Betonul Celular usor(BCU) este unul din puținele materiale disponibile cu o rezistență mecanică bună combinata cu greutate redusa și conductivitate termică scăzută. Poate fi produs într-o gamă largă de densități și proprietăți pentru a se potrivi cu cerințele particulare. Asemenea betonului obișnuit, poate fi modelat cu ușurință în orice formă dorită. Textura sa de suprafață îl face un bun fonoabsorbant și oferă o legătură mecanică bună pentru tencuială.
Caracteristicile fizico-mecanice ale BCU au fost analizate si verificate prin incercari de laborator si corespund standardelor UE si reglementarilor romanesti aferente domeniului de utilizare. BCU este agrementat tehnic prin AGREMENTUL TEHNIC nr.006-01/118-2001 si standardizat prin STANDARDUL PROFESIONAL SP001/2004.
- Metoda de productie a BCU
Este o pastă de ciment întărit cu densitate mică, care conține un număr mare de bule mici de aer, care îi conferă o structură celulară fină. În ultimii ani a fost folosit în anumite părți din Europa, Asia, America și Africa pentru a reduce greutatea și a îmbunătăți proprietățile izolatoare ale unităților de beton prefabricate.
BCU este un amestec de ciment, nisip fin, apă și o spumă specială, care produce un beton puternic, ușor, care conține milioane de bule de aer sau celule distribuite uniform, de dimensiuni uniforme.
BCU este format prin cuprinderea unor bule mici de aer într-o pastă de ciment prin procese mecanice în care o spumă rigidă și preformată este amestecată impreuna cu mortarul de bază într-un mixer vertical adecvat. Bulele de aer introduse prin încorporarea spumei în amestecul de bază cresc volumul și reduc astfel densitatea betonului . Bulele în general au diametrul cuprins între 0,3 și 0,8 mm produc un efect de plastifiere puternic și, de asemenea, elimină în mod eficient riscul de segregare.
- Caracteristici ale materialului BCU
- Rezistenta mecanica
BCU are densitati in intervalul 300 – 1600 kg / m³. Betonele cu densități mai mici de 600 kg / m³ sunt utilizate acolo unde este necesară izolarea termică decât rezistența.
Rezistența la compresiune a unui beton celular este afectată de factori precum densitatea, conținutul de ciment, raportul apă-ciment, proprietățile agregatelor, metodele de fabricație, întărirea și conținutul de umiditate. BCU cu densități cuprinse între 300 și 1600 kg / m³ poate fi produs avand rezistența cuprinsă între 0,5 și 17 MPa.
In urmatoare figura sunt prezentate valorile rezistentei la compresiune in functie de densitatea BCU
- Rezistenta termica
Proprietatea izolatoare excelentă a BCU se datorează numărului mare de cavități închise care formează structura multicelulară a produsului.
- Rezistenta la foc
BCU este un material anorganic și, prin urmare, incombustibil. Testele efectuate în mai multe țări, inclusiv testele la standardele ASTM, arată că un perete de BCU, de 15 cm grosime, are o rezistență la foc care depășește 7 ore.
- Rezistenta la inghet-dezghet
BCU cu un conținut de umiditate de până la 35% în greutate este rezistent la îngheț. Testele au arătat că 450 de cicluri de îngheț-dezgheț la acest conținut de umiditate nu vor provoca pagube materialului. Deasupra acestui conținut de umiditate pot apărea daune din cauza înghețului , dar în toate aplicațiile normale acest conținut ridicat de umiditate nu va fi atins.
- Retentia apei
Datorită structurii celulare a BCU, absorbția apei a acestui material este redusa . Spre exemplu mult mai mică decât betonul cu densitate normala. Nu retine apa deci probabilitatea transiratie peretului si aparitie mucegaiului este extrem de redusa.
- Rezistenta fonica
Coeficientul de absorbție fonică a BCU cu densitate de 800 kg / m³ este de aproximativ 0,35, ceea ce este similar cu a tencuieli acustice.
- Permeabilitatea la Vapori
BCU are permeabiliatete la vapori ridicata ceea ce arata ca posibilitatetea peretului sa transpire este foarte scazuta. Se cunoaste ca porozittea unui material influenteaza direct proportional permeabiliatea la vapori iar BCU este un materiale poros.
- Comparatii cu materiale de constructii clasice
| Material | Rezistenta Mecanica [N/mm2] | Conductivitate termica [Wm-1K-1] | Rezistenta la foc [ore] | Rezistenta inghet-dezghet [cicluri] | Retentia apei [% referinta caramida din argila ] | Absortia fonica [coeficient] | Permeabilitatea la vapori |
| BCU800 | 3.4-vertical 3.4-orizontal | 0.17 | 7 | >450 | 14 | 0.35 | 0.05 |
| BCA | 3.6-vertical 3.6-orizontal | 0.21 | 3 | 15 | 150 | 0.15 | |
| Caramida goluri verticale | 10- vertical 2.5-orizontal | 0.203 | 3 | >200 | 100/37 | 0.01 |
Cu speficicatia ca atat BCA cat si caramida cu goluri verticale se zidesc cu ajutorul mortarelor iar mortarele au ca rezistenta maxima la forfecare 0.6 N/mm2. Acest lucru inseamna ca ca rezistenta peretelui de BCA si caramida la forte orizontale este de 0.6N/mm2. Peretele de BCU800 fiind un singur corp comun isi pastreaza rezistenta de 3.4 N/mm2.
- Metoda de productie a panourilor prefrabricate(pereti) cu BCU (PPBCU)
PPBCU urmeaza modelul panourilor sandwich . Astfel el este compus din 3 parti:
- Partea structurala a panoului
- Partea termoizolanta a panolui
- Finisajul exterior a panoului
- Partea structurala a panolui este alcatuita din profile metalice usoare laminate la rece dispuse perimetral si in zona de bordare a golurilor de usi si ferestre. Aceste profile avand de astfel si rolul de structura de rezistenta a casei.
Dupa montarea cadrului metalic a panolui acesta se aseaza in cofragul special orizontal . Se toarna primul strat de BCU pana la nivelul profilelor metalice din cadrul metalic.BCU este prins de profile metalice prin intermediul unor suruburi autoforante. BCU folosit pentru acest prim strat are desitatea de 800kg/m3 , rezistenta la compresiune 3,4N/mm2 , conductivitate termica 0.17 W m-1 K-1. Numit in continuare BCU800. De asemenea in acest strat BCU800 se aplica si instalatiile electrice si sanitare inainte de turnare.
- Partea termoizolanta a panoului. Partea termozolanta a panoului poate fi realizata din 2 sisteme : din polistiren expandat sau din BCU cu densitatea de 300kg/m3(BCU300). Peste stratul existent de BCU800, in cazul in care stratul termoizolant se realizeaza din polistiren, se monteaza si se prinde mecanic polistirenul cu grosimea intre 15-20 cm . In cazul in care se opteaza pentru stratul de BCU300 acesta se toarna in cofrag peste stratul de BCU800.
Avantajele folosirii BCU300 ca strat termoizolat in comparatie cu polistirenul
- BCU300 este imcombustibil
- Rezistenta mecanica ridicata BCU300 0.7N/mm2 iar Polistiren cu densitatea 100 de 0.1N/mm2
- Indestructibil in fata rozatoarelor
- Durabilitatea crescuta in timp
- Inertie termica mai mare decat a polistirenului
- Turnare ermetica pe toata suprafata panoului fata de montarea placilor de polistiren care prezinta rosturi intre acestea.
Dezavantajele folosirii BCU300
- Conductivitatea termica mai mare decat a polistirenului fapt ce conduce la o grosime mai mare a peretului pentru aceeasi rezistenta termica a peretelui. Astfel Polistirenul are o conductivitate termica de 0.04 Wm-1K-1 iar BCU300 de 0.075 Wm-1K-1
Astfel un perete cu strat termoizolant avand grosimea polistirenul de 15 cm iar grosimea finala de 30 cm are o rezistenta termica corectata R=3.24 m2KW-1 Iar un perete termoizolat cu BCU300 cu grosimea de 15 cm are rezistenta termica de R=2.88 m2KW-1 . . Rezistenta termica recomandata pentru un perete conform standardelor in vigoare este de 1.80 m2KW-1. Ceea ce inseamna ca in ambele cazuri pereti se afla in clasa A+ de termoizolare.
- Finajul exterior se realizeaza prin turnarea unui stat de lapte de ciment care este modelat cu ajutorul unor forme speciale pentru un aspect deosebit.
- Metoda de productie a cladirilor cu PPBCU
PPBCU de la parter se prind de elevatiile si placa peste elevatii cu ajutorul ancorelor chimice si a unor corniere . Prinderea cornierelor de evelatii se realizeaza cu ajutorul ancorelor chimice iar prinderea profilelor metalice de corniere se va realiza prin intermediul suruburilor autoforante. De asemenea PPBCU se vor conecta intre ele prin intermediul cornierelor si suruburilor autoforante. Montarea PPBCU se realiza cu ajutorul macaralelor.
Planseul peste parter este mixt metal-beton. Realizat din cofrag de tabla metalica cutata peste care se realizeaza o suprabetonare din beton armat. Cele doua sunt conectate prin conectori. La partea inferioara a planseului se vor monta fie ghips-carton fie panouri prefabricate din BCU300.
Prinderea PPBCU la etaj se realizeaza in acelasi mod ca la parter.
Planseul peste etaj se realizeaza din panouri PPBCU dispuse orizontal.
Sarpanta se realizeaza din grinzi cu zabrele din elemente metalice.
Inchiderea acoperisului se poate realiza atata cu tabla cat si cu tigla.