Изделия на основе извести (силикатные изделия).

Силикатными называют искусственные каменные мате­риалы и изде-лия, получаемые в результате формования и по­следующей тепловлажностной обработки смесей, состоящих из известково-кремнеземистых вязнущих, запол-нителей (квар­цевого песка, шлака др.) и воды. Такие композиции образуют камень и при твердении на воздухе, но получаемый материал имеет невысо-кую прочность (1-2 МПа). В этом случае взаи­модействие Са(ОН)₂ извести и SiO₂ песка протекает очень мед­ленно и практически не сказывается на прочности камня. Од­нако, как было установлено в 1880 г. немецким ученым В. Михаэли-сом, твердение уплотненной смеси извести с кварцевым песком резко ускоряется, если эту смесь подвергнуть тепловлажностной обработке в автоклаве, где температу-ра насыщен­ного пара достигает 170 ^СС и более, а давление — 0, 8 МПа и выше. В этих условиях происходит взаимодействие песка с известью с образованием гидро-силикатов кальция, цементи­рующих зерна песка в прочный монолит.

Для изготовления силикатных изделий применяют квар­цевый песок и возду-шную известь. Если часть кварцевого пес­ка тонко размолоть, то прочность изделий после автоклавно­го твердения значительно возрастает. Регулируя количество и сте-пень измельчения тонкомолотого песка и выбирая в соот­ветствии с этим оптима-льные соотношения СаО: SiO₂, мож­но повысить прочность и некоторые физико-механические свой­ства силикатного бетона. В качестве кремнеземистого компоне-нта кроме песка ис­пользуют и другие местные материалы — шлаки, золы от пы­левидного сжигания топлива, нефелиновый шлам и др.

В настоящее время силикатные автоклавные изделия и кон­струкции широко используются в сборном строительстве. По своим строительно-эксплуатационным качествам они близки к аналогичным изделиям из цементных бетонов, но для их изготовления требуется меньше вяжущего, шире используют­ся местные материа-лы. Они, как правило, на 15-25% дешевле цементобетонных.

Технологическая схема получения силикатобетонных из­делий аналогична производству бетонных и железобетонных изделий и состоит из следующих опе-раций: приго­товления известково-кремнеземистой смеси и ее гомогениза­ции, фор-мования изделий, твердения их в автоклавах в среде насыщенного водяного пара при давлении 0, 9-1, 6 МПа и тем­пературе 175-200°С.

При автоклавной обработке происходит реакция между гидроксидом кальция и кремнеземистым компонентом:

п Са(ОН)₂ + SiO₂ + m Н₂О = п СаО ∙ SiO₂ ∙ (т - 1)Н₂О.

В результате их взаимодействия синтезируется цемен­тирующее вещество в виде гидросиликатов кальция, связы­вающее зерна песка или другого заполнителя в прочный и водостойкий каменный материал. Условия прохождения этого про-цесса обеспечиваются в среде насыщенного пара в автоклаве при температуре 175 °С и выше и давлении пара 0, 9 МПа и более.

Для снижения внутренних напряжений автоклавную обра­ботку проводят по определенному режиму; постепенный подъем давления пара в течение 1, 5 -2 ч, изо-термическая выдержка из­делий в автоклаве при температуре 175 - 200°С и дав-лении 0, 8 - 1, 3 МПа в течение 4 -8 ч и снижение давления пара в течение 2 -4 ч. Автоклавная обработка обычно продолжается 8 - 14 ч.