BETON KOMÓRKOWY

Wstęp

Dlaczego beton komórkowy?
• Polska w roku 2000 z produkcją ponad 4,5 mln m

3

betonu

komórkowego wysunęła się na pierwsze miejsce w Europie, przed

Niemcami, chociaż jeszcze w 1998 r. minimalnie przegrywaliśmy z

nimi.

Produkcja

betonu

komórkowego

w Polsce w 1991 roku wynosiła 3 mln metrów sześciennych, zaś w

1999 osiągnęła prawie 4,5 mln metrów sześciennych przy spadku

budownictwa

w stosunku do 1991 roku. Największą produkcję betonu komórkowego

niezbrojonego wykonują:

Polska - 4.850,000 m

3

- 32 wytwórnie

Niemcy - 3.800,000 m

3

- 37 wytwórni

Anglia - 2.950,000 m

3

- 10 wytwórni.

•Materiał ten aktualnie oferowany przez przedsiębiorstwa posiada

znacznie lepszą niż jakość oferowany nawet kilka lat wcześniej.

Wynika

to

głównie

z zastosowania w 12 fabrykach nowego węzła krojenia, co umożliwiło

znaczną poprawę zwłaszcza gładkości powierzchni i dokładności

wymiarów (tolerancja od 0,5 mm do 1,0 mm). Można przyjąć że ok.

30% produkcji to wyroby nadające się do klejenia. Elementy te w

murze można łączyć za pomocą cienkiej zaprawy klejowej uzyskując

bardzo gładkie ściany. Do wykonania 1 m

2

potrzeba mało elementów,

ponadto rozprowadzenie zaprawy jest bardzo łatwe. Samą zaprawę

klejową można wymieszać na wznoszonej kondygnacji.

2

•Produkowane są również elementy profilowane (z wpustami i wypustami

oraz kieszeniami montażowymi), pozwalające na łączenie ich murze na

pióro

i wpust, dzięki czemu eliminuje się spoinę pionową.
•Właściwości izolacyjności termicznej betonu komórkowego redukują

potrzebę ogrzewania i chłodzenia zmniejszając tym samym emisję

dwutlenku węgla, często nie jest wymagane stosowanie dodatkowych

materiałów izolacyjnych. Dzięki swojej porowatej strukturze efektywność

termiczna betonu komórkowego jest 2-4 razy wyższa niż cegły

ceramicznej. Beton komórkowy charakteryzuje się także dobrą

izolacyjnością akustyczną
•Beton komórkowy ma najkorzystniejsze własności izolacji termiczne

(0,15 do 0,29 W/mK) przy równoczesnej znacznej wytrzymałości (2,0 do

7,0 MPa) nie osiąganej w innych, równie lekkich materiałach. Ma

porowatość całkowitą rzędu 60 do 80%. Około 20-40% stanowi ciało stałe

otaczające różnej wielkości pory, podobne do gąbki.
•Łatwość obróbki wyrobów z betonu komórkowego pozwala na dokładne

cięcie

co

minimalizuje

powstawanie

odpadów

i

daje

niską

pracochłonność.
•Zapotrzebowanie surowców i energii potrzebnej do wytworzenia 1m

3

betonu komórkowego jest niewielkie w porównaniu do innych materiałów

budowlanych. Podczas procesu produkcyjnego nie powstają żadne gazy

toksyczne ani zanieczyszczenie wody; odpady produkcyjne podlegają

całkowitemu recyklingowi. Wykorzystanie do produkcji popiołów lotnych

sprawia, że materiał ten można określić jako ekologiczny.

3

• Doskonała odporność ogniowa betonu komórkowego zapewnia

największe bezpieczeństwo ogniowe. Ze względu na swój całkowicie

mineralny skład, beton komórkowy jest klasyfikowany jako niepalny

materiał budowlany. Jest on zarówno ognioodporny do temperatury

1200°C oraz, w przeciwieństwie do innych materiałów budowlanych,

żaroodporny.

• Beton komórkowy może więc być stosowany na ściany ogniowe,

zabezpieczające przed rozprzestrzenianiem się ognia a tym samym

chroniąc życie i cenny dobytek. Zasadniczo ściana ogniowa powinna się

utrzymać przez 30-240 minut, natomiast badania wykazały, że ściana

ogniowa z betonu komórkowego o grubości zaledwie 150 mm może

przetrzymać co najmniej 360 minut.

• W warunkach rzeczywistego pożaru ściana ogniowa z betonu

komórkowego przetrzymała w stanie nienaruszonym nawet 120 godzin.

• Wykonywanie zewnętrznych ścian z betonu komórkowego, w

uzupełnieniu do wewnętrznych ścian ogniowych, znacząco wpływa na

bezpieczeństwo ogniowe, ponieważ większość pożarów zaczyna się na

zewnątrz.

• Beton komórkowy to materiał o największej izolacyjności cieplnej wśród

stosowanych do murowania ścian. Paroprzepuszczalność ścian z betonu

komórkowego umożliwia ich oddychanie, zapewniając pomieszczeniach

dobry mikroklimat. Mały ciężar własny ścian z betonu komórkowego

minimalizuje wymiary fundamentów, co oznacza kolejną oszczędność.

• Doświadczenia tureckie w strefie dotkniętej trzęsieniem ziemi dowodzą,

że beton komórkowy najlepiej wytrzymał wstrząsy sejsmiczne. Domy

wybudowane z niego uległy stosunkowo najmniejszym zniszczeniom.

4

Historia betonu komórkowego

Wytwarzanie betonu komórkowego z naturalnych surowców, odpowiednio

spulchnionych w celu uzyskania struktury komórkowej, znane było w końcu

XIX wieku. Najstarsze patenty, pochodzą z 1890 roku (Niemcy), z 1910 roku

(Norwegia), z 1921 roku (Dania), z 1924, 1931 roku (Szwecja). Spulchnianie

betonu komórkowego przez użycie proszku aluminiowego opracowali

Amerykanie Aylsworth i Dyer w 1914 r. Przemysłową produkcję podjęto

najwcześniej w Szwecji, gdzie na początku lat 30-tych XX wieku, chcąc

chronić lasy w królestwie król Szwecji nakazał rozpoczęcie poszukiwania

innych materiałów budowlanych o równie dobrych właściwościach

cieplnych, łatwo obrabialnych, niepalnych i trwałych. Rozwój betonu

komórkowego zapoczątkowała w 1929 roku firma Ytong w Szwecji, a w

1934 r. - firma Siporex, również w Szwecji. W 1943 r. do obu firm dołączyła

firma

Hebel

w Niemczech. Najkorzystniejszy sposób utwardzania betonu komórkowego

za pomocą pary wodnej w autoklawach opracował Szwed Erikson.
W Polsce już w 1949 r. w wytwórni cegły silikatowej w Redzie uruchomiono

pierwszą eksperymentalną produkcję betonu komórkowego. Prapremiera

produkcji tego materiału w Polsce odbyła się 15 lipca 1951 roku.

Produkcja

autoklawizowanego betonu komórkowego w Polsce ma już za sobą przeszło

pięćdziesięcioletnią tradycję. Wybudowano 30 wytwórni o zdolności

produkcyjnej ok. 5 mln m

3

rocznie. Ten rekordowy poziom produkcji

osiągnięto w 1975 r. Wyeksportowano 36 wytwórni o wydajności przeszło

4 mln m

3

(do Czech, Słowacji, dawnego ZSRR, Rumunii, Węgier, Egiptu,

Iraku, Indii i Chin). Opracowano i wdrożono system budownictwa z

elementów zbrojonych z betonu komórkowego (SEG).

5

Najważniejsze fakty z historii betonu komórkowego

Rok Nazwa

technolo

gii

Kraj

Podstawowe

spoiwo

Surowce,

kruszywo

Sposób przygotowania

surowców

191

4

USA

Patent na beton spulchniany przez wodór wydzielający się

wskutek reakcji proszku glinowego z wodorotlenkiem wapniowym

192

3

Szwecja Axel Eriksson przekazuje patent firmie „Skovde Stenhuggeri og

Kalkbruk

192

4

Szwecja Przemysłowa produkcja gazobetonu nieautoklawizowanego

192

9

Szwecja Zastosowanie autoklawizacji przy przemysłowej produkcji betonu

komórkowego. Pierwsza partia autoklawizowanego betonu

komórkowego

192

9

Ytong

Szwecja wapno palone

+ cement lub

żużel

wielkopiecowy

piasek kwarcowy,

piaskowiec,

kwarcyt, popioły

lotne, łupek

palony

w zależności od rodzaju

użytego kruszywa przemiał z

wodą na szlam lub suchy

wspólny przemiał ze spoiwem

194

3

Siporex

Szwecja cement

piasek kwarcowy |

ub piasek

kwarcowy + żużel

wielkopiecowy

przemiał piasku i żużla z wodą

na szlam

Hebel

Niemcy wapno palone

+ cement

piasek kwarcowy przemiał piasku z wodą na

szlam piaskowy

Calsilox Holandi

a

wapno palone

+ cement

piasek kwarcowy wspólny suchy przemiał

składników spoiwowych i

kruszywa

Dansk

Gasbeton

Dania

cement lub

wapno

piasek, popioły

lotne

6

Prace badawcze, normalizacyjne, publikacyjne i wdrożeniowe były i są

prowadzone oraz koordynowane przez Centralny Ośrodek Badawczo-

Rozwojowy Przemysłu Betonów CEBET i Instytut Techniki Budowlanej

ITB w Warszawie. W ostatnich latach znaczny udział w doborze prac

badawczych i normalizacyjnych jest podejmowany z inspiracji i na

zlecenia Stowarzyszenia Producentów Betonów. Beton komórkowy

występuje m.in. pod handlowymi nazwami „Gazobeton", „Unipol”

„Porobeton", „Siporex", „Belix", „Belit", „Termorex", „Ytong". W

Czechach i na Słowacji używa się nazwy porobeton. Angielski skrót

AAC – Autoclaved Aerated Concrete.

Pierwsze wytwórnie w Polsce przygotowane były wyłącznie do produkcji

elementów drobnowymiarowych. W kolejnych wykonywano szeroki

asortyment: od elementów drobnowymiarowych, poprzez średnio-

wymiarowe (dyle ścienne i płyty dachowe o długości do 3 m), aż do

wielkowymiarowych, jak dyle ścienne do 6 m i elementy w postaci

ścian kompletnie wykończonych z konfekcjonowaną stolarką. W latach

80-tych,

w wyniku deficytu materiałów Ściennych, w tym również betonu

komórkowego, powstał rynek producenta, któremu wygodniej było

wytwarzać drobnowymiarowe elementy z betonu komórkowego o

większych gęstościach objętościowych, czyli cięższe.

Po wprowadzeniu jednak ostrych rygorów w zakresie obowiązującego od

1992 r. współczynnika przenikania ciepła dla ścian na poziomie 0,45

W/(m

2

K) w krajowych zakładach betonu komórkowego dokonano wielu

modernizacji, które wpłynęły na poprawę jakości wyrobów (zwłaszcza

dokładności wymiarów) oraz przestawienie produkcji na odmiany

lekkie.

7

Technologia produkcji betonu komórkowego

Wytwarzanie betonu komórkowego w Polsce odbywa się według kilku

technologii. Jest to bez większego znaczenia dla odbiorców, gdyż każda

z technologii zapewnia uzyskiwanie wyrobów o prawidłowych

właściwościach. W Polsce składnikami betonu komórkowego są wyłącznie

krajowe surowce mineralne. Spoiwo stanowią: cement + wapno lub samo

wapno. Kruszywo stanowią: piasek lub mieszanina piasku z popiołem, lub

popiół powstający przy spalaniu węgla w elektrowniach. Środkiem

spulchniającym jest aluminium w postaci rozdrobnionej. Aluminium

wchodząc w reakcję z wodorotlenkiem wapnia, powstającym w wyniku

hydratyzacji wapna lub hydrolizy cementu, powoduje wydzielanie się

wodoru, który uchodząc z masy spulchnia ją i umożliwia powstanie

porów. W spulchnionej masie miejsce wodoru zajmuje powietrze.

Spoiwo, w zależności od technologii, poddawane jest przemiałowi w

młynach kulowo-rurowych z częścią kruszywa. Stosowane jest również

spoiwo bez dodatkowego przemiału. Kruszywo jest mielone w całości lub

w części. Piasek wymaga przemiału w całości. Przemiał w każdym

przypadku uaktywnia składniki, dzięki czemu otrzymuje się beton o

wysokiej jakości.

Po odpowiednim przygotowaniu składników, dokładnym odmierzeniu

i wymieszaniu, płynna masa wylewana jest do form o objętości ca 3 lub

6 m

3

. Masa zajmuje około połowy objętości formy. Później następuje

wyrastanie masy w komorach lub halach o odpowiedniej, stałej

temperaturze. Forma wypełnia się w całości betonem komórkowym.

8

Po wyrośnięciu i związaniu z bloku masy zdejmowany jest nadrost.
W procesie dojrzewania masa staje się na tyle sztywna, że można
zdjąć ściany boczne formy i poddać masę krojeniu. Blok dzielony jest
na żądane wymiary za pomocą krajalnicy, umożliwiającej uzyskanie
prawidłowych kształtów elementów, w tym również profilowanych z
wpustami

i

wypustami,

z zachowaniem minimalnych tolerancji wymiarowych i dużej gładkości
powierzchni.

Dzięki pionowemu ustawieniu krojonego bloku, a co za

tym idzie skróceniu strun, precyzyjnym prowadnicom osiąga się dużą
dokładność.

9

• Kolejno wykonuje się podgrzewanie wstępne, które następuje w

komorach
o

podwyższonej

temperaturze.

Stopniowe

nagrzewanie

przed

autoklawizacją zapobiega tworzeniu się naprężeń wewnętrznych
w materiale.

• Pokrojone zestawy bloków kierowane są do autoklawów , gdzie

poddawane zostają utwardzaniu w parze wodnej o ciśnieniu 1,1 - 1,3 MPa

i

temperaturze

180

-

190

o

C.

Dzięki procesowi autoklawizacji beton komórkowy uzyskuje odpowiednią
wytrzymałość,

mrozoodporność,

trwałość

itp.

W Polsce większość fabryk betonu komórkowego, pracuje na technologii
przy użyciu piasku, a jedynie kilka przy stosowaniu popiołów lotnych,
powstających w elektrowniach przy spalaniu węgla.

10

Schemat wytwórni betonu komórkowego

11

Przy ustalaniu receptury na beton komórkowy najważniejszą sprawą
jest właściwy dobór składników spoiwa i kruszywa, ich jakość,
proporcje i właściwe wstępne przygotowanie. Mikroporyzacja
tworzywa następuje wskutek wydzielającego się wodoru. Skład i
przygotowanie składników musi zapewnić możliwość właściwego
"wyrośnięcia masy" przed autoklawizacją, czyli zapewnić przebieg
zjawisk fizykochemicznych, w których wyniku powstanie ciało
porowate, na tyle sztywne, że można je pokroić i następnie poddać
autoklawizacji. I w tym etapie jeśli składniki zostały niewłaściwie
dobrane jakość uzyskanego wyroby będzie nie zadawalająca. W
porowatym betonie komórkowym można wyraźnie wyróżnić trzy
grupy porów o różnym promieniu: 1- pory o promieniu 50 do 5
mikrometrów - tzw. makropory, pory powietrzne; 2 - pory o promieniu
5 mikrometrów do 50 nm - tzw mezopory, pory makrokapilarne; 3 -
pory o promieniu mniejszym od 50 nm - tzw mikropory
wewnątrzziarnowe. Rozkład porów może być różny w zależności od
gęstości materiału i sposobu jego przygotowania. Różnice
porowatości, zmiana rozkładu porów i powierzchni właściwej wpływają
zasadniczo na właściwości betonu komórkowego. Najlepiej, jeżeli
proszek aluminium (jedyny znany i skutecznego środek porotwórczy
do produkcji betonu komórkowego) produkowany jest w tak zwanej
technologii ciągłej (gwarantującej absolutną powtarzalność własności
produkowanego materiału) i atmosferze obojętnej (bezpieczeństwo
produkcji)

oraz

mieszany

w

mieszalniku,

który

zapewnia

homogeniczność

partii

proszku.

12

Projektowanie betonów komórkowych w technologii

UNIPOL i badanie ich właściwości

• Określić aktywność proszku glinowego i zawartość glinu metalicznego,

porównać otrzymane wyniki z wymaganiami normowymi (PN-H-
97021:1998/Ap1:1999)

• Wybrać wariant technologii: piaskowy lub popiołowy i odmianę (400-

700)

• Ustalić masę suchych składników m w 1m

3

projektowanego betonu

(uwzględniając 2% przyrost masy wskutek związanej wody)

• W

zależności

od

wybranego

wariantu

technologii

i

odmiany

betonu

określić

optymalny

stosunek

kruszywa

do

spoiwa (K/Sp) z wykresu

• obliczyć

ilość

spoiwa,

przy

czym

zależnie

od

wybranego

wariantu

technologii

przyjąć

skład

spoiwa

zgodnie

z

tabelą

obok,

gdzie

a

jest

udziałem

składników

wiążących

w

spoiwie.

Ilość spoiwa obliczyć wg wzoru

• obliczyć ilość kruszywa K = m – S [kg]

wariant piaskowy

wariant popiołowy

a

Sp

K

m

S

















1

13

• obliczyć ilość wody W = S·w/s [dm

3

], założyć w/s, w przypadku

wariantu piaskowego część wody wprowadza się w szlamie piaskowym
Wsz. Do dalszych obliczeń przyjąć gęstości zgodnie z poniższą tabelą

Skład spoiwa

Wariant popiołowy

Wariant piaskowy

Cement

18%

27%

Wapno palone

32%

34,5%

Gips dwuwodny

10%

-

Popioły

40%

-

Piasek

-

38,5%

w/s

0,46-0,54

0,46-0,48

Materiał

Gęstość, kg/m

3

szlam piaskowy

1,62

piasek

2,6-2,8

popioły lotne

2,0-2,4

cement

2,8-3,2

wapno palone

3,1-3,3

gips

2,5-2,7

14

• obliczyć objętość gazu [dm

3

] potrzebną do spulchnienia masy,

zakładając 3% narost objętości masy betonowej Vg z zależności

• obliczyć masę proszku glinowego G [g] niezbędną do spulchnienia

masy

gdzie Vp – objętość wodoru z 1 g proszku glinowego w reakcji

z wodorotlenkiem wapniowym, cm

3

; A – udział glinu metalicznego

w proszku glinowym

• W świeżej, jeszcze płynnej mieszance, proszek glinowy w

środowisku zasadowym, jakie daje wapno, wytwarza gaz – wodór,

według reakcji: 3Ca(OH)

2

+ 2Al + 6H

2

O → 3CaO⋅Al

2

O

3

⋅6H

2

O + 3H

2

• wykonać próbny zarób i określić konsystencję mieszanki betonowej

przyrządem Gardnera

• obserwować proces wyrastania masy betonu komórkowego i

określić temperaturę zarobu podczas przygotowania i wyrastania

• przygotowaną masę pozostawić do autoklawizacji

W

S

K

V

S

K

g













1030

A

V

V

G

p

g



15

Badanie właściwości wyrobów z

autoklawizowanego betonu komórkowego

• przeprowadzić badania: parametrów geometrycznych bloczka z

betonu komórkowego (cały bloczek lub płytka), gęstości
objętościowej (30 próbek 100×100×100mm), wytrzymałości na
ściskanie (6 próbek 100×100×100mm), podciągania kapilarnego
(3 próbki 100×100×100mm), współczynnika przewodzenia ciepła,
wytrzymałości na ściskanie sklerometrem ABA

• obliczyć wytrzymałość gwarantowaną, jednorodność gęstości

betonu, porównać wyniki badania wytrzymałości metoda niszczącą
i nieniszczącą

• przeprowadzić

badania

długoterminowe:

mrozoodporności,

nasiąkliwości, wilgotności, skurczu i przewodzenia pary wodnej.

16

Cechy betonu komórkowego

• Wytrzymałość na ściskanie zależna jest od gęstości objętościowej

(odmiany), kierunku zgniatania próbek w stosunku do kierunku wyrostu

masy w formie oraz od stopnia zawilgocenia. W zależności od

wytrzymałości na ściskanie produkuje się betony różnych marek; wg

polskich norm są to marki: 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0. Marka to

średnia wytrzymałość na ściskanie w stanie suchym, określona na

kostkach o wym. 100x100x100 mm w kierunku prostopadłym do wyrostu

masy. W normach europejskich, wytrzymałość określa się w stanie

wilgotności

ustabilizowanej

6,2%

w stosunku do masy. Wytrzymałość ta stanowi 0,8 wytrzymałości na

ściskanie w stanie suchym. Wytrzymałość przy wilgotności 6,2%

wprowadzona została do normy na projektowanie konstrukcji murowych

PN-B-03002:1999.

• Odsychanie - szybkość odsychania czyli ustabilizowania się wilgotności

w przegrodach z betonu komórkowego wynosi 1,5-2 lat a przy wyjątkowo

niesprzyjających warunkach 2-3 lat. Przy wilgotności powietrza

wewnętrznego od 40 do 60% wilgotność ustabilizowana przegród z

betonu komórkowego wynosi zwykle 1,5-5% masy (bezpośrednio po

autoklawizacji 22-35%). Wolniej odsycha beton komórkowy popiołowy.

• Odporność na działanie pleśni, bakterii i grzybów - beton

komórkowy mimo swej porowatości jest odporny na działanie pleśni,

bakterii, grzybów. Badania mikrobiologiczne betonu komórkowego

zalanego w czasie powodzi w 1997 r. wykazały, że przy zapewnieniu

odsychania nawet w tak ekstremalnych warunkach jak powódź nie

następuje rozwój mikroorganizmów (bakterii, grzybów, pleśni).

17

• Mrozoodporność - beton komórkowy jest materiałem odpornym

na działanie mrozu, na zagrożenie mrozowe i nie ulega destrukcji
pod wpływem działania cyklicznych zamrażań. Pozytywnie wpływa
na mrozoodporność struktura betonu komórkowego.

• Trwałość - beton komórkowy nie ulega korozji chemicznej ani

biologicznej. Poprawnie wyprodukowany i wbudowany jest
materiałem o stabilnych właściwościach. Potwierdziły to wieloletnie
badania starzeniowe i trwałość budynków z betonu komórkowego
wznoszonych w Polsce prawie 50 lat temu a na świecie nawet 70
lat temu. Pamiętać jednak należy, że beton komórkowy posiada
specyficzne własności, odbiegające pod wieloma względami od
analogicznych własności betonu kruszywowego z uwagi na
porowatą strukturę, stosowanie autoklawizacji i wrażliwość na
zmiany wilgotności i temperatury otoczenia.

• Zasadowość betonu komórkowego sprawia, że szybko zobojętnia

on środowisko kwaśne wytwarzane przez czynniki biologiczne
(grzyby, pleśnie)

• Korzystne cechy betonu komórkowego sprawiają, że w 2002 roku

miał 40% udziału w polskim rynku materiałów budowlanych.

18

• Zaprawa powinna mieć izolacyjność cieplną betonu

komórkowego lub grubość łączącej spoiny powinna być tak

mała aby nie obniżać wartości cieplnej całej ściany. Do

murowania jednorodnych ścian zewnętrznych z elementów

z betonu komórkowego nie należy więc używać zwykłych

zapraw

cementowo-wapiennych.

Ich

współczynnik

przewodzenia ciepła mieści się granicach 1,0 - 1,2 W/mK.

Beton komórkowy ma znacznie lepszą izolacyjność cieplną

od tych zapraw. Na spoinach z zapraw cementowo-

wapiennych tworzą się mostki termiczne mogące prowadzić

do przemarzania ścian. Pogarsza się więc wówczas

izolacyjność całej ściany. Do murowania jednorodnych ścian

zewnętrznych z betonu komórkowego należy używać

zapraw ciepłochronnych. Najczęściej stosowana jest

zaprawa Termor. W jej skład wchodzą: spoiwo cementowo-

wapienne, mączka z betonu komórkowego, granulki

styropianu średnicy do 4 mm oraz dodatki modyfikujące.

ZAPRAWY DO BETONU KOMÓRKOWEGO

Zaprawy tradycyjne

19

• Opracowano zaprawę produkowaną fabrycznie, która

charakteryzuje się współczynnikiem - na poziomie 0,15 W/mK

w stanie wilgotności naturalnej 8% (a w stanie suchym na

poziomie 0,13 W/mK), a więc ma lepszą izolacyjność cieplną

niż Termor, a jednocześnie zachowuje wytrzymałość na

ściskanie na poziomie 3 MPa. Termor N ma bardzo dobre

właściwości robocze - urabialność, lepkość, przyczepność do

podłoża, co ułatwia murowanie, zwłaszcza wypełnianie spoin

pionowych. Zaprawa o nazwie Termor N powinna być

stosowana do najlżejszych odmian betonu komórkowego, aby

spełniony został warunek iż materiał łączony ma zbliżoną

charakterystykę cieplną.

20

Tabela 1 Ciepłochronne zaprawy murarskie produkowane fabrycznie

Właściwości

Izogra

n

Termor Termor

N

Gęstość nasypowa [kg/m

3

]

700

565

500

Gęstość zaprawy bezpośrednio po przygotowaniu

[kg/m

3

]

900-

1100

1270

700

Gęstość po 28 dniach dojrzewania w stanie

suchym [kg/m

3

]

850

Max.

855

580

Konsystencja (zanurzenie stożka) [cm]

7,0-

8,5

7,0-

8,5

8,5-9,0

Wytrzymałość zaprawy na zginanie po 28 dniach

dojrzewania [MPa]

2,0

2,0

1,15

Przyczepność zaprawy do betonu komórkowego po

28 dniach dojrzewania [MPa]

0,3

0,3

0,3

Wytrzymałość zaprawy na ściskanie po 28 dniach

dojrzewania [MPa]

3,0

min.

3.0

3,0

Nasiąkliwość zaprawy po 28 dniach dojrzewania [%

masy]

44,0

44,0

44,0

Mrozoodporność zaprawy określona

wytrzymałością na ściskanie po 15 cyklach [%]

80

80

80

Współczynnik przewodzenia ciepła [W/mK]

0,25

0,2

0,15*

*przy 8% wilgotności, a w stanie suchym 0,13 W/mK

21

W czasie murowania zaprawa stopniowo tężeje. Murarz powinien
więc ją co jakiś czas zamieszać, co sprawi że będzie rzadsza. Nie
należy natomiast dolewać ciągle wody do tężejącej zaprawy
gdyż sprawi to, że przy końcu murowania zaprawa będzie zbyt
wodnista (nadmierna ilość wody obniża wytrzymałość zaprawy).
Grubość spoin z zapraw ciepłochronnych powinna wynosić do 15
mm. Jeżeli ściany mają być tynkowane w sposób tradycyjny -
zaleca się pozostawienie niewypełnionych spoin do głębokości 1
cm od lica ściany. Pod tynki pocienione należy spoiny wyrównać i
zatrzeć

równo

z

licem

ściany.

Użycie ciepłochronnych zapraw obniża o ok. 10% wytrzymałość
konstrukcji murowej na ściskanie porównaniu z zaprawami
zwykłymi.

Projektant

uwzględnia

to

obliczeniach

przy

wymiarowaniu murów zgodnie z wymaganiami normy PN-B-
03002:1999.

22

Zaprawy klejowe

Zaprawami klejowymi łączy się elementy z betonu komórkowego

charakteryzujące się dużą dokładnością wymiarów i kształtów. Zgodnie z PN-B-

19301:1997 są to elementy oznaczone litera D, a wg norm niemieckich PP.

Zaprawy klejowe są produkowane również postaci suchych mieszanek na bazie

cementu. Przygotowanie zapraw na budowie polega na wymieszaniu zapraw z

wodą w pojemniku za pomocą mieszadła mechanicznego aż do uzyskania

jednolitej konsystencji. Nakładanie cienkiej warstwy zaprawy odbywa się za

pomocą specjalnych ząbkowanych kielni dostosowanych do szerokości bloczka.

Elementy, na które nakłada się zaprawę klejową, musza być oczyszczone z

pyłów. Murowanie należy wykonywać temperaturze 5-30

o

C. Kiedy prace

prowadzone są temperaturze wyższej od 20

o

C podłoże należy lekko zwilżyć

wodą aby zapobiec odciąganiu wilgoci z zaprawy. Grubość cienkiej spoiny

powinna

wynosić

1-3

mm.

Przy

wykonywaniu

murów

z betonu komórkowego na cienkie spoiny bardzo ważne jest precyzyjne

wypoziomowanie pierwszej warstwy muru. Wprowadzenie cienkich spoin do

konstrukcji murowych spowodowało zwiększenie ich nośności. Zostało to

uwzględnione w normie dotyczącej zasad projektowania i obliczania konstrukcji

murowych PN-B-03002:1999.

Na jeden metr kw. bloczków z betonu komórkowego grubości 36 cm zużywa się:

• ok.8 kg zaprawy klejowej (firma Atlas - deklaruje zużycie kleju KB-15 ilości

ok.12 kg/m

2

ściany przy spoinie grubości 3 mm)

• ok.18 kg zaprawy ciepłochronnej (np. Termor)

• ok.40 kg zaprawy cementowo-wapiennej.
Są to ilości suchych składników zapraw. Na rynku krajowym pojawiają się różne

rodzaje nowych zapraw. Przed ich nabyciem należy zwracać uwagę, czy zostały

dopuszczone do stosowania w Polsce, oraz czy są przeznaczone do łączenia

elementów z betonu komórkowego.

23

Tabela 2 Propozycje producentów zapraw klejowych (do murowania na cienkie

spoiny)

Parametry/produkt

KB-15

(Atlas

)

CT21

(Henkel

)

Zaprawa

murarsk

a do

cienkich

spoin

(Hebel)

Zaprawa

murarsk

a do

cienkich

spoin

(Solbet)

Celbex

Zaprawa

murarsk

a do

cienkich

spoin

(Ytong)

Zaprawa

murarska

do

cienkich

spoin

(Unsil,

Niemce

k.

Lublina)

Gęstość nasypowa

[kg/m

3

]

1400

1400

-

1330

1300-

1500

1300-

1500

1250-

1450

Przyczepność [MPa]

0,15

0,5

-

1,2

zniszczeni

e w

podłożu

0,5

Konsystencja [cm]

-

6-8

-

Ok. 7

7-9

10

7,5-8,5

Wytrzymałość na

ściskanie w stanie

suchym [MPa]

5

8

10-20

10

6

10

15

Wytrzymałość na

ściskanie w stanie

mokrym [MPa]

-

-

7,5

8

5

7

-

Czas gotowości

zaprawy do murowania

[h] *)

4

3

4

4

3

4

4

Czas korygowania [min]

**)

-

5

7

ok. 10

7

7

ok. 10

*) Jest to tzw. czas przerobu, w ciągu którego zaprawa powinna być zużyta. Przy
temperaturze otoczenia wyższej od 250C czas ten należy skrócić.

**)Jest to czas, w ciągu którego można korygować położenie ułożonego bloczka na tej
zaprawie.

24

Wznoszenie ścian z betonu komórkowego

Ściany zewnętrzne z betonu komórkowego mogą być jednorodne (bez potrzeby stosowania

warstwy izolacyjnej) oraz warstwowe. Wymagane jest, aby domach jednorodzinnych

maksymalna wartość współczynnika ciepła ściany zewnętrznej-jednorodnej wynosiła

0,50 W/(m

2

K), a dla warstwowej 0,30 W/(m

2

K). Do wykonywania ścian jednorodnych

zewnętrznych nośnych należy stosować beton komórkowy lekkich odmian 400 lub 500

marki minimum 3 MPa. Najpraktyczniejsze jest wykonywanie takich ścian z bloczków o

grubości odpowiadającej planowanej grubości ściany. Do murowania jednorodnych ścian

zewnętrznych nie należy używać zapraw cementowo-wapiennych, bowiem tworzą one

mostki zimna. Łączenie elementów za pomocą zaprawy klejowej wymaga stosowania

cienkich spoino grubości 1-3 mm. Przy murowaniu ścian na zaprawy ciepłochronne

dopuszcza się grubość spoiny nawet do 10 mm.

Beton komórkowy może być stosowany do różnych rozwiązań ścian warstwowych

z użyciem materiału izolacyjnego (styropianu lub wełny mineralnej). Pozwala to na

zastosowanie cięższych odmian (powyżej 500), betonu komórkowego. Przy wykonywaniu

izolowanych ścian (warstwowych) z betonu komórkowego można stosować tradycyjne

zaprawy cementowo-wapienne.

Ściany wewnętrzne nośne ze względu na konieczność spełniania warunków nośności

i izolacyjności akustycznej korzystne jest stosowanie cięższych odmian betonu

komórkowego (powyżej 500), najczęściej z elementów o grubości 24 cm.

Ściany działowe mogą być wykonywane z płytek o grubości 6,8 lub 12 cm, z różnych

odmian betonu komórkowego. Sposób murowania ścian wewnętrznych nośnych

i działowych powinien być identyczny jaki przyjęto dla ścian zewnętrznych. Przy

murowaniu wszystkich ścian z betonu komórkowego należy przestrzegać prawidłowego

wiązania (podobnie jak przy murowaniu z cegieł) z zachowaniem zasady mijania się

spoin pionowych dwóch kolejnych warstwach muru co najmniej o 6 cm.

25

Wznoszenie ściany krok po kroku czyli blok po

bloczku

Ściany z bloczków rodzaju M na zaprawie

ciepłochronnej

Układamy izolację. Na wypoziomowany

fundament należy ułożyć izolację

przeciwwilgociową

(folia,

papa

izolacyjna itp.). Pierwszą warstwę

bloczków

należy

murować

na

podkładzie z zaprawy cementowo-

wapiennej ułożonym za pomocą

kielni

Układanie bloczków. Prawidłowość

układania bloczków w narożach

budynku oraz wzdłuż ścian należy

sprawdzić za pomocą poziomicy

oraz rozpiętych linek murarskich.

Nierówności

ułożenia

poszczególnych bloczków należy

korygować za pomocą młotka

gumowego.

26

Nakładanie

zaprawy.

Na

oczyszczoną

powierzchnię nakłada się za pomocą kielni
zaprawę ciepłochronną. Grubość spoin
poziomych po dociśnięciu bloczka powinna
wynosić 10±2 mm a spoin pionowych 8±2
mm

Korygowanie

położenia

bloczków

w

konstrukcji ściany. Prawidłowość ułożenia
bloczków w kolejnych warstwach należy
sprawdzić za pomocą poziomicy oraz linek
murarskich

rozpiętych

wzdłuż

ścian.

Nierówności

ułożenia

poszczególnych

bloczków należy korygować przy pomocy
młotka gumowego.

NARZĘDZIA DO WZNOSZENIA ŚCIAN Z BETONU KOMÓRKOWEGO

Niezbędnik murarza. Do murowania ścian z bloczków i
płytek
z betonu komórkowego używa się podstawowych narzędzi
murarskich: kielni, pionu, poziomicy, sznura, kastry na
zaprawę. Należy również zaopatrzyć się w pędzel do
zwilżania

powierzchni

elementów.

Do

korygowania

ustawienia bloczków w murze używa się młotka gumowego
zamiast tradycyjnego młotka murarskiego. Młotkiem
gumowym można korygować ustawienie bloczka z betonu
komórkowego nie powodując jego uszkodzenia przy
uderzaniu

27

Zestaw narzędzi do murowania tradycyjnego (z lewej) i

klejenia

(z prawej)

Do przygotowania zaprawy klejowej potrzebne jest

mieszadło (końcówka mieszadłowa) mocowana w

wiertarce

Do przycinania bloczków i płytek służy piła
z brzeszczotem z węglików spiekanych,
ewentualnie zwykła piła do drewna

28

Do wykonywania bruzd na przewody instalacyjne służą
ręczne bruzdowniki lub specjalne wiertła do wiertarek.
Specjalnymi wiertłami można również wykonać otwory w
ścianach na przewody wodno-kanalizacyjne

Otwory o różnych średnicach do osadzania kołków
rozporowych oraz do montowania puszek podtynkowych
instalacji elektrycznej można w ścianie z betonu
komórkowego nawiercać przy pomocy ręcznej wiertarki
(bez udaru) wyposażonej w odpowiednie nasadki (tzw.
otwornice)

Najłatwiej przycina się elementy z betonu komórkowego
na pile taśmowej z taśmą przystosowaną do cięcia
betonu

Linię cięcia należy wyznaczyć za pomocą
węgielnicy

trójramiennej

przyłożonej

do

powierzchni bloczka

29

Do nakładania zaprawy służy specjalna
kielnia, a do jej rozprowadzania używa się
kielni (szufelki) ząbkowanej o szerokości
równej szerokości bloczka. Dodatkowo
może być potrzebna szpachelka

W razie potrzeby do podszlifowania lub
podstrugania

bloczków

używa

się

specjalnie wykończonych pacek

Chwytak do zgodnego z unijnymi
przepisami

transportu

bloczków.

Ramiona

urządzenia

ściskają

boki

niesionego bloczka z siłą proporcjonalną
do jego ciężaru

30

Beton komórkowy a

promieniotwórczość

• Zjawisko promieniowania jonizującego stanowi nieodzowny składnik

ekologiczny biosfery ziemskiej, warunkujący prawidłowy rozwój istot

żywych. Promieniowanie to pochodzi z kosmosu oraz z naturalnych

pierwiastków promieniotwórczych, znajdujących się w skorupie ziemskiej.

Zagrożenie może stanowić promieniowanie gamma, działające na całe

ciało oraz promieniowanie alfa, działające na układ oddechowy. Źródłami

promieniowania gamma wewnątrz budynku są: naturalne pierwiastki

promieniotwórcze

znajdujące

się

w

wyrobach

budowlanych

produkowanych z surowców i odpadów pochodzenia mineralnego oraz

zawarte w podłożu gruntowym, a także część promieniowania

kosmicznego, przenikająca przez ściany, dach i stropy. Radon i pochodne

jego rozpadu, będące źródłem promieniowania alfa, pochodzą głównie z

gruntu (ok.75%) oraz - w znacznie mniejszym stopniu - z tychże wyrobów

budowlanych. Chcąc więc zapewnić odpowiednie warunki higieniczno-

zdrowotne w pomieszczeniach przeznaczonych na stały pobyt ludzi lub

zwierząt, trzeba wyeliminować stosowanie wyrobów budowlanych

zawierających potas K40, rad Ra226, tor Th228 oraz - w przypadkach

dużego stężenia radonu Rn222 w powietrzu pomieszczeń, zastosować

rozwiązania techniczno-budowlane, zmniejszające infiltrację radonu z

podłoża do budynku.

Miarą ryzyka biologicznego jest otrzymana przez człowieka dawka

promieniowania mierzona w milisiwertach (mSv). Przypadająca w

ostatnich latach na statystycznego Polaka przeciętna roczna dawka ok. 3

mSv spowodowana jest:

31

• Naturalnymi izotopami znajdującymi się w otoczeniu

człowieka 1,65 mSv w tym od radonu 1,2 mSv

• Badaniami medycznymi 0,65 mSv
• Promieniowaniem kosmicznym 0,3 mSv
• Izotopami inkorporowanymi w człowieku 0,25 mSv
• innymi czynnikami ok. 0,05 mSv.
Warto zwrócić uwagę na znaczne dawki pochodzące od

radonu, stosunkowo duże dawki będące skutkiem badań
medycznych oraz zaskakująco niskie dawki (pozycja "inne
czynniki") otrzymywane obecnie wskutek działalności
wszystkich

elektrowni

jądrowych

i wybuchów atomowych (próbnych i awaryjnych).

Wymagania krajowe określone są w dwóch ustawach: Prawo

budowlane i prawo atomowe oraz w rozporządzeniach
wykonawczych.

Zgodnie

z

przepisami

budynki

przeznaczone na stały pobyt ludzi powinny spełnić
następujące warunki:

32

• Dawka

graniczna

(nadwyżka)

promieniowania

jonizującego,

spowodowana

stosowaniem

wyrobów

powszechnego

użytku,

emitujących takie promieniowanie, nie może przekroczyć wartości 1

mSv (jednego milisiwerta) na rok (1mSv/y),

• Budynek nie może być wykonany z wyrobów budowlanych, w których

przekroczone są graniczne zawartości naturalnych pierwiastków

promieniotwórczych,

• Średnie roczne stężenie radonu w powietrzu w pomieszczeniach nie

może przekraczać 200 bekereli na metr sześcienny (Bq/m

3

) w

budynkach oddanych do użytku po roku 1997 oraz 400 Bq/m

3

w

budynkach pozostałych.

Mając na uwadze wspomniane dwa rodzaje narażenia istot żywych na

promieniowanie (całe ciało, bądź układ oddechowy), przyjęto za

podstawę oceny wyrobów budowlanych oznaczane laboratoryjnie

dwa współczynniki kwalifikacyjne f1 oraz f2. Metody badań i

szczegółowe kryteria oceny ujęte są w instrukcjach ITB 234/95 oraz

352/98. Wprowadzona od 1980 roku do norm i procedur wydawania

aprobat technicznych zasada kontroli promieniotwórczości naturalnej

surowców i wyrobów budowlanych zapewnia spełnienie wymagań

higieniczno

zdrowotnych,

zarówno

krajowych

jak

i stosowanych w krajach UE.

Porównanie, określonych w latach 1980 95 przez ITB, współczynników f1

powszechnie stosowanych w kraju wyrobów budowlanych pokazano

na kolejnym rysunku.

33

Średnie

oraz

maksymalne

i

minimalne

wartości

współczynników

f1

niektórych

wyrobów budowlanych: 1 – beton
komórkowy piaskowy, 2 – cegła
silikatowa, 3 – beton zwykły, 4 –
keramzytobeton, 5 – cegła i
wyroby

ceramiczne,

6

–

żużlobeton,
7 – beton komórkowy popiołowy
zielony – wartości minimalne,
pomarańczowy – średnie, niebieski
– maksymalne

Jak widać na rysunku współczynnik f1 betonu komórkowego
produkowanego przy użyciu piasku nie przekracza wartości 0,2 i
pozwala zaliczyć ten materiał do grupy o wyjątkowo niskiej
promieniotwórczości. Współczynnik f1 betonu komórkowego z
popiołów lotnych jest wprawdzie wyższy, ale nie przekracza
granicznej wartości 1 i pod względem promieniotwórczości
praktycznie nie różni się od cegły ceramicznej powszechnie
uznawanej za materiał "najzdrowszy". Na podstawie analizy wyników
wieloletnich, prowadzonych przez CEBET badań polskich betonów
komórkowych, stwierdzono, że nie występują istotne zmiany tego
współczynnika w czasie. Do identycznych wniosków prowadzi analiza
określonych wartości współczynnika f2, który nie powinien
przekroczyć

wartości

185

Bq/kg.

34

Średnie oraz
maksymalne
i

minimalne

wartości
współczynnikó
w f1 betonów
komórkowych
popiołowych
z lat 1983-
1994.

Ocena

poziomu

promieniowania

w

budynkach

z

betonu

komórkowego
- z dotychczas wyrywkowo prowadzonych pomiarów kontrolnych
wynika, że średni roczny równoważnik dawki promieniowania gamma
na

mieszkańca

w takim budynku wynosi 0,8 mSv, nie przekracza więc granicznej
wartości
1 mSv/y i jest o ok. 10% niższy niż w budynkach murowanych z cegły
ceramicznej. Jest to spowodowane mniejszą masą 1 m

2

ściany z

betonu komórkowego oraz znacznie większym stężeniem radu Ra
226 w wyrobach ceramicznych. Podobnie pozytywne okazały się
wyniki

pomiaru

radonu,

z wyjątkiem tych przypadków gdy do budynku infiltrowały większe
wartości radonu z podłoża gruntowego.

35

Reasumując należy stwierdzić, że mit o zagrożeniu promieniowaniem
jonizującym zdrowia mieszkańców w budynkach z betonu
komórkowego

nie

znajduje

potwierdzenia

w

faktach.

Tło

promieniowania

gamma

z

reguły

jest

w takich budynkach niższe. O stężeniu zaś radonu decyduje jego ilość

w podłożu gruntowym. Na często powtarzające się pytanie czy
budowanie
z betonu komórkowego popiołowego "wyjdzie nam na zdrowie" należy
odpowiedzieć, że przeciętny poziom promieniowania w budynku z
takiego betonu nie będzie wyższy niż w budynku z cegły ceramicznej
a

więc

i zdrowie nie będzie zagrożone (wg oprac. prof. dr inż. Lesława
Brunarskiego).

Odporność ogniowa betonu

komórkowego

•Przesłanki do podjęcia na przełomie lat 1999/2000 badań odporności
ogniowej ścian murowanych z elementów z autoklawizowanego
betonu

komórkowego:

poprzednie wytyczne oparto na wynikach badań zagranicznych z lat
siedemdziesiątych dla ścian z betonu komórkowego murowanych
zaprawami zwykłymi na pełne spoiny (Instrukcja Nr 221 ITB z 1979 r.
Wytyczne oceny odporności ogniowej elementów konstrukcji
budowlanych), wprowadzone zostały nowe techniki łączenia
elementów w ścianie zaprawami klejowymi na cienkie spoiny, ujęte w
normie. Przeprowadzono badania odporności ogniowej w zakresie,
który pozwolił na opracowanie przez Instytut Techniki Budowlanej
klasyfikacji ogniowej ścian z betonu komórkowego zgodnie z
najnowszymi wymaganiami.

36

Badano ściany różnej grubości, o wysokości 3 m i szerokości 1,77 ÷
3,28 m. Badania przeprowadzono w Zakładzie Badań Ogniowych
Instytutu Techniki Budowlanej przy współpracy COBRPB Cebet. Beton
komórkowy zastosowany do wykonania badanych ścian odpowiadał
wymaganiom normy PN89/B06258. Pod względem cech zewnętrznych
(bloczki i płytki) odpowiadały wymaganiom normy PNB19301: 1997
jak dla elementów do wykonywania murów z cienkimi spoinami.
Badania dotyczyły ścian nośnych i nienośnych (osłonowych
i działowych) wykonanych z bloczków z autoklawizowanego betonu
komórkowego odmian 400, 500, 600 lub 700 spełniających
wymagania norm PN89/B06258 i PNB19301:1997, przy czym bloczki
mogą być wykonywane na kruszywie piaskowym lub popiołowym lub
piaskowopopiołowym. Do wykonywania murów mogą być stosowane
zaprawy

zwykłe,

lekkie

(ciepłe

o gęstości nie większej niż 1500 kg/m

3

) lub zaprawy do cienkich

spoin. Czołowe powierzchnie łączonych bloczków mogą być gładkie
lub formowane na pióro i wpust. Ściany mogą być otynkowane lub
nieotynkowane. Klasyfikację tę podano na podstawie badań ścian o
wysokości 3 m i w zasadzie wysokość ta nie powinna być
przekraczana. Tylko w przypadku ścian o grubości 30 cm
i 36 cm można dopuścić wysokość 6 m, jednak pod warunkiem, że
stopień wykorzystania naprężeń nie przekroczy 0,6. Badania
wykazały bardzo dobrą odporność ogniową ścian z betonu
komórkowego.

37

Porównanie

wyników

badań

odporności

ogniowej

ścian

z

wymaganiami wskazuje, iż ściany murowane z elementów z
autoklawizowanego betonu komórkowego spełniają wymagania
stawiane materiałom budowlanym pod względem odporności
ogniowej dla najwyższej klasy odporności pożarowej budynków.

Właściwości cieplne betonu

komórkowego

Współczynnik przewodzenia ciepła betonu komórkowego wzrasta z
gęstością materiału; wynika to z faktu, że w materiałach porowatych
przewodzenie ciepła odbywa się przez szkielet materiału i powietrze
w porach; przy wzroście gęstości maleje udział objętościowy porów.
Innymi słowy współczynnik przewodzenia ciepła betonu komórkowego
wzrasta

proporcjonalnie

do

wzrostu

gęstości.

Zawilgocenie

materiału,

zwłaszcza

w

obszarze

wilgotności

ponadsorpcyjnej, powoduje wzrost współczynnika ciepła, ponieważ
woda w porach znacznie lepiej przewodzi ciepło od powietrza. Istnieje
przy tym duże zróżnicowanie wartości współczynnika przewodzenia
ciepła betonu komórkowego od składu surowcowego; z reguły jest on
niższy dla betonów komórkowych popiołowych, a wyższy dla betonów
komórkowych

piaskowych.

38

Na zlecenie Stowarzyszenia Producentów Betonów w Zakładzie Fizyki
Budowli ITB wykonano badania współczynnika przewodności cieplnej
betonu

komórkowego

anonimowych

producentów.

Badania

prowadzone przez prof. J.A. Pogorzelskiego wykazały, że występują
duże różnice wartości deklarowanych współczynnika λ betonu
komórkowego

piaskowego

i popiołowego, oraz że występują różnice między producentami.
Dla przykładu, beton komórkowy odmiany 400 w różnych normach,
w zależności od wilgotności charakteryzuje współczynnik λ = 0,10 do
0,17 W/mK, zaś producenci deklarują wartości λ = 0,08 do 0,12
W/mK. W badaniach uzyskano wartości λ = 0,085 do 0,115 W/mK.

Część producentów może więc deklarować niższe wartości
przewodności cieplnej swojego betonu komórkowego w stosunku do
propozycji

zmian

w PN-89/B-06258 i potwierdzać je w procesie certyfikacji.
Pozostaje to w zgodzie z normą PN-ISO wprowadzającą dwie wartości
współczynników

przewodzenia

ciepła

materiałów:  

wartość deklarowana λ, służąca kontroli jakości produkcji,

odpowiadająca warunkom laboratoryjnym (w stanie suchym),

wartość obliczeniowa λ, służąca projektowaniu, odpowiadająca

warunkom stosowania materiałów budowlanych.

Ponownie

pojawia

się

problem

większego

współczynnika

przewodzenia zapraw

39

Grubość przegrody, aby

współczynnik przenikania

ciepła U osiągnął wartość 0,30

W/m

2

K

Nazwa materiału

Grubość przegrody

[cm]

Beton komórkowy

36,5

Porotherm

44,0

Pustak gipsowy

ok. 96

Cegła kratówka

ok. 110

Cegła ceramiczna
pełna

ok. 176

Cegła sylikatowa

ok. 240

Beton zwykły

ok. 345

40

Izolacyjność akustyczna betonu

komórkowego

Jeżeli ściana zewnętrzna jest przegrodą masywną (a za taką, z
punktu widzenia akustycznego, traktuje się ściany z betonu
komórkowego), to norma PN-B-02151-3:1999 pozwala przyjąć, że
wpływ bocznej transmisji dźwięku na izolacyjność akustyczną ściany
zewnętrznej

w

budynku

jest

pomijalny.

Jednak ściany jednorodne (pojedyncze) z betonu komórkowego o
odmianie do 700 i grubości nawet 360 mm nie osiągają izolacyjności
akustycznej, która zapewniałaby spełnienie wymagań normowych dla
ścian międzymieszkaniowych w budynkach wielorodzinnych i
jednorodzinnych

(przy

zabudowie

szeregowej).

Wymagania normowe mogłyby być spełnione przy zastosowaniu
przegród międzymieszkaniowych o grubości powyżej 24 cm i betonu
komórkowego

odmian

cięższych

od

700.

Pozytywny efekt można by prawdopodobnie osiągnąć przy
zastosowaniu ścian podwójnych niesymetrycznych z betonu
komórkowego odmiany nie mniejszej niż 600, przy czym grubość
ścian składowych nie powinna być mniejsza niż 180 mm + dylatacja
między nimi min. 50 mm z wełny mineralnej o gęstości nie mniejszej
niż

80

kg/m

3

.

W przypadku wymagań akustycznych stawianym ścianom działowym
w obrębie mieszkania (w budynku wielorodzinnym oraz w budynkach
jednorodzinnych o standardzie podstawowym) można przyjąć, że:

41

• wymaganie w stosunku do ścian między pokojami i

pomieszczeniami sanitarnymi spełni ściana grubości 120 mm z

betonu odmiany 600 i odmian cięższych,

• wymaganie w stosunku do pozostałych ścian działowych

(minimalne) spełni ściana grubości 60 mm z betonu odmiany 600 i

odmian cięższych - zaleca się ścianę grubości 120 mm. Podane

rozwiązania ścian działowych ze względu na boczne przenoszenie

dźwięku są nieco bardziej korzystne niż ściany z elementów

gipsowych lub ceramicznych z elementów drążonych. Badania

izolacyjności akustycznej przeprowadzone przez ITB wykazały, że

przy obliczeniach izolacyjności akustycznej ścian przyjmować

należy te same zależności (zgodnie z zależnościami prawa masy)

niezależnie od tego czy to jest beton komórkowy z krajowych

wytwórni czy z firmy YTONG-Ostrołęka. Przegrody z obu tych

betonów komórkowych pod względem akustycznym zachowują się

podobnie. (wg oprac. prof. dr hab. inż. Barbary Szudrowicz).

42

Cena 1 m

3

betonu komórkowego różnych odmian

• Różnice w cenie betonu komórkowego są niewielkie i spowodowane są

większym zużyciem środka spulchniającego w przypadku lżejszych

odmian.

• Ściany jednorodne dla spełnienia wymogów ochrony cieplnej (U < 0,50

W/m

2

K) wymagają zastosowania bloczków odmiany 400, 500

• Przykładowa kalkulacja 1 m

2

ściany jednorodnej grubości 36 cm

z bloczków odmiany 400 zawiera następujące składniki:

-

bloczki

59

x

24

x

36

cm

-

zaprawa

ciepłochronna

-

transport

- robocizna

43

Cena 1 m

2

ściany jednorodnej z betonu

komórkowego odmiany 400 w rozbiciu na

poszczególne składniki

• Ściany warstwowe (U poniżej 0,30 W/(m

2

K) murowane są zazwyczaj

z bloczków odmiany 500 lub 600 grubości 24 cm, izolacji ze

styropianu lub wełny mineralnej grubości 5 do 10 cm oraz trzeciej

warstwy grubości 12 cm z płytek betonu komórkowego ewentualnie

z cegły. Na cenę 1 m

2

ściany warstwowej składają się:

-

bloczki

59

x

24

x

36

-

izolacja

z

wełny

mineralnej

lub

styropianu

- płytki z betonu komórkowego lub cegły grubości jednej cegły

-

zaprawa

-

transport

- robocizna

44

Cena 1 m

2

ściany warstwowej z betonu komórkowego

odmiany 500 w rozbiciu na poszczególne składniki

• Porównanie przeciętnych cen rynkowych 1 m

3

betonu

komórkowego z 1 m

3

cegły ceramicznej pełnej, dziurawki,

kratówki lub pustaków szczelinowych Max/200 wykazuje, że

beton komórkowy jest tańszy od wymienionych materiałów

ceramicznych od 29,1 do 203,9%. 1 m

3

bloczków z betonu

komórkowego odmiany 500-700 o wymiarach 59x24x24

kosztuje średnio 143,38 zł/m

3

, podczas gdy inne

wymienione materiały w granicach 191,60 do 302,56 zł/m

3

.

45

Efektywność ekonomiczna betonu

komórkowego

• Ponieważ beton komórkowy jest 2-3 razy lżejszy od materiałów

ceramicznych o tej samej objętości (z wyjątkiem ceramiki poryzowanej) na

efektywność stosowania tego materiału składa się również niższy koszt

transportu. Bezpośrednie porównanie ceny ścian zewnętrznych o tej samej

grubości z betonu komórkowego i materiałów ceramicznych nie oddaje

wszystkich efektów, ponieważ nie porównuje się tu walorów izolacyjności

cieplnej. Ściany murowane z cegieł wymagają bowiem zawsze izolacji

cieplnej (z wyjątkiem ceramiki poryzowanej), natomiast ściany z betonu

komórkowego - nie zawsze. Beton komórkowy średnio w ok. 78%

wykorzystywany jest w budownictwie mieszkaniowym, w tym w większości

w indywidualnym budownictwie jednorodzinnym.

• Zastosowanie betonu komórkowego do murowania ścian zewnętrznych

jednorodnych oraz wewnętrznych nośnych i działowych - zamiast

ceramicznych - w domu jednorodzinnym o powierzchni użytkowej 100 m

2

oznacza korzyść w granicach 10-11 tys. zł, a łącznie z uwzględnieniem

rezygnacji z izolacji cieplnej około 14 tys. zł. Poza efektami wynikającymi

z ceny materiałów i kosztów transportu istotne korzyści wynikają z niskiej

pracochłonności wymurowania ścian. Pracochłonność wymurowania 1 m

2

ścian budynków o porównywalnej grubości (1 cegły i 1,5 cegły) z bloczków

betonu komórkowego jest od 44% do 112% niższa od pracochłonności

wymurowania ścian z innych materiałów.

• W przykładowym domu jednorodzinnym o powierzchni 100 m

2

pracochłonność jest niższa o około 325 godzin, co przy 20 zł/roboczo-

godzinę daje inwestorowi korzyść około 6500 zł.

46

• Pamiętać należy, że ceramika poryzowana osiąga ciężar 800 –

1000 kg/m

3

, czyli dwukrotnie większy niż beton komórkowy

odmiany 400 lub 500. Oznacza to konieczność stosowania

większych grubości ścian jednowarstwowych (średnio o 8 cm). W

Polsce beton komórkowy produkowany jest w odmianach o

gęstości od 300 kg/m

3

(tzn. gęstości objętościowej 250 kg/m

3

). Z

odpowiednio wykonanych np. bloczków o dużej dokładności

wymiarowej przy zastosowaniu zaprawy klejowej, możliwe jest

wznoszenie jednowarstwowych ścian o grubości 36 cm i

współczynniku przenikania ciepła nawet poniżej u0= 0,30 W/m

2

K.

Autoklawizowany beton komórkowy odmiany 400 może być

zaliczany do materiałów termoizolacyjnych dla których za górną

granicę

przyjmuje

się

wartość

λ = 0,175 W/mK.

• Ogólnym dążeniem w technice jest uzyskiwanie materiałów jak

najlżejszych przy możliwie najwyższej wytrzymałości. W betonie

komórkowym znaleziono rozsądny kompromis między lekkością a

wytrzymałością przy korzystnej izolacji termicznej.

47

Asortyment wyrobów z betonu komórkowego

• Bloczki i płytki o powierzchni gładkiej lub na "pióro-wpust"

oraz

z kieszeniami

• elementy nadproży i wieńców w kształcie U

o dł. 290 – 600 mm, wys. 240 mm

i szer. 240 – 420 mm oraz 175 - 365 mm

• elementy docieplające wieniec (beton kom.

+ styropian) dł. 499 – 590 mm,

wys. 199 – 240 mm, szer. 100 – 160 mm

• Bloczek o wymiarach 24x24x59cm
zastępuje objętościowo 20 cegieł
i 2,8 pustaka MAX

• elementy termoizolacyjne (beton kom.

+ styropian) dł. 590 mm, wys. 240 mm

szer. 200 – 380 mm

48

• cegiełki z betonu komórkowego dł. 240, wys.120, szer.65-420

[mm]

• elementy osłonowe instalacji wentylacyjnych, kominowych i

sanitarnych
dł. 192-480, wys.300 i 600 szer. 192-360 [mm]

• elementy stropowe do wypełniania stropów gęstożebrowych

dł. 300 i 600, wys. 192, szer. 520 [mm]

• elementy stropowe wypełnione betonem komórkowym

dł. w module co 300 mm od 2400 - 6000 (mm)

• płyty dachowe dł. 2990, wys. 120, szer. 590 [mm]

• Producenci betonu komórkowego oferują odbiorcom wyroby (M) do

łączenia na zwykłe spoiny oraz o zawężonych tolerancjach (D) do
łączenia na cienkie spoiny.

49

Przykład wykorzystania betonu komórkowego do budowy domu SYSTEM

ŚNIADOWO

50

Producenci betonu komórkowego

na terenie województwa

lubelskiego

• GRUPA PREFABET S.A. oddział Długi Kąt 23-460

Józefów, Długi Kąt tel. [phone], fax [phone]

• H+H POLSKA Sp. z o.o. ZAKŁAD PUŁAWY 24-100

Puławy,
ul. E. Kwiatkowskiego 2 tel. [phone], fax 51-84-
134

• SOLBET Sp. z o.o. SOLBET LUBARTÓW S.A 21-100

Lubartów, ul. Nowodworska 18 tel. [phone], fax
855-62-57

www.solbet-lubartow.com.pl

• Przedsiębiorstwo Produkcji Materiałów Budowlanych

NIEMCE S.A. 21-025 Niemce k/Lublina, ul.Ceramiczna 6
tel. [phone], fax [phone]

www.ppmb-niemce.com.pl

51

Wady autoklawizowanego betonu komórkowego

(ABK)

• Beton komórkowy dostarczany jest na plac budowy w postaci gotowych wyrobów

(najczęściej drobnowymiarowych). Powoduje to zwiększenie pracochłonności
(konieczność łączenia, scalania oraz docinania elementów)

• Elementy stropowe zawierające ABK w formie wypełnienia jedynie częściowo

poprawiają parametry izolacji termicznej stropu

• Konieczność stosowania do wznoszenia ścian (celem uniknięcia mostków

termicznych) zapraw ciepłochronnych (o ograniczonej wytrzymałości)

• Jest to materiał wymagający od producentów i odbiorców kultury technicznej, gdyż

mimo swoich cech wytrzymałościowych odznacza się pewną kruchością (szczególnie
czułe są tu elementy profilowane). Stąd jego transport jak i składowanie wymagają
odpowiedniego zabezpieczenia przed uderzeniami i obijaniem.

• Należy go chronić przed wtórnym nadmiernym zawilgoceniem na placach budów i w

przegrodach budynków, gdyż wilgoć wywiera ujemny wpływ na własności izolacyjne
i może spowodować uszkodzenia spowodowane działaniem mrozu. Aby beton
komórkowy uchronić wystarczy go składować pod przykryciem, mury otynkować a w
pomieszczeniach zapewnić odpowiednią wentylację do odsychania z wilgotności
poautoklawizacyjnej.

52

Badania betonu komórkowego

CEBET zaproponował podjęcie (po 29-ciu latach od przeprowadzenia 1-

szej serii badań w tym zakresie) tematu pt. "Badania cieplno-
wilgotnościowe
i trwałościowe murów i elementów z betonu komórkowego "
zaplanowane kompleksowo i na kilka lat. Badania te objęły badane
właściwości betonu komórkowego, popiołowego i piaskowego
pobranych z 10-ciu obiektów wybudowanych 20-40 lat temu. W
wyniku tych badań zakładano uzyskanie danych na temat:

• jak kształtuje się wilgotność eksploatacyjna w przegrodach z betonu

komórkowego wytwarzanego według różnych technologii (piaskowa,
popiołowa) i czy jej wielkość i rozkład w przegrodzie może stanowić
przyczynę powstania uszkodzeń (np. mrozowych)

• czy autoklawizowany beton komórkowy jest materiałem stabilnym pod

względem struktury mineralnej i czy ewentualnie jej zmiany w czasie
nie spowodują destrukcji prowadzącej do utraty podstawowych
właściwości takich jak wytrzymałość i mrozoodporność,

• jak kształtuje się skład mineralny i struktura porowatości betonu

komórkowego po dłuższym okresie eksploatacji.

53

• Podczas pobierania prób betonu komórkowego z obiektów zakładano

dokonanie oceny zachowania się budynków.

• W latach 1961-1971 prowadzone były w CEBET badania nad

zagadnieniem

trwałości

polskich

autoklawizowanych

betonów

komórkowych produkowanych w skali przemysłowej. Dotyczyły one

tworzywa betonu komórkowego oraz przegród z betonu komórkowego

głównie w budynku doświadczalnym i kilku budynków mieszkalnych.

Podczas badań tworzywa badaniami był objęty beton komórkowy

typowy dla tego okresu odmiany 07 (700) produkowany w skali

przemysłowej zakładów krajowych, wg technologu PGS, BLB i Unipol.

Podstawowe badania prowadzone były na betonie komórkowym

pobranym z jednego odlewu produkcyjnego. Materiał ten zabezpieczono

od bezpośrednich opadów i składowano w magazynie. W chwili

pobierania betonu komórkowego do badań określone były jego

właściwości wyjściowe - "zerowe", a w każdym następnym roku; w ciągu

8-9 lat starzenia się betonu komórkowego, właściwości te były

sprawdzane,

a uzyskane wyniki porównywane z wynikami zerowymi. Sprawdzeniu

podlegały: gęstość, wytrzymałość na ściskanie, skurcz, mrozoodporność,
współczynnik przewodzenia ciepła λ,

sorpcja i podciąganie kapilarne.

W celu ustalenia przyczynowości zjawisk i różnego zachowania się

betonu komórkowego w czasie starzenia rozszerzono badania o

strukturę mineralną i strukturę porowatości.

54

• Uzyskane wyniki z badań wskazywały, że beton komórkowy w polskich

warunkach klimatycznych jest materiałem trwałym. Wytrzymałość na
ściskanie betonu komórkowego jako funkcji wieku wykazuje nie tylko
stabilność, ale również tendencję do jej polepszenia się. Wyniki badań
mineralogiczno-petrograficznych nie tłumaczą w sposób jednoznaczny
przypadków wzrostu wytrzymałości na ściskanie i towarzyszącego mu
wzrostu gęstości objętościowej betonu komórkowego w czasie,
sugerują one natomiast możliwość występowania pewnej zależności
między wytrzymałością na ściskanie i zawartością kalcytu. Wskazuje
na to stwierdzona na podstawie badań tendencja zarówno do wzrostu
wytrzymałości betonu komórkowego jak i zawartości w nim kalcytu w
czasie starzenia się. Zaobserwowany wzrost zawartości węglanu
wapnia w czasie starzenia wiąże się z powolnym procesem rozkładu faz
hydrokrzemianów

wapnia

pod

wpływem

CO

2

z

powietrza

atmosferycznego, w wyniku czego powstaje węglan wapnia i żel
krzemionkowy.

• Beton komórkowy wykazuje w czasie starzenia się polepszenie

izolacyjności cieplnej. Jest to wynikiem zmniejszania się zawilgocenia w
czasie i ustalonej funkcyjnej zależności λ = f /w,t/

• Beton komórkowy o zawilgoceniu poniżej 30% masy, a więc w stanie

zawilgocenia kapilarnego jest materiałem odpornym na działanie
mrozu.

55

• Przy zawilgoceniu betonu komórkowego powyżej 30% masy istnieje

potencjalna

możliwość

wystąpienia

w

betonie

komórkowym

uszkodzeń, spowodowanych działaniem mrozu. Wielkość tych
uszkodzeń jest funkcją ilości wody powyżej 30% masy. Wynika stąd
konieczność skoncentrowania maksymalnego wysiłku na zapobieganiu
procesowi gromadzenia się dużych ilości wilgoci w elementach z
betonu komórkowego.

• Beton komórkowy posiada korzystną charakterystykę pełzania

w zestawieniu z innymi lekkimi materiałami budowlanymi.
Charakteryzuje się on mianowicie znacznie mniejszym pełzaniem od
betonu z lekkim kruszywem wapiennym i zbliżonym do odkształceń
pełzania keramzytobetonu, pomimo, że keramzytobeton posiada około
czterokrotnie większą wytrzymałość.

• W praktyce eksploatacyjnej przy zawilgoceniu powierzchniowych

warstw przegród z betonu komórkowego nie większym niż ok. 2%
masy wartość zmian liniowych nie przekracza 0,65 mm/m.

• Betony komórkowe wykazują w czasie starzenia się zwiększoną

zdolność podciągania kapilarnego a tym samym zwiększoną zdolność
do zawilgocenia się wskutek opadów atmosferycznych. Wskazuje to na
konieczność stosowania odpowiednich powłok ochronnych na
przegrodach zewnętrznych z betonu komórkowego.

56

• Badania wilgotności przegród z betonu komórkowego prowadzone przez

badaczy zagranicznych, krajowych w tym również CEBET wykazały, że
w zawilgoceniu przegród budowlanych z betonu komórkowego rozróżnia
się

dwa

okresy:

- okres wilgotności nieustabilizowanej, w którym występuje odsychanie
przegród niezależnie od pory roku i warunków atmosferycznych, oraz

- okres wilgotności ustabilizowanej, w którym wilgotność przegród ulega
jedynie niewielkim zmianom sezonowym.

• Okres wilgotności nieustabilizowanej, czyli okres odsychania przegród

z betonu komórkowego przyjmowany jest na ogół przez różnych autorów
jako równy 2-3 lata. Jak już wspomniano, w okresie tym następuje
odsychanie przegród z betonu komórkowego niezależnie od pory roku
i warunków atmosferycznych, przy czym intensywne odsychanie
następuje głównie w okresie pierwszych 8-12 miesięcy. Czas niezbędny
do ustabilizowania się wilgotności w przegrodach z betonu komórkowego
jest tym dłuższy im większa jest gęstość tego materiału oraz im większa
jest grubość przegrody.

• Po wstępnym okresie stabilizacji wilgotność przegród z betonu

komórkowego ulega jedynie zmianom sezonowym - w czasie zimy
wzrasta, latem maleje.

57

• Zmiany w sezonowym zawilgoceniu przegród z betonu komórkowego

mają charakter zbliżony do sezonowych zmian wilgotności względnej

powietrza zewnętrznego z tym jednak, że są przesunięte w czasie.

• Wielkość ustabilizowanej wilgotności przegród jest również w

znacznym stopniu zależna od mikroklimatu. Przy bardzo dużej

wilgotności względnej powietrza wewnętrznego (> 80%) przegrody z

betonu komórkowego wykazują zawilgocenie o ok. 5% większe w

porównaniu

z

przegrodami

w pomieszczeniach suchych.

• Wielkość wilgotności ustabilizowanej w przegrodach z betonu

komórkowego zależna jest również, w pewnym stopniu od technologii

produkcji, a ściślej mówiąc od rodzaju kruszywa stosowanego przy

produkcji

tego

materiału,

a mianowicie - jest ona mniejsza w przypadku betonu komórkowego

produkowanego na bazie piasku, większa natomiast w przypadku

stosowania popiołów lotnych.

• Według badań przeprowadzonych w CEBET średnia wilgotność

ustabilizowana w przegrodach z betonu komórkowego kształtowała się

od

3 do 8% masy, literatura francuska określa wielkość wilgotności

ustabilizowanej na 6 ÷ 10% masy, angielska 5 ÷ 6% masy.

• Rozkład wilgotności ustabilizowanej w przekroju przegrody nie jest

zupełnie równomierny, lecz różnice w wielkości zawilgocenia w

poszczególnych warstwach są niewielkie.

58

• Należy zwrócić uwagę, że proces odsychania przegród z betonu

komórkowego pozbawionych wypraw zewnętrznych następuje

szybciej.

W okresie wilgotności ustabilizowanej przegrody te nie wykazują

większego zawilgocenia w porównaniu z przegrodami z wyprawami

zewnętrznymi.

• Omawiane wyniki badań prowadzonych przez CEBET dotyczyły

przede wszystkim przegród w budynku doświadczalnym. Na

podstawie tych badań oprócz wielkości wilgotności i jej rozkładu

sformułowano wnioski dotyczące czasu odsychania, wpływu

klimatu

zewnętrznego

i

wewnętrznego

i usytuowania przegrody w stosunku do stron świata.

• Ponadto zostały przeprowadzone badania wilgotności w kilku

budynkach mieszkalnych. Ściany powyższych budynków wykonane

były z bloczków betonu komórkowego technologii BLB (piaskowa).

59

Badania w 1999 roku obejmowały:

• wytypowanie 10-ciu obiektów na terenie kraju ze ścianami

wykonanymi
z

betonu

komórkowego

piaskowego

i

popiołowego

eksploatowanych przez okres 20 - 40 lat

• pobór z powyższych obiektów próbek betonu komórkowego

metodą odwiertów, a w miarę możliwości pobór bloczków i płytek

• wykonanie

dla

pobranych

próbek

badań:

-

wilgotności

i

jej

rozkładu

w

przekroju

muru,

- składu mineralnego (analiza rentgenowska, analiza termiczna,
badania

mikroskopowe),

- struktury porowatości mikrobiologicznych (na obecność bakterii i
grzybów),
- wytrzymałości i mrozoodporności - jeśli udało się pobrać całe
elementy
z obiektów budowlanych

• ocenę uzyskanych wyników badań

60

Średni rozkład wilgoci w przekroju przegród w budynkach

eksploatowanych z okresu wilgotności ustabilizowanej

61

Podsumowanie wyników badań z 1999

roku

• Uzyskane wyniki w zakresie wilgotności eksploatacyjnej przegród

zewnętrznych z betonu komórkowego pozwalają na stwierdzenie, że

wilgotność ustabilizowana w budynkach mieszkalnych w przypadku

betonów komórkowych piaskowych nie przekracza 3% masy, a betonów

popiołowych jest nieco wyższa i wynosi średnio ~ 4,5% masy.

Zawilgocenie na tym poziomie uznać można jako charakterystyczne dla

przegród eksploatowanych w warunkach średnio wilgotnych. Uzyskane

wyniki mają bardzo duże znaczenie dla oceny właściwości izolacyjnych

przegród

z betonu komórkowego. Przy tak małym zawilgoceniu przegrody z betonu

komórkowego

charakteryzują

się

dobrymi

właściwościami

termoizolacyjnymi, co po stwierdzeniu na większej ilości prób pobranych

z obiektów powinno być wzięte pod uwagę przy projektowaniu budynków

z wykorzystaniem jako materiału ściennego autoklawizowanych betonów

komórkowych.

• Badania mineralogiczne wykazały, że betony komórkowe po latach nie

różnią się jakościowo od próbek z bieżącej produkcji natomiast mają:

-

wyższą

zawartość

kalcytu,

-

niższą zawartość tobermorytu aniżeli "świeże" betony. Mniejsza ilość

tobermorytu świadczy o karbonatyzacji - tobermoryt pod wpływem CO

2

z powietrza ulega rozkładowi w węglan wapnia (kalcyt) i żel

krzemionkowy. Stwierdzono, że karbonatyzacja zachodzi równomiernie w

całym przekroju (objętości) ściany. Jest to oznaka, że ściany z betonu

komórkowego oddychają.

62

• Badania wykazały, że po latach może dojść nawet do zaniku

tobermorytu przy sprzyjających warunkach dostępu powietrza.
Przykładem jest próbka betonu KR-1. Badania betonu z tej próbki
wykazały, że ma on przy gęstości objętościowej w stanie suchym 725
kg/m

3

, wytrzymałość na ściskanie 4,2 MPa i jest w pełni mrozoodporny.

• Zróżnicowana wytrzymałość na ściskanie zbadanych 6-ciu próbek

betonu komórkowego nie znalazła, w badanych przypadkach,
odzwierciedlenia
w strukturze mineralogicznej i porowatości. Czy w czasie starzenia
następowały zmiany w wytrzymałości na ściskanie i czy towarzyszyły
im zmiany strukturalne nie można stwierdzić, gdyż nie dysponowano
wynikami "zerowymi".

• Badania mikrobiologiczne wykazały albo brak wzrostu zawartości

grzybów lub wzrost jedynie pojedynczych kolonii grzybów należących
do różnych rodzajów, obrazujących normalne zanieczyszczenie
pochodzące
z obecnych w powietrzu zarodników grzybów.

• Oględziny ścian budynków, zarówno otynkowanych jak i nie

otynkowanych, z których pobierano próbki do badań, wykazały, że
beton komórkowy nie podlegał widocznym gołym okiem procesom
starzenia.

63

•

Kontynuacja przeprowadzonych w 1999 roku badań wilgotności
eksploatacyjnej przegród zewnętrznych z betonu komórkowego. Badania
miały na celu uzyskanie odpowiedzi w jakim stopniu zmienia się
wilgotność eksploatacyjna w tych przegrodach w okresach jesiennych
i wiosennych i czy w kolejnym roku wilgotność ta jest zasadniczo różna.

•

Pobranie próbek betonu komórkowego ze ścian zewnętrznych budynków
w których prowadzone były badania w 1999 roku oraz w miarę możliwości
rozszerzenie o nowo wytypowane budynki (eksploatowane przez okres 20
- 45 lat) z betonu komórkowego piaskowego i popiołowego. Pobór próbek
metodą odwiertów z całego przekroju ściany w okresie: jesień 2000 r.
i wiosna 2001 r.

•

Określenie dla pobranych próbek betonu komórkowego wilgotności
w całym przekroju muru

•

Ocena zachowania się budynków po wieloletniej eksploatacji z których
pobrane były próbki betonu komórkowego do badań wilgotności

•

Ocena uzyskanych wyników badań wilgotności.

Badania w 2000 i 2001 roku obejmowały:

64

• Obiekty ze ścianami z betonu komórkowego z których pobrano próbki

do badań wilgotności i jej rozkładu w przekroju przegrody, wybudowane
zostały w różnych regionach kraju przed 20-tu do 35 laty. Obiekty te to
8 budynków mieszkalnych (w tym 1 letniskowy zamieszkały w okresie 3-
4 miesiące w ciągu roku), 4 budynki z pomieszczeniami biurowymi i 1
obiekt
z pomieszczeniami fabrycznymi (zbrojarnia). W stosunku do poborów
w r. 1999 powiększono ilość obiektów o budynek biurowy i budynek
mieszkalny.

• Sposób poboru i zabezpieczenia próbek był analogiczny jak w

badaniach
w roku 1999. Ze wszystkich obiektów pobrano metodą odwiertów próbki
warstw o grubości co 5 cm na całej grubości przegrody. Pobrane próbki
betonu komórkowego w postaci proszku zabezpieczone zostały przed
utratą wilgoci. Próba zastosowania opracowanego przez ITB
dielektrycznego miernika wilgotności typu DMW-2 w odniesieniu do
betonu komórkowego nie sprawdziła się - miernik nie zapewniał
zadowalającej dokładności wyników badań.

• W trakcie poboru próbek betonu komórkowego ze ścian budynków

obserwowano i oceniano stan techniczny ścian. Nie stwierdzono
żadnych nieprawidłowości i niekorzystnego wpływu czasu i sposobu
eksploatacji na jakość przegrody.

65

Średni rozkład wilgoci w przekroju przegród w budynkach eksploatowanych z

okresu badań jesień 2000 – wiosna 2001

W badanych ścianach tynk tradycyjny ściśle związany był z betonem
komórkowym i nie można było oddzielić go od podłoża. Tynki nie były
popękane. Tam, gdzie przez ponad dwadzieścia lat ściana nie była
otynkowana również nie zaobserwowano żadnych nieprawidłowości w postaci
złuszczeń, ubytków lub nalotów. Oględziny ścian wykazały, że zarówno
otynkowany jak i nie otynkowany beton komórkowy nie podlegał widocznym
gołym okiem procesom starzenia.

66

Wilgotności średnie, minimalne i maksymalne ścian z betonu
komórkowego

Rodzaj betonu

komórkoweg

o

Pora roku

Jesień 2000 r.

Wiosna 2001 r.

Wilgotność % masy

Wilgotność % masy

średnia

min

max

średnia

min

max

Piaskowy

2,4

1,2

3,5

2,6

1,2

3,5

Popiołowy

3,9

2,5

5,7

4,3

3,0

5,9

Średnie wilgotności w przekroju ściany jesienią 2000 r. i wiosną 2001
r.

Wilgotność

Pora roku

Zagłębienia punktu poboru próbki w

murze  [cm]

(liczone od strony zewnętrznej)

5

10

15

20

Średnia wilgotność w

przekroju dla betonu

piaskowego [%]

jesień 2000

r.

2,4

2,4

2,3

2,4

Średnia wilgotność w

przekroju dla betonu

popiołowego [%]

4,2

3,8

4,0

3,9

Średnia wilgotność w

przekroju dla betonu

piaskowego [%]

wiosna

2001 r.

2,7

2,6

2,7

2,7

Średnia wilgotność w

przekroju dla betonu

popiołowego [%]

4,7

4,5

4,3

3,9

67

Omówienie i ocena wyników badań z

jesieni 2000 r. i wiosny 2001 r.

• Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że przegrody

ścienne (zewnętrzne) z betonu komórkowego ze zbadanych obiektów

charakteryzują się wyrównanym rozkładem wilgoci w poszczególnych

przekrojach (wyjątki zdarzają się rzadko – przypadek gdy wilgotność na

głębokości 5 cm była najwyższa - wynosiła 5,7% - był to jednak budynek

nieotynkowany).

• Średnia wilgotność ścian z betonu komórkowego piaskowego wynosi

2,5% masy (przy czym w jesieni 2,4% a wiosną 2,6%). Z betonu

komórkowego popiołowego średnia wilgotność ścian wynosi 4,5% (przy

czym w jesieni 3,9% a wiosną 4,3%).

• Z powyższego wynika, iż nie ma znaczących różnic w wilgotnościach

przegród z betonu komórkowego w okresie jesiennym (po lecie)

i wiosennym ( po zimie). Porównując rozkłady wilgoci w przekroju muru

w okresie jesiennym i wiosennym stwierdzono nieznacznie większe

zawilgocenie w przekroju od strony zewnętrznej.

• Uzyskane wyniki wilgotności przegród średnio 2,5% dla przegród z

betonu komórkowego piaskowego i 4,5% dla przegród z betonu

komórkowego popiołowego można uznać jako charakterystyczne dla

przegród z betonu komórkowego. Potwierdziły się wyniki uzyskane w

badaniach wcześniejszych. Przy takim zawilgoceniu, przegrody z betonu

komórkowego

charakteryzują

się

dobrymi

własnościami

termoizolacyjnymi.

68

Normy związane z betonem komórkowym

• PN-H-97021:1998/Ap1:1999 Aluminium. Proszek płatkowy do

produkcji betonu komórkowego

• PN-EN 678:1998 Oznaczanie gęstości w stanie suchym

autoklawizowanego betonu komórkowego

• PN-EN 679:1998 Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie

autoklawizowanego betonu komórkowego

• PN-EN 772-15:2002 Metody badań elementów murowych. Część

15: Oznaczanie współczynnika przepuszczania pary wodnej

elementów murowych z autoklawizowanego betonu komórkowego

• PN-EN 1351:1999 Oznaczanie wytrzymałości na zginanie

autoklawizowanego betonu komórkowego

• PN-EN 1353:1999 Oznaczanie wilgotności autoklawizowanego

betonu komórkowego

• PN-89/B-06258/Az1:2001 Autoklawizowany beton komórkowy

(Zmiana Az1)

• PN-B-19301:2004 Prefabrykaty budowlane z autoklawizowanego

betonu komórkowego. Elementy drobnowymiarowe

• PN-B-19320:1999

Badania

nieniszczące.

Metoda

badania

wytrzymałości

na

ściskanie

autoklawizowanego

betonu

komórkowego sklerometrem ABA

69

Doc. dr inż. Zapotoczna-Sytek Genowefa

Elżbieta

• Badania przydatności popiołów lotnych ze spalania węgli w kotłach

fluidalnych do produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK)

Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Betonów "CEBET"

R04 (N506) – Budownictwo

zakwalifikowany

• Badanie przyczyn zarysowania murów z autoklawizowanego betonu

komórkowego

Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Betonów "CEBET"
R04 (N506) – Budownictwo

niezakwalifikowany

• Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Betonów "CEBET"

Z-ca Dyrektora ds. Naukowo-Badawczych

• V-ce Prezes ds. naukowo-technicznych Stowarzyszenia Inżynierów

i Techników Przemysłu Materiałów Budowlanych SITPMB

• Książka „Buduję dom z betonu komórkowego” wydana przez Centralny

Ośrodek Informacji Budownictwa nagrodzona została w maju 2001 roku

nagrodą Ministra Rozwoju Regionalnego i Budownictwa za publikację

z dziedziny budownictwa.

• Współautor patentów „Sucha mieszanka klejowa zaprawy murarskiej,

zwłaszcza do łączenia elementów z betonu komórkowego” i

„

Urządzenie do zwiększania efektywności procesu autoklawizacji betonu

komórkowego”

70

Obliczyć wytrzymałość w

przeliczeniu na kg masy różnych

materiałów (stal, drewno, beton,

gazobeton)

• Por. Witold Kucharczuk, Sławomir Labocha:

Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe

budynków, Arkady 2007, s. 26: (…) stosunek

wytrzymałości na ściskanie do ceny jednostkowej

jest wyższy w przypadku betonu niż stali.

• Mieszanką tych składników wypełnia się formy,

nadające jej jeszcze przed obróbką cieplną

kształt bloków. W świeżej, jeszcze płynnej

mieszance, proszek glinowy w środowisku

zasadowym, jakie daje wapno, wytwarza gaz –

wodór, według reakcji: 3Ca(OH)2+ 2Al + 6H2O →

3CaO⋅Al2O3⋅6H2O + 3H2