Силикатные бетоны

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.

Сульфаты – соли серной кислоты (H2SO4), широко распространённые в природе и в избытке имеющиеся в морской воде, грунтовых водах и других минеральных источниках. Они способствуют развитию III типа коррозии бетона . Такой тип разрушения происходит при образовании в теле бетона — в порах и капиллярах малорастворимых солей. Такое образование приводит к давлению на бетонный камень и его разрушению. Сульфаты, попадая в бетон, взаимодействуют с продуктами гидратации цемента и образуют комплексные различные соли, самой опасной из которых является гидросульфоалюминат кальция (ГСАК).

Опасность ГСАКа заключается в том, что он, взаимодействуя с водой, присоединяет 30-32 её молекулы и расширяется в объёме и разрывает структуру камня. Это образование (ГСАК) возникает как результат реакции гидроалюминатов цементного камня с гипсом, который поступил в бетон в виде растворов или образовался от реакции сульфатов и гашёной извести Ca(OH)2.

Высокая концентрация двухвалентных анионов SO42- в воде и C3A (трёхкальциевый алюминат) в цементе, непременно будут приводить к образованию гидросульфоалюмината кальция.

Воды, с содержанием сульфатов, находятся везде и в этом заключается их опасность для бетонов.

Особенно высока концентрация сульфатов в морской воде, достигающая 2500-2700 мг/л.

Образующийся ГСАК расширяется и ломает структуру бетонного камня, потому что, связывая молекулы H2O, он увеличивается в объёме в 1.63 раза, а когда взаимодействует ещё и с C3A и Ca(OH)2, то увеличение объёма ещё больше – в 2.27 раза. Расширенный состав ГСАКа может вымываться водой и будут образовываться разрывы сплошности в теле бетона. Так происходит коррозия бетона III типа, когда продукты коррозии, иначе говоря, образование гидросульфоната кальция и гашёная известь вымываются водами, которые контактируют с конструкциями.

Виды материала

1. Пуццолановый цемент. Его основу составляет доменный шлак и вулканические породы (пуццоланы). Среди последних компонентов выделяются туф, пемза, вулканический пепел. Это активные минеральные добавки, обеспечивающие сульфатостойкость. Данный материал не предназначен для условий с циклической влажностью.
2. Портландцемент с повышенной стойкостью к сульфатам. Изготавливается с добавлением в марку М400 минеральных добавок. Материал медленно затвердевает с постепенным набором прочности и пониженным выделением тепла при схватывании. Применять его можно в любых эксплуатационных условиях.
3. Портландцемент с повышенным содержанием сульфатостойких минеральных веществ. Содержание добавок составляет 6-10%. Выпускается материал марок М400 и М500. Отличается он повышенной морозостойкостью и устойчивостью к циклической влажности.
4. Сульфатостойкий шлакопортландцемент. Это смесь доменных шлаков с клинкером из портландцемента с добавлением алюминатов. Важное требование — шлак не должен состоять более чем из 10% оксида алюминия. Выпускается материал марок М300 и М400. Имеет высокую сульфатостойкость, но боится морозов.

Помимо подразделения по составу, рассматриваемый цемент имеет градацию по прочности на сжатие. Данный показатель вводится в маркировку — от М200 до М500.

Области применения

По характеристикам шлакопортландцемент почти не уступает обычному вяжущему для приготовления бетонов, поэтому в гражданском строительстве материал нередко используют, заменяя им более дорогие виды вяжущего. К слову, в России доля производства разных видов ШПЦ составляет 25%, в Европе и Америке – свыше 50%. Судите сами: для частного домостроения оптимальная марка бетона М400, для его приготовления подходит вяжущее М500. Стоимость мешка цемента со шлаком до 20% дешевле, чем аналогичная упаковка ПЦ. В масштабах возведения получается немаленькая сумма.

Прямое назначение шлакопортландцемента:

• Изготовление сборных и монолитных конструкций в гражданском и промышленном строительстве;
• Производство конструкций при необходимости ускоренного твердения;
• Укладка дорожного полотна с быстрым схватыванием компонентов;
• Изготовление бетонных труб коммуникаций;
• Строительство мостов и эстакад;
• Использование ШПЦ для замеса штукатурных и кладочных растворов.

При всех преимуществах шлакопортландцемента и хороших характеристиках в процессе эксплуатации, через – 30…40 лет (иногда более, в зависимости от исходного состава) качество камня резко снижается, как отмечают специалисты. Важно вовремя принимать меры по предупреждению разрушения ответственных конструкций и их ремонту.

Производство

Процесс изготовления силикатного кирпича подразумевает тщательное очищение компонентов смеси от различных примесей. Затем массу спрессовывают и формируют заготовку блока. Следующим этапом идет процесс обработки сырца в автоклаве, где к нему применяют повышенное давление и высокие температуры.

Эти действия направлены на образование в растворе силикатокальциевых соединений, делающих материал устойчивым к растворению в воде. Кроме того, повышается уровень прочности и понижается коэффициент теплового расширения. В течение суток силикатные блоки застывают полностью, и стают пригодными для использования.

Для того чтобы придать раствору пластичности и текучести, производители добавляют различные компоненты. Их действие направлено на вытеснение воздуха из пор, предотвращение расслоение раствора при обработке в автоклаве.

Применение и свойства силикатного камня

Во влажной среде, а так же если на силикатные кладочные камни постоянно попадает вода, кладка быстро разрушается, поэтому эти материалы нельзя использовать для кладки фундаментов, цоколей зданий, гидротехнических сооружений и т. п.

Кроме того, низкая, по сравнению с керамическими камнями, жаростойкость (порядка 800 градусов) не позволяет использовать их для кладки печей, каминов и дымоходов с высокой температурой.

Впрочем, для кладки дымовых труб, в том числе для газовых котлов использование силикатных материалов допускается, при условии марки не ниже М150.

Цифровое значения марки как и у бетона, означает прочность на сжатие в кг/см 2 . ГОСТ регламентирует марки камней в диапазоне от М75 до М300.

Вместе с тем, высокая прочность и морозостойкость (силикатный камень выпускается с маркой по морозостойкости до F100), позволяет использовать силикатный кладочный камень для самых разных целей, от возведения многоэтажных зданий до использования в качестве облицовочного материала.

Облицовка силикатным камнем

Как облицовочный материал силикатные камни характеризуются богатой цветовой гаммой (получаемой добавкой на стадии производства различных красителей) и разнообразной фактурой.

Цветной силикатный кирпич

Кладка из силикатного кирпича и кладочных камней облегчается точными геометрическими характеристиками получаемых изделий благодаря современной технологии изготовления.

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.

• Баня из газобетонных блоков своими руками
• Приготовление бетона вручную: пропорции, таблица
• Бетон своими руками
• Шлакоблоки своими руками в домашних условиях

Обсудить статью на форуме