Строительство на загородном участке доставит большее удовлетворение, если изготовить пенобетон своими руками. Этот материал объединяет качества дерева, пенопласта и камня. Застывшая минеральная пена обладает высокой теплоизолирующей способностью, не горит, поддается обработке. Основное достоинство пенобетона – малый вес, он легче традиционной цементно-песчаной смеси в два-три раза. Блоки из пенобетона, изготовленные собственноручно, обладают приятным дополнительным качеством – низкой стоимостью.
В промышленности пенобетоны получают автоклавным способом. Применяется оборудование для производства, требующее высоких давлений и температур (1,1 МПа и 180о С). Суть еще одного метода состоит в минерализации пенного порошка. Для формирования композита используют пенобетоносмеситель. Получаемый продукт – пенобетон – отличается от газобетона. Эти материалы обладают различными свойствами. В пенобетоне пустоты изолированы, поэтому пеноблоки не продуваются ветром, не пропускают воду.
Средства производства пенобетона
Производство пенобетона в домашних условиях обходится без дорогостоящих тепловых энергетических установок, мощных грузоподъемных устройств и высокоточных станков. Нужна лишь установка для пенобетона. Однако, с первого замеса высококачественный продукт получить сложно. Но аналитический склад ума, любознательность и тщательность помогут быстро освоить интересную технологию.
Для изготовления пенобетона потребуются сырье и материалы: портландцемент высокой марки (400-500), промытый кварцевый песок, пенообразователь для пенобетона, закрепитель, катализатор.
Технологическое оборудование для пенобетона: бетономешалка, пеногенератор, кокильные формы, помещение для технологического хранения и полимеризации готовой продукции.
Технологическая схема
На первом этапе в обычном смесителе для бетона готовят сухую цементно-песчаную массу. Термоизоляционные свойства приготовленного конечного продукта зависят, в первую очередь, от соотношения песка и цемента в рабочей смеси: чем песка меньше, тем ниже плотность, и выше пористость пенобетона. Бетон средней плотности получают при смешивании минералов в пропорции 1:1.
Более легкими пеноблоками, плотность которых составляет 750+150 кг/м3, облицовывают потолки, внутренние стеновые перегородки. Их основное назначение – акустическая и тепловая защита помещений. Отделку фасадов, утепление стен домов производят пенобетоном плотностью 1100+100 кг/м3. Для строительства применяют более плотные блоки из пенобетона – до 1600 кг/м3.
Второй этап – генерация пенной суспензии. Для этого используют химический пенообразователь для пенобетона. Материал можно приобрести, но можно приготовить самостоятельно.
Для приготовления пены применяют пеногенератор. Конструктивно устройство представляет герметичный бак, к которому в верхней части подсоединен пневматический компрессор, назначение которого – создавать избыточное давление для выдавливания пенного раствора. Пенообразующая смесь отводится снизу, далее по гибким шлангам она поступает в смеситель с барботажной камерой, где и происходит генерация пены.
Приготовление пенобетонной смеси – это третий этап. Процесс происходит в бетономешалке. К сухому минеральному раствору подается пена. Полученный композит пригоден для использования, его заливают в опалубку на стройплощадке или разливают по формам-ячейкам для получения блоков.
Чтобы подавать пену в необходимых пропорциях, необходимо знать скорость ее выхода или время на образование одного литра. Дозирование осуществляется с помощью запорной арматуры, раствор подается в течение заданного времени.
Этап изготовления строительных блоков – завершающий. Кокильные формы изготавливаются заранее. Они могут быть любой формы, разного размера. Универсальность готовой продукции – это еще одно достоинство изготовления пенобетона в домашних условиях. Главное здесь – добиться идентичности каждого блока. Материалом для кокиля могут быть металлы, пластик, дерево. В последнем случае поверхность ячеек нужно накрывать полиэтиленом, иначе древесина будет адсорбировать влагу из рабочей смеси.
Перед заливкой формы смазываются составом, придающим поверхности свойства несмачиваемости. Для этих целей многие специалисты рекомендуют жиры – штатные смазочные материалы. Есть и другие мнения: масляная пленка на поверхности пеноблока препятствует его оштукатуриванию. Чтобы устранить этот недостаток, предлагается использовать для смазывания мыльно-эмульсионные растворы.
В качестве катализатора-отвердителя в пенобетонную смесь перед разливкой добавляют 1 % хлористого кальция. Полимеризация блоков происходит при температуре выше 5оС. В процессе схватывания бетон не должен терять влагу. Для ее сохранения кокиль накрывают полимерными пленками.
Принцип работы пеногенератора
Его работа происходит таким образом:
- В смесительную камеру поступает канифольно-коллагеновый раствор и сжатый воздух. Под давлением 2 атм смесь подается в турбулентный смеситель, который представляет собой Т-образный фитинг.
- В рабочее пространство этого тройника по второму контуру под прямым углом подается еще одна порция сжатого воздуха. Возникают вихревые потоки, смесь превращается в пенную суспензию, которая далее через штуцер с коническим соплом выводится в пенопатрон и затем через сопло с сеткой – наружу.
Каждый контур оборудуется двумя вентилями, расположенными последовательно: запирающим и регулирующим.
На основании принципиальной схемы действия можно вычертить чертежи и собрать пеногенератор для пенобетона своими руками. Нужно просто знать размеры основных узлов. Ими являются сопло с двумя последовательными конусообразными камерами и пенопатрон. От входа камера сужается, ее глубина должна быть не менее 30 мм, а соотношение продольной и поперечной осей составляет 1:1. Сечение переходного канала – 10 мм. Глубина выходной конусообразной камеры должна быть в три раза больше ее диаметра.
Размеры пенопатрона зависят от мощности установки. Для получения двухсот литров пены нужна втулка диаметром 35+5 мм и длиной 700+100 мм. Чтобы вырабатывать пенобетон своими руками в объеме, превосходящем четыреста литров, диаметр патрона увеличивают до 65+15 мм.
Приготовление пенообразователя
Его состав и пропорции (на 1 куб бетона):
- канифоль из сосновой живицы – 60 г;
- каустик (гидроксид натрия) – 16 г;
- костный столярный клей – 63 г.
Порядок приготовления:
- Каустическую соду растворяют в 1 л воды, доводят до кипения. Добавляют дробленую до фракций 5 мм канифоль. Состав, непрерывно помешивая, варят 2 часа.
- Столярный клей в течение 24 часов замачивают в 60 мл воды; раствор доводят до температуры 60 оС.
- Охлажденный до той же температуры раствор каустика мелкими дозами вводят в коллагеновую клеевую смесь.
Технологии изготовления пенобетона отличаются простотой, чертежи оборудования могут быть заменены эскизами. Однако, выполнение всех операций требует тщательности.
