Силикатные бетоны

Изготовление таких материалов основано на автоклавном твердении смеси из негашеной извести, кварцевого или обычного песка и другого заполнителя. Классификация производится по виду заполнителя, плотности, размеру фракций компонентов, структуре и пластичности раствора, а также области применения. Существует несколько видов силикатных бетонов:

• тяжелые в них заполнителем является песок смешанный с щебнем или гравием;
• легкие с наполнением из керамзита или аглопорита;
• ячеистые.

По ряду основных свойств силикатные бетоны очень близки к смесям на основе цемента. Для этого материала справедливы и зависимости свойств от технологических особенностей изготовления, выведенные для изделий из цемента. Он отличается более низкой устойчивостью к воде, которая может быть повышена путем введения специальных пропиток, карбонизацией или покрытием кремнийорганическими составами отталкивающими влагу. Еще один путь заключается во введении добавки из доменного шлака, которая позволяет образовать водостойкую гидросиликатную связку или малорастворимых соединений кальция. Такие составы хорошо противостоят не только воде, но и ряду других агрессивных сред.

Сейчас из автоклавного бетона получают несущие панели для внутренних помещений и перекрытий, а также крупные блоки для наружных стен. Из специальных составов изготавливают железнодорожные шпалы и шифер, в котором не содержится асбеста. Этот материал используется для строительства оснований шоссе, станций метрополитена и при прокладке шахт.

Ячеистые силикатные бетоны тоже получили широкое распространение. Они характеризуются значительным количеством искусственно созданных пор, заполненных газом или воздухом, которое может достигать 80% от общего объема. Такие материалы в свою очередь подразделяются на пенобетоны и газобетоны. Первые изготавливают смешиванием вяжущего с водой, кремнеземистым компонентом и пеной. Вторые добавлением в состав газообразователя: алюминиевой пудры или перекиси водорода.

Данные типы бетонов делятся на несколько видов:

• Теплоизоляционные, которые имеют плотность до 550 кг/М3;
• Конструктивно-теплоизоляционные, плотность которых находится в пределах от 550 кг/М3 до 950 кг/М3;
• Конструктивные более 950 кг/М3.

Для повышения прочности используется плотный зернистый кремнеземистый компонент, а перемешивание производится в специальном скоростном смесителе. Дисперсное армирование состава волокнистыми добавками увеличивает устойчивость на излом.

Свойства ячеистого бетона улучшаются после вибрационного воздействия на приготовленную смесь это способствует интенсификации процесса газовыделения и созданию однородной мелкопористой структуры.

Силикатный бетон с мелкозернистым наполнителем может иметь предел прочности до 50 МПа, а высокопрочные составы и более 80 МПа. Повышенная морозоустойчивость позволяет изделию перенести более 300 циклов замораживания с последующим оттаиванием без разрушения структуры. Существенный прирост в данном направлении дает добавка портландцемента. Её объем составляет не более 14% от количества известково-кремнеземистого вещества.

Тяжелые силикатные бетоны

Данный материал отлично зарекомендовал себя при проведении различных строительных работ, поэтому сегодня он широко используется во многих областях. Из такого раствора получают различные ЖБИ изделия и элементы конструкций. В первом случае используется тяжелые мелкозернистые смеси, основным компонентом которых является кварцевый песок. Данный материал обеспечивает плотность до 2300 кг/м3 и высокие прочностные характеристики. В ряде случаев изготавливается искусственный камень, выдерживающий до 100 МПа. Для увеличения нагрузочной способности силикатные бетоны смешивают на основе тонкомолотого кварцевого песка и уплотненной известково-кремнеземистой смеси. Оказывает влияние и соответствующий режим автоклавной обработки.

Минусом конструкций, для которых используются силикатные бетоны, является низкий модуль упругости, который в несколько раз меньше, чем у цементных смесей. Очевидно, что данный параметр негативно сказывается на деформациях при кратковременном приложении значительных нагрузок. Кроме того, что ползучесть силикатного искусственного камня намного ниже, чем цементного.

Если рассматривать проблему полностью, то силикатные бетоны имеют то же значение суммарных деформаций, что и обычные, поэтому при замене тяжелой смеси на её силикатный аналог не требуется производить изменение структуры армирования.

Несмотря на то, что плотность данного материала часто оказывается ниже, чем у тяжелых смесей, специалисты все же используют его для отделки наружных конструкций промышленных сооружений и гражданских построек.

Особенности

Силикатные бетоныпо большей части представляют собой мелкозернистые смеси, которые твердеют в автоклаве. Отличие их от других составов заключается в том, что песок здесь не только заполнитель, но и один из компонентов вяжущего вещества известково-кремниземистого типа. Именно химическая реакция между известью и песком, которая происходит в автоклаве, обеспечивает создание твердого искусственного камня.

Использование кварцевого песка легко объяснимо: после того, как известь вступает в реакцию с кварцем, образуются соединения кальция – гидросиликаты. Они играют важную роль в процессе твердения материала и набора им прочности.

Силикатные бетоны изготавливаются из песков, содержание кремнезема в которых может достигать 80%. В ряде случаев допустимо использование аморфных его разновидностей, которые мало чем отличаются от кварца в ходе химической реакции. Данные вещества практически не представляют опасности для такого бетона, поскольку в результат проведения обработки в автоклаве большее количество щелочей связывается кремнеземом.