7.2. Материалы на основе извести (силикатные изделия)

Производство силикатных строительных материалов базируется на гидротермальном синтезе гидросиликатов кальция, который осу­ществляется в реакторе-автоклаве в среде насыщенного водяного пара давлением 0,8-1,3 МПа и температурой 175-200°С. Силикатные автоклавные материалы - это материа­лы, приготовленные из сырьевой смеси, содержащей известь (гашёную или молотую негашеную), кварцевый песок и воду, которые образуют в процессе автоклавной обработки гидросиликаты кальция

Са(ОН)₂ + SiО₂ + mН₂О = СаО∙SiО₂∙nН₂О.

Автоклав представляет собой горизонтально расположенный стальной цилиндр с герметически закрывающимися с торцов крышками. Диаметр автоклава 2,6-3,6м, длина 21-30м. В нижней части автоклава уложены рельсы, по которым передвигаются загруженные в автоклав вагонетки с изделиями. Схема автоклава для производства силикатных материалов представлена на рис. 8.

Рис. 8. Автоклав для производства силикатных изделий

Силикатный кирпич изготовляется из смеси кварцевого песка (92-94%), извести (6-8%) и воды (7-9%) путем прессования под давлением (15-20 МПа) и последующего твердения в автоклаве.

Цвет силикатного может быть любым за счёт введения в состав смеси щелочестойких пигментов. Выпускают кирпич двух видов: одинарный 250x120x65 мм и утолщённый 250x120x88мм. Утолщённый кирпич изготовляют с пустотами, чтобы масса одного кирпича не превышала 4,3 кг. В зависимости от предела прочности при сжатии и изгибе силикатный кирпич имеет марки: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250 и 300.

Силикатный кирпич применяют для несущих стен зданий. Не рекомендуется его применять для цоколей зданий из-за недостаточной водостойкости. Для кладки труб и печей силикат­ный кирпич не используют, так как при высокой температуре дегид­ратируется Са(ОН)₂, а зерна кварцевого песка при 600°С расширяются и вызывают растрес­кивание кирпича.

Схема производства силикатного кирпича состоит из следующих основных операций. Комовую известь, поступающую из известеобжигательной печи, дро­бят и размалывают в тонкий порошок. Гасить известь в смеси с песком можно в силосах в течение 8-9 ч (первый способ) или, что гораздо быстрее и интенсивнее, в специальных гасиль­ных барабанах (второй способ). Прессуют кирпич на прессах под давлением до 15-20 МПа. Применяемые на заводах прессы имеют периодически вращающийся стол с устроенными в нем формами. Спрессованный кирпич-сырец получает высокую плотность, что способствует более полному прохождению реакции между известью и кварцевым песком. Отформованные кирпичи снимают со стола пресса, осторожно укладывают на вагонетки и отправляют в автоклавы для твердения.

Силикатные бетоны могут быть тяжелыми (заполнитель - песок и щебень), лёгкими (заполнители – керамзит, вспученный перлит, аглопорит, и др.). В силикатном бетоне применяют известково-кремнеземистое вяжущее, в состав которого входят воздушная известь и тонкомолотый кварцевый песок. В процессе автоклавизации между всеми компо­нентами бетона протекают химические взаимодействия. Силикатный бетон применяют для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций, в том числе предварительно напряженных

Пеносиликат – это искусственный каменный материал ячеистой структуры, который получается в результате затвердевания пластич­ной известково-песчаной смеси, смешанной с технической пеной. Материал, полученный смешиванием того же раствора с газообразователем (алюминиевой пудрой, пергидролем и др.), называют газо­силикатом.

Из теплоизоляционного пеносиликата и газосиликата изготовляют плиты, полуцилиндры и ко­роба - для ограждения теплопроводов и другие теплоизоляционные изделия.