Wybrane właściwości betonów lekkich o zmodyfikowanej strukturze – gazobeton kontra pianobeton

• Autorzy: Kałuża Marta , Kadela Marta

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.8875

Warianty tytułu

EN

Selected properties of lightweight concretes with modified structure – aerated concrete vs. foam concrete

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Gazobeton i pianobeton to materiały należące do rodziny betonów lekkich, które powstają poprzez modyfikację struktury. Przy różnych technologiach tej modyfikacji efektem jest uzyskanie betonu o silnie porowatej strukturze. Stąd uogólniona nazwa obydwu materiałów – betony komórkowe. W artykule omówiono podstawowe cechy betonów komórkowych, takie jak gęstość objętościowa, wytrzymałość na ściskanie i współczynnik przewodzenia ciepła, istotne z punktu widzenia ich funkcji – izolacyjnej i konstrukcyjnej, a także powiązania tych cech. Gazobeton, dostępny przede wszystkim jako autoklawizowany beton komórkowy, jest obecny na rynku w formie gotowych, znormalizowanych elementów. To powoduje, że jego parametry są ściśle określone w zależności od kategorii elementu, odnoszącej się do niskiej, średniej bądź wysokiej gęstości (od D300 do D800 kg/m3). Pianobeton nie jest produkowany i dostępny jako gotowy wyrób budowalny o zadanych parametrach, a zatem jego właściwości można dość dowolnie kształtować. W zastosowaniach praktycznych gęstość objętościowa pianobetonu wynosi od 400 do 1600 kg/m3. Gazobetony charakteryzuje niska wytrzymałość na ściskanie, wynosząca od 2 do 5 MPa, podczas gdy wytrzymałość pianobetonów może dojść do 30 MPa – przy czym dla konkretnych gęstości wytrzymałość gazobetonu jest wyższa. Właściwości termoizolacyjne obydwu tych materiałów są podobne, przy identycznej ich gęstości. Współczynnik przewodzenia ciepła wynosi od 0,08 do 0,25 W/(m·K), odpowiednio przy gęstościach od 300 do 800 kg/m3, natomiast przy najcięższych (konstrukcyjnych) pianobetonach wzrasta do około 0,7 W/(m·K). Generalnie, niezależnie od sposobu wytworzenie i indywidualnych cech technicznych, obydwa te materiały znakomicie wpisują się w ideę budownictwa energooszczędnego.

EN

Aerated and foam concrete are materials of the lightweight concrete group, which are formed by modifying the structure. With different technologies for this modification, the result is identical – concrete with a highly porous structure. Hence the generalized name of both materials – cellular concretes. The article discusses the basic features of cellular concrete, such as volumetric density, compressive strength and thermal conductivity coefficient, relevant to its function – insulation and construction, as well as the interrelationship of these characteristics. Aerated concrete, available primarily as autoclaved cellular concrete, is present on the market in the form of ready-made, standardized elements. This makes its parameters strictly defined depending on the category of the element, referring to low, medium or high density (from D300 to D800 kg/m3). Foam concrete is not manufactured and available as a finished building product with specified parameters, so its properties can be formed quite freely. In practical applications, the volume density of foam concrete ranges from 400 to 1600 kg/m3. Aerated concrete is characterized by a low compressive strength of 2 to 7,5 MPa, while the strength of foam concrete can reach 30 MPa – with the strength of aerated concrete being higher for specific densities. The thermal insulation properties of the two materials are similar, with identical densities. The thermal conductivity coefficient ranges from 0,08 to 0,25 W/(m·K), respectively, at densities from 300 to 800 kg/m3, while for the heaviest (structural) foam concrete it rises to about 0,7 W/(m·K). In general, regardless of how they are manufactured and their individual technical characteristics, both of these materials fit perfectly into the idea of energy-efficient construction.

Słowa kluczowe

PL

beton lekki; gazobeton; pianobeton; właściwości; gęstość objętościowa; wytrzymałość na ściskanie; izolacyjność cieplna

EN

lightweight concrete; aerated concrete; foam concrete; properties; apparent density; compressive strength; thermal insulating properties

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 95, nr 7
• Strony: 47--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kałuża Marta

• Wydział Budownictwa, Politechnika Śląska

• https://orcid.org/0000-0001-7120-1107

autor

Kadela Marta

• Instytut Techniki Budowlanej

• https://orcid.org/0000-0003-2127-0061

Bibliografia

• [1] Czarnecki L., Betony polimerowe, Cement Wapno Beton 2/2010, str. 63-84
• [2] Cox L.S., Van Deijk S., Foam concrete: a different kind of mix, Concrete 36, 2/2002, str. 54-55
• [3] Skolik M., Hulimka J., Pianobeton – materiał termoizolacyjny czy konstrukcyjny? Izolacje 22, 11-12/2017, str. 95-99
• [4] Yakymechko Y., Jakulski R., Banach M., Perłowski P., Review of selected aspects of shaping of physical, mechanical and thermal properties and manufacturing technology of lightweight and ultra-light autoclaved aerated concrete, Archives of Civil Engineering, tom LXIX, 1/2023, str. 385-402
• [5] Amran Y. H. M., Farzadnia N., Abang A. A., Properties and applications of foamed concrete: A review, Construction and Building Materials 101, 2015, str. 990-1005, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.10.112
• [6] Kadela M., Kukiełka A., Małek M., Characteristics of lightweight concrete based on a synthetic polymer foaming agent, Materials, 13(21)2020, str. 4979, doi: 10.3390/ma13214979
• [7] Rybarczyk T., Zachowanie się betonu komórkowego w warunkach pożarowych, Izolacje 7-8/2011, str. 40-44
• [8] Kadela M., Kukiełka A., Influence of foaming agent content in fresh concrete on elasticity modulus of hard foam concrete, Proceedings of the 11th International Symposium on Brittle Matrix Composites BMC 2015, Institute of Fundamental Technological Research, Warszawa, Poland, September 28-30, [w]: Brittle Matrix Composites 11, Wydawnictwo WIL PW, tom 11, 2018, str. 489-496
• [9] Kadela M. i in., Pianobeton – charakterystyka materiałowa oraz możliwości zastosowania, Materiały Budowlane 7/2015, str. 108-110
• [10] Narayanan N., Ramamurthy K., Structure and properties of aerated concrete: a review, Cement & Concrete Composites 22, 2000, str. 321-329
• [11] Raj A., Borsaikia A. Ch., Dixit U. S., Evaluation of Mechanical Properties of Autoclaved Aerated Concrete (AAC) Block and its Masonry, Journal of the Innstitution of Engineers (India): Series A, vol. 101, 2/2020, str. 315-325, doi.org/10.1007/s40030–020–00437–5
• [12] Jones M. R., Dhir R. K., McCarthy A., Development of foamed concrete insulating foundations for buildings and pilot demonstration project, DETR Contract 39/03/621 (CC2046), Concrete Technology Unit, University of Dundee, February 2004
• [13] Sobolewski M., Wpływ porowatości na przewodnictwo cieplne piaskowego betonu komórkowego, Materiały Budowlane 2/2018, str. 32-34, doi:10.15199/33.2018.02.09
• [14] British Cement Association. Foamed concrete; Composition and Properties, Ref. 46.042, 1994
• [15] Jones M. R., McCarthy A., Heat of hydration in foamed concrete: Effect of mix constituents and plastic density, Cement and Concrete Research 36, 6/2006, str. 1032-1041, doi: 10.1016/j.cemconres.2006.01.011
• [16] www.solbet/zalety-betonu-komorkowego/wysoka-izolacyjnosc-termiczna, dostęp: 31.07.2024
• [17] www.termalica.pl/parametry-techniczne/, dostęp: 31.07.2024