Силикатный бетон: что это такое и где применяется, характеристики

Силикатный бетон: что это такое и где применяется, характеристики

Что это такое — силикатный бетон: где применяется, характеристики, плюсы и минусы

Силикатный бетон относится к категории безцементных бетонных смесей автоклавного твердения, произведенных на основе известково-кремнеземистых вяжущих с добавлением различных минеральных наполнителей.

Главным вяжущим веществом выступают гидросиликаты кальция различной основности, которые появляются в процессе химического взаимодействия гидрата окиси кальция с кремнеземом, что содержится в кварцевом песке или дисперсной добавке. Данное взаимодействие активизируется при автоклавной обработке под большим давлением пара, которое обеспечивает сохранность воды в жидком материале при температуре выше +100 градусов.

Силикатные бетоны чаще всего готовят мелкозернистыми, беря в качестве наполнителя кварцево-полевошпатные либо просто кварцевые пески. По структуре материал может быть тяжелым плотным (на кварцевом песке) либо легким плотным (с мелким или крупным пористым наполнителем). Еще одна разновидность силикатных бетонов – поризованный материал (пеносиликат, газосиликат), который относят к категории ячеистых бетонов.

Материал сравнительно недорогой, актуален для применения в крупномасштабном жилом строительстве. В индивидуальном строительстве силикатные бетоны практически не применяют. Итоговое качество бетона должно соответствовать стандартам и нормам, регламентируемым ГОСТом 25214-82.

Где и как применяют силикатные бетоны:

  • При выполнении теплоизоляции – подходит ячеистый силикатный бетон, показывает высокую эффективность, прост в монтаже.
  • В качестве наполнителя для конструкций жилищного, сельского, промышленного назначения.
  • Для выполнения внутренних стен, панелей перекрытий, лестничных пролетов, балок, прогонов, колонн, маршей, плит из карниза и т.д.
  • Как наполнитель для прессованного безасбестового шифера, в армировании железнодорожных силикатобетонных шпал.
  • При строительстве подземных шахт, автомобильных трасс.
  • В качестве заполнителя для опалубки фундамента ленточного типа, в производстве фундаментных блоков.
  • Также используют силикатный бетон в качестве наполнителя для блоков, черепицы, линейных стропильных систем, подвальных стен и т.д.

Сырьевые компоненты для силикатных бетонных смесей

Главное сырье, которое используется в производстве силикатного бетона – это известь. Для достижения нужных технических и эксплуатационных характеристик материала известь должна соответствовать определенным требованиям.

Основные требования для извести в составе силикатного бетона:

  • Равномерный обжиг материала.
  • Процесс гидратации должен проходить с умеренным выделением тепла, со средней интенсивностью.
  • Объем содержания периклаза (оксида магния) – меньше 5%.
  • Период гашения извести – максимум 20 минут.

Какие еще компоненты используются в производстве силиката:

  1. Сланцевая или угольная зола.
  2. Кремнеземистые наполнители – доменный шлак, тонко смолотый кварцевый песок, зола ТЭЦ.
  3. Отходы производства керамзитовых наполнителей.

Самым распространенным наполнителем является кварцевый песок мелкой или средней фракции. В нем не должно быть крупных глинистых включений, которые способны понизить морозостойкость и прочность конечного продукта. По мере уменьшения фракции кварцевого песка повышаются прочностные свойства, способность бетона выдерживать циклы замораживания/оттаивания.

Разновидности структур силикатных бетонов

Силикатные бетоны могут быть специальными и конструкционными. Внутри данных видов выделяют три основных типа материала: плотные тяжелые, легкие, ячеистые.

Плотные тяжелые бетоны

Данный тип силикатных бетонов производят с кремнеземистыми наполнителями, в зависимости от которых материал может быть мелко/крупнозернистым. Мелкозернистые смеси более популярны, для их создания выбирают кварцевые пески малой фракции. Плотность бетона составляет 1800-2200 кг/с3.

Основные преимущества данного типа силикатных бетонов – однородная структура при небольшой стоимости. Прочность материала зависит от процентного содержания мелкофракционного песка. Тяжелые бетоны данного типа востребованы в процессе изготовления колонн, панелей перекрытий, лестничных площадок и маршей, в создании железнодорожных шпал с армированием.

Силикатные бетоны легкие производят с введением в состав пористых наполнителей – перлита, керамзита, пемзы, которые имеют форму гравия или щебня.

Виды легких силикатных бетонов по плотности:

  1. Теплоизоляционные – с показателем плотности до 500 кг/м3, используются в качестве утеплителя, гарантируют создание оптимального микроклимата в помещении, хорошо держат тепло и забирают лишнюю влагу из внутреннего пространства помещения.
  2. Конструкционно-теплоизоляционные – плотность бетона находится в диапазоне от 500 до 1400 кг/м3, материал подходит для создания внешних конструктивных элементов ограждающего типа.
  3. Конструкционные – с плотностью от 1400 до 1800 кг/м3, эти бетоны используют в производстве железобетонных конструкций.

Ячеистые легкие

Эти бетоны также могут быть нескольких типов в зависимости от состава и метода производства. Выделяют пеносиликатные и газосиликатные бетоны. Пеносиликат производят из тонкоизмельченной известково-кремнеземистой смеси, которую смешивают со специальной пеной, а потом материал обрабатывают в автоклаве. Газосиликат делают с введением в состав известково-кремнеземистой смеси алюминиевой пудры. Материал более распространен в современном строительстве.

Основные характеристики

Силикатный бетон на вид – бесцветное вещество, где вяжущим элементом выступает смешанный с кремнеземистым материалом известняк. Компоненты вступают в химическую реакцию, образуется гидросиликат кальция, скрепляющий монолит с наполнителем. Свойства силикатного вещества во многом напоминают характеристики цемента, но существуют определенные отличия.

Чем силикатный бетон отличается от цементного:

  • Водоотталкивающий состав – в большинстве случаев смесь пропитывают, карбонизируют, затем покрывают кремниевыми составами, которые отторгают влагу.
  • Стойкость к воздействию агрессивных внешних факторов.
  • Увеличенное число соединений оксида кальция (за счет шлаковых добавок).
  • Наличие в структуре материала искусственных пор, которые могут быть заполнены пеной, водой, газом.
  • Введение в состав алюминиевой пудры или перекиси водорода для получения газосиликата, пеносиликата.

Но в случае с применением силикатного бетона нужно помнить о риске развития коррозии. Процесс зависит от плотности вещества и условий эксплуатации.

Нередко силикатный бетон применяют в качестве недорогого материала в возведении жилых зданий. Выполняется инвестирование в развитие отрасли из государственных программ. После затвердевания раствора внутри создается высокопрочный искусственный камень с хорошими свойствами прочности, морозостойкости.

Итоговое качество материала зависит от уровня в составе оксида кальция, который, в свою очередь, находится в зависимости от степени помола песка. Когда песок соединяется с известью, образуется оксид кальция, который придает смеси особые функции и укрепляет ее.

Особенности производства силикабетонных смесей

Силикатные бетоны в виде смесей и блоков создают промышленным способом. Но можно сделать смеси и своими руками. В этих случаях этапы производства разные, как и особенности.

Основные этапы производства силикатного бетона на заводе:

  • Подготовка сырья – определение и выделение нужных фракций песка, обжим известняка при высокой температуре, дробление извести.
  • Мелкий помол сырья в шаровой мельнице.
  • Все компоненты смешиваются в бетоносмесителе до достижения однородности состава.
  • Формирование изделий из бетона.
  • Обработка в автоклаве при температуре до +200 градусов.
  • Понижение температуры в условиях автоклава либо отправка изделий на свежий воздух.

Изготовить силикатный бетон самостоятельно не трудно. В производстве могут использоваться такие вяжущие добавки: шлак (топливный, фосфорный, металлургический, известь), кремнезем/известь (из извести, мелкого кварцевого песка), белит/известь (белитовый шлак, песок, кремнезем, известь), зола/известь (измельченная известь, топливная зола).

Для создания бетона понадобятся такие составляющие: вяжущее вещество (можно выбрать одно из вышеперечисленных), наполнитель, специальные добавки (в зависимости от назначения, вида), вода. Компоненты смешивают по очереди и в нужных пропорциях, в четком соответствии с инструкцией.

Силикатный бетон не считается универсальным материалом, но применяется в разных сферах. Благодаря простоте производства и применения смесь часто выбирают строители для выполнения разнообразных задач. Немаловажно и то, что данный вид бетонов предлагает идеальное соотношение цены и качества материала, способного прослужить десятки лет.

Характеристика и применение силикатного бетона

Бетонная смесь всегда используется в строительстве. Силикатный бетон — разновидность стройматериала, который характеризуется специфической примесью компонентов, что способствуют улучшению качества продукта и установлению нужных технологических свойств в конкретном целевом назначении.

Что собой представляет и состав

Традиционный силикатный бетон имеет вид бесцветного вещества, с прозрачной структурой, который не содержит цемента. Основной ингредиент состава — вяжущий ингредиент, чаще это известняк с примесью кремнеземнистого материала, что состоит из природного или синтетического пуццолана, кварцевого песка, металлургических отходов и древесной золы. Основной параметр ингредиента заключается в тонкости его помола, от этого показателя зависит качество бетона. В процессе смешивания образовывается химическая реакция, вследствие которой выводится гидросиликат кальция, что и способствует качественному скреплению монолита с наполнителями. Процедура осуществляется автоклавным способом ускорения. Такая технология приготовления — отличительное качество силикатного бетона от других смесей.

Виды и характеристика

Бесцементный бетон классифицируется по объемной массе и распределяется на такие разновидности:

  • Тяжелый состав. Имеет крупный заполнитель в виде гравия, песка и щебня. Из такого класса смеси формируются крупногабаритные конструкции, прочность материала — 60 Мпа.
  • Легкий. Основа состава — керамзит и вермикулит. Используется для возведения перегородок, внутренних стен.
  • Ячеистый материал. Имеет пористую структуру. Характеризуется наличием пузырьков воздуха по периметру изделия. Рекомендован для эффекта теплоизоляции.

В зависимости от рецептуры приготовления силикатного материала разделяют специальный и конструкционный бетона.

Читать еще:  Объем бетонного кольца (жби, железобетонного)

Бетон без цемента разделяется на виды, каждый из которых наделен уникальной технологической рецептурой приготовления и отличается индивидуальными специфическими свойствами:

  • Специальный бетон. Его прочность достигает от 8 до 75 кг/м3.
  • Конструкционный. В свою очередь разделяется на материалы, что имеют среднюю прочность, от 900 до 2500 кг/м3, на низкопрочные — от 2 до 5 и водоотталкивающие смеси.

Целевое применение

Силикатный бетон — редкий строительный материал. Используется для масштабного строительства и возведения бетонных конструкций с нуля. В качестве стройматериала для бытового ремонта к нему прибегают реже. Технические характеристики, параметры, предполагаемые ГОСТом, и свойства бесцементоной смеси позволяют использовать его в таких целях:

  • Теплоизоляция. Рекомендуется ячеистый вид бетона. Благодаря искусственным порам, заполненным водой и технической пеной, он оказывается самым эффективным материалом для теплоизоляционного спектра.
  • Строительный заполнитель. Силикатным бетоном рекомендуется заполнять промышленные, жилищные и сельские типы конструкций.
  • Основа строительного объекта. Параметры бетонно-строительного материала позволяют применять его для возведения несущих стен и перекрытий крыш.

При покрытии автомобильных трасс и магистралей используется тяжелый состав строительной смеси.

Распространенный вид — тяжелый класс силикатного бетона. Он отличается от традиционного наличием кварцевого песка, что имеет мелкочастичную структуру. Виды тяжелого состава используются в таких целях:

  • покрытие автомобильных трасс и магистралей;
  • строительство подземных шахт и туннелей;
  • заполнитель для шифера, черепицы, фундаментального блока, линейной стропильной системы;
  • сооружение лестниц, потолочных и несущих балок;
  • производство карнизных плит, деталей для возведения колонн, арок и маршей.

Каждый из видов материала предназначенный для конкретного эксплуатационного использования, единственный связывающий момент — свойства, близкие к параметрам цементной смеси.

От чего зависит качество?

Надежность силикатного бетона напрямую зависит от стандартов компонентов, входящих в состав смеси, а именно таких, как:

  • процент входящего оксида кальция;
  • размер зерен песка;
  • уровень содержания минеральных соединений в вяжущем веществе.

Качество и сроки эксплуатации силикатного бетона зависят от соблюдения температурного режима при изготовлении и применении.

Кроме состава и способа приготовления бетона, за качество и сроки эксплуатации отвечают и технические моменты, такие как:

  • правила укладки, применение;
  • температурный режим;
  • внешние факторы влияния;
  • сроки выдержки;
  • грамотная сфера приспособления материала.

Преимущества и недостатки

Плюсами силикатного бетона являются положительные показатели эксплуатации, а именно:

  • Морозостойкость. Материал не боится циклов замораживания и оттаивания.
  • Гидроустойчивость. Имеет водоотталкивающую структуру.
  • Механическая устойчивость. Обладает повышенной стойкостью к силовым и весовым нагрузкам.
  • Бюджетность. Имеет относительно небольшую себестоимость, и в странах СНГ участвует в национальных проектах «Доступное и удобное жилье для граждан».
  • Теплопроводность и теплоизоляция. Для первого используются легкие составы, для второго — ячеистые.
  • Максимальный эксплуатационный период. Минимальный срок использования от 70 до 100 лет.

Свойства силикатного бетона зависят от конкретного вида строительной смеси, которая определяется составом и целевым предназначением. К недостаткам материала относится один — низкая модуляционная упругость. Модуль угла изгибания силикатного бетона в два раза ниже чем в цементной смеси любого типа. Такой параметр имеет негативное воздействие в момент незаконченной выдержки, что грозит деформацией изделия и делает его дальнейшее применение невозможным. Силикатная основа опережает цементную более низким процентом ползучести, что уберегает конструкции от преждевременного разрушения.

Силикатные бетоны: виды,свойства фото,изготовление,применение

Бетон остается одним из основных строительных материалов. Из-за целого комплекса преимуществ, отказ от бетона невозможен. К бетону примешивают дополнительные ингредиенты, что способствует увеличению качественных характеристик бетона, технических параметров, структуры. Среди подобных “бетонных примесей” выделяют силикатный бетон.

О материале

Силикатный бетон представляет собой бесцветное вещество. Вяжущим элементом выступает известняк, смешанный кремнеземнистым материалом (помол должен быть тонким). Материалы вступают в химическую реакцию между собой, из чего получается гидросиликат кальция, который скрепляет монолит с наполнителем. Подобными процессами силикатные материалы выделяют себя среди прочих бетонов.

Как уже оговаривалось, свойства силикатных веществ схожи с цементными. Есть несколько значительных отличий:

  • Водоотталкивающий состав. Смесь пропитывают, карбонизируют, покрывают кремниевыми составами, отторгающими влагу.
  • Устойчивость агрессивным внешним факторам.
  • Большее количество соединений оксида кальция (из-за шлаковых добавок).
  • Наличие искусственных пор, заполненных газом, водой, пеной.
  • Наличие алюминиевой пудры, перекиси водорода в составе (выступают в роли газообразователей).

Следует помнить о возможности развития коррозии. Она зависит от плотности вещества, условий эксплуатации. Арматура не корродирует при адекватных условиях службы, минимальном уходе. Коррозия обеспечена в случаях:

  • повышенной влажности помещения;
  • отсутствия антикоррозионных добавок;
  • переменный климатический режим здания.

ПРЕИМУЩЕСТВА СИЛИКАТНЫХ БЛОКОВ

К преимуществам блоков относятся:

  • стойкость к циклам холода (рассчитаны на 50 – 100 циклов);
  • отличные звукоизоляционные характеристики;
  • термостойкость;
  • продолжительный эксплуатационный период.

В рамках реализации государственной программы «Доступное жилье», производство бюджетных изделий из силикатного материала неавтоклавного и автоклавного твердения стало перспективным направлением. Песчано – глиняная порода с хорошей химической активностью, применяется для изготовления силикатного автоклавного бетона. В процессе автоклавной обработки подобного материала по ускоренному варианту твердения получают крупнокристаллические фазы разного состава. Именно они играют роль наполнителей для низкоосновных гидросиликатов, которые получают при смешивании песка, извести, глинистых пород.

При затвердевании вяжущего в материале образуется искусственный высокопрочный камень. Кремнеземистый компонент (измельченный песок) влияет на структуру всего материала. С повышением дисперсности крупинок песка повышаются и эксплуатационные характеристики готового состава:

Кремнезёмистым компонентом выступает природный либо искусственный пуццолан: мелкий кварцевый песок, доменный металлургический шлак, зола ТЭЦ.

Результатом реакции между песком и известью, протекающей в автоклаве, станут низкоосновные гидросиликаты кальция, обладающие чешуйчатым либо тонкоигольчатым микрокристаллическим строением, повышающие стойкость изделий.

Свойства силикатных бетонов

Основные свойства силикатных бетонов представлены следующими показателями:

  1. Водопоглощение силикатных изделий, в зависимости от способа уплотнения бетонной смеси, равно 10–18%.
  2. Морозостойкость высокопрочного силикатного бетона доходит до 100 циклов и более.
  3. Высокая коррозийная стойкость – эти параметры незначительно отличаются от показателей цементного бетона.
  4. Термостойкость.
  5. Устойчивость к температурным и атмосферным воздействиям.
  6. Низкая себестоимость производства готовых изделий.
  7. Долговечность (до 70 лет).

Материалы для производства силикатных бетонов

Основным вяжущим компонентом в силикатном бетоне выступает тонкомолотая известь кипелка или известь-пушонка, которая в сочетании с заполнителями и составляет основное сырье для производства силикатных бетонов. После добавления воды и последующей тепловой обработки в автоклавах, силикатобетонная смесь превращаться в прочное бетонное изделие.

Известь, применяемая для производства силикатных смесей должна отвечать следующим свойствам:

  • средняя скорость гидратации;
  • умеренный экзотермический эффект;
  • вся фракция должна быть одинаково обожженной;
  • MgO менее 5%;
  • время гашения извести — 20 мин не более.

Недожог известковой массы приводит к повышенному расходу материала. Пережог снижает время гидратации извести, что приводит к вспучиванию, появлению трещин на поверхности изделий и др.

Известь, применяемая для производства силикатобетона, обычно используется в виде тонкомолотых известковых смесей следующего состава:

  • известково-кремнеземистые — соединение извести и кварцевого песка;
  • известково-шлаковые (известь и доменный шлак);
  • известково-зольные — топливная сланцевая или угольная зола и известь;
  • известково-керамзитовые и другие подобные компоненты, получаемые из отходов промышленного производства пористых заполнителей;
  • известково-белитовые вяжущие, получаемые при низкотемпературном обжиге известково-кремнеземистой сухой смеси и кварцевого песка.

В качестве кремнеземистых заполнителей используют следующие материалы:

  • кварцевый молотый песок;
  • металлургические (доменные) шлаки;
  • зола ТЭЦ.

Наиболее часто в качестве заполнителей выступают кварцевые пески средней и мелкой фракции, которые по своему составу должны выглядеть следующим образом:

  • 80% и более кремнезема;
  • менее 10% глинистых включений;
  • 0,5% и меньше примесей слюды.

Крупные включения глины в структуре кварцевого песка снижают морозостойкость и прочность силикатного бетона.

Тонкомолотый кварцевый песок оказывает значительное влияние на формирование высоких эксплуатационных свойств силикатных бетонов. Так, с повышением дисперсности частиц песка увеличивается морозостойкость, прочность и другие характеристики силикатных материалов.

При выборе составляющих для изготовления силикатного бетона необходимо знать следующее:

  1. Расход вяжущего увеличивается пропорционально увеличению прочности бетона.
  2. Снижение расхода вяжущих в составе силикатной смеси наблюдается при повышении дисперсности мелкого кварцевого песка, и увеличивается при повышении формовочной влажности силикатобетонного раствора.
  3. Дисперсность молотого кварцевого песка должна быть в 2,5 раза ниже дисперсности молотой извести.

Разновидности

Силикатным материалам отведена следующая классификация:

Внутри этих двух видов они делятся на:

  • бетоны, предел прочности которых варьируется от 7,5 до 70кг/м3;
  • материалы с средней силикатной плотностью: 1000-2400 кг/м3;
  • вещества, что находятся на силикатном уровне прочности в диапазоне от 1 до 4 кг/м3;
  • водонепроницаемые материалы.

Свойства вышеперечисленных веществ варьируются в зависимости от вида, состава, предназначения. Единственная объединяющая черта — свойства аналогичны цементному составу, независимо от типа бетонов.

Технология изготовления

Подобный бетон не требует сложного плана изготовления. Основные вяжущие добавки, которые используются:

    • известь/кремнезем (из мелкого кварцевого песка, извести);
    • шлак (известь, металлургический/топливный/фосфорный шлак);
    • известь/зола (топливная зола, измельченная известь);
    • известь/белит (песок, белитовый шлак, известь, кремнезем).
Читать еще:  Теплопроводность пенобетона, коэффициент теплопередачи

Как говорилось выше, сложно доступных материалов не потребуется. Подготовьте такие материалы для создания бетона:

  • вяжущее средство (одно из вышеперечисленных);
  • заполнитель;
  • вода;
  • специальные добавки (а зависимости от вида, предназначения).

Смешивайте поочередно материалы, соблюдая пропорции, указанные в инструкции к материалам. В подобных бетонах удерживается оптимальный микроклимат, который поглощает избыточную влажность в случае необходимости. Силикатным бетонам присуща функция накапливания тепла.

Тяжелые бетоны

Отличие тяжелого вещества от обычного — наличие кварцевого песка. Он является основным компонентом мелкозернистой смеси. Песок обеспечивает устойчивость, плотность, морозостойкость конструкции из тяжелого силикатного вещества. В некоторых случаях применяют известняковые добавки, кремнеземистые смеси и прочее. Применение: строительные работы (ЖБИ, элементы конструкций), отделка наружных конструкций, гражданские постройки, жилые сооружения.

Недостаток: низкий модуль упругости, находится на несколько ступеней ниже цементных образований. Это негативно сказывается на деформациях при кратковременных значительных нагрузках. Обратите внимание, что ползучесть силикатного камня на порядок ниже цементного.

Преимущество: отсутствие необходимости в армировании (это вызвано значением суммарных деформаций).

ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ СОЗДАНИИ СИЛИКАТОБЕТОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

При создании силикатобетонных материалов осуществляется следующий порядок:

  1. добыча песка, выделение из него крупных фракций;
  2. добыча известняка, его термический обжиг;
  3. дробление извести;
  4. смешивание извести, песка, гипса, помол в шаровой мельнице;
  5. приготовление смеси. В бетоносмесителях при принудительном перемешивании к извести, песку, добавляют воду;
  6. формирование заданных изделий;
  7. твердение в автоклавах отформованных деталей при диапазоне температур 174 – 200 градусов, давлении в пределах 0,8 – 1,5 МПа. Если требуется изготовить плотное изделие, пользуются известью, имеющей удельную поверхность до 5000 см2/г, песок с показателем 4000 см 2/г;
  8. охлаждение изделия в автоклаве либо после извлечения из автоклава.

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ КАЧЕСТВО ПОЛУЧАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ

На качество автоклавных силикатных деталей зависит не только структура и состав добавок, но и правильность управления физическими явлениями, которые происходят на разных стадиях обработки смеси в автоклавах.

По объемной массе силикатные бетоны подразделяют на:

  • силикатные тяжелые бетоны, которых заполнителями служат гравий, песок, щебень;
  • силикатные легкие бетоны, в них наполнителем выступает керамзит, вермикулит;
  • силикатные ячеистые бетоны, в роли наполнителя выступаю пузырьки воздуха, распределенные равномерно по всему объему изделия.

Формовка крупногабаритных изделий осуществляется непосредственно на строительной площадке, прочность таких изделий (на разрыв) достигает 60 МПа.

Силикатные бетоны

Бетон остается одним из основных строительных материалов. Из-за целого комплекса преимуществ, отказ от бетона невозможен. К бетону примешивают дополнительные ингредиенты, что способствует увеличению качественных характеристик бетона, технических параметров, структуры. Среди подобных “бетонных примесей” выделяют силикатный бетон.

О материале

Силикатный бетон представляет собой бесцветное вещество. Вяжущим элементом выступает известняк, смешанный кремнеземнистым материалом (помол должен быть тонким). Материалы вступают в химическую реакцию между собой, из чего получается гидросиликат кальция, который скрепляет монолит с наполнителем. Подобными процессами силикатные материалы выделяют себя среди прочих бетонов.

Как уже оговаривалось, свойства силикатных веществ схожи с цементными. Есть несколько значительных отличий:

  • Водоотталкивающий состав. Смесь пропитывают, карбонизируют, покрывают кремниевыми составами, отторгающими влагу.
  • Устойчивость агрессивным внешним факторам.
  • Большее количество соединений оксида кальция (из-за шлаковых добавок).
  • Наличие искусственных пор, заполненных газом, водой, пеной.
  • Наличие алюминиевой пудры, перекиси водорода в составе (выступают в роли газообразователей).

Следует помнить о возможности развития коррозии. Она зависит от плотности вещества, условий эксплуатации. Арматура не корродирует при адекватных условиях службы, минимальном уходе. Коррозия обеспечена в случаях:

  • повышенной влажности помещения;
  • отсутствия антикоррозионных добавок;
  • переменный климатический режим здания.

Вернуться к оглавлению

Сфера использования

Силикатный бетон считается редким материалом. При бытовом ремонте его практически не используют, а вот при масштабном строительстве он станет незаменимым помощником. Вам может показаться, будто силикатными бетонами не пользуются вовсе, но это не так. Использование силикатного вида бетона подойдет:

  • для теплоизоляции. Ячеистый силикатный материал считается наиболее эффективным/удобным для теплоизоляционных работ (он состоит из воздушных ячеек-пузырьков);
  • как заполнитель для конструкций промышленного, жилищного, сельского назначения;
  • для панелей перекрытий, внутренних стен;
  • для балок, лестничных пролетов, маршей, колонн, прогонов, плит из карниза;
  • заполнитель для безасбестового прессованного шифера, армирования силикатобетонных железнодорожных шпал;
  • для несущих панелей и перекрытий;
  • для автомобильных трасс, подземных шахт;
  • заполнитель для опалубки ленточного фундамента;
  • для фундаментальных блоков;
  • как заполнитель для черепицы, блоков, подвальных стен, черепичной кровли, линейных стропильных систем.

Вернуться к оглавлению

Особенности

В силикатном бетоне совместили наилучшие качественные характеристики веществ, которые входят в его состав. К ним относятся:

  • морозостойкость (до 100 циклов);
  • термостойкость;
  • устойчивость к перепадам температур;
  • низкая себестоимость;
  • прочность/устойчивость;
  • длительный период эксплуатации (свыше 70 лет).

Силикатным бетоном пользуются как бюджетный материал для возведения жилых домов. Государственные программы считают подобную отрасль перспективной, инвестируют деньги в использование силикатных составов. Обратите внимание, что после затвердевания смеси внутри образуется искусственный камень (является очень прочным). Подобный кремниевый элемент имеет огромное влияние на структуру вещества. Камень передает смеси морозостойкие, прочные показатели, наделяет ними материал.

Важно: качество материала зависит от уровня оксида кальция. Его уровень зависит от степени помола песка. Песок соединяется с известью, образует оксид кальция, укрепляет, наделяет особенными функциями смесь.

Разновидности

Силикатным материалам отведена следующая классификация:

Внутри этих двух видов они делятся на:

  • бетоны, предел прочности которых варьируется от 7,5 до 70кг/м3;
  • материалы с средней силикатной плотностью: 1000-2400 кг/м3;
  • вещества, что находятся на силикатном уровне прочности в диапазоне от 1 до 4 кг/м3;
  • водонепроницаемые материалы.

Свойства вышеперечисленных веществ варьируются в зависимости от вида, состава, предназначения. Единственная объединяющая черта – свойства аналогичны цементному составу, независимо от типа бетонов.

Технология изготовления

Подобный бетон не требует сложного плана изготовления. Основные вяжущие добавки, которые используются:

  • известь/кремнезем (из мелкого кварцевого песка, извести);
  • шлак (известь, металлургический/топливный/фосфорный шлак);
  • известь/зола (топливная зола, измельченная известь);
  • известь/белит (песок, белитовый шлак, известь, кремнезем).

Как говорилось выше, сложно доступных материалов не потребуется. Подготовьте такие материалы для создания бетона:

  • вяжущее средство (одно из вышеперечисленных);
  • заполнитель;
  • вода;
  • специальные добавки (а зависимости от вида, предназначения).

Смешивайте поочередно материалы, соблюдая пропорции, указанные в инструкции к материалам. В подобных бетонах удерживается оптимальный микроклимат, который поглощает избыточную влажность в случае необходимости. Силикатным бетонам присуща функция накапливания тепла.

Тяжелые бетоны

Отличие тяжелого вещества от обычного – наличие кварцевого песка. Он является основным компонентом мелкозернистой смеси. Песок обеспечивает устойчивость, плотность, морозостойкость конструкции из тяжелого силикатного вещества. В некоторых случаях применяют известняковые добавки, кремнеземистые смеси и прочее. Применение: строительные работы (ЖБИ, элементы конструкций), отделка наружных конструкций, гражданские постройки, жилые сооружения.

Недостаток: низкий модуль упругости, находится на несколько ступеней ниже цементных образований. Это негативно сказывается на деформациях при кратковременных значительных нагрузках. Обратите внимание, что ползучесть силикатного камня на порядок ниже цементного.

Преимущество: отсутствие необходимости в армировании (это вызвано значением суммарных деформаций).

Заключение

Данное вещество имеет широкий спектр применения, хоть и не считается универсальным. Простота изготовления/использования привлекает строителей. Кроме того, один из важнейших факторов – соотношение цены и качества. За небольшую цену можно получить смесь, которая прослужит десятки лет.

Приобрести силикатные смеси можно в каждом строительном магазине. Самостоятельно изготовление также предусмотрено. При наличии свободного времени, нужных материалов, создать состав не займет много времени. Напоминаем, что данный вид смеси не используется для бытовых ремонтов (максимально – для отделки помещений). Перед покупкой нужного вещества, объясните намерения консультанту, который даст советы по подбору нужных веществ.

Существует перспектива большего внедрения материала в обиход. Так, к примеру, существует несколько государственных проектов по благоустройству города с помощью данного бетона. Планируется постройка домов (на основе силикатных смесей), реконструкция помещений, облицовка зданий.

Что такое силикатный бетон, его особенности

Бетон является основным материалом современного строительства, приготовленным по специальной технологии. Введение дополнительных ингредиентов в данный материал способствует улучшению его технических и структурных параметров.

О классификации

Бетон, используемый в современном строительстве, делят по шести основным характеристикам:

  • назначению;
  • средней плотности;
  • разновидности вяжущего вещества;
  • морозостойкости;
  • прочности;
  • водонепроницаемости.

Кремниевый материал, по его основному назначению, имеет следующую классификацию:

Также можно подразделить по разновидности силикатного заполнителя бетона на:

  • материалы, имеющие предел прочности при сжатии по оси в диапазоне 7,5 – 70;
  • материалы, имеющие предел прочности на растяжение по оси в диапазоне 1 – 4;
  • материалы, имеющие предел прочности на изгиб в пределах 2,5 – 7;
  • с водонепроницаемостью в пределах В 2 – В 10;
  • со средней плотностью 1000-2400 кг на кубический метр.
Читать еще:  Плотность асфальтобетона (удельный вес) на 1 м3

По своим свойствам данный материал аналогичен изделиям, изготавливаемым из цементного состава.

Технология приготовления

Современное производство силикатных бетонов предполагает использование различных вяжущих материалов:

  • известково — кремнеземных, состоящих из тонко измельченного кварцевого песка и извести;
  • шлаковых, в которых присутствует известь, металлургический, фосфорный либо топливный шлак;
  • известково – зольных, включающих в свой состав топливную золу и измельченную известь;
  • известково – белитовые, где смешаны песок, белитовый шлам, известково – кремнеземистая шихта

Чтобы приготовить кремнийсодержащий бетон, необходимы следующие компоненты:

Качественные блоки из силикатного бетона популярны, поскольку они способны внутри помещения поддерживать оптимальный микроклимат, накапливать тепло, в случае повышения влажности, поглощать избыточный водяной пар.

Преимущества силикатных блоков

К преимуществам блоков относятся:

  • стойкость к циклам холода (рассчитаны на 50 – 100 циклов);
  • отличные звукоизоляционные характеристики;
  • термостойкость;
  • продолжительный эксплуатационный период.

В рамках реализации государственной программы «Доступное жилье», производство бюджетных изделий из силикатного материала неавтоклавного и автоклавного твердения стало перспективным направлением. Песчано – глиняная порода с хорошей химической активностью, применяется для изготовления силикатного автоклавного бетона. В процессе автоклавной обработки подобного материала по ускоренному варианту твердения получают крупнокристаллические фазы разного состава. Именно они играют роль наполнителей для низкоосновных гидросиликатов, которые получают при смешивании песка, извести, глинистых пород.

При затвердевании вяжущего в материале образуется искусственный высокопрочный камень. Кремнеземистый компонент (измельченный песок) влияет на структуру всего материала. С повышением дисперсности крупинок песка повышаются и эксплуатационные характеристики готового состава:

Кремнезёмистым компонентом выступает природный либо искусственный пуццолан: мелкий кварцевый песок, доменный металлургический шлак, зола ТЭЦ.

Результатом реакции между песком и известью, протекающей в автоклаве, станут низкоосновные гидросиликаты кальция, обладающие чешуйчатым либо тонкоигольчатым микрокристаллическим строением, повышающие стойкость изделий.

Основные операции при создании силикатобетонных материалов

При создании силикатобетонных материалов осуществляется следующий порядок:

  1. добыча песка, выделение из него крупных фракций;
  2. добыча известняка, его термический обжиг;
  3. дробление извести;
  4. смешивание извести, песка, гипса, помол в шаровой мельнице;
  5. приготовление смеси. В бетоносмесителях при принудительном перемешивании к извести, песку, добавляют воду;
  6. формирование заданных изделий;
  7. твердение в автоклавах отформованных деталей при диапазоне температур 174 – 200 градусов, давлении в пределах 0,8 – 1,5 МПа. Если требуется изготовить плотное изделие, пользуются известью, имеющей удельную поверхность до 5000 см2/г, песок с показателем 4000 см 2/г;
  8. охлаждение изделия в автоклаве либо после извлечения из автоклава.

От чего зависит качество получаемых изделий

На качество автоклавных силикатных деталей зависит не только структура и состав добавок, но и правильность управления физическими явлениями, которые происходят на разных стадиях обработки смеси в автоклавах.

По объемной массе силикатные бетоны подразделяют на:

  • силикатные тяжелые бетоны, которых заполнителями служат гравий, песок, щебень;
  • силикатные легкие бетоны, в них наполнителем выступает керамзит, вермикулит;
  • силикатные ячеистые бетоны, в роли наполнителя выступаю пузырьки воздуха, распределенные равномерно по всему объему изделия.

Формовка крупногабаритных изделий осуществляется непосредственно на строительной площадке, прочность таких изделий (на разрыв) достигает 60 МПа.

Основное применение

Силикатный бетон является редким типом бетона, нечасто используемым в обычном строительстве.

Силикатные бетоны представляют собой группу бесцементных бетонов, которые получают при смешивании песчано – известкового, зольно – известкового, а также кремнеземистых и известковых вяжущих компонентов.

  1. Максимальное значение имеет ячеистый силикатный бетон, который заполнен равномерно расположенными воздушными ячейками либо пузырьками. Подобный материал обладает отличными теплоизоляционными свойствами.
  2. Плотный силикатный бетон – основа для изготовления конструкций в промышленном, жилищном, сельском строительстве: панелей перекрытий и внутренних стен; балок; лестничных площадок и маршей; карнизных плит; колонн и прогонов
  3. Тяжелые бетоны используют в настоящее время для создания безасбестового прессованного шифера, напряженно армированных бетонно – силикатных железнодорожных шпал, изготовления армированных силикатобетонных железнодорожных шпал.
  4. Автоклавный плотный силикатный бетон используется для изготовления несущих панелей для внутренних стен, создания панелей перекрытий.
  5. Плотный силикатный бетон применяется для создания основания автомобильных трасс, в строительстве шахт.
  6. Силикатный материал на пористых наполнителях – новый вид бетона. Для его создания используют пористые заполнители: вспученный перлит, керамзит, шлаковую пемзу.

В малоэтажном строительстве можно применить данный материал для следующих целей:

  • изготовления элементов несъемной железо – силикатной опалубки при создании ленточного фундамента;
  • изготовить фундаментальные блоки;
  • сделать блоки для подвальных стен;
  • создать лестничные марши и ступени;
  • изготовить черепицу;
  • оформить линейные элементы стропильной системы; создать для черепичной кровли обрешетку.

Силикатный бетон. Технологии получения. Перспективы развития. Свойства

Рассматриваются свойства, области применения и технология производства силикатного бетона.

В настоящее время, в России, в рамках национального проекта «Доступное и комфортное жильё — гражданам России», особую актуальность приобрело направление развития производства недорогих качественных изделий из силикатного бетона автоклавного и неавтоклавного твердения [1–14]. На ряде карьеров техногенное песчано-глинистое сырьё является компонентом вскрышных пород. Именно песчано-глинистая порода с высокой реакционной способностью успешно используется для получения автоклавного силикатного бетона. При автоклавной обработке такого материала по ускоренному режиму твердения образуются крупнокристаллические фазы различного состава. Они играют роль микронаполнителя в гелевидной фазе низкоосновных гидросиликатов, образующихся при взаимодействии извести и породообразующих минералов песчано-глинистых пород. [3–5].

Технологии получения силикатных бетонов являются одним из ведущих направлений развития техники, включённых в «Приоритетные направления развития науки и техники и критические технологии федерального уровня» и отвечают «Основным направлениям Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу», утвержденным президентом РФ в феврале 2002 г.

На постсоветском пространстве наиболее активно работают [8, 9, 11, 12, 14] над совершенствованием технологии силикатных бетонов в Белоруссии и Украине. Дефицит цемента наиболее сильно изменил ход развития данного направления научно-практических работ в этих странах.

Вяжущим в силикатном бетоне является известково-кремнезёмистое вяжущее или известково-песчано-глинистое вяжущее, способное, после затворения водой, в процессе запаривания в автоклаве образовывать высокопрочный искусственный камень.

Тонкомолотый песок, кремнезёмистый компонент, в составе вяжущего оказывает большое влияние на формирование структуры силикатного бетона.

Эксплуатационные свойства (прочность, морозостойкость и др.) силикатных изделий возрастают с увеличением дисперсности частиц молотого песка. В качестве кремнезёмистого компонента применяют природные или искусственные пуццоланы, такие, как молотый кварцевый песок, трепел, металлургические доменные шлаки, золы ТЭЦ. Чем выше тонкость помола песка, тем выше относительное содержание CaO в рабочей смеси силикатного бетона. Эта закономерность в соотношении извести и песка (пуццоланы) поддерживается до того соотношения, при котором вся известь может вступить в реакцию с кремнезёмистым компонентом при автоклавной обработке в заданном режиме. В результате реакции образуются низкоосновные гидросиликаты кальция, имеющие тонкоигольчатое или чешуйчатое микрокристаллическое строение типа CSH(B), и тоберморит. Однако, наряду с низкоосновными, могут образовываться и более крупнокристаллические высокоосновные гидросиликаты кальция типа C2SH(A). Реакция идёт только при повышенных температуре и давлении.

Для силикатных изделий с прочностью до 10–15 МПа можно применять песок в немолотом виде в смеси с известью 6–10 % в расчете на активную CaO.

Изделия из молотой негашёной извести можно получить с повышенной прочностью и морозостойкостью. Для этой цели регулируют сроки гидратации извести путём введения гипса, поверхностно-активных веществ и т. д. Молотую негашёную известь целесообразно применять для изделий, изготовленных из пластичной бетонной смеси. В таких свежеотформованных изделиях гашение молотой извести не вызывает образования трещин, а увеличение объёма способствует большому уплотнению изделия. Кроме того, при последующей гидратации негашёной извести гидрат оксида кальция, возникающий в уже отформованных изделиях, более активно взаимодействует с кремнезёмом, чем ранее образовавшийся в гашёной извести гидрат оксида кальция.

В сильно уплотнённых прессованием изделиях из жёстких смесей гашение молотой негашёной извести может повлечь образование трещин. С увеличением степени уплотнения изделий из известково-кремнезёмистой смеси целесообразно проводить частичное гашение извести путём её совместного помола с влажным песком или предварительное выдерживание, как, например, при производстве силикатного кирпича.

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения модифицированных силикатных материалов безавтоклавного твердения [11] с повышенными тепло- и гидроизоляционными свойствами способом модификации структуры за счёт механической активации известково-цементно-кремнезёмистой смеси за счёт аморфизации поверхности кристаллического кварца (удельная поверхность выше 4000 см2/г), а также химической активации за счёт введения минеральной добавки трепела. Оптимизированы режимы твердения изделий с заданным комплексом эксплуатационных свойств.

Новым, патентно-лицензионным направлением работ является получение силикатных бетонов и штукатурных составов из механоактивированной извести [7].

Гашение кальциевой, магнезиальной или доломитовой извести осуществляется в процессе дробления, измельчения и механоактивации (комовая известь — известь-кипелка — специальная гидратная известь с остатком да отчасти нет

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector