ABK - co to jest?

Autoklawizowany beton komórkowy to jeden z najpopularniejszych materiałów murowych. Czemu to zawdzięcza? I co tak kryje się w jego strukturze?

ABK to skrót od autoklawizowany beton komórkowy, jednorodny, lekki materiał konstrukcyjny o dobrej izolacyjności cieplnej. Autoklawizowany, czyli utwardzany pod ciśnieniem. Wyrośnięta i wstępnie związana w formach, już porowata mieszanka betonowa, zostaje następnie rozfromowana, pokrojona automatycznie w elementy o wymaganych wymiarach i poddana kształtowaniu powierzchni (wykonuje się też wpusty). Następnie elementy te utwardza się w autoklawie. Ciśnienie, jakiemu poddawana jest masa betonowa, sprawia, że jej wytrzymałość na ściskanie jest pełna już po 8-15 godzinach, w przeciwieństwie do tradycyjnego betonu, który ostatecznie wiąże dopiero po 28 dniach. Beton komórkowy poddaje się jeszcze hartowaniu w autoklawach parowych, czyli działaniu nasyconej pary wodnej o temperaturze od 180 do 190⁰C. 

Z czego się składa 

Do produkcji 1 m³ surowej mieszanki (czyli nawet do 5 m³ gotowego betonu komórkowego) zużywa się 135 kg spoiwa, czyli wapna i cementu oraz dodatkowo 16 kg gipsu, 235 kg wypełniacza - kruszywa w postaci piasku kwarcowego - i 0,5 kg proszku aluminiowego (lub pasty aluminiowej), który jest środkiem porotwórczym. Resztę - 225 kg - stanowi woda. Dawniej do produkcji betonu komórkowego używano jeszcze popiołów lotnych, obecnie z uwagi na ich niską dostępność i popularność białego betonu piaskowego szarych bloczków już się praktycznie nie produkuje (można je sporadycznie napotkać w niedużych lokalnych zakładach). Aluminium wchodzi w reakcję z wodorotlenkiem wapnia i spulchnia masę betonową, a w wyniku tej reakcji powstają miliony komórek z zamkniętym powietrzem. Stąd nazwa "beton komórkowy". Warto tu zaznaczyć, że ta niezwykłą wydajność (5 m³ ostatecznego wyrobu z 1m³ surowców!) sprzyja proekologicznej polityce zrównoważonego rozwoju. 

Na co wpływa porowatość

Komórkowa budowa elementów, poza wysoką wydajnością produkcyjną, zapewnia im niską gęstość - od 300 do 700 kg/m³. To z kolei generuje niewielki ciężar nawet przy dużych rozmiarach - prace murowe posuwają się więc szybko. Mała gęstość objętościowa skutkuje pewnym osłabieniem wytrzymałości materiału na ściskanie - wynosi od 2,5 do 4 MPa, to mało w porównaniu z innymi elementami murowymi. Bloczki spełniają jednak wymagania normy PN-EN 771-4, która określa właściwości materiałów stosowanych przy wznoszeniu murów. Dobór odpowiednich rozwiązań konstrukcyjnych i ewentualne wzmocnienia ścian to już zadanie dla projektantów. Warto zaznaczyć, że gęsty szkielet przypominający pumeks jest jednorodny w każdym przekroju, a to ważne z punktu widzenia zarówno wytrzymałości, niezależnej od ustawienia elementu w ścianie, jak i ograniczenia strat materiałowych (można wykorzystać niemal każdy docinek) - a przede wszystkim parametrów termicznych ścian. Wiodącą cechą betonu komórkowego jest bowiem jego znakomita izolacyjność termiczna - współczynnik przewodzenia ciepła λ od 0,19 W/(m^.K) dla odmiany 700 do 0,08 W/(m^.K) dla odmiany 300. Ona również wynika z porowatości. Uwięzione w mikroporach powietrze jest świetnym izolatorem. Najlepsze wyniki, czyli najniższe wartości λ, uzyskuje się dzięki używaniu domieszek chemicznych, które redukują konieczną ilość wody w procesie produkcyjnym, a tym samym zmniejszają liczbę porów kapilarnych. Taki beton ma pory bardziej regularne, kuliste i większe - o średnicy około 1,5 mm  (beton o większej gęstości i tym samym niższej izolacyjności ma pory około 0,6 mm). Podobny efekt osiąga się też przez wibrowanie wyrastającej mieszanki. 

Zobacz więcej o cechach użytkowych betonu komórkowego. 

Krótka historia

Początki betonu komórkowego sięgają 1923 roku, kiedy technologia autoklawizacji została opracowana przez szwedzkiego architekta. W Polsce doświadczalna produkcja rozpoczęła się w roku 1951, w oparciu o zakupioną w Szwecji licencję. Beton komórkowy miał być substytutem dla drewna - za cel postawiono sobie uzyskanie materiału ciepłego, trwałego, łatwego w obróbce i niepalnego. Od tamtego czasu ABK był ciągle udoskonalany pod względem technologii wytwarzania oraz parametrów, również użytkowych. Pierwsze bloczki były nierówne, szorstkie, a ich przewodność cieplna znacznie gorsza niż dzisiaj. Obecnie  estetyka jest nieskazitelna, kształty ergonomiczne, dopuszczalne odchyłki wymiarowe mieszczą się w zakresie dziesiątych części milimetra, a izolacyjność termiczna nie ma sobie równych. Coraz większą wagę przykłada się też do podwyższenia wytrzymałości mechanicznej przy jednoczesnym pozostawieniu gęstości na niskim poziomie (co jest niezbędne dla zachowania doskonałych parametrów cieplnych). 

Aluminium to środek porotwórczy, któremu ABK zawdzięcza budowę komórkową (fot. SPB)

Procentowy skład 1 m3 mieszanki - można z niej osiągnąć nawet 5 m3 gotowego ABK (fot. PSB)

Wciąż trwają prace nad udoskonalaniem struktury ABK i jego właściwości (fot. PSB)

Data publikacji: 14 października 2017