Pórobeton

Pórobeton je druh lehkého betonu (objemová hmotnost < 2000 kg/m3 v suchém stavu) s dobrými tepelně a zvukově izolačními schopnostmi. Jedná se o beton tzv. přímo lehčený, což znamená, že vylehčení bylo dosaženo při výrobě vytvořením pórů přímo do vlastní hmoty betonu.

Pórobeton v detailu

Výroba

Pórobeton se stejně jako klasický beton vyrábí ze třech základních složek — plniva, pojiva a vody. V případě pórobetonů se jako plnivo používá křemičitý písek nebo elektrárenský popílek (popř. škvára nebo struska). Jako pojivo se používá cement, vápno, nebo směs cementu s vápnem.

Dělení pórobetonu dle jeho složení:

  • Plynobeton — pojivem je cement a vylehčení se dosahuje plynem, který vzniká chemickou reakcí v důsledku vložení hliníkového prášku nebo pasty,
  • Plynosilikát — pojivem je vápno a vylehčení se dosahuje stejně jako v případě plynobetonu,
  • Pěnobeton — pojivem je cement a vylehčení se dosahuje vmícháním pěnotvorné přísady — stabilní pěny

Složky pórobetonu

Plnivo

Používáme jednak přírodní (křemičité drobné kamenivo nebo horniny vulkanického původu), jednak umělé (nejčastěji elektrárenský popílek, popřípadě vysokopecní strusku, škváru apod).

  • Křemičité drobné kamenivo neboli písek (bílý pórobeton) – je plnivem v plynobetonu. Používáme buď přírodní naváté nebo plavené, které je odpadem při výrobě kaolínu. Vhodné jsou pouze jemné frakce nejvýše s 10% zbytkem na sítě 2mm a s obsahem nejméně 90% oxidu křemičitého. Vlhkost kameniva smí být nejvýše 8%. Kamenivo musí být naprosto čisté, bez organických látek.
  • Létavé elektrárenské popílky (šedý pórobeton)- nejčastěji se používají do plynosilikátového betonu. Elektrárenské popílky mají hydraulické vlastnosti, malou objemovou hmotnost, jsou velmi jemné a odolné proti agresivním vodám. Oxid křemičitý SiO2 je ve spojitosti s vazbou na hydroxid vápenatý Ca(OH)2, uvolňující se při hydrataci vápna nebo cementu, je nositelem hydraulické vaznosti ve hmotě.

Vazba oxidu hlinitého Al2O3, oxidu železitého Fe2O3, popřípadě oxidu hořečnatého MgO, a jejich krystalická forma je druhým kvalitativním znakem vhodnosti popílku. Létavé elektrárenské popílky vhodné pro výrobu pórobetonu obsahují nejméně 45% oxidu křemičitého, nejvýše 35% oxidu hlinitého, nejvýše 18% oxidu železitého a maximálně 2% síry SO3 a oxidu hořečnatého. Jsou velmi jemné. Zbytek na sítě 0,2mm může být maximálně 5 % z hmotnosti vzorku na sítě 0,063 v rozmezí od 20 do 35%. Popílek má pórovitou strukturu, která má vliv na množství mikropórů. Mikropóry jsou faktorem ovlivňujícím objemové změny při změně vlhkosti.

V oblasti šedého pórobetonu, tedy materiálu s příměsí popílku, existují jisté kontroverze. Popílek vzniklý spalováním uhlí může obsahovat malé množství zdraví nebezpečných látek, například olovo, kadmium a rtuť, či arzén.[1][2] V současné době neexistuje žádná  odborná studie, která by potvrzovala stabilitu těchto látek v pórobetonu. Není tedy známo, zda nemůže stopové množství nebezpečných látek z popílku unikat do okolí (především do půdy a podzemních vod).[2] Navíc při řezání a demolici pórobetonových tvárnic tak může teoreticky docházet k inhalaci prachu. I proto se objevují hlasy pro zařazení popílku do nebezpečných látek na území Evropské unie.[3]

Bílý pórobeton (příměsí je písek) je v současné době považován za šetrnější variantu, neboť je vyráběn z materiálů přírodního původu. Při výrobě bílého pórobetonu lze navíc použít odpad vzniklý jeho produkcí a všechny komponenty se mohou po demolici budovy znovu použít. Bílý pórobeton je  oproti šedému chemicky i mechanicky stabilnější, neboť písek obsahuje více oxidu křemičitého, který zvyšuje podíl přírodní stabilizační substance – tobemoritu. Na druhou stranu šedý pórobeton má na základě testů několikanásobně vyšší smrštivost a po letech může být nestabilní. Bílý pórobeton nemá tendenci v průběhu let měnit svou strukturu, praskat, či se odlupovat.

Pojivo
  • Vápno – používáme pro výrobu plynosilikátů. Získáváme je pálením čistých uhličitanů vápenatých pod mez slinutí. Vápno ve vyžíhaném stavu obsahuje maximálně 90 % oxidu vápenatého a maximálně 2 % oxidu hořečnatého. Aktivitu vápna vyjadřujeme maximální teplotou exotermické reakce hašení vápna (manimálně 70 °C za 4 až 10 minut hašení). Pro výrobu pórobetonu jsou vhodná jen vápna, která mají maximální množství oxidu vápenatého a která se hasí v době od nalití do formy do počátku tuhntí.
  • Cement – používáme pro výrobu plynobetonu, a to portlandský i struskoportlandský cement tříd 325 nebo 400. Protože teprve vhodný poměr minerálů v cementu dává předpoklady k dosažení požadovaných pevností, jsou tyto cementy označovány UTB (cement vhodný pro urychlování tvrdnutí betonu).

Další přísady
  • Sádrovec – dvojmocný síran vápenatý CaSO4 x 2H2O přidáváme při výrobě pórobetonu v různých krystalických hmotách ve čtyřech jakostních třídách, které se od sebe liší obsahem dihydrátu. Sádrovec reguluje počáteční hydrataci vápna, přispívá k mrazuvzdornosti pórobetonu a ovlivňuje kladně výslednou pevnost. Předpokládá se, že přes vazbu reaktivního oxidu hlinitého Al2O3 z popílku na krystalizaci oxidu vápenatého Ca(OH)2.
  • Hliníkový prášek – má obsahovat nejméně 94% aktivního kovu. Proti oxidaci a případnému samovznícení je chráněn tukovým povlakem. Obsah tukových součástí smí být nejvýše 1,3% z hmotnosti vzorku. Prášek má jemné zrnění. Propad sítem 0,2mm musí být 100%, zbytek na sítě 0 musí splňovat základní požadavky pro výrobu betonů.

Autoklávovaný pórobeton

Autoklávovaný pórobeton je lehký beton vyrobený z křemičité jemnozrnné vápenné, cementové nebo cementovápenné malty vylehčené plynem, který vzniká chemickou reakcí hliníkové přísady, a vytvrzený parou pod tlakem.

Vlastnosti pórobetonu

Lehké stavební hmoty umožňují snižovat hmotnost nejen občanských, ale i průmyslových a zemědělských staveb, a tím i snižovat stavební náklady. Hlavní úspory vyplývají z měřené spotřeby stavebních hmot. V důsledku toho jsou nižší náklady na dopravu, a to jak surovin, tak i hotových prefabrikátů.

Hmotnost výrobků z lehkých stavebních hmot můžeme snižovat však jen do určitých mezí v souladu s požadavky statickými a tepelně i zvukově izolačními.

Pórobeton určený pro výrobu zdících prvků rozlišujeme dle pevnosti do skupin: P1,8, P2, P3, P4, P6. Čísla udávají zaručenou pevnost v tlaku MPa.

  • Objemová hmotnost pórobetonů je od 115 (lehké tepelné a protipožární izolace), u kusového zdiva od 300 do 700 kg/m3.
  • Tepelná vodivost v suchém stavu je dána jejich objemovou hmotností, a to od 0,040 u izolací, u zdiva od 0,080 až do 0,170 W/m.K.
  • Měrná tepelná kapacita c dle ČSN EN 1745 je 1,0 kJ/kg.K.

Faktor difúzního odporu μ = 5/10.

Odkazy

Reference
  1. Illinois State Geological Survey [online]. Dostupné online.
  2. Fly Ash in Concrete [online]. Dostupné online.
  3. Commission Consultation on the review of the Hazardous Properties [online]. [cit. 2014-06-03]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-06-06.

Literatura

Externí odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.