Hormigón ligero en construcción privada

El ahorro de energía se está convirtiendo en una necesidad y uno de los principales costes de nuestro clima es la calefacción. En este sentido, se están desarrollando nuevos materiales que permiten construir casas cálidas y aislar las existentes. El hormigón ligero se está volviendo cada vez más popular. Se trata de todo un grupo de materiales con una gama bastante amplia de propiedades y características.

Tipos de hormigón ligero

La reducción de la masa del hormigón se produce por la formación de poros y el uso de áridos ligeros en lugar de la grava tradicional y, en ocasiones, arena. A veces, los poros se forman mediante varios procesos. Según el método de producción, los hormigones ligeros se dividen en tres grupos:

• Hormigón aireado o poroso. Se obtiene mediante una mezcla de aglutinante, agua, arena (en algunas marcas no hay arena) y aditivos que forman espuma o favorecen la formación de gases. Cuando se usa espuma, se obtiene hormigón celular, cuando se usan aditivos formadores de gas, hormigón celular. Si el hormigón celular, la mayor parte del aglutinante es cal, se obtiene un silicato de gas. La principal diferencia entre los materiales celulares es la ausencia de agregados grandes.
  

  Los hormigones celulares se caracterizan por poros pequeños y estructura homogénea

• Hormigón ligero ordinario. Recibido de una mezcla de aglutinante, agregado grueso y fino, agua. Se diferencian del hormigón ordinario por la presencia de áridos porosos ligeros en lugar de piedra triturada. Casi todos los huecos entre las partículas de relleno están llenos, hay pocas cavidades de aire en dicho material, no más del 6%.
  

  En concreto liviano ordinario, se utilizan agregados livianos en lugar de piedra triturada

• Hormigón ligero de poros gruesos. En lugar de arena y grava, se usa un agregado poroso grueso, que se mezcla con un aglutinante diluido con agua. No hay arena, porque este material también se llama hormigón sin arena. Los fragmentos agregados se adhieren solo en aquellos lugares donde se tocan, dejando los vacíos sin llenar. Los vacíos de aire pueden ser de hasta un 25%.
  

  En el hormigón de grano grueso no hay arena y los fragmentos de áridos están conectados solo en los puntos de contacto

Pero en cada uno de los grupos puede haber muchas variedades y composiciones. Se utilizan diferentes agregados y aglutinantes. Tradicionalmente, los cementos se utilizan como aglutinantes (en el cemento Portland, los materiales tienen mejores características de resistencia). El segundo aglutinante más popular es la cal, con menos frecuencia se usa yeso. A veces pueden usar una mezcla de aglutinantes y usar un vaso de agua.

Tecnología de endurecimiento

Existen tres tecnologías para la fabricación de hormigón celular:

• Endurecimiento natural. La composición vertida en los encofrados se deja indefinidamente en el encofrado. Después de un cierto tiempo (según la composición y el tipo), se retira el encofrado. Con esta tecnología, el material es el más barato, pero sus características se encuentran en la parte más baja del rango permitido y, a veces, incluso más bajas.
• Tratamiento en cámaras de calor y calor húmedo a presión atmosférica. Los indicadores de calidad son más altos, pero también los costos y el precio son más altos.
• Endurecimiento en autoclave. El material adquiere excelentes características, pero también es más caro debido a costosos equipos y energía (para mantener la temperatura y la presión en la cámara).
  

  Planta para la producción de hormigón celular autoclavado

Marcadores de posición

Por origen, los áridos para hormigón ligero se pueden dividir en dos grupos: naturales (naturales) y artificiales.Los naturales se obtienen triturando materiales porosos naturales: concha, piedra pómez, lava, césped, piedra caliza, etc. Los mejores son la piedra pómez y el césped volcánico. Tienen una estructura de poros cerrados, lo que reduce la cantidad de humedad absorbida por el material.

Los marcadores de posición pueden ser diferentes no solo en "origen" sino también en tamaño y, a menudo, también en forma.

Los áridos artificiales para hormigón ligero son residuos de algunos procesos tecnológicos (escorias) o materiales especialmente creados a partir de componentes naturales (arcilla expandida, vermiculita, perlita, etc.), así como algunos áridos químicos (poliestireno).

Propiedades, características, aplicación

Las principales características del hormigón ligero a las que debe prestar atención al elegir son la densidad (densidad aparente), la resistencia, la conductividad térmica y la resistencia a las heladas.

La densidad del material depende principalmente de las características del relleno, así como del consumo de aglomerante y agua. Puede variar ampliamente, de 500 a 1800, pero la mayoría de las veces está en el rango de 800-1500 kg / m³... La excepción es el hormigón poroso o celular (espuma y hormigón celular). Su densidad puede ser de 200 kg / m³.

La principal característica operativa es fuerza compresiva. Se subdivide en clases, indicadas en la especificación por la letra latina "B", seguida de números. Estos números muestra la presión que puede soportar un material determinado. Por ejemplo, la clase de resistencia B30 significa que en la mayoría de los casos (según GOST 95%) puede soportar una presión de 30 MPa. Pero en los cálculos, se toma un margen de seguridad de aproximadamente el 25%. Y al calcular para la clase B30, se coloca una resistencia de 22.5-22.7 MPa.

Al mismo tiempo, se utiliza una característica como el límite de compresión. Se denota con la letra latina "M", y los siguientes números se toman iguales a la masa volumétrica del hormigón en kg / m³.

Correspondencia entre marcas y clases de hormigón

La conductividad térmica del hormigón ligero está inversamente relacionada con la densidad: cuanto más aire contiene un material, menos calor conduce. Este parámetro varía dentro de un rango significativo de 0.07 a 0.7 W / (mx ° C). Los materiales más ligeros y de baja densidad se utilizan como aislamiento térmico. Envainan las paredes de edificios y dependencias. El aislamiento de hormigón celular de balcones y logias es muy popular. Pero el mayor efecto económico se puede obtener cuando se construye a partir de hormigón ligero de densidad media. Tiene suficiente capacidad de carga para construir una casa de dos o tres pisos. En este caso, no se requiere aislamiento adicional.

Tabla de conductividad térmica de hormigón ligero y materiales de construcción tradicionales.

Otra característica importante es resistencia a las heladas... Está designado por la letra latina F, después de la cual hay números, mostrando el número de ciclos de descongelación / congelación que un material puede soportar sin perder resistencia. En los casos con hormigón ligero, su resistencia a las heladas depende directamente de la cantidad de aglomerante en la composición: cuanto más haya, más resistente a las heladas será el hormigón.

Cita

Por finalidad, el hormigón ligero se divide en los siguientes grupos:

• Aislante térmico. Tener conductividad térmica no superior a 0,25 W / (mx ° C), densidad no superior a 500 kg / m³.
• Aislamiento estructural y térmico. Conductividad térmica no superior a 0,6 W / (mx ° C), densidad 500-1400 kg / m³, grado de resistencia no inferior a M35. En la construcción privada de poca altura, se utilizan para la construcción de muros de carga, en los de varios pisos, para muros descargados.
• Estructural. Densidad desde 1500 kg / m³ y superior, grado de resistencia no inferior a M 50 y resistencia a las heladas no inferior a F 15. Se utiliza para la construcción de muros de carga para edificios de más de 3 pisos.
  

  Requisitos para hormigón ligero para diversos fines.

Ventajas y desventajas

Si hablamos del uso de hormigón ligero como aislamiento, entonces hay algunas desventajas. La principal es la alta higroscopicidad, que, sin embargo, varía mucho y depende en gran medida del relleno y del tipo de material. El segundo momento no muy agradable es la necesidad de seleccionar el acabado adecuado. Cuando se trata de decoración exterior (desde el lado de la calle), entonces al elegir materiales o tipo de decoración, es necesario tener en cuenta la alta conductividad del vapor. En este sentido, se utilizan yesos especiales conductores de vapor o se fabrica un revestimiento con un espacio de ventilación.

Pero las ventajas del hormigón ligero como calentador son más significativas. Es fácil de montar, liviano, fácil de cortar y aserrar, tolera bien los cambios climáticos, no requiere el uso de un parabrisas. A todo esto, se suman altas propiedades de aislamiento térmico y un precio bajo.

Uno de los hormigones ligeros es el hormigón de poliestireno

Si hablamos del uso de hormigón ligero como material para la construcción de viviendas, sus ventajas son las siguientes:

• Altas características de aislamiento térmico. Esta propiedad le permite rechazar el aislamiento adicional de la pared y reducir el grosor de las paredes.
• Peso ligero. Las paredes hechas de hormigón ligero pesan varias veces menos que los materiales "pesados" tradicionales y son comparables en peso a la masa de las casas de madera. El bajo peso conduce a un "aligeramiento" de la base y la posibilidad de utilizar estructuras más simples. Y esto reduce significativamente los costos de construcción, así como los costos de transporte (consideran, principalmente, la entrega de materiales de construcción por tonelaje).
• El bajo peso permite la producción de grandes bloques de construcción y losas, que sin embargo se colocan a mano. Esto conduce a una reducción del tiempo de construcción, así como a una disminución del número de juntas, que en este caso son puentes fríos.
  

  Los bloques son grandes pero puede llevarlos una sola persona.

• Plasticidad del material y facilidad de procesamiento. Muchos hormigones ligeros son fáciles de cortar, aserrar y esmerilar. Esto permite que se utilicen para la fabricación de diversos elementos arquitectónicos y decorativos, así como para obtener piezas del tamaño requerido directamente en el sitio cortando los bloques existentes en fragmentos más pequeños.
• Toleran bien los cambios en las condiciones de funcionamiento. Los cambios de humedad y temperatura prácticamente no tienen efecto sobre el material. También soportan bien cargas constantes y no son particularmente sensibles a la tensión mecánica. Aparecen abolladuras en el material, pero la integridad del bloque es difícil de romper.
• Los productos de desecho se utilizan a menudo como agregados. Esto reduce el costo del material al tiempo que reduce la carga ambiental.
• Algunos tipos de hormigón ligero se pueden fabricar de forma independiente (normalmente con agregados de escoria o arcilla expandida), lo que reduce los costes de construcción al mínimo.

Como puede ver, el hormigón ligero tiene muchas ventajas como material de construcción. Pero no todo está tan despejado. Hay desventajas que debe tener en cuenta para tomar una decisión informada:

• Para aumentar la resistencia de las paredes, es necesario un refuerzo frecuente. Esto: costos adicionales de materiales y tiempo para colocar el refuerzo.
• Resistencia insuficiente al agrietamiento. La estructura no homogénea del material lleva al hecho de que en presencia de cargas desiguales (contracción desigual de la base, por ejemplo) aparecen grietas en los bloques. Si son delgadas, como una telaraña, no afectan la resistencia de la estructura, aunque parecen intimidantes.
• Gran absorción de humedad. Las características de aislamiento térmico de los materiales húmedos se reducen significativamente. Por lo tanto, durante la construcción, es importante realizar una impermeabilización de alta calidad. Si planea usar en condiciones de alta humedad, se recomienda usar piedra pómez, aggloporita y arcilla expandida como agregados.
• La baja densidad de materiales conduce al hecho de que los sujetadores no se sujetan bien en tales paredes. El material soporta bien las cargas verticales, pero la "extracción" es mala. Para concreto ligero y celular, se han desarrollado sujetadores especiales, pero la mejor solución es instalar hipotecas en los lugares donde se supone que deben sujetarse objetos pesados.
• La dificultad de elegir un acabado exterior. Como ya se mencionó, este es un revestimiento con una fachada ventilada o yesos especiales.
• Para la decoración de interiores, es posible que se requiera una imprimación preliminar de las paredes de alta calidad, para una mejor adhesión al yeso o masilla.
• Baja absorción acústica.Debido a la gran cantidad de vacíos y "caminos" concretos que pasan entre ellos, los sonidos se transmiten muy bien. Para un aislamiento acústico normal, se requieren materiales adicionales.

La mayoría de las deficiencias son más bien características operativas, pero deben tenerse en cuenta. Entonces no habrá sorpresas desagradables, y todas las características se tendrán en cuenta incluso en la etapa de planificación.

Dónde y cómo usar en un sitio de construcción, ejemplos de fabricación de bricolaje

Como se desprende de todo lo dicho, el hormigón ligero se puede utilizar para cualquier estructura. Se usan para construir paredes, usarlas como aislamiento, verter losas para pisos, hacer una regla. Pero todas estas tareas requieren características diferentes. Son "reclutados" mediante la selección de componentes.

Cómo elegir una receta

Por ejemplo, una regla para piso necesita resistencia, hidrofobicidad y baja conductividad térmica. La resistencia y una disminución en la cantidad de humedad absorbida dan el uso de cemento Portland como aglutinante. Dado que los mejores aditivos naturales que proporcionan baja absorción de humedad (piedra pómez y césped volcánico) no se pueden llamar generalmente disponibles, se pueden usar bolas de arcilla expandida o poliestireno para aumentar la conductividad térmica. También absorben poca humedad.

Proporciones de componentes para diferentes grados de hormigón.

Ahora sobre las proporciones. Se toman como estándar para una marca determinada. Y dependiendo del tipo elegido (sin arena o regular), se reemplaza el marcador de posición. Para la regla del piso, el concreto liviano común se usa con mayor frecuencia. En ellos, la grava se reemplaza con el agregado seleccionado, que se agrega en la proporción requerida. Solo se toma menos agua, lo que hace que la solución sea tan densa o fluida que solo se puede colocar.

Incluso en la producción, la composición exacta del hormigón ligero se determina experimentalmente cada vez. Esto se debe a que los áridos tienen características muy diferentes, tanto en peso y densidad como en otros parámetros. Se elaboran varios lotes pequeños con diferentes composiciones de áridos (grandes, pequeños, sus proporciones, se combinan varios tipos diferentes de áridos) y distintas cantidades de agua. Después del endurecimiento, se determina cuál es el más adecuado para una tarea específica. Con el mismo método, puede determinar de forma independiente cuánto y qué tipo de agregado es mejor verter y luego sellar grandes volúmenes.

Un ejemplo de aislamiento de un ático con hormigón de poliestireno

Para ver un ejemplo de selección experimental para tareas específicas, vea el video. Se requirió seleccionar una composición para aislar el piso del ático. Se decidió utilizar hormigón de poliestireno tan cálido y ligero. Se eligió una composición sin arena y solo se vertieron bolas de poliestireno como relleno.

De acuerdo con la receta seleccionada, se mezcló hormigón ligero y se aisló el ático. El proceso se puede ver más.

Pero esta composición es adecuada solo para aislamiento en lugares con poca carga. Si necesita una regla con características de aislamiento térmico en el piso, tome una receta tradicional con arena y reemplace el relleno con bolas de poliestireno. Se pueden agregar fibras de refuerzo como la fibra para mejorar las características de resistencia. Para mejorar la plasticidad, puede agregar, como en el videoclip, una cierta cantidad de detergente para platos o jabón líquido. En general, la composición óptima debe determinarse experimentalmente.

En el siguiente video se puede ver un ejemplo de vertido de una regla hecha de hormigón de poliestireno. No hay novedades, salvo una composición diferente: hay arena. El resultado es una estructura más uniforme con cavidades llenas de hormigón y pequeñas burbujas de aire.

Lo que más necesita saber es que es mejor no utilizar migas para la producción de hormigón de poliestireno. Para características normales se necesitan bolas, y no ninguna, sino las que se adhieran bien a la solución.Tienen una película fuerte en la superficie y no absorben la lechada de cemento, por lo que tienen buenas propiedades de aislamiento térmico. La miga que se obtiene al triturar las losas defectuosas tiene una estructura irregular y desgarrada. Como resultado, está impregnado con leche de cemento. Naturalmente, dicho hormigón estará más caliente de lo habitual, pero no igual que con granular.

Hormigón de arcilla expandida en viviendas particulares

Otro agregado popular para la producción de concreto liviano en el hogar es la arcilla expandida. Está hecho de arcilla con sustancias añadidas que aumentan de volumen cuando se calienta. Esta composición se carga en el horno, donde se produce el hinchamiento y luego se quema. Pero, como han demostrado los estudios, muchas arcillas emiten radiación, como resultado, la arcilla expandida también tiene un fondo de radiación, a veces incluso inseguro para la salud. Por lo tanto, debe estar listo para su elección: tenga un dosímetro.

El procedimiento de selección aquí es similar al descrito anteriormente. Solo se agrega la capacidad de cambiar las proporciones de las fracciones grandes y medianas. También es posible añadir o no lijar y obtener resultados de diferente estructura y características.

El hormigón de arcilla expandida se utiliza para verter en moldes y obtener bloques de construcción, y también es posible erigir muros con encofrados móviles. A diferencia de los bloques de hormigón de arcilla expandida, esta tecnología se puede utilizar para la construcción de muros de carga.

Y en este video, la experiencia de vivir en una casa hecha de hormigón arcilloso monolítico.

Casas de aserrín de hormigón - arbolit

Otro relleno natural que cuesta unos centavos y se puede utilizar para la construcción de viviendas privadas es el aserrín, o más bien virutas con aserrín. Una fracción muy pequeña no es adecuada para este material; se necesitan residuos de cilindros medianos o grandes.

La composición en este caso no tiene arena, pero las proporciones se conservan: para 1 parte de hormigón, se toman 6-7 partes de agregado. En este caso, aserrín. Para aumentar la hidrofobicidad de la composición, agregue vidrio líquido o cloruro de calcio.

La segunda opción para mezclar y proporciones.

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