Тема 4. Искусственные каменные материалы

 

АВТОКЛАВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Автоклавными называются материалы, состоящие в основном из гидросиликата Са и получаемые при автоклавном синтезе, при температуре 175-200⁰С и давлении 0,8-1,3 МПа.

Автоклавные материалы получают из извести гашёной или негашеной, кварцевого песка (он может заменяться золой или молотым шлаком) и воды.

Известь в виде с образованием низкоосновных гидросиликатов Са.

Автоклав – это реактор, представляющий собой горизонтально расположенный цилиндр диаметром 2м и более, длиной 20м, с торцов герметично закрывающийся крышками. Внутри по рельсовым путям движутся вагонетки с изделиями, впускается пар и давление, установка температуры во многом зависит от размера и состава изделия.

Теория автоклавной обработки.

Протекание химической реакции между СаО или Са(ОН)₂ извести и песком становиться возможна из-за того, что вода остаётся жидкой при температуре 175-200°С и давлении 0,8-1,3 МПа.

Процесс автоклавной обработки делят на 3-и этапа:

1-ый этап – с момента пуска пара и до выравнивания температур и изделия

2-ой этап – изотермический прогрев при температуре 175-200°С

3-ий этап – выпуск пара и охлаждение изделий.

Этап

При впуске пара в автоклав он конденсируется на более холодном изделии, превращаясь в воду. В этой дополнительной среде вначале растворяется Са(ОН)₂ извести, придавая ей насыщенность или щелочную среду и в этой щелочной воде начинает растворяться песок SiO₂.

Этап

На этом этапе Са(ОН)₂ вступает в реакцию с растворённым SiO₂ взаимодействуя многостадийно с образованием различных гидросиликатов, которые в конечном итоге переходят в низкоосновные гидросиликаты Са

Этап

При выпуске пара из автоклава изделие становится более горячим, чем окружающая среда, поэтому из него испаряется лишняя влага и изделие сохнет.

 

ВИДЫ СИЛИКАТНЫХ (АВТОКЛАВНЫХ) МАТЕРИАЛОВ

 

1. СИЛИКАТНЫЙ БЕТОН.

Силикатные бетоны выпускают тяжёлыми на плотных заполнителях, лёгкими на пористых заполнителях и ячеистыми (газосиликат и пеносиликат).

В качестве вяжущего используют известково-кремнезёмистое вяжущее, состоящее из извести, кварцевого песка, который может заменяться золой или молотым шлаком.

На качество этого вяжущего влияют:

- активность извести

- соотношение Са/SiO₂

- тонкость помола песка

- параметры автоклавной обработки

Производство силикатных бетонов включает следующие стадии:

1. Приготовление известково-кремнезёмистого вяжущего (разламывание в мельнице).

2. Приготовление силиката бетонной смеси (смешивание)

3. Формование изделия (с использованием различных методов вибрирования).

4. Автоклавная обработка.

Свойства: средняя плотность

прочность на сжатие

Используют для бетонных и ж/бетонных несущих конструкций.

 

СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ.

Получают из смеси извести, тонкомолотого песка и воды, путём за прессования в формы под давлением 15-20 МПа и последующей автоклавной обработкой.

По внешнему виду это параллелепипед серого цвета, но который может быть окрашен в другие цвета введением пигментов. Выпускают 2 варианта сплошной со стандартными размерами 250х120х65мм и пустотелый 250х120х88 мм

Свойства: средняя плотность

Марки по прочности М100, 125,150,200,250

Марки по морозостойкости F15, 25, 35, 50

Водопоглощение меньше, чем у керамического В_m < 16%

Из-за меньших энергозатрат при производстве, силикатный кирпич на 30-40% дешевле керамического.

У силикатного кирпича два недостатка:

1. Низкая водостойкость

2. Низкая жаростойкость, из-за присутствия в составе Са(ОН)₂

Применение.

Для кладки наружных и внутренних стен и запрещен к применению везде, где есть повышенная влажность (цоколи, стены подвалов, бани, прачечные) кроме того, нельзя использовать при строительстве печей и труб.