Силікатні вироби

Технологія пр-ва силікатних виробів автоклавного твердіння

При змішуванні пов вапна з кварцовим піском і водою отримують стр-ний р-р, який твердне при звичайних умовах дуже повільно. Так як пісок в звичайних умовах хімічно інертний.

Силікатні бетони. як і цементні, можуть бути важкими (наповнювачі щільні - пісок і щебінь або піщано-гравійна суміш), легкими (наповнювачі пористі - керамзит, спучений перліт, аглопорит і ін.) і ніздрюватими (заповнювачем служать бульбашки повітря, рівномірно розподілені в обсязі виро лія).

В'язким в силикатном бетоні є тонкомолоті вапняно-кремнеземиста суміш - вапняно-кремнеземисті вяза-жущее, здатне при замішуванні водою в процесі тепловлаж-ностной обробки в автоклаві утворювати високоміцний штучний камінь.

В якості кремнеземистого компонента застосовують мелений кварцовий пісок, металургійні (головним чином домен-ні) шлаки, золи ТЕЦ. Кремнеземний компонент (тонкомо-лотий пісок) дуже впливає на формування властивостей силікатних бетонів. Так, зі зростанням дисперсності частинок меленого піску підвищуються міцність, морозостійкість та інші властивості силікатних матеріалів.

Автоклавної обробки - остання і найважливіша стадія виробництва силікатних виробів. В автоклаві станься складні процеси перетворення вихідної, покладеної і уплот-ненной СІЛІКАТОБЕТОН суміші в міцні вироби різної пліт-ності, - форми і призначення. В даний час випускаються автоклави діаметром 2,6 і 3,6 м, довжиною 20. 30 і 40 м. Як викладено вище, автоклав являє собою циліндричний горизонтальний зварний посудину (котел) з герметично закритому-вающий з торців сферичними кришками. Котел має манометр, що показує тиск пари, і запобіжний клапан, автоматично відкривається при підвищенні в котлі тиску вище граничного. У нижній частині автоклава укладено рейки, по яких пересуваються завантажуються в автоклав вагонетки з виробами. Автоклави обладнані траверсів шляхами з передавальними візками - електроміст для за-Грузьке та вивантаження вагонеток і пристроями для автоматичн-ського контролю і управління режимом автоклавної обробки. Для зменшення тепловтрат в навколишній простір по-поверхню автоклава і всіх паропроводів покривають шаром теплоізоляції. Застосовують тупикові або прохідні автоклави. Автоклави обладнані магістралями для випуску насичено-го пара, перепуску відпрацьованої пари в інший автоклав, в атмосферу, утилізатор і для конденсатоотвода.

Після завантаження автоклава кришку закривають і в нього повільний-но і рівномірно впускають насичений пар. Автоклавная обра-лення є найбільш ефективним засобом прискорення тверднення бетону. Високі температури при наявності в обраба-Тива бетоні води в крапельно-рідкому стані створюють сприятливі умови для хімічної взаємодії між гідратом оксиду кальцію і кремнеземом з утворенням основ-ного цементуючого речовини - гідросилікатів кальцію.

Весь цикл автоклавної обробки (за даними проф. П. І. Бо-Женовії) умовно ділиться на п'ять етапів: 1-від початку впуску пари до встановлення в автоклаві температури 100 ° С; 2 - по-щення температури середовища і тиску пара до призначеного мінімуму; 3 - ізотермічна витримка при максимальному тиску і температурі; 4 - зниження тиску до атмосфер-ного, температури до 100 ° С; 5 - період поступового охолонувши-ня виробів від 100 до 18. 20 ° С або в автоклаві, або після вивантаження їх з автоклава.

Міцність силікатного бетону при стисненні, вигині і розтягується-ванні, деформативні властивості, зчеплення з арматурою забезпечують-ють однакову несучу здатність конструкцій з силікатної та цементного бетону при однакових їх розмірах і ступеня армування. Тому силікатний бетон можна використовувати для армованих і попередньо напружених конструкцій, що ставить його в один ряд з цементним бетоном.

З щільних силікатних бетонів виготовляють несучі конст-рукції для житлового, промислового і сільського будівельник-ства: панелі внутрішніх стін і перекриттів, сходові марші та площадки, балки, прогони і колони, карнизи плити і т. Д. Останнім часом важкі силікатні бетони застосовують для виготовлення таких високоміцних виробів, як пресований безазбестовий шифер, напружено-армовані сілікатобе-тонні залізничні шпали, армовані силікатобетон-ні тюбінги для обробки тунелів метро і для шахтного будів-ництва (бе н міцністю 60 МПа і більше).

Корозія арматури в силикатном бетоні залежить від пліт-ності бетону і умов служби конструкцій; при нормальному режимі експлуатації споруд арматура в щільному силікат-ном бетон не кородує. При вологому і змінному режимах експлуатації в конструкціях із щільного силікатного бетону арматуру необхідно захищати антикорозійними обмазками.

Силікатна бетон на пористих заповнювачах - новий вид легкого бетону. Твердіння його відбувається в автоклавах. В'яжу-щие для цих бетонів застосовують ті ж, що і для щільних силікатних бетонів, а наповнювачами служать пористі заповни-ки: керамзит, спучений перліт, аглопорит, шлаковая пемза

Силікатна цегла за своєю формою, розмірами і основним призначенням не відрізняється від керамічної цегли (див. Гл. 3). Матеріалами для виготовлення силікатної цегли є повітряне вапно і кварцовий пісок. Вапно застосовують в ві-де меленого негашеного, частково загашенную або гашеного гід-ратної. Вапно повинна характеризуватися швидким гасінням і не повинна містити більше 5% MgO. Перевитрата уповільнює швидкість гасіння вапна і навіть викликає поява в виробах тріщин, спучування та інших дефектів, тому для виробниц-ства автоклавних силікатних виробів вапно не повинна содер-жати пережога

Виробництво силікатної цегли ведуть двома способами: барабанним і силосної, - відрізняються приготуванням через вестково-піщаної суміші.

При барабанному способі (рис. 8. 6) пісок і тонкомолоті Негашене вапно, що отримується подрібненням в кульової Мельна-це комовой вапна, надходять в окремі бункера над гасив-ним барабаном. З бункерів пісок, дозується за обсягом, а вапно - по масі, періодично завантажуються в гасильну ба-раба. Останній герметично закривають і протягом 3. 5 хв виробляють перемішування сухих матеріалів. При подачі гостро-го пара під тиском 0,15. 0,2 МПа відбувається гасіння вапна при безперервно обертовому барабані. Процес гасіння вапна триває до 40 хв.

При силосному способі попередньо перемішану і ув-лажненную масу направляють для гасіння в силоси. Гасіння в силосах відбувається 7. 12 год, тобто в 10. 15 разів більше, ніж в барабанах, що є істотним недоліком силосного способу. Добре загашенную в барабані або силосі вапняно-піщану масу подають в лопатевий змішувач або на бігуни для додаткового зволоження і перемішування і далі на пресування. Пресування цегли виробляють на механічних пресах під тиском до 15. 20 МПа, що забезпечує отри-ня щільного і міцного цегли. Відформований сирець укла-дивают на вагонетку, яку направляють в автоклав для твердо-дення.

Автоклав являє собою сталевий циліндр діаметром 2 м і більше, довжиною до 20 м, з торців герметично закриваю-щійся кришками (рис. 8. 7). З підвищенням температури уско-ряется реакція між вапном і піском, і при температурі 174 ° С вона протікає протягом 8. 10 год. Швидке тверднення про-виходить не тільки при високій температурі, до і високою вологість-ності, для цього в автоклав пускають пар тиском до 0,8 МПа і це тиск витримують 6. 8 ч. тиск пара піднімають і знижують протягом 1,5 год. Цикл запарювання продовжує * 10. 14 год. Я

Під дією високої температури і вологості станься хімічна реакція між вапном і кремнеземом. Утворені в результаті реакції гідросилікати зростаються із зернами піску в міцний камінь. Однак твердіння силікатної кип. Піча на цьому не припиняється, а триває після запарівая-ня. Частина вапна, яка набрала в хімічну взаємодію з кремнеземом піску, реагує з вуглекислотою повітря, утворюючи міцний вуглекислий кальцій по рівнянню

Силікатна цегла випускають розміром 250 X 120х 65 мм, марок 75, 100, 125, 150, 200, 250 і 300, водопоглинанням 8. 16%, 'теплопровідністю 0,70. 0,75 Вт / (м- ° С), щільністю понад 1650 кг / м 3 - трохи вище, ніж щільність керамічного кир-Піча; морозостійкістю F15. Теплоізоляційні якості стін з силікатної цегли і керамічної практично рівні.

Застосовують силікатна цегла так само, де і керамічний, але з деякими обмеженнями. Не можна застосовувати силікатна цегла для кладки фундаментів і цоколів, так як ои менш водостійкий, а також для кладки печей і димарів, так як при тривалому впливі високої температури відбувається дегідратація гідросилікату кальцію і гідрату оксиду, кальцію, які пов'язують зерна піску, і цегла руйнується .

За техніко-економічними показниками силікатна цегла перевершує керамічний. На його виробництво потрібно в 2 рази менше палива, в 3 рази менше електроенергії, в 2,5 рази менше трудомісткості виробництва; в кінцевому підсумку собівартість силікатної цегли виявляється на 25. 35% нижче, ніж керамічної.