Porowatość - kluczowa cecha autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK)

Jak powstają pory powietrza w betonie komórkowym?

Beton komórkowy produkuje się z powszechnie dostępnych surowców. Do produkcji stosuje się: cement, wapno i gips - jako spoiwo, piasek - jako kruszywo i wodę. Składnikiem decydującym o porowatości ABK jest proszek lub pasta aluminiowa, które podobnie jak np. drożdże w cieście, odpowiadają za powstanie pęcherzyków powietrza. Podczas produkcji aluminium wchodzi w reakcję z wodorotlenkiem wapnia, spulchniając masę, dzięki czemu powstaje niezliczona ilość komórek z zamkniętym w nich powietrzem. Tak wyprodukowany beton komórkowy ma bardzo dużą porowatość, która w zależności od gęstości materiału może nawet sięgać aż 80%. Charakterystyczną powierzchnię betonu komórkowego możemy zobaczyć po jego przecięciu lub przełamaniu.

Charakterystyczna porowata struktura betonu komórkowego. Gołym okiem można zobaczyć kuliste pory powietrzne o wielkości około 1 mm.

Porowatość betonu komórkowego a parametry bloczków

Duża porowatość autoklawizowanego betonu komórkowego ma wpływ na jego podstawowe właściwości użytkowe, takie jak: gęstość, wytrzymałość na ściskanie, właściwości termoizolacyjne oraz bezpieczne zachowanie się materiału w warunkach pożarowych. Beton komórkowy jest materiałem lekkim produkowanym w klasach gęstości od 300 do 700 kg/m³. Jego niska gęstość w porównaniu do innych materiałów konstrukcyjnych, czyni go jednym z najlżejszych materiałów konstrukcyjnych. Niewielka gęstość, ma bezpośredni wpływ na ciężar wyprodukowanych z niego elementów. Dzięki tej właściwości bloczki są stosunkowo duże i przy wymiarach 59 cm długości i 24 cm wysokości do wykonania 1 m² muru potrzebujemy tylko 7 sztuk bloczków.

Z betonu komórkowego buduje się łatwo i szybko, bloczki są poręczne, dzięki czemu łatwo się je przenosi i ustawia w murze. Niska masa ma również wpływ na koszty transportu, ponieważ jednym środkiem transportu można przewieźć większą ilość bloczków niż innych cięższych elementów murowych. Niewielka gęstość objętościowa to również mniejsze obciążenie konstrukcji.

Lekkość oraz porowata struktura betonu komórkowego wpływają na jego bardzo dobre parametry termoizolacyjne. Najlżejsza odmiana betonu komórkowego ma współczynnik przenikania ciepła lambda λ=0,80 W/m·K. Dzięki temu z betonu komórkowego można wykonywać ściany jednowarstwowe bez jakiegokolwiek ocieplenia, spełniające wymagania izolacyjności cieplnej. Dodatkowo, elementy murowe z betonu komórkowego są wyrobami pełnymi - bloczkami, bez jakichkolwiek drążeń i pustek. Ma to znaczenie w wielu miejscach w budynku np. przy połączeniu ściany fundamentowej z pierwszą warstwą nadziemia, w ścianach kolankowych i szczytowych, w miejscach montażu stolarki okiennej i drzwiowej. Wybór materiałów o jednorodnej, porowatej komórkowej strukturze stanowią skuteczną ochronę przed ucieczką ciepła w tych miejscach zarówno w kierunku poziomym jak i pionowym.

Porowaty, mocny szkielet materiałowy ma wpływ również na wytrzymałość, która jest jedną z najważniejszych właściwości elementów murowych. Beton komórkowy ma wytrzymałość na ściskanie od 1,7 N/mm² do 4 N/mm². Przy wytrzymałościach innych elementów murowych 15, 20 N/mm² wartości wytrzymałości dla betonu komórkowego mogą wydawać się małe, ale są wystarczające do wykonywania z betonu komórkowego budynków nawet o kilku kondygnacjach.

Należy pamiętać, iż wytrzymałość na ściskanie elementu murowego nie przekłada się proporcjonalnie na wytrzymałość muru na ściskanie. Ta zależy od wielu czynników m.in. od cech geometrycznych zastosowanych elementów murowych, w kontekście czy są to elementy pełne, czy drążone, wymiarów muru w kontekście grubości oraz wysokości, sposobu połączenia z konstrukcją budynku itp. Jednorodna struktura bloczków z ABK w przypadku wytrzymałości na ściskanie też ma duże znaczenie. Dzięki tej cesze bloczki oraz docięte z nich elementy można dowolnie ustawiać w murze "na boku". Na przykład przy uzupełnianiu wysokości muru do wartości zaprojektowanej można w taki sposób ułożyć płytki z betonu komórkowego.

Płytki z betonu komórkowego ułożone w murze "na boku" w ostatniej warstwie muru.

Beton komórkowy ma wiele właściwości, które powodują, że materiał świetnie się spisuje w konstrukcjach budynku. Jest jedynym na rynku materiałem murowym konstrukcyjnym o tak wysokiej izolacyjności cieplnej. Mocny szkielet materiałowy oraz dużo porowatość mają bezpośredni wpływ na najważniejsze cechy, które oczekujemy od materiałów do budowy domu.