Общие положения. Известь как вяжущее широко применяется в растворах различного назначения и для бетонов низких марок (подготовки под полы и т. д.). Изготовление бетонных и растворных изделий на извести не дает положительных результатов ввиду незначительной прочности этих растворов (бетонов) при твердении в нормальных условиях (при обычных температурах около 20°). В этом случае взаимодействие между известью и песком практически не влияет на прочность раствора (бетона).
При обработке силикатных смесей паром высокого давления (8—10 атм) в автоклавах происходит химическое взаимодействие между известью и кремнеземом в присутствии воды с образованием гидросиликата кальция, что и обусловливает прочность и другие свойства силикатных смесей, которые можно назвать мелкозернистым силикатным бетоном. Этот бетон характерен тем, что в нем нет «инертных» заполнителей, так как все его составляющие участвуют в образовании прочности, являясь составляющим вяжущего.
Силикатное вяжущее (известь + песок при высокой температуре и влажности) можно использовать без добавки и с добавками крупного заполнителя.
Процесс автоклавного твердения силиката интенсифицируют введением добавок: сульфата натрия 0,5%; осадочных пород — трепела, диатомита, опок, горелых пород, глин, суглинка, лесса — в пределах 3—30%. Эти добавки частично могут заменить известь.
Кроме силикатных изделий, можно готовить известково — глиняные, известково-глинитные, известково-трепельные (или опочные), известково-зольные, известково-песчано-глиняные и другие.
Силикатные изделия формуют различным способом: прессованием, вибрацией, литьем, центрифугированием Из силикатных масс можно готовить ячеистые бетоны — пенно-газосиликат.
Силикат
Исходным сырьем являются известь и песок. Расход извести 150—300 кг/м3, в смесь вводят до 50—150 кг/м3 цемента. К извести предъявляются следующие требования:
1. быстрое гашение,
2. небольшое содержание окиси магния (при большом содержании окиси магния в смесь вводят 2—4% молотого трепела),
3. активность не ниже 60%. Более низкая активность вызывает перерасход извести. Дозировка извести 7—8% (по весу от смеси), считая на активную CaO.
Песок для силикатных изделий можно использовать мелкозернистый с глинистыми пылеватыми примесями. Крупные включения глины снижают прочность силиката. Для повышения плотности следует применять зерна различной крупности. Лучшие показатели дает применение горного песка, имеющего развитую остроугольную поверхность.
К вредным примесям песка относятся: слюда, полевой шпат и органические вещества.
Производство силикатных изделий (силикатного кирпича, крупных блоков, черепицы и т. д.) складывается из следующих операций:
1. добыча и просев песка;
2. дробление и помол извести-кипелки (остаток на сите № 0,085 не более 20%);
3. гашение извести в смеси с песком в силосах или барабанах в течение 8—10 часов (предварительный подогрев смеси паром сокращает срок гашения до 4—6 часов) При гашении в силосах общее количество воды от веса смеси составляет 7—12%. Гашение в многобарабанном смесителе под воздействием пара происходит в течение 35—50 минут (можно гасить известь в пушонку и затем смешивать ее с песком);
4. дополнительное перемешивание массы;
5. формование изделий одним из вышеуказанных способов;
6. пропариванне изделий в автоклавах (8—10 часов).
Помол в вибромельницах негашеной извести с 15—40% подсушенного песка до тонкости, характеризуемой остатком на сите 10 000 отв/см2 не более 5%, дает вяжущие марки 25—50.
Армированные и неармированные конструкции из плотных и ячеистых автоклавных силикатных бетонов должны удовлетворять «Техническим условиям проектирования армированных конструкций из автоклавных ячеистых бетонов (СН99—60)» и «Указаниям по проектированию конструкций из автоклавных силикатных бетонов (CH165—61)».
Для плотного силикатного бетона установлены следующие марки по прочности: 150, 200, 250, 300 и 400. (Испытания проводятся через сутки после автоклавирования.)
Для ячеистого силикатного бетона (пено — и газосиликата) армированных и неармированных конструкций установлены марки: 35, 50, 75, 100 и 150.
Для теплоизоляционных ячеистых силикатных бетонов установлены марки: 10, 15 и 25.
Нормативный объемный вес конструкций из силикатного бетона дан в табл. 73.
Таблица 73
Нормативный объемный вес конструкций из силикатного бетона в кг/м3
| Вид и марка силикатного бетона | Армированных | Неармированных |
| Плотный, изготовленный по «кипелочной» схеме производства для всех марок | 2100 | 2000 |
| То же, по гидратной схеме производства | 1900 | 1800 |
| Ячеистый, марок: 35 | 700 | 650 |
| 50 | 850 | 800 |
| 75 | 1050 | 950 |
| 100 | 1150 | 1050 |
| 150 | 1350 | 1250 |
Наружные стеновые панели и блоки изготовляют из:
— ячеистого бетона марки не ниже 35;
— слоистые с наружным слоем — из плотного бетона марки не ниже 150;
— пустотелые — из плотного бетона марки не ниже 150; внутренние стеновые панели и блоки (несущие), колонны, балки, панели перекрытий, лестничные марши и площадки — из плотного бетона марки не ниже 150;
— стеновые панели и блоки, а также панели перекрытий можно изготовлять из ячеистого бетона марки не ниже 100.
Конструкции, подвергающиеся увлажнению в процессе эксплуатации (атмосферные осадки, влажный режим воздуха помещений, санитарные узлы и т. д.), следует готовить по «кипелочной» схеме производства с использованием гидратационного схватывания извести после укладки силикатно-бетонной смеси в формы. Марка силикатного бетона должна быть не ниже 250-300.
Конструкции, работающие в сухих условиях, можно изготовлять как по «кипелочной», так и по «гидратной» схемам производства, при которых применяется гашеная известь и не используется эффект гидратационного схватывания извести.
В зданиях с мокрым режимом помещений (бани и т. д.) применение силикатных конструкций не допускается.