Автоклавної обробки - силікатна цегла

Щоб надати силікатної цегли необхідну міцність, його обробляють насиченою парою під підвищеним тиском - зазвичай від 8 до 12 ат (хат). При цьому тиску температура насиченої пари складає відповідно від 174,5 до 187,1 ° С. При автоклавної обробці цегли-сирцю гідрат окису кальцію Ca (OH) 2 вступає в хімічну реакцію з кремнеземом SiO2, причому утворюється цементуюче речовина (гідросилікати кальцію), яке пов'язує зерна кварцового піску. В результаті сирець перетворюється в міцний штучний камінь - силікатна цегла.

В процесі автоклавної обробки (запарювання) цегли-сирцю відповідно до роботам А. В. Волженскій розрізняють три стадії.

Перша стадія починається з моменту впуску пари в автоклав і закінчується при настанні рівності температур теплоносія (пара) і оброблюваних виробів.

Друга стадія характеризується постійністю температури і тиску в автоклаві. У цей час одержують максимальний розвиток всі ті фізико-хімічні процеси, які сприяють утворенню гідросилікатів кальцію, а отже, і твердненню оброблюваних виробів.

Третя стадія починається з моменту припинення доступу пари в автоклав і включає час остигання виробів в автоклаві до моменту вивантаження з нього готового цегли.

У першій стадії запарювання в автоклав з сирцем впускають насичений пар з температурою 175 ° С під тиском 8 ат (хат). При цьому пара починає прохолоджуватися і конденсуватися на цеглі-сирці і стінках автоклава. Після підйому тиску пар починає проникати в найдрібніші пори цегли і тут перетворюється в воду. Отже, до води, введеної при виготовленні сировинної суміші, приєднується вода від конденсації пари.

Утворився в порах конденсат розчиняє присутній у сирці гідрат окису кальцію і інші розчинні речовини, що входять до складу сирцю.

Відомо, що пружність пари розчинів нижче пружності пари чистих розчинників. Тому притікає в автоклав водяна Пару буде конденсуватися над розчинами сповісти, прагнучи понизити їх концентрацію. Це додатково зволожує сирець в процесі запарювання. І, нарешті, однією з причин конденсації пари в порах сирцю є капілярні властивості матеріалу.

Роль пара при запарюванні зводиться до збереження води в сирці в умовах підвищених і високих температур. При відсутності пара відбувалося б негайне випаровування води, а отже, висихання матеріалу і повне припинення реакції утворення цементуючого речовини - гідросилікату кальцію.

З того моменту, коли б автоклаві буде досягнута найвища температура 174,5-187,10 ° С, настає друга стадія запарювання. У цей час максимальний розвиток отримують все ті процеси, які ведуть до утворення моноліту. До цього моменту пори сирцю заповнені водяним розчином гідрату окису кальцію Са (ОН) 2. безпосередньо стикаються з кремнеземом (SiO2) піску.

Таким чином, в розглянутих умовах взаємодія між вапном і кремнеземом протікає при наявності розчину. В результаті цієї взаємодії утворюються нові речовини - гідросилікати кальцію.

Спочатку гідросилікати знаходяться в колоїдному (желеподібному) стані, а потім поступово викристалізовуються і, перетворюючись в тверді кристали, зрощують піщини між собою.

Таким чином, у другій стадії запарювання утворення гідросилікатів кальцію і перекристалізація їх викликають поступове твердіння цегли-сирцю.

Третя стадія запарювання настає з моменту припинення доступу пари в автоклав і закінчується в момент отримання виробів з автоклава.

З припиненням подачі пари починається падіння температури в автоклаві, швидке або повільне в залежності від ізоляції стінок автоклава і наявності перепуску пари. Відбувається зниження температури виробу і збідніння його водою, так як вода випаровується.