Силикатный бетон относится к категории безцементных бетонных смесей автоклавного твердения, произведенных на основе известково-кремнеземистых вяжущих с добавлением различных минеральных наполнителей.
Главным вяжущим веществом выступают гидросиликаты кальция различной основности, которые появляются в процессе химического взаимодействия гидрата окиси кальция с кремнеземом, что содержится в кварцевом песке или дисперсной добавке. Данное взаимодействие активизируется при автоклавной обработке под большим давлением пара, которое обеспечивает сохранность воды в жидком материале при температуре выше +100 градусов.
Силикатные бетоны чаще всего готовят мелкозернистыми, беря в качестве наполнителя кварцево-полевошпатные либо просто кварцевые пески. По структуре материал может быть тяжелым плотным (на кварцевом песке) либо легким плотным (с мелким или крупным пористым наполнителем). Еще одна разновидность силикатных бетонов – поризованный материал (пеносиликат, газосиликат), который относят к категории ячеистых бетонов.
Материал сравнительно недорогой, актуален для применения в крупномасштабном жилом строительстве. В индивидуальном строительстве силикатные бетоны практически не применяют. Итоговое качество бетона должно соответствовать стандартам и нормам, регламентируемым ГОСТом 25214-82.
- При выполнении теплоизоляции – подходит ячеистый силикатный бетон, показывает высокую эффективность, прост в монтаже.
- В качестве наполнителя для конструкций жилищного, сельского, промышленного назначения.
- Для выполнения внутренних стен, панелей перекрытий, лестничных пролетов, балок, прогонов, колонн, маршей, плит из карниза и т.д.
- Как наполнитель для прессованного безасбестового шифера, в армировании железнодорожных силикатобетонных шпал.
- При строительстве подземных шахт, автомобильных трасс.
- В качестве заполнителя для опалубки фундамента ленточного типа, в производстве фундаментных блоков.
- Также используют силикатный бетон в качестве наполнителя для блоков, черепицы, линейных стропильных систем, подвальных стен и т.д.
Содержание
Сырьевые компоненты для силикатных бетонных смесей
Главное сырье, которое используется в производстве силикатного бетона – это известь. Для достижения нужных технических и эксплуатационных характеристик материала известь должна соответствовать определенным требованиям.
- Равномерный обжиг материала.
- Процесс гидратации должен проходить с умеренным выделением тепла, со средней интенсивностью.
- Объем содержания периклаза (оксида магния) – меньше 5%.
- Период гашения извести – максимум 20 минут.
- Сланцевая или угольная зола.
- Кремнеземистые наполнители – доменный шлак, тонко смолотый кварцевый песок, зола ТЭЦ.
- Отходы производства керамзитовых наполнителей.
Самым распространенным наполнителем является кварцевый песок мелкой или средней фракции. В нем не должно быть крупных глинистых включений, которые способны понизить морозостойкость и прочность конечного продукта. По мере уменьшения фракции кварцевого песка повышаются прочностные свойства, способность бетона выдерживать циклы замораживания/оттаивания.
Разновидности структур силикатных бетонов
Силикатные бетоны могут быть специальными и конструкционными. Внутри данных видов выделяют три основных типа материала: плотные тяжелые, легкие, ячеистые.
Плотные тяжелые бетоны
Данный тип силикатных бетонов производят с кремнеземистыми наполнителями, в зависимости от которых материал может быть мелко/крупнозернистым. Мелкозернистые смеси более популярны, для их создания выбирают кварцевые пески малой фракции. Плотность бетона составляет 1800-2200 кг/с3.
Основные преимущества данного типа силикатных бетонов – однородная структура при небольшой стоимости. Прочность материала зависит от процентного содержания мелкофракционного песка. Тяжелые бетоны данного типа востребованы в процессе изготовления колонн, панелей перекрытий, лестничных площадок и маршей, в создании железнодорожных шпал с армированием.
Легкие
Силикатные бетоны легкие производят с введением в состав пористых наполнителей – перлита, керамзита, пемзы, которые имеют форму гравия или щебня.
- Теплоизоляционные– с показателем плотности до 500 кг/м3, используются в качестве утеплителя, гарантируют создание оптимального микроклимата в помещении, хорошо держат тепло и забирают лишнюю влагу из внутреннего пространства помещения.
- Конструкционно-теплоизоляционные– плотность бетона находится в диапазоне от 500 до 1400 кг/м3, материал подходит для создания внешних конструктивных элементов ограждающего типа.
- Конструкционные– с плотностью от 1400 до 1800 кг/м3, эти бетоны используют в производстве железобетонных конструкций.
Ячеистые легкие
Эти бетоны также могут быть нескольких типов в зависимости от состава и метода производства. Выделяют пеносиликатные и газосиликатные бетоны. Пеносиликат производят из тонкоизмельченной известково-кремнеземистой смеси, которую смешивают со специальной пеной, а потом материал обрабатывают в автоклаве. Газосиликат делают с введением в состав известково-кремнеземистой смеси алюминиевой пудры. Материал более распространен в современном строительстве.
Основные характеристики
Силикатный бетон на вид – бесцветное вещество, где вяжущим элементом выступает смешанный с кремнеземистым материалом известняк. Компоненты вступают в химическую реакцию, образуется гидросиликат кальция, скрепляющий монолит с наполнителем. Свойства силикатного вещества во многом напоминают характеристики цемента, но существуют определенные отличия.
- Водоотталкивающий состав – в большинстве случаев смесь пропитывают, карбонизируют, затем покрывают кремниевыми составами, которые отторгают влагу.
- Стойкость к воздействию агрессивных внешних факторов.
- Увеличенное число соединений оксида кальция (за счет шлаковых добавок).
- Наличие в структуре материала искусственных пор, которые могут быть заполнены пеной, водой, газом.
- Введение в состав алюминиевой пудры или перекиси водорода для получения газосиликата, пеносиликата.
Но в случае с применением силикатного бетона нужно помнить о риске развития коррозии. Процесс зависит от плотности вещества и условий эксплуатации.
- Уровень водопоглощения зависит от способа уплотнения смеси, находится на уровне 10-18%. Значение можно снизить, обработав готовый монолит или блоки специальными водоотталкивающими кремниевыми веществами.
- Морозостойкость – 50-100 циклов.
- Высокий уровень звуко/теплоизоляции.
- Высокая термостойкость, способность выдерживать резкие перепады температур.
- Прочность – достаточно высокая, точный показатель зависит от марки и плотности.
- Рабочий период – до 70 лет.
- Сравнительно невысокая стоимость.
Нередко силикатный бетон применяют в качестве недорогого материала в возведении жилых зданий. Выполняется инвестирование в развитие отрасли из государственных программ. После затвердевания раствора внутри создается высокопрочный искусственный камень с хорошими свойствами прочности, морозостойкости.
Итоговое качество материала зависит от уровня в составе оксида кальция, который, в свою очередь, находится в зависимости от степени помола песка. Когда песок соединяется с известью, образуется оксид кальция, который придает смеси особые функции и укрепляет ее.
Особенности производства силикабетонных смесей
Силикатные бетоны в виде смесей и блоков создают промышленным способом. Но можно сделать смеси и своими руками. В этих случаях этапы производства разные, как и особенности.
- Подготовка сырья – определение и выделение нужных фракций песка, обжим известняка при высокой температуре, дробление извести.
- Мелкий помол сырья в шаровой мельнице.
- Все компоненты смешиваются в бетоносмесителе до достижения однородности состава.
- Формирование изделий из бетона.
- Обработка в автоклаве при температуре до +200 градусов.
- Понижение температуры в условиях автоклава либо отправка изделий на свежий воздух.
Изготовить силикатный бетон самостоятельно не трудно. В производстве могут использоваться такие вяжущие добавки: шлак (топливный, фосфорный, металлургический, известь), кремнезем/известь (из извести, мелкого кварцевого песка), белит/известь (белитовый шлак, песок, кремнезем, известь), зола/известь (измельченная известь, топливная зола).
Для создания бетона понадобятся такие составляющие: вяжущее вещество (можно выбрать одно из вышеперечисленных), наполнитель, специальные добавки (в зависимости от назначения, вида), вода. Компоненты смешивают по очереди и в нужных пропорциях, в четком соответствии с инструкцией.
Силикатный бетон не считается универсальным материалом, но применяется в разных сферах. Благодаря простоте производства и применения смесь часто выбирают строители для выполнения разнообразных задач. Немаловажно и то, что данный вид бетонов предлагает идеальное соотношение цены и качества материала, способного прослужить десятки лет.
