Контрольные вопросы

1. Что такое строительный раствор и как классифицируются строительные растворы?

2. Какие материалы применяются для изготовления строительных растворов?

3. Какими свойствами обладают растворные смеси и затвердевающие растворы?

4. Какова технология приготовления растворов, их транспортирование?

5. Назовите составы строительных растворов?

6. Охарактеризовать штукатурные и кладочные растворы. Что такое смешанные растворы?

7. Что представляют собой декоративные и растворы специального назначения?

2. Силикатные материалы и изделия

Общие сведения

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 173-200^оС. Для гидротермального синтеза можно использовать при надлежащем обосновании иначе параметры автоклавизации, применять обработку не только паром, но и паровоздушной или парогазовой смесью, водой.

Силикатные автоклавные материалы - это бесцементные материалы и изделия (силикатные бетоны, силикатный кирпич, камни, блоки), приготовленные из сырьевой смеси, содержащей известь (гашенную или молотую негашеную) кварцевый песок и воду, которые образуют в процессе автоклавной обработки гидросиликаты кальция:

Са(ОН)₂+SiO₂+m H₂O=CaO SiO₂ n H₂O.

В условиях автоклавной обработки можно получить различные гидросиликаты кальция в зависимости от состава исходной смеси: тоберморит 5CaO 6SiO₂ 5 H₂O, Слабозакристализованные гидросиликаты: (0,8-1,5)CaO SiO₂ H₂O - и (1,5-2) СaOSiO₂ H₂O. В высокоизвестковых смесях синтезируется гиллебрандит 2Са SiO₂ H₂O.

Автоклав представляет собой горизонтально расположенный стальной цилиндр с герметически закрывающимися с торцов крышками. Диаметр автоклава 2,6-3,6 м, длина 21-30 м. Автоклав снабжен манометром, показывающим давление пара, и предохранительным клапаном, автоматически открывающимся при повышении давления выше предельного. В нижней части автоклава уложены рельсы, по которым передвигаются загруженные в автоклав вагонетки с изделиями. Автоклав оборудован устройствами для автоматического контроля и управления режимом автоклавной обработки. Для уменьшения теплопотерь автоклав покрыт слоем теплоизоляции.

После загрузки автоклав закрывают и в него постепенно впускают насыщенный пар. Высокая температура при наличии в бетоне воды в капельно-жидком состоянии создает благоприятные условия для химического взаимодействия между гидроксидом кальция и кремнеземом.

Прочность автоклавных материалов формируется в результате взаимодействия двух процессов: структурообразования, обусловленного синтезом гидросиликатов кальция, и деструкции, обусловленной внутренними напряжениями.

Для снижения внутренних напряжений автоклавную обработку проводят по определенному режиму, включающему постепенный подъем давления пара в течение 1,5-2 ч, изотермическую выдержку изделий в автоклаве при температуре 175-200 ^оС и давлением 0,8-1,3 МПа в течение 4-8 ч и снижение давления пара в течение 2-4 ч. После автоклавной обработки продолжительностью 8-14 ч. получают силикатные бетоны и силикатный кирпич.

Возможность образования в автоклаве камневидного изделия была установлена в конце XIX в., но массовое производство силикатных изделий, деталей и конструкций, особенно типа бетонов, было впервые организовано в нашей стране. Технология их изготовления механизирована и в значительной мере автоматизирована, что обеспечивает получение более дешевой продукции по сравнению с цементными материалами и изделиями. Эффективные исследования в этом направлении были выполнены П.И. Боженовым, А.В. Волженским, П.П. Будниковым, Ю.М. Бутом и др.