Строительство |
Строительные материалы и изделия |
|
Силикатным бетоном называют затвердевшую в автоклаве уплотненную смесь, состоящую из кварцевого песка (70...80%), молотого песка (8..15%) и молотой негашеной извести (6... 10%). Плотный силикатный бетон является разновидностью тяжелого бетона. 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 из-вестково-кремнеземистая смесь — известково-кремнеземистое вяжущее, способное при затворении водой в процессе тепловлаж-ностной 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 формирование свойств 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 СаО в смеси вяжущего до тех пор, пока содержание активной СаО обеспечивает возможность связывания ее во время автоклавной обработки имеющимся песком в ннзкооснбвные гидросиликаты кальция. По данным ВНИИСтро-ма, при удельной поверхности молотого песка 2000...2500 см2/г содержание извести в смеси (в пересчете на СаО) составляет 20...28% от массы известково-кремнеземистого вяжущего, а при удельной поверхности песка более 2500 см2/г оптимальное содержание СаО в смешанном вяжущем может быть повышено до 33%.
Автоклавная обработка — последняя и самая важная стадия производства силикатных изделий. В автоклаве происходят сложные процессы превращения исходной, уложенной и уплотненной силикатобетонной смеси в прочные изделия разной плотности,- формы и назначения. В настоящее время выпускаются автоклавы диаметром 2,6' и 3,6 м, длиной 20...30 и 40 м. Как изложено выше, автоклав представляет собой цилиндрический горизонтальный сварной сосуд (котел) с герметически закрывающимися с торцов сферическими крышками. Котел имеет манометр, показывающий давление пара, и предохранительный клапан, автоматически открывающийся при повышении в котле давления выше предельного. В нижней части автоклава уложены рельсы, по которым передвигаются загружаемые в автоклав вагонетки с изделиями. Автоклавы оборудованы траверсными путями с передаточными тележками — электромостами для загрузки и выгрузки вагонеток и устройствами для автоматического контроля и управления режимом автоклавной обработки. Для уменьшения теплопотерь в окружающее пространство поверхность автоклава и всех паропроводов покрывают слоем теплоизоляции. Применяют тупиковые или проходные автоклавы. Автоклавы оборудованы магистралями для выпуска насыщенного пара, перепуска отработавшего пара в другой автоклав, в атмосферу, утилизатор и для конденсатоотвода. При эксплуатации автоклавов необходимо строго соблюдать «Правила устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением». После загрузки автоклава крышку закрывают и в него медленно и равномерно впускают насыщенный пар. Автоклавная обработка является наиболее эффективным средством ускорения твердения бетона. Высокие температуры при наличии в обрабатываемом бетоне воды в капельно-жидком состоянии создают благоприятные условия для химического взаимодействия между гидратом оксида кальция и кремнеземом с образованием основного цементирующего вещества — гидросиликатов кальция. Весь цикл автоклавной обработки (по данным проф. П. И. Бо-женова) условно делится на пять этапов: 1 —от начала впуска пара до установления в автоклаве температуры 100 °С; 2 — повышение температуры среды и давления пара до назначенного минимума; 3 — изотермическая выдержка при максимальном давлении и температуре; 4 — снижение давления до атмосферного, температуры до 100 °С; 5 — период постепенного остывания изделий от 100 до 18...20 °С либо в автоклаве, либо после выгрузки их из автоклава. Качество силикатных изделий автоклавного твердения зависит не только от состава и структуры новообразований, но и от правильного управления физическими явлениями, возникающими на различных этапах автоклавной обработки. При автоклавной обработке кроме физико-химических процессов, обеспечивающих синтез гидросиликатов кальция, имеют место физические процесы связанные с температурными И влажностными градиентами, ределяемые термодинамическими свойствами водяного пара и изменениями физических характеристик в сырьевой смеси, а затем и в образовавшемся искусственном силикатном камне. В составе силикатного камня преобладают низкооснбвные гйдросиликаты кальция, имеющие тонкоигольчатое или чешуйчатое микрокристаллическое строение типа CSH(B), и тоберморит. Однако наряду с низкооснбвными могут быть и более крупнокристаллические высокооснбвные гидросиликаты калиция типа C2SH(A). Развитие производства крупноразмерных силикатных изделий, особенно полной заводской отделки, способствует индустриализации строительства, дает возможность экономить цемент и позволяет расширить базу полносборного строительства. Наибольшее практическое распространение получили тяжелые мелкозернистые бетоны плотностью 1800...2500 кг/м3 и прочностью 15, 20, 25, 30 и 40 МПа. Можно получить силикатный бетон прочностью до 80 МПа при увеличении дисперсности и количества тонкомолотого кварцевого песка в смеси известково-кремнеземистого вяжущего, сильном уплотнении и соответствующем режиме автоклавной обработки. Прочность силикатного бетона при сжатии, изгибе и растяжении, деформативные свойства, 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 силикатобе-тонные железнодорожные шпалы, армированные силикатобетон-ные 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 — 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. В насто щее время крупноразмерные изделия из силикатного бетон выпускают большой номенклатуры. Из силикатного бетон изготовляют крупные стеновые блоки внутренних несущих стен' панели перекрытий и несущих перегородок, ступени, плиты' балки. Элементы, работающие на изгиб, армируют стержнями и сетками. Технология изготовления силикатобетонных изделий ( 8.8) состоит из следующих основных операций: добычи песка и отде. ления крупных фракций; добычи и обжига известняка (если известь производят на силикатном заводе), дробления извести-приготовления известково-песчаного вяжущего путем дозирования извести, песка и гипса и помола их в шаровых мельницах-приготовления силикатобетонной смеси путем смешения немолотого песка с тонкомолотой известково-песчаной смесью и водой в бетоносмесителях с принудительным перемешиванием; формования изделий и их выдерживания; твердения отформованных изделий в автоклавах при температуре 174...200 °С и давлении насыщенного пара до 0,8...1,5 МПа. Для получения плотных силикатных изделий применяют известь с удельной поверхностью 4000...5000 см2/г, а песок — 2000..-2500 см2/г. Изделия на молотой негашеной извести можно получить повышенной прочности и морозостойкости. Для этой цели регулируют сроки гидратации извести путем введения гипса, поверх-ностно-активных веществ и т. д. Молотую негашеную известь целесообразно применять для изделий, изготовленных на пластичной бетонной смеси. В таких свежесформованных изделиях гашение молотой извести не вызывает образования трещин, а увеличение объема способствует большому уплотнению изделия. Кроме того, при последующей гидратации негашеной извести гидрат оксида кальция, возникающий в уже отформованных изделиях, более активно взаимодействует с кремнеземом, чем ранее образовавшийся в гашеной извести гидрат оксида кальция. В очень уплотненных прессованием изделиях из жестких смесей гашение молотой негашеной извести может повлечь образование трещин, поэтому с увеличением степени уплотнения целесообразно проводить частичное гашение извести путем совместного помола ее с влажным песком или предварительное выдерживание известково-песчаной смеси, как это предусматривается при производстве силикатного кирпича. Для силикатных изделий с прочностью до 10... 15 МПа песок можно применять в немолотом виде с известью 6... 10% в расчете на активную СаО. Для изготовления автоклавных силикатных изделий расход'извести составляет 175...250 кг на 1 м3 изделия. Крупноразмерные изделия формуют на виброплощадках иногда с пригрузом или с вибропригрузом. Отформованные силикатные изделия подвергают запариванию в автоклавах диаметром 2,6 и 3,6 м. Режим запаривания изделий из плотного силикатного бетона следующий: подъем давления пара до 0,8 МПа— 1,5...2 ч; выдерживание при этом давлении — 8...9 ч и спуск давления — 2...3 ч. Вибрированные крупноразмерные, силикатные изделия имеют прочность при сжатии 15...40 МПа, плотность—1800... 2100 кг/м3, морозостойкость — 50 циклов и более. При силовом вибропрокате силикатные изделия получают прочностью -до 60 МПа и плотностью до 2300 кг/м3. Применяют плотные силикатобетонные изделия для строительства жилых, промышленных и общественных зданий; не рекомендуется исдользовать их для фундаментов и других конструкций, работающих в условиях высокой влажности. |
К содержанию книги: "Строительные материалы и изделия"
Смотрите также:
Минеральные вяжущие вещества Бетон и строительные растворы Добавки в бетон Гидроизоляция Каркасные работы Внутренние перегородки Лаки и краски Строительство дома
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Связь состава, структуры и свойств
Стандартизация свойств. Марки материалов
Механические свойства стройматериалов
Химические и технологические свойства стройматериалов. Химические и физико-химические свойства
Технологические свойства стройматериалов
Методика преподавания свойств строительных материалов
Химический и минеральный составы магматических пород
Важнейшие виды магматических пород и их строительные свойства
Осадочные горные породы. Классификация осадочных горных пород
Химический и минеральный составы осадочных пород
Важнейшие виды осадочных пород и их строительные свойства
Важнейшие метаморфические породы
Виды материалов и изделий. Технические требования к ним
Меры защиты каменных материалов от выветривания в сооружениях
Методика преподавания природных каменных материалов
КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Сырье для производства керамических материалов и изделий
Общая схема производства керамических изделий
Кирпич керамический обыкновенный
Эффективные стеновые керамические изделия
Монтаж дома из керамических панелей
Облицовочные материалы и изделия
Керамические изделия для внутренней облицовки
Керамические материалы и изделия различного назначения
Санитарно-техническая керамика
Теплоизоляционные керамические изделия
Кислотоупорные керамические изделия
Методика преподавания керамических материалов и изделий
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ СИЛИКАТНЫХ РАСПЛАВОВ
Разновидности стекла и стеклянных изделий в строительстве
Методика преподавания стекла и других плавленых материалов и изделий
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА
Сырьевые материалы и основы технологии неорганических вяжущих веществ
Производство неорганических вяжущих веществ
Магнезиальные вяжущие вещества
Растворимое стекло и кислотоупорный цемент
Известь строительная воздушная
Гидравлические вяжущие вещества
Стойкость затвердевшего цемента
Портландцементы с активными минеральными добавками
Другие вяжущие с активными минеральными добавками
Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие. Глиноземистый цемент
Состав и особенности твердения глиноземистого цемента
Свойства и применение глиноземистого цемента
Расширяющиеся и безусадочные цементы
Методика преподавания неорганических вяжущих веществ
Основные свойства строительных растворов
Применение растворов различных видов
Методика преподавания бетонов и строительных растворов
ИСКУССТВЕННЫЕ КАМЕННЫЕ БЕЗОБЖИГОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Силикатные материалы и изделия
Производство силикатных изделий
Гипсовые и гипсобетонные изделия
Свойства изделий на основе гипса
Производство изделий из гипсовых и гипсобетонных смесей
Асбестоцементные материалы и изделия
Производство асбестоцементных изделий
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Основы технологии черных металлов
Кривые охлаждения и нагревания железа
Механические испытания металлов
Основы термической обработки стали
Виды термической обработки стали
Химико-термическая обработка стали
Наклеп, возврат и старение стали
Применение металлов в строительстве. Сталь углеродистая обыкновенного качества
Применение стали в строительстве
Коррозия металлов и способы защиты от нее
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ
Механические свойства древесины
Защита древесины от гниения, поражения насекомыми и возгорания
Основные породы древесины, применяемые в строительстве
Материалы и изделия из древесины
Строительные детали и изделия из древесины
Методика преподавания материалов и изделий из древесины
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Строение и свойства теплоизоляционных материалов
Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия
Теплоизоляционные материалы из вспученных горных пород и изделия на их основе
Органические теплоизоляционные материалы и изделия
Акустические материалы и изделия
Звукопоглощающие материалы и изделия
Звукоизоляционные материалы и изделия
Методика преподавания теплоизоляционных и акустических материалов и изделий
БИТУМНЫЕ И ДЕГТЕВЫЕ ВЯЖУЩИЕ И МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ
Состав, свойства и применение дегтя
Смешанные вяжущие на основе битумов и дегтей, эмульсии и пасты
Материалы на основе битумов и дегтей
Структура и состав асфальтового бетона
Производство асфальтового бетона
Применение асфальтового бетона
Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы
Беспокровные рулонные материалы на основе
Обмазочные материалы (мастики, эмульсии и пасты)
Герметизирующие материалы (герметики) на основе битумов
Методика преподавания вяжущих и материалов на основе битумов и дегтей
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПЛАСТМАСС
Пластификаторы. Стабилизаторы, отвердители, инициаторы
Основные свойства строительных пластмасс. Прочность пластмасс
Виды строительных материалов и изделий из пластмасс
Конструкционно-отделочные и отделочные материалы
Гидроизоляционные материалы и герметики
Трубы и санитарно-технические изделия
Применение полимеров в технологии бетонов
Методика преподавания материалов и изделий из пластмасс
Природные неорганические пигменты
Искусственные неорганические пигменты
Металлические и органические пигменты
Связующие вещества, растворители и разбавители
Водоразбавляемые краски на основе неорганических вяжущих веществ и клеев