Справочник строительных материалов, а также изделий и оборудования для строительства и ремонта квартиры - Владимир Онищенко

Производство силикатного кирпича ведут двумя методами – барабанным и силосным – отличающимися способом приготовлениея известково-песчаной смеси.

При барабанном способе песок и тонкомолотая негашеная известь, получаемая измельчением в шаровой мельнице комовой извести, поступают в отдельные бункеры над гасильным барабаном. Из бункеров песок, дозируемый по объему, а известь – по массе, периодически загружаются в гасильный барабан. Последний герметически закрывают и в течение 3–5 мин производят перемешивание сухих материалов. При подаче пара под давлением 0,15– 0,2 МПа происходит гашение извести при непрерывно вращающемся барабане. Процесс гашения извести длится до 40 минут.

При силосном способе предварительно перемешанную и увлажненную массу направляют для гашения в силосы. Гашение в силосах происходит 7—12 ч, т. е. в 10–15 раз дольше, чем в барабанах, что является существенным недостатком силосного способа. Хорошо загашенную в барабане или силосе известковопесчаную массу подают в лопастный смеситель или на бегуны для дополнительного увлажнения и перемешивания и далее на прессование. Прессование кирпича производят на механических прессах под давлением до 15–20 МПа, обеспечивающим получение плотного и прочного кирпича. Отформованный сырец укладывают на вагонетку, на которой полуфабрикат направляют в автоклав для твердения.

Автоклав представляет собой стальной цилиндр диаметром 2 м и более, длиной до 20 м, с торцов герметически закрывающийся крышками. С повышением температуры ускоряется реакция между известью и песком, и при температуре 174 °C она протекает в течение 8—10 ч. Быстрое твердение происходит не только при высокой температуре, но и высокой влажности, для чего в автоклав пускают пар давлением до 0,8 МПа и это давление выдерживают 6–8 ч. Давление пара поднимают и снижают в течение 1,5 часа.

Под действием высокой температуры и влажности происходит химическая реакция между известью и кремнеземом. Образующиеся в результате реакции гидросиликаты срастаются с зернами песка в прочный камень. Однако твердение силикатного кирпича на этом не прекращается, а продолжается после запаривания. Часть извести, вступившей в химическое взаимодействие с кремнеземом песка, реагирует с углекислотой воздуха, образуя прочный углекислый кальций по реакции Са(ОН) 2+ С0 2= СаС0 3+ Н 20.

Силикатный кирпич выпускают размером 250x120x65 мм, марок 75, 100, 125, 150, 200, 250 и 300, водопоглощением 8—16 %, теплопроводностью 0,70—0,75 Вт/м град, плотностью свыше 1650 кг/м 3– несколько выше, чем плотность керамического кирпича; морозостойкостью F15. Теплоизоляционные качества стен из силикатного и керамического кирпича практически одинаковы.

Применяют силикатный кирпич примерно для тех же целей, что и керамический, но с некоторыми ограничениями. Силикатный кирпич нельзя применять для кладки фундаментов и цоколей, так как он менее водостоек, а также для кладки печей и дымовых труб, так как при длительном воздействии высокой температуры происходит дегидратация гидросиликата кальция и гидрата оксида кальция, которые связывают зерна песка, и кирпич разрушается.

С другой стороны, по технико-экономическим показателям во многом силикатный кирпич превосходит керамический. На его производство требуется в 2 раза меньше топлива, в 3 раза меньше электроэнергии, в 2,5 раза меньше трудоемкости производства; в конечном итоге себестоимость силикатного кирпича оказывается на 25–35 % ниже, чем керамического.

Известково-шлаковый и известково-зольный кирпич

Известково-шлаковый и известково-зольный кирпичи являются разновидностью силикатного кирпича, однако отличаются от него меньшей плотностью и лучшими теплоизоляционными свойствами, так как в них тяжелый кварцевый песок заменен, соответственно, пористым легким шлаком и золой. Для приготовления известково-шлакового кирпича берут 3—12 % извести и 88–97 % шлака, а для известково-зольного – 20–25 % извести и 75–80 % золы. Так же как и шлак, зола является дешевым сырьевым материалом, образующимся при сжигании каменного, бурого угля и другого топлива в котельных ТЭЦ, ГРЭС и т. д. Использование шлаков и зол экономически выгодно, так как оно расширяет сырьевую базу силикатных и других строительных материалов и снижает их стоимость.

Производство известково-шлакового и известково-зольного кирпича аналогично технологической схеме производства силикатного кирпича. Шлаковый и зольный кирпич выпускают размером 250x120x140 мм и больше, марками по прочности при сжатии 25, 50 и 75, морозостойкостью такой же, как и у силикатного кирпича, плотностью 1400–1600 кг/м 3, теплопроводностью 0,5–0,6 Вт/м град.

Применяют известково-шлаковый и известково-зольный кирпич для возведения кладки стен зданий малой этажности (до трех этажей), а также для кладки стен верхних этажей многоэтажных зданий.

Крупноразмерные изделия из силикатного бетона

Силикатным бетоном называют затвердевшую в автоклаве уплотненную смесь, состоящую из кварцевого песка (70–80 %), молотого песка (8—15 %) и молотой негашеной извести (6—10 %).

Силикатные бетоны, как и цементные, могут быть тяжелыми (заполнители плотные – песок и щебень или песчано-гравийная смесь), легкими (заполнители пористые – керамзит, вспученный перлит, аглопорит и др.) и ячеистыми (заполнителем служат пузырьки воздуха, равномерно распределенные в объеме изделия). Вяжущим в силикатном бетоне является тонкомолотая известково-кремнеземистая смесь – известково-кремнеземистое вяжущее, способное при затворении водой в процессе тепловлажностной обработки в автоклаве образовывать высокопрочный искусственный камень.

В качестве кремнеземистого компонента применяют молотый кварцевый песок, металлургические (главным образом доменные) шлаки, золы ТЭЦ. Кремнеземистый компонент (тонкомолотый песок) оказывает большое влияние на свойства силикатных бетонов. Так, с возрастанием дисперсности частиц молотого песка повышаются прочность, морозостойкость и другие свойства силикатных материалов.

С увеличением тонкости помола песка повышается относительное содержание оксида кальция в смеси вяжущего до тех пор, пока содержание активного СаО обеспечивает возможность связывания его во время автоклавной обработки имеющимся песком в низкоосновные гидросиликаты кальция.

Наибольшее практическое распространение получили тяжелые мелкозернистые бетоны плотностью 1800–2500 кг/м 3и прочностью 15, 20, 25, 30 и 40 МПа. При увеличении дисперсности и количества тонкомолотого кварцевого песка в смеси известково-кремнеземистого вяжущего, сильном уплотнении и соответствующем режиме автоклавной обработки можно получить силикатный бетон прочностью до 80 МПа.

Прочность силикатного бетона при сжатии, изгибе и растяжении, составление деформации, сцепление с арматурой обеспечивают одинаковую несущую способность конструкций из силикатного и цементного бетона при одинаковых их размерах и степени армирования. Поэтому силикатный бетон можно использовать для армированных и предварительно напряженных конструкций, что ставит его в один ряд с цементным бетоном.

Из плотных силикатных бетонов изготовляют несущие конструкции для жилищного, промышленного и сельского строительства: панели внутренних стен и перекрытий, лестничные марши и площадки, балки, прогоны и колонны, карнизные плиты и т. д. В последнее время тяжелые силикатные бетоны применяют для изготовления таких высокопрочных изделий, как прессованный безасбестовый шифер, напряженно-армированные силикатобетонные железнодорожные шпалы, армированные силикатобетонные тюбинги для отделки туннелей метро и для шахтного строительства (бетон прочностью 60 МПа и более).

Коррозия арматуры в силикатном бетоне зависит от плотности бетона и условий службы конструкций; при нормальном режиме эксплуатации сооружений арматура в плотном силикатном бетоне не корродирует. При влажном и переменном режимах эксплуатации в конструкциях из плотного силикатного бетона арматуру необходимо защищать антикоррозионными обмазками.

Силикатный бетон на пористых заполнителях — сравнительно новый вид легкого бетона. Твердение его происходит в автоклавах. Вяжущие для этих бетонов применяют те же, что и для плотных силикатных бетонов, а заполнителями служат пористые заполнители: керамзит, вспученный перлит, аглопорит, шлаковая пемза и другие пористые материалы в виде гравия и щебня. Из силикатного бетона изготовляют крупные стеновые блоки внутренних несущих стен панели перекрытий и несущих перегородок, ступени, плиты, балки. Элементы, работающие на изгиб, армируют стержнями и сетками.