Betony komórkowe
Wspólną cechą betonów komórkowych i mikroporowatych (mikroporytów) jest porowata struktura, różnią się one jednak technologią produkcji, tj. metodą uzyskiwania porów oraz ich wielkością.
W betonach komórkowych strukturę porowatą uzyskuje się przez spulchnienie masy pęcherzykami gazu; średnica porów (komórek) wynosi 0,5-r-7 mm.
W mikroporytach natomiast pory powstają wskutek odparowania wody, a średnica ich jest z reguły mniejsza niż 0,1 mm.
Zarówno w betonach komórkowych jak i w mikroporytach komórki można zauważyć nawet okiem nieuzbrojonym. W mikroporytach są one jednak znacznie mniejsze i nie mają kształtu tak zbliżonego zdecydowanie do kulek.
Mikroporyt i beton komórkowy mają bardzo rozwiniętą sieć kapilarów przerywaną komórkami. Kapilary powstają wskutek odparowania wody, w czasie wiązania betonu, skurczu, wysychania świeżej masy i innych mniej znanych przyczyn. Komórki natomiast są niemal zawsze spowodowane obecnością gazu lub pary w tworzywie.
Podstawowe rodzaje betonów komórkowych i mikroporowatych, ich składniki i odpowiedniki nazw w języku angielskim, francuskim, niemieckim i rosyjskim zestawiono w tabl. 4-1.
Pierwsze patenty na beton komórkowy ukazały się w końcu XIX wieku w Ameryce i Niemczech. Spulchnianie masy betonowej odbywało się przez jej zmieszanie z różnymi dodatkami, jak np. solą kuchenną, parafiną, kryształami lodu, suchymi gałęziami drzewnymi itp.
Dopiero w 1914 roku dwaj Amerykanie Aylsworth i Dyer uzyskali patent na beton spulchniony w drodze chemicznej. Zastosowali oni proszek aluminiowy w charakterze czynnika wyzwalającego wodór z alkalicznego środowiska zaprawy cementowej. W ten sposób została wynaleziona metoda produkcji ga-zobetonu, na razie dojrzewającego w normalnych warunkach atmosferycznych.
W kilka lat po pierwszej wojnie światowej szwedzki architekt Axel Eriksson ulepszył tę metodę i w roku 1923 przekazał ją firmie „Skóvde Stenhuggeri og Kalkbruk", która w następnym roku rozpoczęła przemysłową produkcję gazo-betonu nieautoklawizowanego.
Pod koniec lat dwudziestych istniało już w Ameryce i w Europie ok. 100 małych zakładów produkujących gazobetony. Wkrótce jednak okazało się, że beton ten ma poważne wady, a mianowicie: stosunkowo długo dojrzewa (4-r-6 tygodni), charakteryzuje się dużym skurczem, a pod wpływem karbonizacyj-nego wysychania kurczy się a nawet niekiedy rozpada.
Te niekorzystne zjawiska usunięto przez zastosowanie autoklawizacji — technologii już uprzednio stosowanej przy produkcji cegły wapienno-piasko-wej. W roku 1929 wyprodukowano w Szwecji pierwszą partię autoklawizowa-nego betonu komórkowego i wkrótce metoda ta rozpowszechniła się również w całym świecie.
Odrębności recepturowe, okrywane często tajemnicą fabryczną i zastrzeże-
niami patentowymi, sposoby mieszania, spulchniania, hartowania itp. stwa-
rzają duży przedział możliwości jakościowych gotowego wyrobu. Tajemnice
produkcji stają się obecnie już jednak raczej wiedzą powszechną i punkt cięż-
kości przesuwa się z zagadnień związanych z technologią masy betonowej na problemy obróbki elementów.
W Polsce beton komórkowy pod postacią pianobetonu nieautoklawizowanego
znany był już w okresie między I i II wojną światową. Za promotora tej me-
tody w naszym kraju uznaje się inż. Pukińskiego, który produkował dość znacz-
ne ilości pianobetonu pod nazwą Celolit na wzór podobnej produkcji duńskiej
(1925 r.). Po II wojnie światowej został zakupiony przez Polskę patent szwedzki
Siporex i Ytong (1947 r.) na produkcję autoklawizowanego betonu komórko-
wego, a w latach 1951-7-1952 pierwsze bloki z tego materiału opuściły doświad-
czalne małe zakłady w Aleksandrowie Kujawskim i w Redzie. W latach 1952-1953 rusza pierwsza wielka fabryka autoklawizowanego betonu komórkowego
na Żeraniu.
Początkowo jakość wyrobów produkowanych przez zakłady polskie była stosunkowo niska. Dość prędko opracowano jednak, odpowiednie do surowców krajowych, polskie metody technologii, pozwalające na uzyskanie dobrego materiału, nie ustępującego jakością najlepszym gazobetonom skandynawskim. W zakresie technologii betonów komórkowych posiadamy aktualnie ok. 40 oryginalnych, polskich patentów produkcyjnych.
W roku 1965 czynnych było w Polsce 11 zakładów produkujących rocznie 1,5 miliona m3 betonów komórkowych. Polska jest również eksporterem zakładów produkujących betony komórkowe. W roku 1965 czynnych było w 12 krajach Europy i Azji ok. 60 zakładów opartych na polskich technologiach, adap-cowanych do miejscowych warunków.
Jedną z pierwszych zrealizowanych technologii betonów mikroporowatych była metoda opatentowana przez Hiittemanna i Czernina [4.18] pod nazwą Tu-rytu. Stosuje się w niej wstępne zarodnikowanie części masy przez nagrzewanie jej w ciągu 3 godzin przy temp. 250-f-300°C.
W Związku Radzieckim technologię produkcji elementów o strukturze mi-kroporowatej opracowali Gulinowa,Korniłowicz i Skatyńskij [4.12]. Jako stabilizatora używają oni szkła wodnego.
Salava i Skrdlik [4.53] (CSRS) są autorami technologii Silikorku. Cechą charakterystyczną tej technologii jest stosowanie wyczeszek tekstylnych i azbestu krótkowłóknistego.
Figus [4.10] (CSRS) opracował technologię produkcji Popolit opartą na bazie popiołów lotnych.
W Polsce badania prowadzone były przez Rusieckiego w Instytucie Techniki Budowlanej [4.52]. Uzyskano materiał pod nazwą Arytu charakteryzujący się dobrymi wskaźnikami.
Według podobnej metody uruchomiono natomiast w roku 1961 w Związku Radzieckim produkcję bloków ściennych w Mińsku.
W NRD badania nad technologią produkcji mikroporytów prowadził Patschke [4.38], [4.39]. Dotychczas badania jego nie znalazły jeszcze praktycznego zastosowania.