Полистиролбетон (ПСБ) – это разновидность легкого (ячеистого) бетона, строительный композитный материал с заполнителем из вспененного гранулированного полистирола.
Главная особенность материала заключается в возможности варьирования плотности в широких пределах, что расширяет рамки его применения.
Характеристики и свойства полистиролбетона
В состав ПСБ входят три основных ингредиента – вяжущее, заполнитель и комплекс добавок.
В качестве вяжущего в основном используется цемент, реже – гипс или шлак. Для придания особых свойств вяжущим могут быть известь, полимерные смолы, магнезия.
Заполнитель – полистирол, термопластичный полимер. Нам он известен как пенопласт.
Полистирол
При изготовлении ПСБ к полистиролу предъявляются следующие требования:
- Насыпная плотность – 15-20 кг/м³;
- Фракция (размер гранул) – 2,5-5 мм (допускается до 10 мм);
- Теплопроводность – до 0,035 Вт/(м*°С);
- Влажность – не более 15 %;
- Использование вторичного полистирола в ПСБ не допускается.
Добавки вводятся для улучшения свойств готового продукта – минеральные порошки, порообразующие добавки, фибра, модифицирующие (регуляторы твердения, добавки, повышающие морозостойкость и др.).
Пеностиролбетон
При определении качества готовой продукции учитываются следующие характеристики ПСБ:
- Средняя плотность (150-600 кг/м³);
- Прочность (6,02-38,24 кгс/см²);
- Морозостойкость (свыше F 300);
- Паропроницаемость (0,135-0,068 мг/(м*ч Па);
- Теплопроводность (0,051-0,135 Вт/м*°С);
- Усадка при высыхании;
- Огнестойкость (Г1-Т2).
Исходя из предъявляемых значений характеристик можно сделать вывод о положительных и отрицательных свойствах ПСБ.
К преимуществам полистиролбетона относятся:
- малый вес;
- низкая теплопроводность;
- высокая морозостойкость;
- низкое водопоглощение.
Кроме того, ПСБ легко поддается всем видам обработки и обладает отличными шумопоглощающими и виброизоляционными свойствами, безопасен для экологии.
Из недостатков следует отметить низкую прочность, склонность к старению продукта и его высокую стоимость.
Применение ПСБ
Основная область применения полистиролбетона – строительство. ПСБ идеально подходит при возведении коттеджей, одно-двухэтажных зданий и сооружений.
Кладка стены ПСБ блоками
ПСБ применяется при кладке стен, перегородок, перекрытий, стяжек полов. Кроме того, материал используется для выравнивания различных поверхностей.
Основные виды применения полистиролбетона отражены в таблице (см. табл. 1).
| Вид полистиролбетона | Виды работ и конструкций |
|---|---|
| Теплоизоляционный | |
| легкая стяжка пола | |
| теплоизоляция полов, перекрытий, цоколей | |
| производство теплоизоляционных плит для фасадов, цоколей, фундаментов | |
| теплоизоляция в колодцевой кладке стен | |
| Теплоизоляционно-конструкционный | |
| возведение монолитных несущих стен | |
| производство блоков для кладки стен и перегородок | |
| Конструкционно-теплоизоляционный | |
| возведение несущих стен | |
| производство блоков для кладки несущих и ненесущих стен |
Таблица 1
Преимущества применения ПСБ в сравнении с другими строительными материалами очевидны (см. табл. 2).
| Показатель | Кирпич | Дерево | Керамзитобетон | Пенобетон | Газобетон | Полистиролбетон |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Плотность, кг/м³ | 1400-1700 | 500 | 850-1800 | 600-1000 | 400-600 | 150-600 |
| Теплопроводность, Вт/м*°С | 0,5 | 0,14 | 0,4-0,8 | 0,14-0,22 | 0,10-0,14 | 0,035 |
| Прочность, кгс/см² | 100-200 | 385-440 | 35-75 | 15-25 | 25-45 | 6,02-38,24 |
| Водопоглощение, % массы | 12-18 | 23-30 | 8-14 | 10-16 | 25 | до 4 |
| Морозостойкость, циклы | 100 | 70+ | 50+ | 35+ | 25+ | 150-200 |
| Рекомендуемая толщина стены, м | от 1,2 | от 0,5 | от 1,0 | от 0,6 | от 0,4 | 0,3 |
Таблица 2
В зависимости от фракций (сухая смесь, товарная смесь, т. е. затворенная водой и готовая к употреблению и заводские изделия – блоки, плиты) полистиролбетон на сегодняшний день входит в разряд самых востребованных строительных материалов.
Технические условия при изготовлении ПСБ
ТУ для ПСБ определены ГОСТ 33929-2016. Стандарт обязывает определять следующие физико-механические характеристики полистиролбетона:
- среднюю плотность;
- прочность на растяжение при изгибе;
- прочность на осевое растяжение;
- морозостойкость;
- теплопроводность;
- паропроницаемость;
- усадку при высыхании/
В зависимости от условий эксплуатации ПСБ может проверяться по другим показателям.
ГОСТ устанавливает марки полистиролбетона и классы прочности на сжатие (см. табл. 3).
| Марка по средней плотности | Класс (марка) по прочности на сжатие | Предел прочности на растяжение при изгибе, МПа | Марка по морозостойкости |
|---|---|---|---|
| D150 D175 D200 D225 D250 D300 D350 D400 D450 D500 D550 D600 |
М2 М2,5 М3,5 В0,35 (М5) В0,5 В0,75 В1 В1,5 В1,5 В2 В2 В2,5 |
— — — 0,27 0,38 0,53 0,63 0,65 0,68 0,70 0,74 0,76 |
F135 F150 F175 F175 F1100 F1150 F1150 F1150 F1200 F1200 F1200 F1300 |
Таблица 3
По этим маркам ПСБ стандартом определены коэффициенты теплопроводности, паропроницаемости, растяжения при изгибе и модуль упругости при сжатии и растяжении, значения которых сведены в отдельные таблицы.
Рассматриваемый ГОСТ устанавливает фракционный состав гранул полистирола и допустимые нормы их содержания. Так, гранулы размером 2,5-5,0 мм составляют 80-90 % по массе в готовом материале. Остальные допускается использовать размером от 0 до 10 мм.
В главе 7 стандарта изложены правила приемки продукции. Приемка осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 13015-2012, ГОСТ 7473-2010, ГОСТ 27005-2014 и ГОСТ 18105-2018.
Глава 8 содержит методы испытаний полистиролбетона. Методика испытаний излагается в отдельных стандартах.
Так, насыпная плотность контролируется по ГОСТ 9758-2012, подвижность смеси – по ГОСТ 5802-86. Прочность ПСБ проверяется по ГОСТ 10180-2012, плотность – по ГОСТ 12730.1-2020. Для определения коэффициента теплопроводности применяется ГОСТ 7076-99, морозостойкость определяется по ГОСТ 31359-2024. Для контроля усадки при высыхании используется ГОСТ 24544-2020.
Дополнительно ГОСТ 33929-2016 содержит девять Приложений (А – К) и Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии «О введении в действие межгосударственного стандарта» от 20.10.2016 г.