Выводы по использованию грунтосиликатных материалов

Согласно сведениям, помещенным в различных литературных источниках, и соображениям, приведенным в данной брошюре, можно сделать вывод, что растворимое стекло может широко использоваться для производства высокоэффективных строительных материалов, конструкций и изделий.

Можно предположить, что растворимое стекло является более универсальным вяжущим, чем все известные вяжущие, в том числе и силикатные цементы. На его основе, применяя в виде заполнителей различные грунты и отходы производств, можно изготовлять армированные и неармированные несущие и ограждающие конструкции, а также детали и изделия для внутренней и наружной отделки зданий. При этом конструкции могут работать в обычных условиях, в условиях постоянной влажности, в агрессивной кислотной среде, а также при воздействии высоких температур и др.

Грунтосиликатные материалы дают возможность отказаться от использования крупных заполнителей и применять для этой цели местные грунты и отходы производств, то есть ультраместные материалы. В результате этого отпадает необходимость в изготовлении крупных заполнителей, а следовательно, и в организации соответствующих производств. Это позволяет свести до минимума транспортные операции.

Простота технологии и возможность сокращения технологического цикла до нескольких часов может коренным образом изменить методы строительства.

Так, для строительства здания или комплекса зданий на место строительства необходимо завезти только вяжущее и соответствующие добавки, вес которых не превышает 10—15% от общего веса конструкций, а также арматуру. Если растворимое стекло изготовляется на месте строительства, то вес завозимых материалов может быть снижен до 4—5%.

Конструкции зданий могут изготовляться на передвижной установке в непосредственной близости от строящегося объекта. Такие установки несомненно будут достаточно рациональны, так как при длительности технологического цикла 1—4 часа и возможности укладки изделий в дело сразу, без выдерживания на складах,, позволят в некоторых случаях отказаться от заводского изготовления конструкций.

Быстрое нарастание прочности грунтосиликатов при хранении в естественных условиях (через 1—2 часа после отливки может быть достигнута прочность на сжатие порядка 20—25 кг/см²) позволит возводить несущие и ограждающие конструкции здания в передвижной опалубке.

Применение опалубки, конструкция которой позволит применение низкотемпературного обогрева или пропарки, дает возможность вести работы предполагаемым способом на протяжении всего года. При этом расчетная прочность конструкций может быть достигнута в течение нескольких часов.

Хорошие результаты могут быть получены при производстве изделий из грунтосиликата путем проката (предложение Г. А. Яворского).

Введение красителей в силикатные композиции позволит получить изделия с офактуренными поверхностями, не требующими последующей обработки.

Развитие химической промышленности в нашей стране создает все необходимые предпосылки для увеличения производства растворимого стекла и необходимых добавок, а следовательно, и для развития производства конструкций и изделий из грунто- и пеногрунтосиликатов.

Рентабельность такого производства во многом будет зависеть от разработки эффективных методов производства растворимого стекла на основе местного сырья и отходов химических производств. как в виде раствора жидкого стекла, так и в виде порошка силикат-глыбы гранулированного и гидратированного Щелочного силиката.

Следует однако отметить, что растворимое стекло еще недостаточно изучено. Его изучение требует усилий многих исследователей. Под общим названием растворимое стекло можно предполагать не одно вяжущее, а целую группу вяжущих, свойства которых изменяются в значительной степени в зависимости от их химического состава.

Достаточно перспективным, с точки зрения автора, является изыскание эффективных способов производства строительных материалов не только с применением растворов жидкого стекла, но и с применением растворимого жидкого стекла в виде тонкоизмельченных силикат-глыбы, гранулированного и гидратированного щелочного силиката.

Есть все основания предполагать, что на основе растворимого стекла и заполнителей в виде различных грунтов и отходов производств можно получать достаточно эффективные строительные материалы.

Дальнейшее изучение этого вопроса позволит значительно увеличить их эффективность и сделает растворимое стекло, обладающее сравнительно большой химической активностью и высокими вяжущими свойствами, одним из основных вяжущих.

Наряду с этим, с точки зрения автора, особо перспективным является применение в строительстве грунтоцементов — вяжущих, полученных путем затворения растворами щелочей или солей щелочных металлов измельченных горных пород и отходов производств.

Простая технология изготовления грунтоцементов, незначительный расход широко распространенных в природе и изготовляемых в больших количествах промышленностью соединений щелочных металлов позволит применять их в широких масштабах.

Строительные конструкции и изделия, изготовляемые на основе ультраместных заполнителей и грунтоцементов, будут отличаться высокой эффективностью и экономичностью. Для их производства могут быть приняты распространенные виды оборудования, применяемого при изготовлении конструкций и изделий на основе других вяжущих. Исключением являются грунтоцементы, затворяемые растворами солей щелочных металлов или изготовленные путем •совместного помола этих солей с горными породами и отходами производств. В этом случае вследствие химических процессов, происходящих в результате тепловой и тепловлажностной обработки изделий, выделяются NO2, СО2, SO2, SiF4, НС1, HF, хлор фтор и др. Вызванное этим некоторое усложнение технологического процесса, связанное с постановкой специальных устройств для улавливания упомянутых веществ, будет оправдано, так как эти вещества являются ценным сырьем для химической промышленности.

Соли щелочных металлов NaAlSi₃O₈, KAlSi₃O₈ (полевые шпаты) и содержащие их горные породы: граниты, сиениты, трахиты, фенолиты и др., составляющие по весу более 50% всей земной коры, в измельченном состоянии обладают вяжущими свойствами и твердеют при затворении водой как в естественных условиях, так и при применении тепловой и тепловлажностной обработки. Активизация цементов на основе полевых шпатов и других солей щелочных металлов путем мокрого помола; обработки электрическим током; обжига; введения различных добавок, способствующих интенсификации процессов кристаллообразования или разложения этих солей и образования силикатов; температурно-влажностной обработки позволит получить строительные материалы высокой механической прочности.

Применение растворов щелочей и солей щелочных металлов позволит значительно увеличить эффективность использования такого вяжущего, как известь, а также ввести новые методы обработки изделий на этом вяжущем.

Можно предположить, что при применении высокотемпературного обжига на основе грунтоцементов окажется возможным получение изделий и деталей путем горячего проката. В этом случае прокатываемые (уплотняемые) изделия и конструкции после удаления из шихты влаги и в момент нахождения вяжущего в полурасплявленном состоянии при применении соответствующих методов их охлаждения могут приобретать значительную механическую прочность, приближающуюся к прочности металла.

Широкому внедрению в практику строительства грунтоцементов должна предшествовать большая исследовательская работа. Однако проведенные нами лабораторные исследования и первые шаги внедрения грунтоцементов в производство говорят о принципиальной возможности положительного разрешения этой проблемы и получения таким способом дешевых и эффективных строительных материалов.