Gas beton

Od pionirskih koraka do globalne primene

Gas-beton blokovi, poznati i kao poroćelijasti beton ili autoklavirani beton, imaju interesantnu istoriju nastanka u ne tako dalekoj prošlosti. Međutim, moderna proizvodnja gas-betonskih blokova počela je tek u 20. veku.

Prva komercijalna proizvodnja gas-betonskih blokova počela je u Švedskoj 1920-ih godina, kada je Johan Axel Eriksson razvio proces proizvodnje koji je uključivao korišćenje aluminijumske paste koja reaguje sa krečom i vodom, stvarajući gasove koji stvaraju penu.

Ovaj proces omogućio je masovnu proizvodnju laganih, izolacionih blokova koji su postali popularni zbog svoje ekonomičnosti i izolacionih svojstava. Dalji razvoj gas-betonskih blokova nastavio se kroz 20. vek, sa unapređenjem tehnologije proizvodnje i poboljšanjem karakteristika materijala. Danas su gas-betonski blokovi široko korišćeni u građevinarstvu širom sveta zbog svoje lakoće, izolacionih svojstava i otpornosti na vatru.

Lagani materijal sa snažnim izolacionim svojstvima

Gas-beton spada u grupu laganih građevinskih materijala. Ovaj materijal karakteriše visok stepen poroznosti, što mu daje lakoću i dobra izolaciona svojstva. Po svom osnovnom sastavu spada u betone, s obzirom da je sirovinski sastav u osnovi agregat (pesak) i vezivo (cement) sličan sastavu betona. Ipak, u postupku proizvodnje, koristi se kreč, gips i aluminijumski prah, tako da zapravo pričamo o posebnoj grupi proizvoda.

Zašto Aluminijumski prah?

U procesu proizvodnje gas-betona, aluminijumski prah se dodaje kao katalizator reakcije koja proizvodi gasove (uglavnom vodonik) neophodne za stvaranje pene u betonu. Ovaj proces se naziva hidratacija aluminijumske paste.

Hemijska reakcija koja se dešava je sledeća:

Aluminijumski prah (Al) reaguje sa vodom (H2O) da bi formirao aluminijum-oksid hidroksid (Al(OH)3) i vodonik gas (H2):
Aluminijum-oksid hidroksid (Al(OH)3) reaguje sa hidratima kreča (Ca(OH)2) koji se nalaze u cementu, formirajući kalcijum-aluminijum hidrat (Ca2Al2SiO7·8H2O) i vodu.

Ovaj proces stvara gasove koji stvaraju penu u betonu, čineći ga lakšim i boljim izolatorom.

Gas Beton - Proces proizvodnje

Proizvodnja gas-betona je i pored nekoliko tehnologija koje se koriste, uglavnom ista kod svih proizvođača. To takođe važi i za sirovinski sastav.

Proces proizvodnje gas-betona obuhvata nekoliko ključnih koraka:

Priprema sirovina: Cement, kreč, kvarcni pesak, voda i aluminijumski prah su osnovne sirovine koje se koriste.

Mešanje: Svi sastojci se mešaju sa vodom da bi se formirala smesa. Pesak se meša sa vodom da bi se formirala peskasta suspenzija. Aluminijumski prah se obično meša sa vodom i dodaje suspenziji kreča.

Reakcija: Aluminijumski prah reaguje sa vodom da bi stvorio vodonik gas, koji se zatim širi kroz suspenziju kreča i peska, stvarajući penu. Smesa narasta veoma brzo i ekspanzivno tako da od nalivene 1/3 kalupa, smesa brzo dostigne punu zapreminu kalupa.

Formiranje blokova:

Penasta smesa se uliva u kalupe odgovarajućih dimenzija i oblika. Kalupi se blago vibriraju kako bi se sprečilo pojavljivanje vazdušnih mehura.
Sečenje: Smesa se odvaja od kalupa u relativno mekanom stanju i idealna je za proces sečenja na blokove potrebnih dimenzija. Sečenje se obavlja posebnim žicama.

Autoklaviranje: Nakon formiranja, blokovi se stave u autoklave, gde se izlažu visokom pritisku i temperaturi. Ovaj proces traje nekoliko sati i omogućava blokovima da postanu čvrsti i da se završi hemijska reakcija koja im daje svojstva gas-betona.
Hlađenje i odvajanje: Nakon autoklaviranja, blokovi se hlade i sortiraju pre nego što se spreme za odlaganje i distribuciju.

Gas Beton - Tehničke karakteristike

Gas-beton je građevinski materijal koji se sve više koristi zbog svojih karakteristika: male težine, izolacionih svojstava i ekološke prihvatljivosti.

Pojedine karakteristike ga izdvajaju prilikom izbora materijala za zidanje od kojih izdvajamo samo neke:

Zapreminska masa

Zapreminska masa gas-betona varira u zavisnosti od namene, odnosno da li je u pitanju nosivi ili nenosivi blok kao i da li je u pitanju blok za zidanje spoljnih ili unutrašnjih zidova. Tako se zapreminska masa kreće u rasponu od 400 kg/m³ do 800 kg/m³. Pošto je zapreminska masa gas betona u direktnoj vezi sa udelom peska i cementa u recepturi, teži blokovi imaju veći udeo pomenutih sirovina, pa samim tim i veću masu. Veća masa, međutim, utiče na smanjenje termoizolacionih karakteristika ali i na poboljšanju nosivost i sposobnost bolje zaštite od zvuka. Stoga je jasno zbog čega proizvođači kombinuju različite zapreminske mase.

Pritisna čvrstoća

Pritisna čvrstoća gas-betona može biti između 2 i 10 N/mm², u zavisnosti od zapreminske mase. Klasa čvrstoće je deklarisana vrednost od strane proizvođača a dokazuje se potrebnim atestom u akreditovanoj laboratoriji (npr. IMS institut). Na osnovu statičkog proračuna, projektom se definiše tražena pritisna čvrstoća za ugrađene blokove.

Termička provodljivost

Termička provodljivost gas-betona zavisi od gustine materijala. Na primer, gas-beton sa gustinom od 400 kg/m³ može imati termičku provodljivost od oko 0,08 W/(m·K), dok gas-beton sa gustinom od 800 kg/m³ može imati termičku provodljivost od oko 0,16 W/(m·K). Ova karakteristika se najčešće izdvaja kao ključna, s obzirom da izdvaja ovu grupu proizvoda od konkurencije. Dobre termičke karakteristike omogućavaju efikasniju i ekonomičniju konstrukciju zidova.

Vatrootpornost

Gas-beton se smatra vatrootpornim materijalom zbog svog mineralnog sastava i spada u A1 klasu negorivih materijala. Međutim, prilikom određivanja klase otpornosti na požar u obzir se uzima otpornost materijala na prenos ili transfer temperature gde je gas beton takođe odličan i zadovoljava klasu otpornosti od 120 min. Ovo ga čini odličnim izborom za upotrebu u građevinskim konstrukcijama gde je potrebna visoka otpornost na vatru.

Dimenzije i obradivost

Zbog relativno male zapreminske mase, moguća je proizvodnja blokova većeg formata a samim tim i velika brzina zidanja ovim materijalom. S druge strane i pored atributa betona, ovaj materijal se lako obrađuje i seče što dodatno olakšava manipulaciju tokom procesa zidanja.

Gas-beton je, dakle, materijal koji nudi širok spektar tehničkih karakteristika, što ga čini popularnim izborom u različitim građevinskim aplikacijama.

Primena gas-betonskih blokova

Zbog svih navedenih karakteristika, gas beton je našao široku primenu u modernom građevinarstvu. Koristi se faktički, na svim vrstama objekata ali je najprisutniji u oblasti individualne gradnje, stambenim i industrijskim objektima.

Kako nudi dobru termičku zaštitu, našao je svoje mesto usled pojačanih propisa u vezi sa Energetskom Efikasnošću u zgradarstvu. Velike dimenzije bloka ga čine efikasnim materijalom i čest je izbor prilikom velikih projekata.

Dimenzije

Proizvodi se u velikom rasponu dimenzija i varijacija u odnosu na mesto ugradnje:

Nosivi blokovi za spoljne zidove Š=(od 20 – 37cm) V=20cm, D=60cm

Nenosivi (pregradni) blokovi Širine=(od 5-15cm)

Prateći program:

podrazumeva blokove specijalne namene kao što su: Blokovi za izradu serklaža, nadvratnici ili punioci za LMT sistem međuspratne tavanice.

Dakle, ovom vrstom materijala se mogu izvoditi različiti građevinski objekti u zgradarstvu, spoljni i unutrašnji zidovi u zidanom sistemu gradnje a naročito na konstrukcijama skeletnog sistema. Česta primena je objektima nadogradnje, gde mala težina blokova doprinosi manjem statičkom opterećenju postojeće konstrukcije.

Dostupnost materijala

Gas beton je na našim prostorima prisutan još od sredine 70-ih godina prošlog veka. Praktično, proizvodio se u četiri Republike bivše SFRJ i bio veoma popularan, još tada. U Srbiji je prepoznat pod generičkim nazivom Siporeks, mada je u pitanju brend a ne vrsta proizvoda.

Siporeks je Francuska kompanija koja proizvodi gas beton a čiju tehnologiju je (pod licencom) primenjivala fabrika u Tuzli. U Srbiji, Sloveniji i Hrvatskoj bila je zastupljena tehnologija firme Ytong, koja je 2004. i preuzela postojeću fabriku u Vreocima (u okviru kompanije Xella). Inače, Ytong je zapravo, prvi proizvođač ove vrste materijala u istoriji a osnovana je od strane gospodina sa početka ovog teksta – u Švedskoj.

Dake, kako imamo proizvođača u Srbiji, gas beton je široko dostupan na većini stovarišta.

Da li je Gas Beton štetan (radioktivan)?

Postoji fama o radioaktivnosti ovog materijala. Sudeći po validnom atestima i ispitivanjima, ta teorija nije utemeljena u stvarnosti. Glasina možda potiče od upotrebe letećeg pepela u pojedinim fabrikama pod dejstvom direktive tadašnjeg Ministarstva Građevinarstva da se taj otpadni materijal koristi proizvodnji građevinskog materijala.

Međutim, leteći pepeo je korišćen u širokom spektru proizvodnje (naročito u niskogradnji) a i danas se koristi, čak i u ciglarskoj industriji.

Drugi izvor nagađa o incidentu (verovatno u Švedskoj), gde je korišćeno kontaminirano nalazište peska ali sve ostaje na pretpostavkama. Sam po sebi, ovaj proizvod nije radioaktivan, sudeći po dostupnim rezultatima ispitivanja.

Blokovi, kao i drugi betonski proizvodi, mogu sadržati određene koncentracije prirodnih radioaktivnih materijala kao što su uranijum, torijum i njihovi raspadni produkti. Međutim, ove koncentracije su obično veoma niske i ne predstavljaju značajan rizik po zdravlje ljudi ili životnu sredinu.