Крупноразмерные изделия из силикатного бетона
Силикатным бетоном называют затвердевшую в автоклаве уплотненную смесь, состоящую из кварцевого песка (70–80 %), молотого песка (8—15 %) и молотой негашеной извести (6—10 %).
Силикатные бетоны, как и цементные, могут быть тяжелыми (заполнители плотные – песок и щебень или песчано-гравийная смесь), легкими (заполнители пористые – керамзит, вспученный перлит, аглопорит и др.) и ячеистыми (заполнителем служат пузырьки воздуха, равномерно распределенные в объеме изделия). Вяжущим в силикатном бетоне является тонкомолотая известково-кремнеземистая смесь – известково-кремнеземистое вяжущее, способное при затворении водой в процессе тепловлажностной обработки в автоклаве образовывать высокопрочный искусственный камень.
В качестве кремнеземистого компонента применяют молотый кварцевый песок, металлургические (главным образом доменные) шлаки, золы ТЭЦ. Кремнеземистый компонент (тонкомолотый песок) оказывает большое влияние на свойства силикатных бетонов. Так, с возрастанием дисперсности частиц молотого песка повышаются прочность, морозостойкость и другие свойства силикатных материалов.
С увеличением тонкости помола песка повышается относительное содержание оксида кальция в смеси вяжущего до тех пор, пока содержание активного СаО обеспечивает возможность связывания его во время автоклавной обработки имеющимся песком в низкоосновные гидросиликаты кальция.
Наибольшее практическое распространение получили тяжелые мелкозернистые бетоныплотностью 1800–2500 кг/м 3и прочностью 15, 20, 25, 30 и 40 МПа. При увеличении дисперсности и количества тонкомолотого кварцевого песка в смеси известково-кремнеземистого вяжущего, сильном уплотнении и соответствующем режиме автоклавной обработки можно получить силикатный бетон прочностью до 80 МПа.
Прочность силикатного бетона при сжатии, изгибе и растяжении, составление деформации, сцепление с арматурой обеспечивают одинаковую несущую способность конструкций из силикатного и цементного бетона при одинаковых их размерах и степени армирования. Поэтому силикатный бетон можно использовать для армированных и предварительно напряженных конструкций, что ставит его в один ряд с цементным бетоном.
Из плотных силикатных бетонов изготовляют несущие конструкции для жилищного, промышленного и сельского строительства: панели внутренних стен и перекрытий, лестничные марши и площадки, балки, прогоны и колонны, карнизные плиты и т. д. В последнее время тяжелые силикатные бетоны применяют для изготовления таких высокопрочных изделий, как прессованный безасбестовый шифер, напряженно-армированные силикатобетонные железнодорожные шпалы, армированные силикатобетонные тюбинги для отделки туннелей метро и для шахтного строительства (бетон прочностью 60 МПа и более).
Коррозия арматуры в силикатном бетоне зависит от плотности бетона и условий службы конструкций; при нормальном режиме эксплуатации сооружений арматура в плотном силикатном бетоне не корродирует. При влажном и переменном режимах эксплуатации в конструкциях из плотного силикатного бетона арматуру необходимо защищать антикоррозионными обмазками.
Силикатный бетон на пористых заполнителях —сравнительно новый вид легкого бетона. Твердение его происходит в автоклавах. Вяжущие для этих бетонов применяют те же, что и для плотных силикатных бетонов, а заполнителями служат пористые заполнители: керамзит, вспученный перлит, аглопорит, шлаковая пемза и другие пористые материалы в виде гравия и щебня. Из силикатного бетона изготовляют крупные стеновые блоки внутренних несущих стен панели перекрытий и несущих перегородок, ступени, плиты, балки. Элементы, работающие на изгиб, армируют стержнями и сетками.
Технология изготовления силикатобетонных изделий состоит из следующих основных операций:
добычи песка и отделения крупных фракций; добычи и обжига известняка (если известь производят на силикатном заводе), дробления извести;
приготовления известково-песчаного вяжущего путем дозирования извести, песка и гипса и помола их в шаровых мельницах;
приготовления силикатобетонной смеси путем смешивания немолотого песка с тонкомолотой известково-песчаной смесью и водой в бетоносмесителях с принудительным перемешиванием;
формования изделий и их выдерживания; твердения отформованных изделий в автоклавах при температуре 174–200 °C и давлении насыщенного пара до 0,8–1,5 МПа. Для получения плотных силикатных изделий применяют известь с удельной поверхностью 4000–5000 см 2/г, а песок – 2000–2500 см 2/г.
Изделия на основе молотой негашеной извести можно получить повышенной прочности и морозостойкости. Для этой цели регулируют сроки гидратации извести путем введения гипса, поверхностно-активных веществ и т. д. Молотую негашеную известь целесообразно применять для изделий, изготовленных на пластичной бетонной смеси. В таких свежесформованных изделиях гашение молотой извести не вызывает образования трещин, а увеличение объема способствует большему уплотнению изделия. Кроме того, при последующей гидратации негашеной извести гидрат оксида кальция, образующийся в уже отформованных изделиях, более активно взаимодействует с кремнеземом, чем тот же гидрат, ранее образовавшийся в гашеной извести. В очень уплотненных прессованием изделиях из жестких смесей гашение молотой негашеной извести может привести к образованию трещин, поэтому с увеличением степени уплотнения целесообразно проводить частичное гашение извести путем совместного ее помола с влажным песком или предварительное выдерживание известково-песчаной смеси, как это предусматривается при производстве силикатного кирпича.
