Силикатные бетоны

Силикатный бетон – бесцементный строительный материал, вяжущими компонентами которого являются химические соединения кремнезема и гидрат оксида кальция. Они содержатся в кварцевом песке и дисперсных добавках. Для активации химического взаимодействия компонентов применяют обработку в автоклавах. Этот материал, благодаря невысокой стоимости, используется в крупномасштабном жилом строительстве. В отличие от цементного бетона, силикатный в индивидуальном домостроении практически не используется.

Сырьевые компоненты для силикатных бетонных смесей

Основное сырье, используемое при производстве этого материала, – известь. Для обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик продукта необходима известь со следующими параметрами:

• процесс гидратации должен протекать со средней скоростью и с умеренным выделением тепла;
• материал должен иметь равномерный обжиг;
• содержание оксида магния (периклаза) – менее 5%;
• период гашения извести не должен превышать 20 минут.

Вторыми компонентами, использующимися вместе с известью, могут быть:

• кремнеземистые заполнители – тонко молотый кварцевый песок, доменный шлак, зола ТЭЦ;
• угольная или сланцевая зола;
• отходы производства керамзитовых заполнителей.

Наиболее распространенный заполнитель – кварцевый песок с мелким и средним зерном.

Примерный состав кварцевого песка:

• кремнезем – не менее 80%;
• глинистые включения – не более 10%;
• примеси слюды – до 0,5%.

Разновидности структур силикатных бетонов

В зависимости от применяемого заполнителя, автоклавные силикатные бетоны имеют различные структуры.

Плотные тяжелые бетоны

Изготавливаются с кремнеземистыми заполнителями и разделяются на мелко- и крупнозернистые. Чаще используются мелкозернистые смеси, при производстве которых используются малофракционные кварцевые пески. Плотность – 1800-2200 кг/м³. Преимущества этого строительного материала, по сравнению с цементным бетоном: однородная структура и меньшая стоимость. Прочностные характеристики материала прямо пропорциональны процентному содержанию кварцевого песка с мелким зерном. Тяжелый силикатный бетон востребован при изготовлении панелей перекрытий, колонн, лестничных маршей и площадок, возведении стен, производстве железнодорожных шпал с армирующими элементами.

Легкие

Изготавливаются с использованием пористых заполнителей – керамзита, перлита, пемзы, – имеющих форму щебня или гравия. В зависимости от плотности, легкие силикатные бетоны разделяют на группы:

• теплоизоляционные – плотность до 500 кг/м³, применяются в качестве утеплителя, обеспечивают оптимальный микроклимат, удерживают тепло и поглощают излишнюю влагу из внутреннего пространства;
• конструкционно-теплоизоляционные – 500-1400 кг/м³, подходят для изготовления внешних ограждающих конструктивных элементов;
• конструкционные – 1400-1800 кг/м³, востребованы при производстве ЖБИ.

Ячеистые легкие

Делятся на группы:

• Пеносиликатные. Состоят из тонкоизмельченной известково-кремнеземистой смеси, смешиваемой со специальной пеной. Обработка – автоклавная.
• Газосиликатные. Для их получения в известково-кремнеземистую смесь вводят алюминиевую пудру. По сравнению с пеносиликатными, имеют более широкую сферу применения в строительстве.

Основные характеристики

• Водопоглощение, зависящее от способа уплотнения, составляет 10-18%. Этот показатель снижают обработкой готовых блоков водоотталкивающими кремниевыми составами.
• Морозостойкость в общем случае – 50-100 циклов. По этому показателю силикабетонные смеси уступают цементным бетонам.
• Хорошие звукоизоляционные характеристики.
• Низкая себестоимость.
• Рабочий период – примерно 70 лет.

Вероятность коррозии высока при:

• постоянном высоком уровне влажности;
• отсутствии в составе смеси антикоррозионных компонентов;
• резких переменах климата.

Особенности производства силикабетонных смесей

Силикабетонные смеси и изделия из них производятся промышленным способом.

Основные этапы:

• подготовка сырьевых материалов – выделение требуемых фракций песка, термический обжиг известняка, дробление извести;
• помол сырьевых компонентов в шаровой мельнице;
• смешивание в бетоносмесителях;
• формирование бетоноизделий;
• автоклавная обработка при температуре 175-200°C;
• снижение температуры в автоклавном оборудовании или на воздухе.