Beton komórkowy czy silikat?

Czy dwa tak różne pod względem właściwości wyroby mogą równie dobrze spełniać funkcję budulca na ściany naszego domu? To pytanie zadaje sobie wielu inwestorów. Z pewnością w podjęciu właściwej decyzji pomoże bliższe zapoznanie się z charakterystyką i własnościami obydwu materiałów.

Redakcja

Z czego to się robi?

Wyroby silikatowe i beton komórkowy produkowane są z niemal identycznych surowców, jednak odmienne technologie wytwarzania sprawiają, że otrzymujemy materiały o zupełnie innych właściwościach. W obu przypadkach podstawowe składniki to wapno, piasek i woda (tylko niektóre odmiany betonu komórkowego – tzw. beton komórkowy ciemny – wytwarzane są z dodatkiem popiołu i cementu).

Wyroby silikatowe powstają w procesie formowania masy piaskowo-wapiennej na prasach, następnie poddawane są autoklawizacji w atmosferze pary wodnej i dojrzewaniu. Dzięki sprasowaniu cząsteczek materiału i wiążącym właściwościom wapna uzyskuje się wyrób o wysokiej wytrzymałości. Przy produkcji betonu komórkowego do masy wapienno-piaskowej dodawany jest środek porotwórczy, powodujący podczas autoklawizowania pęcznienie wsadu, który kilkakrotnie zwiększa swoją objętość. Spieniony blok poddawany jest cięciu na wymagane wymiary i po okresie dojrzewania staje się gotowym do sprzedaży wyrobem.

Montaż gotowego nadproża YTONG (fot. Xella)

Asortyment

Wyroby silikatowe oferowane są w formie bloczków pełnych lub drążonych, cegieł zwykłych i elewacyjnych, kształtek wentylacyjnych i nadprożowych. Technologia produkcji silikatów pozwala na uzyskanie dużej dokładności wymiarowej (w granicach 1 mm), zatem do łączenia elementów można używać cienkowarstwowych zapraw klejowych.

Dostępne są również materiały ścienne z ukształtowanymi na ścianach bocznych wpustami i wypustami, co pozwala nie tylko na wyeliminowanie konieczności nakładania zaprawy na spoiny pionowe, ale ułatwia również uzyskanie równej i gładkiej powierzchni ściany. Elementy ścienne wytwarzane są w dwóch typoszeregach wymiarowych, bazujących na wymiarach cegły znormalizowanej (długość 25 cm, wysokość 6,5 cm) lub wymiarach modularnych (długość 38 cm, wysokość 19 cm).

Materiały z betonu komórkowego to głównie bloczki i płytki oraz uzupełniający asortyment nadproży i stropów. Bloczki wykorzystywane są do budowy ścian zewnętrznych i wewnętrznych o grubości 12-40 cm, natomiast płytki stosuje się przy pracach wykończeniowych. Typowe wymiary (długość x wysokość) bloczków wynoszą 49 x 24 cm lub 59 x 24 cm, ale produkowane są również elementy o wymiarach modułowych, wysokości 20 cm. Podobnie jak silikaty, wyroby z betonu komórkowego charakteryzują się dużą dokładnością wymiarową, co pozwala na użycie do ich łączenia zapraw cienkowarstwowych.

Charakterystyka wyrobów

Taka ściana trójwarstwowa wykonana z cegły silikatowej ma wystarczającą izolacyjność cieplną, a także dobre własności akustyczne (fot. Silka)

W potocznej opinii silikaty, nazywane również wyrobami wapienno-piaskowymi, to materiał wytrzymały, ciężki ale o niskiej ciepłochronności. Natomiast beton komórkowy postrzegany jest jako lekki, ciepły lecz o znikomej wytrzymałości. Ta uproszczona charakterystyka nie oddaje w pełni wszystkich własności obu materiałów, a przede wszystkim nie określa optymalnych dla nich zastosowań.

Duża masa objętościowa wyrobów silikatowych, postrzegana jako wada przy transporcie i murowaniu, wpływa korzystnie na zdolność do tłumienia hałasu, a jednocześnie zapewnia stabilne warunki cieplne wewnątrz domu. W takiej ścianie ciepło akumuluje się, co sprawia, że gromadzi i utrzymuje ona energię nie tylko pochodzącą z systemu ogrzewania, ale i z innych źródeł (nasłonecznienie, przebywające wewnątrz osoby, oświetlenie), a dom wolno się wychładza.

Istnieją jednak sytuacje, w których wysoka akumulacyjność ciepła może być cechą niekorzystną – np. w często lecz na krótko odwiedzanym domku rekreacyjnym, gdzie długo będziemy czekać aż nagrzeją się wyziębione mury.

Beton komórkowy, zwłaszcza w ścianie jednowarstwowej, ma dużo mniejszą zdolność do akumulacji ciepła. Decyduje o tym nie tylko jego mniejsza masa objętościowa, ale także średnia temperatura wewnątrz przegrody – w ocieplonej ścianie z silikatu jest ona zbliżona do panującej wewnątrz domu, natomiast w jednowarstwowej ścianie z betonu komórkowego odpowiada mniej więcej połowie różnicy temperatur na zewnątrz i wewnątrz budynku.

Oba omawiane materiały cechuje wytrzymałość na ściskanie całkowicie wystarczająca do wznoszenia ścian konstrukcyjnych w domach jednorodzinnych. Jednak budując z lekkich odmian betonu komórkowego trzeba zwrócić uwagę na dopuszczalne naciski jednostkowe przy obciążeniach punktowych – np. w miejscach słupów czy osadzenia belek stropowych.

Porównanie parametrów betonu komórkowego i silikatów

W takich miejscach należy układać tzw. poduszkę, betonową lub ceglaną, która rozłoży obciążenie na większą powierzchnię.

Beton komórkowy, zależnie od odmiany, uzyskuje różne parametry cieplne; właśnie one w dużej mierze decydują o jego przeznaczeniu. Z odmian lekkich 400 i 500 można stawiać ściany jednowarstwowe o grubości w granicach uzasadnionych ekonomicznie (do ok. 40 cm), uzyskując przenikalność cieplną zbliżoną do wymaganej dla ścian ocieplanych (ok. 0,3 W/m2•K). Ściany z wyrobów silikatowych wymagają natomiast ocieplenia izolacją grubszą niż 12 cm.

Dość poważnym ograniczeniem w stosowaniu betonu komórkowego jest jego duża nasiąkliwość, dlatego nie powinien on być wykorzystywany w częściach budynku znajdujących się poniżej poziomu gruntu. Z tą cechą wiąże się również jego ograniczona mrozoodporność. Choć w warunkach normalnego użytkowania wchłaniana woda nie wypełnia całkowicie porów w jego strukturze i w razie zamarznięcia nie powoduje rozsadzenia, jednak w przypadku całkowitego długotrwałego nawodnienia zamarznięty beton komórkowy ulegnie uszkodzeniu.

Duża objętość porów sprawia też, że beton komórkowy, który zamoknie, długo wysycha. Jeśli tak zamoczoną ścianę pokryjemy następnie ociepleniem o niskiej paroprzepuszczalności – np. płytami styropianowymi – mogą wyniknąć z tego poważne kłopoty. Przy ograniczonej zdolności odprowadzenia wilgoci na zewnątrz będzie ona wnikać do wnętrza domu.

Zastosowanie w ścianach zewnętrznych

Ściana dwuwarstwowa z betonu komórkowego

Oba materiały mają swoje wady i zalety, zatem o ich wyborze powinny decydować najistotniejsze wymagania użytkowników. Nie bez znaczenia jest również koszt budowy, jednak przy porównywaniu wydatków należy brać pod uwagę stan wykończenia ściany w określonej technologii oraz możliwą do uzyskania ciepłochronność. Ściany zewnętrzne z silikatów muszą być budowane jako warstwowe, z izolacją cieplną z wełny lub styropianu, w wersji dwu- lub trójwarstwowej.

Elementy z betonu komórkowego umożliwiają natomiast postawienie ściany jednowarstwowej, której ciepłochronność będzie ściśle zależeć od grubości i odmiany użytych bloczków. Z betonu komórkowego można również budować ściany z ociepleniem – najczęściej jako dwuwarstwowe – wówczas własności ciepłochronne samego betonu odgrywają mniejszą rolę.

Ponieważ w wykonanej z silikatów ścianie dwu- lub trójwarstwowej materiał ten pełni jedynie rolę konstrukcji nośnej, jego grubość można ograniczyć do niezbędnego minimum określonego wymogami sztywności i nośności ściany. Z reguły w domach jednorodzinnych wystarczająca grubość ścian nośnych to 15-18 cm. Natomiast warstwa ociepleniowa nie powinna mieć grubości mniejszej niż 12 cm, bo tylko wtedy można uzyskać wymaganą przenikalność cieplną U poniżej 0,3 W/(m2•K).

Przy trójwarstwowej budowie przegrody można ułożyć nawet 20 cm izolacji, co pozwoli na uzyskanie ciepłochronności na poziomie U = 0,2 W/(m2•K), ale najczęściej stosuje się izolację o grubości 14-16 cm. W ścianie dwuwarstwowej – mimo że niektórzy producenci systemów ociepleniowych dopuszczają stosowanie izolacji grubości powyżej 12 cm – jest to jednak dosyć ryzykowne. Jeśli zależy nam na uzyskaniu wyższej ciepłochronności, lepiej zdecydować się na ścianę trójwarstwową. W obu technologiach jako ocieplenie można stosować zarówno wełnę mineralną, jak i styropian, z tym że w przypadku ściany trójwarstwowej użycie wełny wymaga utworzenia pustki wentylacyjnej pomiędzy elewacją a ociepleniem.

Ściana trójwarstwowa z silikatów

Budowa ścian z ociepleniem eliminuje – pod warunkiem prawidłowego wykonania – możliwość wystąpienia mostków cieplnych, co zapewnia równomierną ciepłochronność całej powierzchni ścian zewnętrznych.

Bloczki z betonu komórkowego, przeznaczone do stawiania ścian jednowarstwowych , umożliwiają uzyskanie ciepłochronności na poziomie ok. 0,3 W/m2•K przy grubości muru 36-40 cm. Taka ściana jest jednak niejednorodna pod względem cieplnym, gdyż umieszczone w niej elementy konstrukcyjne – nadproża, wieńce stropowe – zmniejszają ciepłochronność w miejscach osadzenia. Również spoiny elementów mogą, teoretycznie, być przyczyną występowania mostków cieplnych.

W praktyce problem ten eliminuje zastosowanie zaprawy cienkowarstwowej lub ciepłochronnej. Przy budowie ściany jednowarstwowej trzeba więc zwracać szczególną uwagę na dodatkowe ocieplenie elementów konstrukcyjnych oraz unikać wykonywania głębokich bruzd w ścianach zewnętrznych (np. pod rury kanalizacyjne), gdyż w tych miejscach wskaźnik ciepłochronności znacznie się obniży.

Stosując jako ocieplenie ściany trójwarstwowej wełnę mineralną należy pamiętać o utworzeniu pomiędzy nią a warstwą elewacyjną pustki powietrznej (fot. Rockwool)

Problem mostków cieplnych praktycznie nie występuje, jeśli wznosimy z betonu komórkowego ścianę dwuwarstwową. Jej ocieplenie może być cieńsze, niż w przypadku zastosowania elementów silikatowych; mimo to uzyskamy ciepłochroność na tym samym poziomie. W praktyce jednak stosuje się warstwy ocieplenia grubości 8-10 cm przy grubości ściany nośnej 24 cm, co pozwala na uzyskanie ciepłochronności U = 0,25-0,27 W/(m2•K).

Zastosowanie wewnątrz budynku

Wewnętrzne ściany nośne i działowe nie muszą spełniać wymogu dobrej ciepłochronności, istotne natomiast jest, by zapewniały wysoką izolacyjność akustyczną, a także – miały dużą wytrzymałość, zarówno na ściskanie, jak i na obciążenia związane z mocowaniem do nich ciężkich przedmiotów. Dla takich zastosowań odpowiedniejsze niż beton komórkowy (zwłaszcza lekkie jego odmiany) będą wyroby silikatowe.

Przykładowo, izolacyjność akustyczną na poziomie 42 dB można w przypadku silikatów uzyskać już przy grubości ścianki wynoszącej 8 cm, gdy przy użyciu betonu komórkowego wymagałoby to wzniesienia ściany przynajmniej dwa razy grubszej. Podobne problemy może sprawiać zamocowanie ciężkich szafek na ściance z lekkiej odmiany betonu komórkowego; przyczyną będzie tu słabe umocowanie elementów kotwiących w dość miękkim materiale. Jednak nie w każdym przypadku murowanie ścian wewnętrznych z silikatów będzie najlepszym rozwiązaniem.

Jest to bowiem materiał ciężki, w związku z czym wymaga wcześniejszego zaprojektowania odpowiednich wzmocnień w konstrukcji stropu. Kłopotliwe, ze względu na twardość elementów silikatowych, może być również wycinanie w nich bruzd instalacyjnych, szczególnie jeśli przewidujemy pokrycie ścian tynkiem cienkowarstwowym, pod którym nie można ukryć kabli instalacji elektrycznej.

Inne zastosowania

Takie kształtki z silikatów służą do wznoszenia prefabrykowanych kanałów wentylacyjnych (fot. Silikaty Ostrołęka)

Wyroby silikatowe czy z betonu komórkowego to nie tylko materiały ścienne ale także produkty wykorzystywane przy wykonywaniu innych elementów budynku. Kształtki wentylacyjne z silikatów umożliwiają postawienie gładko wewnątrz wykończonych, pojedynczych lub zgrupowanych kanałów wentylacyjnych.

Cienkie płytki elewacyjne wykorzystuje się do wykańczania np. cokołów domu, a także jako okładziny na tarasach bądź słupkach ogrodzeniowych. Dostępne są również prefabrykowane elementy nadproży, eliminujące konieczność deskowania. Elementy z betonu komórkowego w postaci płytek grubości 5-10 cm wykorzystuje się z kolei powszechnie przy obmurowywaniu wanien, brodzików czy kuchni wyspowych.

Płytki te łatwo przycinać piłą do drewna do wymaganych wymiarów, a ich równa i gładka powierzchnia ułatwia wykończenie tynkiem czy okładziną ceramiczną. W systemach budowlanych z betonu komórkowego wykorzystywane są też prefabrykowane zbrojone nadproża oraz płyty stropowe.

PODSUMOWANIE

Ściany trójwarstwowej licowanej cegłą silikatową nie musimy tynkować ani malować. Warto o tym pamiętać, obliczając koszty wzniesienia stanu surowego budynku (Silka)

By dokonać właściwego wyboru pomiędzy silikatami a betonem komórkowym, należy dokładnie sprecyzować swoje oczekiwania.

• Jeśli szczególnie zależy nam na czasie, szybciej wzniesiemy jednowarstwową ścianę z dużych i lekkich bloczków betonowych, uzyskując przy tym ciepłochronność porównywalną do ściany dwuwarstwowej z silikatów.
  
  
• Silikatowa przegroda trójwarstwowa, oprócz dobrych i stabilnych warunków cieplnych wewnątrz budynku, zapewni mu doskonałą izolacyjność akustyczną. Budowa takiej ściany jest jednak bardziej skomplikowana, niż ściany jedno- lub dwuwarstwowej.
  
  
• Mocowanie bardzo ciężkich mebli i przedmiotów do ściany z betonu komórkowego może okazać się trudne, a nawet niemożliwe, z kolei wznoszenie ścianek działowych z ciężkich silikatów wymaga odpowiednio wzmocnionej konstrukcji stropu.