Материалы автоклавного твердения

Автоклавные материалы и изделия широко применяются в современном строительстве. Они занимают третье место среди стеновых конструктивных материалов, по объему производства уступают лишь керамическому кирпичу и сборному железобетону. Ведущее место в группе автоклавных материалов занимают силикатный кирпич и стеновые изделия из ячеистого бетона. Быстрое развитие производства автоклавных материалов объясняется широкой распространенностью сырья, сравнительной простотой технологии, высоким качеством и низкой себестоимостью изделий. В настоящее время они все более широко используются в гражданском, промышленном, транспортном и других отраслях строительства. В гидротехническом строительстве автоклавные материалы также могут применяться, главным образом, выше зоны переменного уровня воды. Сдерживающими факторами широкого применения этих материалов являются их сравнительно невысокие водо- и морозостойкость.

Основными исходными компонентами автоклавных материалов являются вяжущие автоклавного твердения и заполнители. Вяжущие автоклавного твердения при нормальных температурно-влажностных условиях и при пропаривании характеризуются сравнительно низкой активностью. Однако их реакционная способность при развиваемых в автоклаве температурах и давлении существенно возрастает, что и позволяет получать искусственные каменные материалы высокой прочности.

Вяжущие автоклавного твердения делят на бесклинкерные— на основе извести с кремнеземнистыми и алюмосиликат-ными компонентами (известково-кремнеземнистые, известково-зольные, известково-шлаковые, известково-нефелиновые и т. п.) и смешанные — на основе портландцемента или портландцемента и извести с кремнеземистыми или алюмосиликатными компонентами (песчанистые, пуццолановые и шлаковые цементы).

Активность вяжущих автоклавного твердения зависит от соотношения компонентов, их химико-минералогического состава и тонкости помола. При изготовлении прочных и морозостойких изделий компоненты вяжущих должны характеризоваться пониженной водопотребностью.

В производстве автоклавных материалов наибольшее применение находит известково-кремнеземистое вяжущее, основными компонентами которого служат воздушная строительная известь и молотый кварцевый песок. Для автоклавных изделий применяется в большинстве случаев кальциевая известь, имеющая скорость гашения не более 20 мин. Роль кремнеземистого компонента вяжущих автоклавного твердения наряду с тонкомолотым песком могут выполнять зола-унос, другие промышленные отходы.

Заполнителями автоклавных силикатных бетонов являются песок, щебень или гравий. Требования к ним близки к требованиям, предъявляемым к заполнителям обычных цементных бетонов.

Твердение автоклавных материалов осуществляется в результате химических реакций между компонентами вяжущего в присутствии воды в условиях высоких давления и температуры.

Основным химическим процессом при автоклавной обработке является взаимодействие между гидроксидом кальция, кремнеземом и водой, сопровождающееся образованием гидросиликатов кальция, которые цементируют непрореагировавшие зерна в искусственные конгломераты. Скорость реакций и прочность конгломератов возрастают по мере повышения дисперсности сырьевых материалов.