Вопрос 46. Силикатные материалы автоклавного твердения в автоклаве

Силикатный известково-песчаный кирпич по форме, размерам и основному назначению не отличается от глиняного кирпича. Кирпич прессуют из известково-песчаной извести следующего состава, %: чистый кварцевый песок 92-95; воздушная известь 6-8, вода примерно 7.

Кирпич изготавливают двумя способами: барабанным и силосным, различающимися приготовлением известково-песчаной смеси.

При барабанном способе песок и тонкомолотая гашенная известь, получаемая измельчением в шаровой мельнице комовой извести, постают в отдельные бункера над гасильным барабаном. Из бункеров песок, дозируемый по объему, а известь – по массе, периодически загружают во вращающийся гасильный барабан, который закрывают герметически. В течение 3-5 минут в нем перемешивают сухие материалы, затем подают острый пар под давлением 0,15-0,2МПа. Процесс гашения извести продолжается в течение 40 минут. При силосном способе предварительно перемешанная и увлажненная масса поступает в силосы для гашения и находится там 7-12 часов, т.е. в 10-15 раз дольше, чем в барабанах. Это является существенным технико-экономическим недостатком силосного способа.

Хорошо загашенную в барабане или силосе известково-песчаную массу подают в лопастную мешалку или бегуны для дополнительного увлажнения, после чего она поступает в пресс. Прессуют кирпич на механических прессах под давлением 15-20МПа. Такое высокое давление обеспечивает получение плотного и прочного кирпича. Отформованный сырец укладывают на вагонетку и отправляют в автоклав для твердения.

Автоклав представляет собой стальной цилиндр диаметром 2м и боле, длиной до 20м, с торцов его герметично закрывают крышками. С повышением температуры ускоряется реакция между известью и песком, и при температуре 170 ºС она протекает в течение 8-10ч. Быстрое твердение происходит не только при высокой температуре, но и при высокой влажности, для чего в автоклав пускают пар давлением 0,8МПа, которое выдерживает 6-8ч. Давление пара поднимают и снижают в течение полутора часов. Цикл запаривания продолжается 10-15ч. Под действием высокой температуры и влажности протекает реакция между известью и кремнеземом песка, рассмотренная ранее. Образовавшиеся в результате реакции гидросиликаты срастаются с зернами песка в прочный камень. Однако твердение силикатного кирпича на этом не останавливается. Прочность его продолжает повышаться после запаривания. Часть извести, не вступившая в химическое взаимодействие с кремнеземом песка, реагирует с углекислотой воздуха, образуя прочный углекислый кальций по реакции

Ca(OH)₂ + CO₂ + CaCO₃ +H₂0

Наряду с силикатным кирпичом в большой номенклатуре выпускают крупноразмерные изделия из силикатного бетона. Силикатным бетоном называют затвердевшую в автоклаве уплотненную смесь, состоящую из кварцевого песка (70-80%), молотого кварцевого песка (8-15%), и молотой негашеной извести (6-10%).

Плотный силикатный бетон – разновидность тяжелого бетона. Из силикатного бетона марки 150 с применением тепловой обработки в автоклаве изготовляют крупные стеновые блоки внутренних несущих стен, панели перекрытий и несущих перегородок, ступени, плиты, балки.

Технология силикатобетонных изделий состоит из следующих основных операций: добычи песка и отделения крупных фракций; добычи и обжига известняка; дробления извести, приготовления известково-песчаного вяжущего путем дозирования извести, песка и гипса и помола их в шаровых мельницах; приготовления силикатобетонной смеси путем смешивания немолотого песка с тонкомолотой известково-песчаной смесью и водой в бетоносмесителях с принудительным перемешиванием; формования изделий и их выдерживания; твердения отформованных изделий в автоклавах при температуре до 180 ºС и давления насыщенного пара 0,8МПа и более. Для получения плотных силикатных изделий применяют известь с удельной поверхностью 4000-5000см²/г, а песок - 2000-2500см²/г.