книги из ГПНТБ / Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия учебник

Рис. 73. Сборный садовый домик из волнистых листов сферической формы.

Панели и кабины. В последнее время в строительстве приме­ няются слоистые панели из асбестоцемента (рис. 74). Такие панели представляют собой трехслойную конструкцию: наружный слой — из прессованного асбестоцемента; средний (утеплительный) — из цементного фибролита, пенопласта, сотового картона, пеностекла;

поступает в смесительный резервуар, а затем — на формовочную машину. В ваннах формовочной машины вращаются барабаны, на которые натянута металлическая сетка. На поверхности сетки в виде тонкого слоя откладывается асбестоцементная масса. Вода из барабана отводится в отстойники. Асбестоцементная масса с по­ верхности барабана снимается на суконную ленту, частично обез­ воживается с помощью вакуумнасоса и откладывается на гладко отполированный металлический барабан.

Когда слой асбестоцементной массы на барабане достигает не­ обходимой толщины, его разрезают по образующей цилиндра и снимают в виде отдельных листов. Снятые с барабана листы по­ ступают на разрезку. Обрезки возвращаются в смесительный резервуар.

Сырые листы асбестоцемента, переложенные тонкими плоскими или волнистыми стальными прокладками, укладывают стопкой на вагонетку и подают на прессование в гидравлический пресс.

В настоящее время применяют агрегаты для автоматического изготовления волнистых листов и укладывания их в стопку. После прессования изделия направляют в камеру твердения. Затвердев­ шие листы освобождают от металлических прокладок и подают в отделение механической обработки, где па специальных станках обрезают кромки, углы и пробивают отверстия.

Асбестоцементные трубы изготовляют послойным навиванием тонких слоев асбестоцементной массы на форматную скалку. От­ формованные трубы после схватывания поступают в камеры для дальнейшего твердения, затем их направляют в цех механической обработки и, наконец — на склад.

Применяется также высокотемпературная скоростная обработ­ ка отформованных асбестоцементных изделий в автоклавах. Помимо сокращения сроков твердения изделий, одновременно обес­ печивается замена высокомарочиого портландцемента более деше­ вым вяжущим — песчанистым цементом, содержащим 60—55% портландцемента клинкера и 40—45% кварцевого песка. В послед­ нее время предложены способы частичной замены асбеста в асбе­ стоцементе другими минеральными и органическими’ волокнами: базальтовым, джутовым, целлюлозным.

§ 75. Теплоизоляционные материалы

На основе асбеста изготовляют изделия для промышленной тепло­ изоляции, т. е. для изоляции, работающей в условиях повышенных температур. Такими материалами являются: совелит, вулканит, асбестовый картон, асбестовый войлок, шнуры, сухие смеси для мастичной изоляции.

Совелит — материал, состоящий из смеси легких углекислых солей кальция, магния и асбеста. Легкие соли кальция и магния получают из доломита. Для этого обожженный доломит гасят горячей водой, затем доломитовое молоко насыщают углекисло­ той; Карбонизированное доломитовое молоко поступает в смеси­ тель, в котором его смешивают с асбестом и получают массу для

формования плит. Совелитовые изделия после формования прока­ ливают при температуре 500—600° С.

Совелит изготовляют в виде плит, сегментов, скорлуп для теп­ ловой изоляции промышленных печей, труб и др. Объемная мас­ са совелита 350—400 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,085 вт/м • град, температуростойкость до 550° С. Совелит можно изготовить также в виде порошка и наносить его раствор на месте.

волокнистых веществ применяют иногда хлопчатобумажные отхо­ ды, но температуроустойчивость такого вулканита снижается.

Технология производства изделий из вулканита состоит в следующем. Сильно увлажненную массу из указанных выше компо­ нентов формуют в виде плит, сегментов, скорлуп и затем подвер­ гают обработке паром в автоклавах под давлением до 4 ат.

Вулканит на асбестовом волокне можно применять для изоля­ ции до температуры 600—650° С. Объемная масса вулканита 400— 450 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,10 вт/м-град.

Асбестовый картон. Листовой материал толщиной 1—1,5 мм, состоящий из асбеста, минерального наполнителя (каолина, бентонитовой глины), клея и графита, называют асбестовым картоном. Он выдерживает длительный нагрев до 650° С, диэлектричен. Его применяют в качестве прокладочного материала в па­ ропроводах невысокого давления. Для повышения механической прочности прокладок асбестовый картон обкладывают тонкой лис­ товой латунью. Асбестовый картон применяют также в качестве электроизоляционного материала в электропечах.

Широко применяют теплозащитные конструкции из гофриро­ ванного асбестового картона.

Асбестовый войлок представляет собой легкие листы объем­ ной массой 200—300 кг/м3 из распушенного асбеста с небольшими добавками клеящих. веществ. Применяют асбестовый войлок для изоляции горячих трубопроводов.

Из волокнистого асбеста готовят также асбестовые шнуры, ко­ торые применяют для изоляции труб, как уплотнительные проклад­ ки в горячих местах и др.

Мастичные теплоизоляционные материалы. Асбест в качестве армирующего и малотеплопроводного материала применяют в мас­ тичных изоляциях. При этом теплоизоляционные свойства асбес­ та в растворе зависят от степени его распущенности.

Добавками в мастики являются легкие минеральные вещества: диатомит, расщепленная слюда, вспученный вермикулит, вспучен­ ный перлит, отходы асбестоцементного производства. Связующими являются пластичные глины, цементы, гипс, растворимое стекло.

Примерная объемная масса сухих теплоизоляционных покрытий 350—600 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,11—0,23 вт/м X X град, температуроустойчивость 450—600° С.

МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ БЕСЦЕМЕНТНЫХ ВЯЖУЩИХ

§ 76. Общие сведения

□ строительстве широко используют бесцемеитные изделия, *для приготовления которых в качестве вяжущих применяют известь, гипс, растворимое стекло, порошок каустического магне­ зита, глины. Наибольшее значение приобрели автоклавные сили­ катные изделия, изготовляемые на основе известковых, шлаковых и нефелиновых вяжущих и изделия на основе гипса.

Известь — вяжущее, обладающее большой химической актив­ ностью к кремнезему при термовлажностной обработке. С ее по­ мощью успешно решена проблема получения бесщебеночных пес­ чаных бетонов, так называемых силикатных. Метод производства мелкоштучных известково-песчаных автоклавных материалов (си­ ликатный кирпич), предложенный еще в прошлом столетии не­ мецким ученым Михаэлисом, был усовершенствован отечественными учеными и производственниками, предложившими специальные приемы подготовки сырья для получения автоклавных известково­ песчаных крупногабаритных изделий.

Советскими учеными изучены реакции в системе Са(ОН)2— Si02 — Н20 при автоклавной обработке, исследованы структуры новообразований (ксонотлита, гилебрандита, тоберморпта, гироли­ та и др.) и установлены системы водостойких гидросиликатов каль­ ция. Определена возможность целесообразного применения в авто­ клавном производстве, кроме извести, промышленных отходов — нефелиновых шламов, шлаков и др.

Применение быстротвердеющих вяжущих (гипса обычного, вы­ сокопрочного, гипсоцементно-пуццоланового вяжущего) дает воз­ можность исключить процесс пропарки.

молекул кремнезема на 1 молекулу щелочного окисла и характе­ ризует собой силикатный модуль стекла.

Растворимое стекло изготовляют из песка и кальцинированной соды или сульфата натрия путем сплавления их в стеклоплавиль­ ных печах при температуре 1350—1400° С и последующего быстро­ го охлаждения. Полученную из печей после охлаждения стеклян­ ную массу называют силикат-глыбой.

Для получения вяжущего раствора — силикатного клея — сили­ кат-глыбу растворяют в автоклавах под действием острого пара при давлении 4—6 ат. Размолотую силикат-глыбу можно раство­ рить также в кипящей воде при непрерывном перемешивании.

Жидкое стекло получают также в автоклавах, растворяя аморф­ ный или тонкомолотый кристаллический кремнезем в едком натрии.

Жидкое стекло в растворе имеет плотность (1,43-ъ-1,55) X X Ю3 кг/м3. Транспортируют его в виде кусков, порошка или раство­ ренным в воде.

В зависимости от исходного материала растворимое стекло

широкие возможности применения растворимого стекла в инду­ стриальном строительстве.

§ 77. Автоклавные материалы

Автоклавными силикатными изделиями называют изделия, из­ готовляемые из смеси извести и мелкозернистых материалов (песка, золы-уноса, шлаков, лессовидных суглинков), процесс твердения которых происходит в автоклавах под давлением пара 8—12 ат.

Вместо извести в производстве силикатных изделий могут быть применены нефелиновое вяжущее, известково-шлаковые и извест­ ково-песчаные цементы. Иногда к известково-песчаным смесям, предназначенным для высокопрочных автоклавных бетонов, добав­ ляют в небольших количествах цемент.

В состав силикатных масс могут входить легкие заполнители: шлак, керамзит, вспученный перлит, опилки. Такие добавки повы­ шают трещиностойкость изделий.

Автоклавным способом можно получить неармированные и армированные изделия плотной, ячеистой и пористой структур способами виброформования, литья, проката. Эти изделия имеют объемную массу 300—2000 кг/м3, предел прочности при сжатии (5 -f- 1000) ІО5 н/м2, водопоглощение 15—80%, температуростой­ кость 500—600° С, морозостойкость 5—100 циклов, коэффициент линейного расширения 0,000005—0,000008. При этом расход извести или другого местного вяжущего на 1 м3 изделия равен 150—200 кг, что значительно ниже потребности в цементе для получения обыч­ ного бетона такой же прочности.

Автоклавные изделия могут быть цветными, офактуренными. Бесцементные бетоны имеют высокие технические и экономиче­

ские показатели. Их можно применять наравне с железобетоном в жилищном, промышленном и специальном строительстве. Особое значение имеют силикатные ячеистые конструктивные и теплоизо­ ляционные изделия.

Распространенность сырья для силикатного бетона позволяет организовать производство изделий из него почти повсеместно.

К числу автоклавных силикатных изделий относится силикат­ ный кирпич, крупные силикатные блоки разного назначения, пане­ ли и другие виды изделий.

Силикатный кирпич. Силикатным называют кирпич, получае­ мый прессованием под давлением ( 150 -г- 250) ІО5 н/м2 тщательно приготовленных смесей, состоящих из извести, песка и воды, с последующей обработкой сырца в автоклаве под давлением пара 8—12 ат в течение 12—14 ч.

Силикатный кирпич выпускают полнотелым и облегченным со сквозными или полузамкнутыми пустотами и размером, принятым для глиняного кирпича — 250 X 120 (65-ь88) мм.

По прочности при сжатии силикатный кирпич выпускают сле­ дующих марок: 75, 100, 125, 150, 200 и 250. Модульный кирпич толщиной 88 мм следует изготовлять облегченным (массой не бо­ лее 4 кг) за счет пустот.

Кирпич марки 75 можно применять в малоэтажном строи­ тельстве.

Лицевой силикатный кирпич изготовляют марки 125 и выше. Водопоглощение силикатного кирпича должно быть не более

14% — Для лицевого, 16% — для рядового.

Марка кирпича по морозостойкости в насыщенном водой со­ стоянии должна быть не ниже 25 для лицевого кирпича и 15 для рядового кирпича.

Объемная масса силикатного кирпича 1750—1900 кг/м3, коэф­ фициент теплопроводности 0,7—0,87 вт/м • град. Применяют сили­ катный кирпич в строительстве наряду с глиняным, но с некото­ рыми ограничениями — не допускается без специальных защитных мер кладка из силикатного кирпича зданий с влажным режимом при эксплуатации, кладка печей и труб. Последнее ограничение вызвано тем, что при длительном воздействии температур выше

кирпич, применяемый для устройства дорожных покрытий, кладки фундаментов и облицовки в сырых местах.

Кроме известково-песчаного кирпича, автоклавным способом изготовляют также известково-зольные и известково-шлаковые кирпичи. Они имеют меньшую объемную массу и меньшую тепло­ проводность.

Крупногабаритные плотные изделия. Силикатный кирпич — ма­ териал малоиндустриальный. Условия процесса производства раз­ решают получать из силикатных масс непосредственно крупнога­ баритные изделия. Особо важно то, что технология производства позволяет улучшать теплофизические свойства материалов путем химической поризации массы в формах до автоклавной обработки, что имеет существенное значение для ограждающих конструкций и др.

Номенклатура изделий из плотного силикатного бетона обшир­ на. Из него изготовляют пустотелые стеновые блоки объемной массой 1400—1500 кг/м3, полнотелые блоки для фундаментов (об­ работанные битумными материалами), блоки внутренних несущих стен, колонны, балки, панели перекрытий, лестничные марши и

Склеивать панели рационально в том случае, если автоклавы не позволяют изготовлять крупноразмерные панели. Склеенные панели монтируют через сутки после изготовления.

Стеновые камни из ячеистых бетонов в зависимости от разме­ ров делятся на шесть типов (I—VI) и два вида: основные и до­ борные.

Основные камни имеют объем 24—36 тыс. см3, доборные— 12— 18 тыс. см3, т. е. в 12—18 раз крупнее обычного кирпича. Размеры камней модульные, например, основных — 200 X 198 X 590—290 мм,

а в зависимости от объемной массы на три класса: А, Б, В с объемными массами в сухом состоянии: класс А — 450—950 кг/м3, класс Б — 951—1050 кг/м3 и класс В — 1051 — 1800 кг/м3.

Отпускная влажность стеновых камней не должна превышать величин: в сухой зоне — 30, в нормальной — 25, во влажной — 20% по весу. Морозостойкость камней для зданий с сухим режимом не должна быть ниже 25 и с влажным — не ниже 35. Линейная усад­ ка камней должна быть не более 0,5 мм/м для автоклавных бето­ нов и 0,8 мм/м для неавтоклавных. Вес отдельных стеновых кам­ ней из ячеистых бетонов при отпуске их с завода не должен превышать 32 кг.

Силакпором называется звукопоглощающий материал на основе легковесного (объемная масса 300—350 кг/м3) ячеистого бетона специальной структуры.

Ячеистые автоклавные материалы стойки к огню до темпера­ туры 650—700° С, легко обрабатываются инструментами, гвоз­ дятся.

§ 78. Сведения по технологии производства автоклавных силикатных материалов

Связующим в силикатных бетонах является вяжущее, состоящее из гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, образующихся в результате физико-химического процесса, протекающего в паро­ вой среде автоклава между Са(ОН)2— Si02— Н20 и Са(ОН)2 — Si02 — А120 3 — Н20.

В зависимости от температуры пара, времени действия, удель­ ной поверхности кремнеземистой составляющей, насыщенности из­ вестью и других факторов образуются минералы — гидросиликаты кальция (ксонотлит, тоберморит, гилебрандит и др.). Преоблада­ ние той или иной формы гидросиликата кальция в изделии диктует свойства материала. Управление процессом минералообразования путем правильного подбора смеси и установления режима тер­ мообработки позволяет создать материалы с заданными свой­ ствами.

При производстве силикатных изделий большое значение имеет качество извести. Известь допускается с минимальным количе­ ством пережога. Ее применяют в виде свежеобожженной комовой кипелки, тонкоизмельченной в процессе приготовления смеси.

Количество извести, добавляемой в массу, зависит от ее каче­ ства и вида заполнителя и равно: 8—10% для песчаных масс (счи­ тая на СаО), 2—3% для масс из доменных гранулированных шла­ ков. Изготовляют также известково-глино-песчаные изделия с до­ бавкой в массу 5—10% лессовидного суглинка. Для силикатных изделий пригодны речные и овражные пески, не содержащие примесей слюды.

Зола ТЭЦ и ГРЭС, применяемая для производства газозоло­ бетона и газозолосиликата, не должна содержать несгоревшего угля свыше 10%.

Первой операцией при изготовлении силикатных изделий яв­ ляется измельчение извести в мельнице и составление смеси в растворомешалке или бегунах.

Для активизации процессов минералообразования в массу вво­ дят молотый песок либо перемалывают известь вместе с песком.

Для интенсификации процесса образования гидросиликатов кальция иногда в массу добавляют сульфат натрия (до 1%).

Одним из вариантов технологии производства силикатных изде­ лий является предварительное смешивание и совместный помол в дезинтеграторе гашеной извести или молотой кипелки и песка. Материал, попадая под удар быстро вращающихся стержней, смешивается и частично измельчается. Недостатком этого спосо­ ба является быстрое изнашивание пальцев и корзин дезинтегра­ тора.

Второй операцией производства силикатных изделий является формование. Силикатный кирпич прессуется на специальных прес­ сах под давлением (150-т- 250) 105 н/м2 и укладывается автомати­ чески на вагонетки.