	23– 35	0,14 – 0,29
Конструктивный	D1000, D1100	для устройства перекрытий и как кладочный материал для несущих стен	39 –47	0,36

Оборудование для производства пеноблоков.

В процессе создания пеноблока, его твердение должно происходить в автоклавных условиях (в среде, насыщенной паром, и при давлении, которое должно быть выше атмосферного), что требует наличия специального дорогостоящего оборудования. Словом, его целесообразней производить в заводских условиях.

Оборудование для создания пеноблоков в домашнем условии.

Но, его производство настолько простое, что, если зная пропорции для пеноблока, данный материал можно сделать даже в домашних условиях.

Для этого понадобится приобрести или самостоятельно смастерить такое оборудование, как:

• формы для отливки блоков;
• растворомешалку;
• компрессор, который должен быть рассчитан на переменное напряжение 220 Вт, иметь мощность 0,3 – 0,5 м3 и давление 6 Атм;
• пеногенератор.

Заключения.

Пенобетон — качественный строительный материал, пользуется большим спросом. Имеет простой состав, обеспечивающий его положительные особенности, экологическую безопасность.

Технология производства

Несмотря на приемлемую стоимость пеноблоков от производителя, интересным и доходным считается их изготовление своими руками. Правда, для этого потребуется обустроить мини-завод по производству пеноблоков.

Производственный процесс проводится, как правило, двумя способами:

1. Классический – по рецепту готовится цементная масса. В нее с помощью парогенераторного устройства подают пену, вес тщательно перемешивают и разливают по формовочным кассетам.
2. Автоклавный – необходимые компоненты перемешиваются в специальном смесителе при создании нужного давления. Смесь через сопло выдавливают в формы. Как правило, такая технология изготовления пеноблоков применяется для полномасштабного производственного процесса.

Для приготовления пенобетона применяется портландцемент, марка которого начинается от М 400. Так же используется просеянный и промытый песок и пенообразователь. Технология производства пенобетона подразумевает применение добавок, которые ускоряют схватывание, улучшают структуру материала. Песок используется мелкофракционный, потому что осевшие крупные частицы снизят качество готовой продукции.

Известна еще одна технология – смешивание компонентов в сухом виде и последующая минерализация. Процесс сложный, главным образом применяется в заводских условиях.

Технология «домашнего» пенобетона

Самодельные пенобетонные изделия

С чего начинается изготовление любого строительного материала? С грамотного подбора состава. Огромным плюсом, и в то же время минусом приготовления пенобетонного раствора, является то, что на 1м3 бетона, по объему материалов нужно меньше 1 куба – его добавит пена.

Это экономит основной ингредиент – цемент. Но, если пена получится нестойкой, выход смеси будет меньше, чем планировалось сделать — а это уже потери в денежном эквиваленте.

Также не стоит радоваться, если получилось пенобетона по объему больше, чем планировалось за замес – это признак того, что в смеси слишком много пены, что чревато потерей плотности и прочности.

Хорошая пена

Пена среднего качества

Но это все лирическое отступление. Первым делом нужно научиться делать хорошую пену, а уже потом запускать ее в цементно-песчаный раствор.

Что нужно знать про пену:

• Кратность – это отношение получаемого объема пены к количеству затраченного концентрата на нее. Чем меньше его добавлено, и при этом использовано малое количество воды, тем лучше концентрат.
• Стойкость пены в растворе – свойство, характеризующее насколько долго и хорошо добавленная пена в раствор, сохраняет свою структуру. Это может зависеть от многих факторов: жесткости и температуры воды как в растворе, так и концентрате, несовместимость с цементом или пластификатором и т.д. Чем выше стойкость пены, тем меньше ее нужно добавлять в раствор, и тем качественнее на выходе получается бетон. Определить значение довольно просто: перемешиваем 1 литр пены и цементного раствора с В/Ц=0,4 ровно 1 минуту. Измеряем получившийся объем и делим его на 2. Это значение — и есть стойкость пены в растворе. Для чистоты проводится подобный эксперимент 3 раза, и берется среднее арифметическое этих результатов. Качественной считается пена со значением 0,95, среднего качества 0,8−0,85.
• Стойкость пены во времени – подобная характеристика показывает, будет ли осадка раствора, и если да, то насколько сильно. Рассчитывается она довольно просто – отношением высоты осадки пены к первоначальной высоте. Чем меньше осадка, тем качественнее пена — соответственно, тем ниже цена и выше прочность будущих пеноблоков.

Итак, согласно инструкции, приложенной к выбранному концентрату, пробуйте замесы. Обычно производители концентратов указывают рекомендуемый вес пены на 1 литр и рецептуру. В зависимости от модели генератора, эти значения могут варьироваться (что чаще всего и происходит).

Когда добьетесь неплохого результата, который будете вычислять по вышеприведенным действиям, пробуйте добавлять в раствор и следить за ее «поведением». Ниже на фото представлена пена плохого качества.

Пена для пенобетона плохого качества

Видите, как она растекается? У нее нет формы. Если увидели, что получилась такая пена — сразу в утиль. Ниже на фото представлены примеры «хорошей» пены — по крайней мере, на вид.

• нет осадки;
• вес блока соответствует производимой марке;
• форма пор преимущественно круглая;
• поры замкнутые;
• диаметр пор не должен превышать 1 мм.

Если получаемая пена полностью соответствует данным характеристикам, то можете быть уверены, что она хорошего качества.

Причины генерации низкосортной пены:

• неточная концентрация пенообразователя в воде;
• недостаточное или излишнее давление генератора;
• неподходящая температура воды для пены — для каждого концентрата нужно подбирать оптимальную. Также нужно следить за тем, чтобы температура раствора не была выше температуры воды в пене, так как более теплая среда может разрушать ее структуру;
• если генератор с трубой и наполнителем, попробуйте промыть его — возможно, он просто слипся;
• следите за весом пены – он должен быть приближенно равен к значению, которое указывает производитель.

Ищите причины низкого качества пены. Возможно, придется обратиться в лабораторию, чтобы выяснить «где собака зарыта». Видео в этой статье поможет разобраться в таком непростом вопросе.

Виды и составы материала

Пенообразователь бывает органический и синтетический. Органический пенообразователь создается из натурального сырья. Пенобетон получается экологичный и прочный. Синтетический дешевле, но менее качественный и прочный.

Универсального подхода к тому, насколько эффективен тот или иной пенообразователь, нет до настоящего времени. Как известно, чистая жидкость пены практически не образует. Но если в нее добавить немного поверхностно-активных веществ (ПАВ), уменьшится ее поверхностное натяжение, а значит и затраты энергии на образование пены. ПАВ для воды давно и хорошо известны – это мыло. Оно образуется при взаимодействии животного или растительного жира со щелочью. Натриевые мыла – твердые, а калиевые – жидкие. Многие начинающие пенобетонщики пробовали при изготовлении пенообразователя своими руками использовать как основу мыло. Получается прекрасная пена, а пенобетон никуда не годен.

Дело в том, что в цементе содержится много кальция. Ионы калия и натрия в молекулах мыла быстро заменяются ионами кальция, а кальциевые мыла в воде не растворяются. Соответственно, готовая пена быстро разрушается. Если же вместо животного или растительного жира взять смоляную или нафтеновую кислоту, то получится мыло, которое в присутствии кальция свои пенообразующие свойства не уменьшает, а увеличивает. Такое мыло может стать основой для пенообразователя, изготовленного своими руками.

Пенообразователь может быть на органической основе, но может быть и синтетическим. Синтетический дешевле и неприхотливее в производстве, но из него получается менее качественный и менее прочный пенобетон. С точки зрения экологии к нему тоже есть претензии. Органический – экологически чистый, создается из натурального сырья. Пенобетон на основе этого пенообразователя прочнее, поскольку пена активнее связывается с раствором, а межпузырьковые перегородки получаются более толстыми.

Самостоятельный способ изготовления

Создавая пенобетон своими руками в домашних условиях, следует рассчитать объем емкости, куда будет помещаться готовая смесь. Руководствуясь полученным результатом, следует определить количество всех компонентов — на каждые 0,5 м³ задействуется 100 л воды и 200 кг цементной смеси с просеянным песком.

Первым делом в бетономешалку помещают песок и цемент. Затем с применением специального устройства и пенообразователя создается пена с расчетом по 500 л пены на 1 м³. Цементная смесь разбавляется водой и смешивается с пеной.

Многие системы для образования пены оборудованы насосным элементом, который позволяет быстро и эффективно закачивать консистенцию в барабан.

После помещения компонентов в емкость их нужно тщательно перемешать. Для изменения плотности в состав вносится разное количество пены. Раствор выливается в форму и просушивается. Потом сухие блоки достаются наружу и оставляются на 24 часа для просушки.

Образователь пены продается в строительных магазинах или создается своими руками. Для этой цели задействуется 150 г едкого натра, 1 кг канифоли и 60 г столярного клея. Все вещества соединяются, прогреваются, а потом размешиваются до однородного состояния. Перед производством в раствор добавляют воду.

Форму под блок можно изготовить своими руками, используя подручный материал. Такой этап требует повышенной точности и следования технологии. В противном случае геометрия блоков будет неточной. Чтобы предотвратить вытекание раствора, его следует обтянуть полиэтиленовой пленкой. Когда одна порция будет изъята, можно заливать следующую.

Формы для пеноблоков своими руками

Формовочная емкость может быть изготовлена из любого
материала: фанеры, металла, пластика. Главное требование, материал не должен
деформироваться в процессе заливки раствора.

Изготовление формы предполагает прохождение двух этапов:

1. расчет формы для пенобетона;
2. изготовление формы для пенобетона.

Как правильно рассчитать размер формы для пеноблоков?

Строительные блоки (стеновые) обычно производятся в таком
соотношении (пропорции) длина : ширина : высота – 4 : 2 : 1. Такое соотношение
является оптимальным, поскольку позволяет выполнить перевязку рядов кладки без
подрезки блоков. Таким образом, если глубина формы 150 мм, то ее ширина и длина
будут соответственно равна 300 и 600 мм.

Для частного производства пенобетонных блоков, целесообразно
использовать форму, позволяющую одновременно изготавливать до 30 пеноблоков.

Обратите внимание, длина формы будет длиннее, чем суммарная
длина блоков. Это обусловлено тем, что перегородки в форме имеют определенную
толщину

Примечание. Лучше устанавливать перегородки таким образом,
чтобы плоскость наибольшей площади оказалась сверху. Таким образом,
обеспечивается более быстрое высыхание блока и равномерный набор прочности
пенобетона. По этой же причине не рекомендуется делать многоуровневые формы.

Как сделать формы для пеноблоков своими руками?

Процесс изготовления формы начинается с устройства дна. К
нему жестко крепятся боковые стенки и устанавливаются разъемные внутренние
перегородки.

Мастера советуют делать форму для пенобетонных блоков
разборной. Такой прием позволит варьировать размеры блоков. По этой же причине
перегородочные пластины не следует сваривать между собой. Лучше сделать в них
разрезы до половины ширины и соединить через них.

Если используется фанера в качестве материала для
изготовления опалубки, то нужно крепить перегородки гвоздями. Уголки, распорки и
т.п. отпечатаются на готовом блоке. Это не нанесет ему вреда, но и красоты не
прибавит.

Совет. Лучше применять ламинированную фанеру.

Схема-чертеж формы для пеноблоков и внешний вид показаны на
рисунках.

Схема-чертеж формы для пеноблоковСхема-чертеж формы для пеноблоков (размеры элементов опалубки)Металлическая опалубка (форма) для производства пеноблоковСборка формы для производства пеноблоков

Преимуществом самодельной формы является возможность
получения пеноблоков нестандартной длины или конфигурации.

Примечание. При изготовлении формы из фанеры, перед заполнением
бетоном ее нужно затянуть прочной пленкой. В противном случае, фанера потянет
влагу из сырого раствора, что повлечет деформирование формы и искажение
характеристик пенобетона. Использование пленки упрощает также процесс
расформовки блоков.

Особенности монолитного пенобетона

Данный материал начали изготавливать еще в начале девятнадцатого века (Германия получила патент в 1890 году). Однако массово он начал использоваться гораздо позже – в конце прошлого века.

Синтетическая либо минеральная пена, добавляемая к стандартному цементному составу, позволила получить искусственный камень, обладающий массой положительных качеств. Армирующее фиброволокно добавило нужной прочности, а мобильность изготовления значительно ускорила строительные работы (особенно по сооружению каркасных домов).

Про особенности монолитного пенобетона расскажет этот видеосюжет:

Преимущества

Плюсы данного материала:

• Экологичность – в составе не присутствует ни одного вредного компонента.
• Надежность построек, которые не подвержены воздействию гнили и других разрушающих факторов.
• Способность сохранять тепло существенно снижает в доме из монолитного пенобетона затраты во время отопительного сезона (до одной трети).
• Стены, имеющие поры, «дышат», подобно деревянным. Это позволяет получить отличный микроклимат.
• При строительстве отсутствуют «грязные» процессы, а несъемная опалубка ставится быстро и легко.
• Пористая структура – залог хорошего шумопоглощения.
• Высокая сопротивляемость огненной стихии – материал не горит и не плавится.
• Вариантов применения множество – от утепления и постройки домов до сооружения кровли и заливки пола.
• Легкость обработки материала позволяет получать любые причудливые формы и конструкции.
• Затраты на материалы, трудовые ресурсы и время – минимальные. Отделки требуется совсем немного. Срок окупаемости изделий – до трех месяцев (а у блочных конструкций – до двух лет).
• Полезная площадь построек увеличивается, так как толщину стен возможно уменьшить.
• Текучесть заливаемой смеси позволяет заполнять даже мелкие пустоты.
• Высокая влагостойкость материала (если сравнить, в частности, с газобетоном).
• Невысокая стоимость.
• Отсутствие затрат на перевозку готового материала (так как изготовление происходит прямо на строительной площадке).

Недостатки

Недостатки монолитного пенобетона:

• Более высокие ломкость и хрупкость (если сравнивать с бетоном, произведенным по классической технологии – не пористым).
• Несущая способность имеет ограничения.
• Не слишком большая морозостойкость – до 35 циклов.
• Требуется определенное время, пока материал наберет нужную прочность.
• При строительстве нужно предусмотреть пароизоляционный слой.

Однако немногочисленные недостатки не столь критичны. И в настоящий момент размах строительства из монолитного пенобетона достаточно широк. Людям хочется иметь недорогие, быстро возводимые и качественные жилища.