Betoane celulare

Betoane celulare

Betoanele celulare sunt materiale cu o structura alveolara, care contin circa 50% (in volum) pori inchisi de forma sferica, cu diametrul sub 1 mm, uniform distribuiti in masa betonului.

Aceste betoane se realizeaza utilizand ca agregat un material silicios fin macinat (nisip silicios de rau, cenusa de termocentrala, tras, diatomit), iar ca liant cimentul portland cu sau fara adaosuri, varul sau un amestec al lor si apa.

Dupa modul de realizare a structurii poroase, betoanele celulare pot fi:

gazbetoane (GB25, GB35, GB50) la care structura poroasa se obtine prin provocarea unei reactii chimice, urmata de o degajare de gaze in amestecul proaspat. Ca generator de gaze, se utilizeaza curent aluminiu (se pot utiliza si Zn, Mg, etc) care in stare de pulbere reactioneaza cu componentii bazici din liant - Ca(OH)₂ cu formare de hidrogen care induce porozitatea betonului:

2Al + 3Ca(OH)₂ + 6H₂O 3CaO_˙Al₂O_{3 ˙}6H₂O + 3H₂ (5.12)

spumobetoane, obtinute prin amestecarea pastei de materii prime cu o spuma preparata separat cu ajutorul unui sapun industrial. Spuma trebuie sa fie stabila, cu pori si sa nu influenteze negativ procesul de priza si intarire al liantului.

Amestecurile pentru betoane celulare turnate in tipare, se intaresc prin autoclavizare, in prezenta vaporilor de apa la o presiune a acestora de 10-14 atmosfere, la temperatura medie de 180°C timp de 10-12 ore. In aceste conditii materialul silicios fin macinat devine activ si reactioneaza cu hidroxidul de calciu utilizat ca liant sau rezultat prin hidroliza cimentului, formandu-se hidrosilicatii de calciu:

SiO₂ + xCa(OH)₂ + (n-x)H₂O xCaO SiO₂ nH₂O; x < 2. (5.13)

Produsele din beton celular autoclavizat (BCA) se caracterizeaza printr-o densitate aparenta redusa (400-900 kg/m³).

Rezistenta la compresiune a betonului celular autoclavizat variaza in functie de mai multi factori: densitatea aparenta, continutul de umiditate, directia de solicitare fata de directia de expandare la fabricare, etc. Ea are valori in limitele 1,8-10 N/mm², in functie de tipul si clasa de beton celular. BCA se caracterizeaza prin deformatii mari sub sarcina de durata.

Principala caracteristica a betoanelor celulare este capacitatea lor de termoizolare, coeficientul de conductivitate termica avand valori intre 0,10-0,30 W/m K. Ea este puternic influentata de umiditate, astfel ca in cazul unei umiditati de 20% (in greutate), coeficientul de conductivitate termica este de circa 2 ori mai mare decat in stare uscata (tabelul V-16).

Tabelul V-16. Tipuri de gaz-betoane si caracteristicile lor

GBN - gaz beton cu nisip

GBC - gaz beton cu cenusa.

Betoanele celulare au o rezistenta satisfacatoare la gelivitate si la foc si o absorbtie de apa ridicata. Intre absorbtia de apa si porozitate nu exista o corespondenta directa, deoarece o parte din pori sunt necomunicanti.

Produsele din beton celular autoclavizat prezinta avantajul de a fi prelucrate cu usurinta (taiere, cioplire, gaurire), ceea ce permite adoptarea unor procese simple de alcatuire a elementelor de constructii (ancorare, imbinare, etansare, montare a tamplariei, a instalatiilor electrice).

Produsele au anumite calitati (dimensiuni precise, fete plane si paralele, culoare deschisa) care au permis adoptarea unor solutii de finisaje cu pelicule subtiri, din materiale avand ca liant sau adaos polimeri sintetici, care pe langa satisfacerea aspectului estetic, asigura si o protectie a betonului celular contra umiditatii, a intemperiilor si a actiunilor distructive a agentilor agresivi.

Betonul celular autoclavizat se utilizeaza pe scara larga, la elemente de constructii simple sau armate, neportante sau portante, cum ar fi: pereti exteriori autoportanti si neportanti, pereti portanti, pereti despartitori, pereti din panouri mari preasamblate, pereti din blocuri mici la cladiri civile si industriale, plansee pentru cladiri civile, acoperisuri de hale industriale, izolarea termica a contructiilor.

Armarea elementelor din beton celular autoclavizat se executa cu carcase de otel sudate, acoperite cu 1-2 straturi compacte pe baza de ciment, bitum, materiale din polimeri, pentru a le proteja impotriva coroziunii care este favorizata de porozitatea mare a betonului celular si de pH-ul redus.

Utilizarea la cladiri unde in conditii de exploatare exista o umiditate permanenta mai mare de 60% (spalatorii, bai publice, bucatariile restaurantelor si cantinelor) necesita masuri deosebite de protectie contra permeabilitatii vaporilor de apa prin prevederea de bariere de vapori.

La punerea in lucrare se vor lua masuri de protectie fata de praful degajat in operatiile de prelucrare pe santier si de prevenire a incendiilor, deoarece adezivii utilizati la lucrarile de imbinare si finisaj, pot contine si produsi inflamabili.