Силикатные изделия автоклавного твердения

Рассматриваемые вопросы

1. Производство композиций с участием гидросиликатного вяжущего

К силикатным изделиям автоклавного твердения относят материалы, получаемые из сырьевой смеси известково-кремнеземистого вяжущего и минеральных заполнителей путем гидротермального синтеза гидросиликатов кальция, осуществляемого при повышенных значениях давления и температуры водяного пара.

Современная технология автоклавных материалов включает в себя получение разнообразных изделий различного назначения из известково-песчаных, известково-шлаковых и других сырьевых смесей. Наиболее распространены известково-песчаные (силикатные) материалы и изделия. За 8–12 ч автоклавной обработки при температуре 174–200 °С и давлении 0,8–1,6 МПа насыщенного водяного пара из уплотненной смеси извести и песка получают изделия с прочностью до 30–40 МПа. В автоклаве идет взаимодействие между гидроксидом кальция, кремнеземом SiO₂ и водой с образованием (синтезом) малорастворимых гидросиликатов кальция (ГСК). Иногда этот процесс называют гидросиликатным твердением извести. Эти цементирующие соединения отличаются высокой клеящей способностью и водостойкостью. Они связывают частицы заполнителя (зерна песка) в монолит. Таким образом, в силикатных изделиях песок играет двоякую роль – компонента вяжущего и заполнителя. Для повышения реакционной способности песка его часть размалывают (совместно с известью). Измельченную смесь извести и песка называют известково-песчаным вяжущим. К силикатным изделиям и материалам относятся силикатный кирпич и камни, а также силикатный бетон.

Силикатный кирпич и камни – это стеновые изделия, получаемые путем прессования известково-песчаной смеси (с влажностью 5–8 %) с последующим твердением в автоклаве. В сырьевой смеси содержание извести составляет от 6 до 10 % в пересчете на активный СаО.

Силикатный кирпич изготавливают двух видов: одинарный (размерами 250´120´65 мм) и утолщенный (размерами 250´120´88 мм). Размеры силикатных камней – 250´120´138 мм. Кирпич изготавливают полнотелым (только одинарный) и пустотелым, камни – только пустотелыми. В зависимости от назначения изделия выпускают рядовыми и лицевыми (с повышенными требованиями к внешнему виду).

В зависимости от средней плотности (структуры материала) полнотелые изделия подразделяются на пористые (с применением пористых заполнителей) со средней плотностью до 1500 кг/м³ и плотные со средней плотностью свыше 1500 кг/м³. По прочности силикатные кирпич и камни изготавливают марок: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 300. Марка по прочности лицевого кирпича должна быть не менее 125, лицевых камней – 100. По морозостойкости кирпич и камни изготавливают марок: F 15, F 25, F 35, F 50. Марка по морозостойкости лицевых изделий должна быть не менее F 25. Водопоглощение изделий должно быть не менее 6 %.

Силикатный кирпич и камни применяют для кладки каменных и армокаменных стен и других конструкций в надземной части зданий с нормальным и влажным режимами эксплуатации. Вследствие ограниченной водостойкости силикатный кирпич и камни нельзя использовать для фундаментов и цоколей зданий ниже гидроизоляционного слоя. Эти изделия нельзя также применять для кладки печей и дымовых труб, они не выдерживают длительного воздействия высокой температуры.

Силикатный бетон представляет собой бесцементный (на известково-песчаном вяжущем) бетон автоклавного твердения. Плотные силикатные бетоны можно получить на обычных заполнителях (мелком – песке и крупном – щебне) путем уплотнения (обычно вибрированием) сырьевой смеси в формах. Более эффективным и востребованным видом силикатного бетона является ячеистый силикатный бетон (газосиликат), который отличается от плотного бетона значительно меньшей теплопроводностью, материалоемкостью и энергоемкостью. Из газосиликата изготавливают стеновые камни, плитную теплоизоляцию, а также армированные крупноразмерные изделия (перемычки, панели и плиты перекрытий и др.) с обязательной защитой арматуры от коррозии вследствие пониженной щелочности жидкой фазы в таких бетонах и их высокой пористости. На фасадную поверхность изделий из газосиликата обязательно наносят защитно-декоративные покрытия.

Контрольные вопросы

1. Метод производства гидросиликата кальция.

2. Состав строительной композиции.

3. Силикатный кирпич, геометрические размеры и физические свойства.

4. Силикатный бетон, характеристика заполнителей.

5. Свойства изделий, полученных с участием силикатного вяжущего, применение.