Ячеистый бетон представляет собой искусственный камень с равномерно распределенными порами в виде сферических ячеек, диаметр которых обычно составляет 1-3 мм. Этот вид бетона изготовляется из вяжущего, тонкодисперсного кремнеземистого компонента, порообразователя и воды.

Тепловлажностная обработка ячеистых бетонов осуществляется обычно в автоклавах в воздушно-паровой среде с высокой влажностью при давлении пара в пределах 8-12 ат. (Безавтоклавные ячеистые бетоны в данной книге не рассматриваются.)

Пористая структура ячеистых бетонов образуется путем введения в суспензию затворенных материалов газообразующих добавок (чаще всего алюминиевой пудры) или пены, приготовленной с помощью различных пенообразователей.

В качестве вяжущего для производства ячеистых бетонов применяют цементы, известь и смесь извести с цементом (смешанное вяжущее), в качестве кремнеземистых компонентов - пески, золы (угольные и сланцевые). Наличие этих дешевых местных материалов в больших количествах в различных районах страны обеспечивает возможность организации широкого (почти повсеместного) производства ячеистых бетонов.

Бетоны, в которых используются газообразователь, вода, цемент и песок, цемент и зола, шлак и песок, называют (соответственно): газобетон, газозолобетон и газошлакобетон. Аналогичные бетоны, в которых используется известь (с добавкой цемента или без нее), песок, зола и шлак, называют соответственно: газосиликат, газозолосиликат и газошлакосиликат. Имеется еще и газошлакозолобетон, состоящий из шлака, золы и песка. Особое название - газокукермит - присвоено разновидности газозолобетона, в которой роль вяжущих выполняет сланцевая зола. Этот бетон с успехом применяется в Эстонской ССР.

Разновидности ячеистых бетонов, в которых пористая структура создается с помощью пенообразователей, носят названия: пенобетон, пенозолобетон, пеносиликат, пеношлакобетон и т. д.

Если примерно 15 лет назад подавляющее большинство отечественных цехов и заводов ячеистого бетона выпускало различные пенобетоны, то теперь они составляют только примерно 15% общего производства ячеистых бетонов. Остальное составляют различные газобетоны, что обусловлено рядом их преимуществ, выявившихся при массовом изготовлении изделий, особенно крупноразмерных. Поверхности изделий из газобетона не имеют отслоений (“корочек”), которые часто получаются на поверхностях изделий из пенобетонов. Для затворения газобетонных смесей можно применять более горячую воду, не боясь их осадки. Применение горячей воды ускоряет процесс газовыделения и обеспечивает температуру газобетонной смеси порядка 60°С к моменту окончания вспучивания. В результате смесь схватывается быстрее и время выдержки газобетонных изделий перед автоклавной обработкой может быть сокращено с 10 (при пенобетонных изделиях) до 3-4 ч. При повышенной температуре изделий, поступающих на автоклавную обработку, уменьшаются деструктивные явления.

В дальнейшем доля пенобетонных изделий в общем объеме производства будет еще меньше, так как все новые заводы проектируются и строятся только в расчете на выпуск газобетонных изделий.

Следует подчеркнуть, что на строительство заводов ячеистого бетона требуются меньшие капитальные вложения, чем на строительство заводов, производящих изделия и конструкции из различных легких бетонов (бетонов на легких пористых заполнителях). Для ячеистых бетонов не требуется организации специального производства легких заполнителей, ни крупных, ни мелких (типа, например, керамзитового или перлитового песка).

В процессе автоклавной обработки кремнеземистые компоненты - молотые пески, золы - вступают в химическое взаимодействие с основными вяжущими (цементом и известью) и приобретают частично свойства вяжущих веществ, благодаря чему обеспечивается повышенная относительная прочность ячеистого бетона. Так, современные наиболее распространенные отечественные ячеистые бетоны имеют при объемном весе

700 кг/м³ (в сухом состоянии) контрольную прочность 50 кгс/см² (на сжатие в кубах размером 10х10х10 см в высушенном состоянии). Указанную прочность при таком объемном весе не имеют другие бетоны, включая легкие типа керамзитобетона и перлитобетона. Таким образом, ячеистые бетоны являются наиболее эффективными бетонами для различных ограждающих конструкций.

На основе опыта передовых отечественных заводов ячеистого бетона и большинства зарубежных заводов вполне можно достичь при объемном весе 600 и 500 кг/м³ контрольную прочность (соответственно) 40 и 30 кгс/см².

Сочетание таких прочностных показателей и объемного веса позволило создать ряд эффективных отечественных конструкций из ячеистого бетона, совмещающих в себе функции теплоизоляционных и несущих элементов. Это панели наружных стен полосовой разрезки с размером 1,2 х 6 м для промышленных и жилых зданий и панели высотой на этаж (около 3 м), длиной на один или два архитектурно-планировочных модуля (на одно или два окна) для жилых зданий; ребристые и плоские плиты с размером 1,5 х 6 м для покрытий промышленных зданий и крупноразмерные плиты для чердачных и бесчердачных покрытий жилых зданий.

Стены из ячеистобетонных панелей на 20-40% легче и дешевле других крупнопанельных стен из легкобетонных или трехслойных панелей. Еще более эффективны панели из ячеистых бетонов в покрытиях жилых зданий, особенно в бесчердачных.

Сопоставление отечественных конструкций из ячеистых бетонов с зарубежными показывает, что отечественные конструкции более индустриальны. Большинство применяемых за рубежом конструкций имеет значительно меньшие размеры.

Благодаря эффективным свойствам ячеистых бетонов намечается значительный рост их производства и применения в строительстве.