34 Силикатный кирпич

Силикатный кирпич – это искусственный каменный материал, изготовляемый прессованием увлажненной смеси, состоящей из известково-кремнеземистого вяжущего и песка с последующим твердением в автоклаве.

Технология. Сырьевые материалы – воздушная известьCaOи кварцевый песокSiO₂. Известь размалывают совместно с кварцевым песком в соотношении примерно 1:1 в шаровых мельницах (рисунок 6) и получают известково-кремнеземистое вяжущее.

Вяжущее смешивают с немолотым песком-заполнителем и водой в соотношении: вяжущее – 15–20 %, песок – 80–85 %; вода – 6–8 % сверх сухих компонентов. Полученную смесь гасят в цилиндрических в плане ёмкостях (силосах), где происходит гидратация извести:

CaO+H₂O=Ca(OH)₂ +Q

После гашения смесь вновь увлажняют до 6–8 %. Из полученной смеси при удельном давлении 15–40 МПа прессуют кирпич аналогично керамическому кирпичу полусухого прессования (рисунок 4), укладывают на вагонетки и направляют в автоклав, где его обрабатывают паром при температуре 175–190 С и давлении 0,9–1,3 МПа. Автоклав представляет собой горизонтально расположенный длинный цилиндр с крышками по торцам и рельсами для вагонеток внизу. Длительность цикла запаривания – 10–14 ч. В автоклаве происходит взаимодействие извести, молотого песка и воды:

mCaO + nSiO₂ + pH₂O = mCaOnSiO₂pH₂O

Образующиеся гидросиликаты mCaOnSiO₂pH₂Oскрепляют, цементируют между собой зерна немолотого песка-заполнителя и обеспечивают кирпичу прочность. После автоклавной обработки кирпич с запарочных вагонеток укладывают на поддоны для транспортировки на строительные объекты.

Характеристика. Размеры силикатного кирпича:

250  120  65 – кирпич одинарный;

250  120  88 – кирпич утолщенный;

250  120  138 – камень (двойной кирпич).

По пустотности изготавливают изделияполнотелыеипустотелые (с пустотами в виде несквозных отверстий). Кирпич изготавливают полнотелым и пустотелым, а камни – только пустотелыми.

Силикатные кирпичи и камни по прочности делят намарки75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300 (прочность при сжатии 10–30 МПа). По морозостойкости в водонасыщенном состоянии изделия делят на маркиF15,F25,F35,F50 (15–50 циклов).

Применение.Силикатный кирпич применяют так же, как и керамический, для кладки каменных и армокаменных конструкций. В связи с недостаточной водостойкостью силикатный кирпич нельзя применять для фундаментов, для стен зданий и помещений с мокрым режимом эксплуатации (бань, прачечных и т.д.) без специальных мер защиты от увлажнения. Из-за разложения гидросиликатов силикатный кирпич нельзя применять при температуре выше 500 С, т.е. для кладки печей, газоходов, дымовых труб и т.п.

35 Ячеистый бетон

Ячеистый бетон – это искусственный каменный материал, содержащий большое количество замкнутых сферических пор-ячеек – до 50–90 %. За счёт этого он обладает низкой теплопроводностью, средней плотностью. По сути это не бетон, т.к. в нём нет крупного заполнителя, а раствор (вяжущее, мелкий заполнитель и вода) вспученный газами (газобетон) или смешанный с пеной (пенобетон).

Автоклавный газобетон. Если в качестве вяжущего используется воздушная известь CaO, то она может эффективно, достаточно быстро твердеть только в автоклаве при взаимодействии сSiO₂ песка, золы, как в силикатном кирпиче (см. выше). Дополнительно в качестве вяжущего в автоклавном газобетоне может содержаться ПЦ.

Известь и песок раздельно размалывают в шаровых мельницах. Для удаления парафиновых пленок с частичек алюминиевой пудры ее перемешивают в горячей воде с ПАВ (стиральный порошок, мыло и др). В самоходную газобетономешалку дозируют горячую воду, молотый песок, цемент, известь и перемешивают. Затем в смесь вливают водно-алюминиевую пасту, перемешивают и заливают в металлические формы. В результате реакции между алюминием, известью и водой выделяется водород, который вспучивает смесь:

2Al + 3Ca(OH)₂ + 6H₂O = 3CaO·Аl₂O₃·6H₂O + 3H₂

После схватывания газобетонной массы ее струнами разрезают на теплоизоляционные плиты или стеновые блоки, а у стеновых панелей срезают горбушку (неровную верхнюю часть).

При твердении газобетонных изделий в автоклавах в среде насыщенного водяного пара при температуре 175–190 С и давлении 0,9–1,3 МПа резко ускоряется гидратация, твердение портландцемента, происходит взаимодействие молотого песка с известью и портландцементом. Аналогично силикатному кирпичу, прочность автоклавному газобетону обеспечивают в основном гидросиликаты кальция mCaOnSiO₂pH₂O.

Неавтоклавный газобетон. Изготавливается в настоящее время на большинстве малых предприятий небольшой мощности. В этом случае в качестве вяжущего используется не известь, а ПЦ. Газобетон на ПЦ может твердеть естественным образом, или, с целью ускорения, пропариваться при атмосферном давлении в пропарочных камерах при температурах до 80–90 С. С целью исключения затрат на помол желательно применять природные мелкие пески. Так как смесь не содержит известь, то с целью протекания реакции газовыделения в состав газобетона вводят раствор щёлочи NaOH.

Технология пенобетона отличается от технологии газобетона тем, что вместо водно-алюминиевой пасты готовят пену интенсивным смешиванием пенообразователя с водой. Затем вместо водно-алюминиевой пасты в смесь, также в последнюю очередь, вводят пену и снова перемешивают. Приготовленную пенобетонную смесь разливают в формы и осуществляют те же операции, что и при производстве газобетона. По способу твердения пенобетон, так же, как газобетон, может быть автоклавным и неавтоклавным.

Применение ячеистого бетона. Чем выше пористость, тем ниже средняя плотность (_о) и прочность (R_cж) ячеистого бетона. В зависимости от этих показателей изделия из ячеистого бетона делят на:

– теплоизоляционные: _о= 300…500 кг/ м³;

– конструкционно-теплоизоляционные: _о= 500900 кг/м³;

– конструкционные: _о= 9001200 кг/м³.