4.1 Силикатный кирпич

Силикатный кирпич изготовляют из известково-песчаной смеси следующего состава: 92—95% чистого кварцевого песка, 5—8% воздушной извести и примерно 7% воды.

Кирпич обычно производится двумя способами: барабанным и силосным, различающимися приготовлением известково-песчаной смеси.

При барабанном способе песок и тонкомолотая негашеная известь, получаемая измельчением в шаровой мельнице комовой извести, поступают в отдельные бункера над гасильным барабаном. Из бункеров песок, дозируемый по объему, а известь — по весу, периодически загружают во вращающийся гасильный барабан, который закрывают герметически, и в течение 3—5 мин в нем перемешивают сухие материалы, затем подают острый пар под давлением 1,5-2 атм, и в течение 40 мин происходит гашение извести.

При силосном способе предварительно перемешанная и увлажненная масса направляется в силосы для гашения, которое продолжается 7-12 ч, т. е. в 10—15 раз дольше, чем в барабанах. Это является существенным технико-экономическим недостатком силосного способа. Хорошо загашенная в барабане или силосе известково-песчаная масса направляется в лопастную мешалку или на бегуны для дополнительного" увлажнения - и перемешивания, после чего поступает в пресс.

Прессуют кирпич на механических прессах под давлением до 150—200 кг/см². Такое высокое давление обеспечивает получение плотного и прочного кирпича. Отформованный сырец укладывают на вагонетку, которую 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 170° С она протекает в течение 8—10 ч. Быстрое твердение происходит не только при высокой температуре, но и при высокой влажности, для чего в автоклав пускают пар давлением до 8 атм, которое выдерживают 6-8 ч. Давление пара поднимают и снижают в течение 1,5 ч. Цикл запаривания продолжается 10-14 ч. Под действием высокой температуры и влажности происходит химическая реакция между известью и кремнеземом песка, рассмотренная ранее. Образующиеся в результате реакции гидросиликаты срастаются с зернами песка в прочный камень. Однако твердение силикатного кирпича на этом не останавливается. Прочность его продолжает повышаться после запаривания. Часть извести, не вступившая в химическое взаимодействие с кремнеземом песка, реагирует с углекислотой воздуха, образуя прочный углекислый кальций по реакции

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃ + Н₂О.

Силикатный кирпич изготовляется размером 250х120х65 мм. По механической прочности различают марки кирпича 75, 100 и 150. Водопоглощение кирпича составляет 8—16%; коэффициент теплопроводности 0,7—0,75 ккал/м-град-ч; объемный вес 1800 - 1900 кг/м³, т. е. несколько выше, чем глиняного кирпича. Однако теплоизоляционные качества стен из силикатного и глиняного кирпича практически равны.

Применяют силикатный кирпич там же, где и обыкновенный глиняный кирпич, но с некоторыми ограничениями: нельзя его использовать для кладки фундаментов и цоколей, так как он менее водостоек, чем глиняный; непригоден он также для кладки печей, так как при длительном воздействии высокой температуры происходит дегидратация гидросиликата кальция и гидрата окиси кальция, которые связывают зерна песка, и кирпич разрушается. Однако по технико-экономическим показателям силикатный кирпич превосходит глиняный: на его производство требуется в 2 раза меньше топлива, в 3 раза меньше электроэнергии, в 2,5 раза ниже трудоемкость производства; в конечном итоге себестоимость силикатного кирпича оказывается на 25-35% ниже, чем глиняного кирпича.