Загрузка...Что такое силикатный бетон, его особенности
Характеристика и применение силикатного бетона
Бетонная смесь всегда используется в строительстве. Силикатный бетон — разновидность стройматериала, который характеризуется специфической примесью компонентов, что способствуют улучшению качества продукта и установлению нужных технологических свойств в конкретном целевом назначении.
Что собой представляет и состав
Традиционный силикатный бетон имеет вид бесцветного вещества, с прозрачной структурой, который не содержит цемента. Основной ингредиент состава — вяжущий ингредиент, чаще это известняк с примесью кремнеземнистого материала, что состоит из природного или синтетического пуццолана, кварцевого песка, металлургических отходов и древесной золы. Основной параметр ингредиента заключается в тонкости его помола, от этого показателя зависит качество бетона. В процессе смешивания образовывается химическая реакция, вследствие которой выводится гидросиликат кальция, что и способствует качественному скреплению монолита с наполнителями. Процедура осуществляется автоклавным способом ускорения. Такая технология приготовления — отличительное качество силикатного бетона от других смесей.
Виды и характеристика
Бесцементный бетон классифицируется по объемной массе и распределяется на такие разновидности:
- Тяжелый состав. Имеет крупный заполнитель в виде гравия, песка и щебня. Из такого класса смеси формируются крупногабаритные конструкции, прочность материала — 60 Мпа.
- Легкий. Основа состава — керамзит и вермикулит. Используется для возведения перегородок, внутренних стен.
- Ячеистый материал. Имеет пористую структуру. Характеризуется наличием пузырьков воздуха по периметру изделия. Рекомендован для эффекта теплоизоляции.
В зависимости от рецептуры приготовления силикатного материала разделяют специальный и конструкционный бетона.
Бетон без цемента разделяется на виды, каждый из которых наделен уникальной технологической рецептурой приготовления и отличается индивидуальными специфическими свойствами:
- Специальный бетон. Его прочность достигает от 8 до 75 кг/м3.
- Конструкционный. В свою очередь разделяется на материалы, что имеют среднюю прочность, от 900 до 2500 кг/м3, на низкопрочные — от 2 до 5 и водоотталкивающие смеси.
Целевое применение
Силикатный бетон — редкий строительный материал. Используется для масштабного строительства и возведения бетонных конструкций с нуля. В качестве стройматериала для бытового ремонта к нему прибегают реже. Технические характеристики, параметры, предполагаемые ГОСТом, и свойства бесцементоной смеси позволяют использовать его в таких целях:
- Теплоизоляция. Рекомендуется ячеистый вид бетона. Благодаря искусственным порам, заполненным водой и технической пеной, он оказывается самым эффективным материалом для теплоизоляционного спектра.
- Строительный заполнитель. Силикатным бетоном рекомендуется заполнять промышленные, жилищные и сельские типы конструкций.
- Основа строительного объекта. Параметры бетонно-строительного материала позволяют применять его для возведения несущих стен и перекрытий крыш.
При покрытии автомобильных трасс и магистралей используется тяжелый состав строительной смеси.
Распространенный вид — тяжелый класс силикатного бетона. Он отличается от традиционного наличием кварцевого песка, что имеет мелкочастичную структуру. Виды тяжелого состава используются в таких целях:
- покрытие автомобильных трасс и магистралей;
- строительство подземных шахт и туннелей;
- заполнитель для шифера, черепицы, фундаментального блока, линейной стропильной системы;
- сооружение лестниц, потолочных и несущих балок;
- производство карнизных плит, деталей для возведения колонн, арок и маршей.
Каждый из видов материала предназначенный для конкретного эксплуатационного использования, единственный связывающий момент — свойства, близкие к параметрам цементной смеси.
От чего зависит качество?
Надежность силикатного бетона напрямую зависит от стандартов компонентов, входящих в состав смеси, а именно таких, как:
- процент входящего оксида кальция;
- размер зерен песка;
- уровень содержания минеральных соединений в вяжущем веществе.
Качество и сроки эксплуатации силикатного бетона зависят от соблюдения температурного режима при изготовлении и применении.
Кроме состава и способа приготовления бетона, за качество и сроки эксплуатации отвечают и технические моменты, такие как:
- правила укладки, применение;
- температурный режим;
- внешние факторы влияния;
- сроки выдержки;
- грамотная сфера приспособления материала.
Преимущества и недостатки
Плюсами силикатного бетона являются положительные показатели эксплуатации, а именно:
- Морозостойкость. Материал не боится циклов замораживания и оттаивания.
- Гидроустойчивость. Имеет водоотталкивающую структуру.
- Механическая устойчивость. Обладает повышенной стойкостью к силовым и весовым нагрузкам.
- Бюджетность. Имеет относительно небольшую себестоимость, и в странах СНГ участвует в национальных проектах «Доступное и удобное жилье для граждан».
- Теплопроводность и теплоизоляция. Для первого используются легкие составы, для второго — ячеистые.
- Максимальный эксплуатационный период. Минимальный срок использования от 70 до 100 лет.
Силикатные бетоны представляют собой группу бесцементных бетонов, которые получают при смешивании песчано – известкового, зольно – известкового, а также кремнеземистых и известковых вяжущих компонентов.
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.
Особенности производства силикабетонных смесей
Силикабетонные смеси и изделия из них производятся промышленным способом.
- 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.
Тяжелые бетоны
Отличие тяжелого вещества от обычного — наличие кварцевого песка. Он является основным компонентом мелкозернистой смеси. Песок обеспечивает устойчивость, плотность, морозостойкость конструкции из тяжелого силикатного вещества. В некоторых случаях применяют известняковые добавки, кремнеземистые смеси и прочее. Применение: строительные работы (ЖБИ, элементы конструкций), отделка наружных конструкций, гражданские постройки, жилые сооружения.
Недостаток: низкий модуль упругости, находится на несколько ступеней ниже цементных образований. Это негативно сказывается на деформациях при кратковременных значительных нагрузках. Обратите внимание, что ползучесть силикатного камня на порядок ниже цементного.
Преимущество: отсутствие необходимости в армировании (это вызвано значением суммарных деформаций).
ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ СОЗДАНИИ СИЛИКАТОБЕТОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
При создании силикатобетонных материалов осуществляется следующий порядок:
- добыча песка, выделение из него крупных фракций;
- добыча известняка, его термический обжиг;
- дробление извести;
- смешивание извести, песка, гипса, помол в шаровой мельнице;
- приготовление смеси. В бетоносмесителях при принудительном перемешивании к извести, песку, добавляют воду;
- формирование заданных изделий;
- твердение в автоклавах отформованных деталей при диапазоне температур 174 – 200 градусов, давлении в пределах 0,8 – 1,5 МПа. Если требуется изготовить плотное изделие, пользуются известью, имеющей удельную поверхность до 5000 см2/г, песок с показателем 4000 см 2/г;
- охлаждение изделия в автоклаве либо после извлечения из автоклава.
ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ КАЧЕСТВО ПОЛУЧАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ
На качество автоклавных силикатных деталей зависит не только структура и состав добавок, но и правильность управления физическими явлениями, которые происходят на разных стадиях обработки смеси в автоклавах.
По объемной массе силикатные бетоны подразделяют на:
- силикатные тяжелые бетоны, которых заполнителями служат гравий, песок, щебень;
- силикатные легкие бетоны, в них наполнителем выступает керамзит, вермикулит;
- силикатные ячеистые бетоны, в роли наполнителя выступаю пузырьки воздуха, распределенные равномерно по всему объему изделия.
Внимание! Если изделие эксплуатируется по всем правилам, арматура, находящаяся в силикатном плотном бетоне, не подвергается химической и атмосферной коррозии.
Формовка крупногабаритных изделий осуществляется непосредственно на строительной площадке, прочность таких изделий (на разрыв) достигает 60 МПа.
Заключение
Данное вещество имеет широкий спектр применения, хоть и не считается универсальным. Простота изготовления/использования привлекает строителей. Кроме того, один из важнейших факторов — соотношение цены и качества. За небольшую цену можно получить смесь, которая прослужит десятки лет.
Приобрести силикатные смеси можно в каждом строительном магазине. Самостоятельно изготовление также предусмотрено. При наличии свободного времени, нужных материалов, создать состав не займет много времени. Напоминаем, что данный вид смеси не используется для бытовых ремонтов (максимально — для отделки помещений). Перед покупкой нужного вещества, объясните намерения консультанту, который даст советы по подбору нужных веществ.
Силикатные бетоны представляют собой группу бесцементных бетонов, которые получают при смешивании песчано – известкового, зольно – известкового, а также кремнеземистых и известковых вяжущих компонентов.
- Максимальное значение имеет ячеистый силикатный бетон, который заполнен равномерно расположенными воздушными ячейками либо пузырьками. Подобный материал обладает отличными теплоизоляционными свойствами.
- 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
- Тяжелые бетоны используют в настоящее время для создания безасбестового прессованного шифера, напряженно армированных бетонно – силикатных железнодорожных шпал, изготовления армированных силикатобетонных железнодорожных шпал.
- Автоклавный плотный силикатный бетон используется для изготовления несущих панелей для внутренних стен, создания панелей перекрытий.
- Плотный силикатный бетон применяется для создания основания автомобильных трасс, в строительстве шахт.
- 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.
Силикатные бетоны
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/м 3 . 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/м 3 , применяются в качестве утеплителя, обеспечивают оптимальный микроклимат, удерживают тепло и поглощают излишнюю влагу из внутреннего пространства;
- конструкционно-теплоизоляционные – 500-1400 кг/м 3 , подходят для изготовления внешних ограждающих конструктивных элементов;
- конструкционные – 1400-1800 кг/м 3 , 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.
- 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.
- Строитель с 20-летним стажем
- Эксперт завода «Молодой Ударник»
В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.
Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.
Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.
