Силикатный кирпич и силикатобетонные изделия.

Силикатный кирпич – искусственный безобжиговый стеновой материал, изготовляемый из смеси кварцевого песка и гашеной извести прессованием с последующим затвердеванием в автоклаве под действием пара высокого давления и температуры.

Современное производство силикатного кирпича состоит в следующем. Сырьевую смесь, в состав которой входит 92 – 94% песка, 8 – 6% молотой негашёной извести и 7 – 9% воды, от массы сырья тщательно перемешивают и выдерживают до полного гашения извести. Затем из этой смеси под большим давлением (15-20 МПа) прессуют кирпич, который укладывают на вагонетки и направляют по рельсам для твердения в автоклавы.

В автоклаве в атмосфере насыщенного пара при давлении 0,8 МПа и температуре 175^оС кирпич твердеет 8-14 ч. Из автоклава выгружают почти готовый кирпич, который выдерживают 10-15 сут. для карбонизации непрореагировавшей извести углекислым газом воздуха, в результате чего повышаются водостойкость и прочность кирпича.

Выпускают одинарный (250х120х65мм), утолщённый силикатный кирпич (250х120х88), и силикатный камень (250х120х138мм). Одинарный кирпич может быть полнотелым, пустотелым. Утолщённый кирпич и силикатный камень выпускают только пустотелыми.

Цвет кирпича – от молочно-белого до светло-серого. Выпускают также кирпич цветной, окрашенный в массе или по лицевым поверхностям щелочестойкими пигментами в голубой, зеленоватый, жёлтый и другие светлые цвета.

Для силикатного кирпича и камней установлены марки: в зависимости от предела прочности при сжатии – 250, 200, 150, 125, 100; по морозостойкости – 50, 35, 25, и 15.

 

 

 

Рис. 1 Схема производства силикатного кирпича.

 

Водопоглощение лицевого силикатного кирпича не превышает 14%, а рядового – 16%. Марки по Мрз–ти для лицевого кирпича F25, F35, F50, а рядового – F15. Силикатный кирпич применяют наравне с керамическим для кладки стен надземных частей зданий. Вследствие недостаточной водостойкости его нельзя использовать для фундаментов и цоколей зданий ниже гидроизоляционного слоя. Не допускается применять его также для зданий с мокрым режимом эксплуатации (бани, прачечные) без специальных мер защиты стен от увлажнения, а также в условиях воздействия высоких температур (кладка печей, труб и т.п.).      

Так как при высокой температуре дегидратируется , разлагается  и гидросиликаты кальция, а зёрна кварцевого песка при температуре 600^оС расширяются и вызывают растрескивание кирпича.       (рис. 1).

Силикатные бетоны – получают в результате автоклавного твердения рационально подобранной смеси известково-кремнезёмистого вяжущего и заполнителей.

Силикатные бетоны классифицируют по плотности, максимальной крупности, виду заполнителей, структуре, пластичности смеси и области применения. Могут быть тяжёлыми бетонами ( заполнители: песок, щебень и известково-кремнезёмистое вяжущие; лёгкими бетонами ( заполнители пористые: керамзит, вспученный перлит, аглопорит и др.) и ячеистыми (пеносиликаты и газосиликаты).

       В силикатном бетоне применяют известково – кремнеземистое вяжущее, в состав которого входят воздушная известь и тонкомолотый кварцевый песок (взамен песка применяют золу, молотый доменный шлак). Прочность известково – кремнезёмистого вяжущего зависит от активности извести, соотношения тонкости измельчения песка и параметров автоклавной обработки (температуры и давления насыщенного пара, длительности автоклавного твердения). Оптимальным будет такое соотношение такая тонкость помола песка, при которых вся  будет связана в низко основные гидросиликаты кальция рис. 2

 

Рис. 2

 Влияние тонкости помола и содержания кварцевого песка на прочность силикатного бетона:

1 – удельная поверхность молотого песка 1500 см²/г;

2 – то же, 2500 см²/г; 

 3 – то же, 4500 см²/ г  

 

       Изготовление бетонных и железобетонных изделий включает приготовление известково – кремнезёмистого вяжущего, приготовление и гомогенизацию силикатнобетонной смеси, формование изделий, автоклавную обработку. В процессе автоклавизации между всеми компонентами бетона имеют место химические взаимодействия.

       Тяжёлый силикатный бетон имеет плотность 1800 – 2500 кг/м³, прочность 15 – 80 МПа. Применяют для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций, в том числе предварительно напряжённых.                                             

Преимущественно применяют мелкозернистые силикатные бетоны. Технология производства силикатобетонных изделий заключается в приготовлении известково-кремнезёмистого вяжущего путём совместного или раздельного измельчения песка и извести, дозирования основных компонентов, перемешивания бетонной смеси, формования изделий и их автоклавной обработки.

По основным строительным свойствам силикатные бетоны близки к цементным. Для них справедливы и основные зависимости свойств от технологических параметров, установленные для цементных бетонов.

В настоящее время из плотного автоклавного бетона изготовляют, в основном несущие панели внутренних стен и крупные блоки (для наружных и внутренних стен), а также панели перекрытий. Организован выпуск панелей размером с комнату.

Стойкость силикатных бетонов в воде ниже, чем цементных. Для повышения водостойкости этого материала применяют различные способы, главными из которых являются: дополнительная обработка (пропитка битумом, карбонация, покрытие кремнийорганическими водоотталкивающими соединениями); создание водостойкости гидросиликатной связи из малорастворимых силикатов кальция введением добавки доменного шлака и т. д.