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.
Внимание! Песок не должен содержать крупных глинистых включений, снижающих прочность и морозостойкость конечного продукта. Чем меньше фракция зерен кварцевого песка, тем выше прочностные характеристики и способность выдерживать циклы замерзания и оттаивания.
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.
При использовании этого строительного материала, особенно видов с невысокой плотностью, необходимо принять меры по антикоррозионной защите арматуры.
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.