Виробництво силікатних матеріалів. Силікатні матеріали Гіпсові та гіпсобетонні вироби

За газодинамічними параметрами розрізняють ламинарное і турбулентний полум'я.

ламінарним(Від лат. Lamina - шар, пластина) називається спокійне, безвіхревое полум'я стійкою геометричної форми.

турбулентним(Від лат. Turbulenze - вихор) називається неспокійне, закручене вихорами полум'я мінливою форми.

Обидва ці режиму все ви неодноразово спостерігали. Згадайте звичайну запальничку: коли встановлений маленький витрата газу, полум'я спокійне, як полум'я свічки, це - ламинарное полум'я, при збільшенні витрати, полум'я змінює свою форму і стає неспокійним, закрученим вихорами, постійно мінливій форми, це - турбулентний полум'я.

Така поведінка полум'я при турбулентному режимі пояснюється тим, що в зону горіння починає надходить набагато більшу кількість пального газу, тобто в момент часу має окислюватися все більше і більше пального, що призводить до збільшення розмірів полум'я і подальшої його турбулізації.

Газодинамический режим горіння залежить від лінійної швидкості горючої речовини або суміші і характеризується критерієм Рейнольдса (Міра відносини сил інерції і внутрішнього тертя в потоці):

× (для запам'ятовування: "Відро молока")

де v - лінійна швидкість газового потоку, м / с;

d - характерний розмір потоку, м;

r - щільність газу, кг / м 3;

m - динамічний коефіцієнт в'язкості, Н × с / м 2

Ламінарний режим спостерігається при Re< 2300, при 2300 < Re < 10000 режим переходный, а при Re >10000 - турбулентний. У всіх випадках товщина d зони горіння (фронту) полум'я d лам< d п epex < d т yp .

Через обмеження, що накладаються швидкістю дифузії, горючі гази і пари часто не встигають прореагувати з киснем повітря повністю і продукти горіння крім летких газів і парів містять дрібні розпечені конденсовані частинки незгорілого вуглецю органічних речовин у вигляді сажі, які випромінюють світло і тепло.

Випромінювання полум'я визначається випромінюванням продуктів горіння в різному агрегатному стані.

структура полум'я

Полум'я має свою структуру, знання якої вкрай необхідно для розуміння процесу горіння в цілому.

Безпосередньо хімічна окислювально-відновна реакція протікає в тонкому поверхневому шарі, який обмежує полум'я, званому фронтом полум'я .

фронт полум'я- тонкий поверхневий шар, що обмежує полум'я, безпосередньо в якому протікають окислювально-відновні реакції.

Товщина фронту полум'я невелика, вона залежить від газодинамічних параметрів і механізму поширення полум'я (дефлаграціонним або детонаційний) і може становити від десятих часток міліметра до декількох сантиметрів. Усередині полум'я практично весь обсяг займають горючі гази (ГГ) і пари. У фронті полум'я знаходяться продукти горіння (ПГ). В навколишньому середовищу знаходиться окислювач.

Схема дифузійного полум'я газового пальника і зміна концентрацій горючих речовин, окислювача і продуктів горіння по перетину полум'я наведені на рис. 1.2.

Товщина фронту полум'я різноманітних газових сумішей в ламінарному режимі становить 0,5 - 10 -3 см. Середній час повного перетворення палива в продукти горіння в цій вузькій зоні становить 10 -3 -10 -6 с.

Зона максимальних температуррозташована на 5-10 мм вище світиться конуса полум'я і для пропан-повітряної суміші становить приблизно 1600 К.

Дифузійне полум'я виникає при горінні, коли процеси горіння і змішання протікають одночасно.

Як зазначалося раніше, головна відмінність дифузійного горіння від горіння заздалегідь перемішаних горючих сумішей полягає в тому, що швидкість хімічного перетворення при дифузійному горінні лімітується процесом змішання окислювача і пального, навіть якщо швидкість хімічної реакції дуже велика, інтенсивність горіння обмежена умовами змішання.

Важливим наслідком цього подання є той факт, що у фронті полум'я пальне і окислювач знаходяться в стехиометрическом співвідношенні. У яких співвідношеннях не знаходились би подаються окремо потоки окислювача і пального, фронт полум'я завжди встановлюється в такому положенні, щоб надходження реагентів відбувалося в стехіометричних співвідношеннях. Це підтверджено багатьма експериментами.

Рушійною силою дифузії кисню в зону горіння є різниця його концентрацій всередині полум'я (С О = 0) і в навколишньому повітрі (початкова З О = 21%). Зі зменшенням цієї різниці швидкість дифузії кисню зменшується і при певних концентраціях кисню в навколишньому повітрі - нижче 14-16%, горіння припиняється. Таке явище самовільного затухання (самозатухания) спостерігається при горінні в замкнутих обсягах.

Кожне полум'я займає в просторі певний обсяг, зовнішні кордони якого можуть бути чітко або нечітко обмежені. При горінні газів форма і розміри утворюється полум'я залежать від характеру вихідної суміші, форми пальника і стабілізуючих пристроїв. Вплив складу пального на форму полум'я визначається його впливом на швидкість горіння.

Висота полум'я є однією з основних характеристик розміру полум'я. Це особливо важливо при розгляді горіння і гасіння газових фонтанів, горіння нафтопродуктів у відкритих резервуарах.

Висота полум'я тим більше, чим більше діаметр труби і більша швидкість витоку, і тим менше, чим більше нормальна швидкість поширення полум'я.

Для заданої суміші пального та окислювача висота полум'я пропорційна швидкості потоку і квадрату діаметра струменя:

де - швидкість потоку;

Діаметр струменя;

Коефіцієнт дифузії.

Але при цьому форма полум'я залишається невідомою і залежить від природної конвекції і розподілу температур у фронті полум'я.

Ця залежність зберігається до певного значення швидкості потоку. При зростанні швидкості потоку полум'я турбулізуючими, після чого припиняється подальше збільшення його висоти. Цей перехід відбувається, як уже зазначалося, при певних значеннях критерію Рейнольдса.

Для пламен, коли відбувається значне виділення незгорілих частинок у вигляді диму, поняття висота полум'я втрачає свою визначеність, тому що важко визначити межу згоряння газоподібних продуктів в вершині полум'я.

Крім того, в пламенах, що містять тверді частинки, в порівнянні з символами вогню, що містять тільки газоподібні продукти згоряння, значно зростає випромінювання.

Хімічні та фізичні процеси в полум'ї

У полум'ї одночасно протікають хімічні і фізичні процеси, між якими існують певні причинно-наслідкові зв'язки.

До хімічних процесів в полум'я відносяться:

на підході до зони горіння:

Термічний розклад вихідних речовин з утворенням більш легких продуктів (водню, оксидів вуглецю, найпростіших вуглеводнів, води і т.д.);

у фронті полум'я:

Термоокислювальну перетворення з виділенням теплоти і утворенням продуктів повного (діоксиду вуглецю і води) і неповного горіння (оксиду вуглецю, сажі, кіптяви, смол і ін.);

Дисоціація продуктів горіння,

Іонізація продуктів горіння.

До фізичних процесів в полум'я відносяться:

Тепломассоперенос у фронті полум'я;

Процеси, пов'язані з випаровуванням і доставкою летючих горючих речовин в зону горіння.

Швидкість перенесення (дифузії) речовин має вирішальне значення, наприклад, в неоднорідних системах, де вона набагато менше швидкості хімічних реакцій окислення. Співвідношення швидкості хімічних перетворень і фізичних процесів визначає режим процесу горіння.

Поширення полум'я в просторі

Виникнення горіння або запалювання - тільки початкова стадія процесу горіння, його ініціювання. Дана стадія, безумовно, важлива з точки зору профілактики пожеж і вибухів. Але запобігти їх не завжди вдається, тому для практичних працівників пожежної охорони велике значення має можливість прогнозування динаміки розвитку горіння, а саме, в якому режимі і з якими параметрами буде розвиватися пожежа або вибух на реальних об'єктах. Крім того, в практичній діяльності доводиться стикатися з необхідністю реставрації картини розвитку вже відбулися пожеж і вибухів. Для цього необхідно знати основні закономірності процесів розповсюдження, розвитку горіння. Ці відомості необхідні також для правильного вибору найбільш ефективного виду і способу застосування вогнегасної кошти в конкретних умовах.

Найбільш проста схема горіння - горіння газів і парів. Змішуючись з окислювачем (в більшості випадків киснем повітря), вони утворюють горючу суміш. Як було сказано вище, горіння може бути дифузійним і кінетичним.

При дифузійному горінні газів поширення полум'я відбувається в міру змішування пального з окислювачем, це ми розбирали вище.

При кінетичному горінні газів, поширення полум'я може відбуватися за механізмом дефлаграції (нормальне горіння) і детонації.

Нормальне або дефлаграційне горіння- це поширення полум'я по однорідної займистою середовищі, при якому фронт полум'я рухається внаслідок її пошарового розігріву за механізмом теплопровідності.

Дефлаграційне полум'я поширюється з невеликою швидкістю, порядку декількох метрів або десятків метрів в секунду. Передача теплоти в цьому випадку здійснюється пошарово за механізмом теплопровідності.

При дефлаграційне горінні полум'я поширюється зі швидкістю, званої нормальною швидкістю поширення полум'я.

Сутність механізму теплового поширення полум'я, як було встановлено вище, полягає в передачі теплоти із зони горіння теплопровідністю і розігрів прилеглого шару свіжої горючої суміші до температури самозаймання.

Небезпека дефлаграціонним горіння, крім згаданого вище, полягає ще й у тому, що за певних умов дефлаграція може перейти в детонацію.

детонація -це режим горіння, при якому фронт полум'я поширюється за рахунок самозаймання горючої суміші у фронті біжить попереду ударною хвилею.

Швидкість поширення полум'я при детонації цілком і повністю визначається швидкістю поширення ударної хвилі.

Швидкість детонації в реальних горючих газових системах значно вище, ніж дефлаграції. Вона може досягати 3 км / с. Це обумовлює велику руйнівну здатність і небезпека детонаційної хвилі.

Величезний професійний інтерес для пожежних фахівців представляє явище самовільного виникнення детонаційного режиму горіння. Воно досить часто спостерігається при горінні однорідних паро- і газо-повітряних сумішей в трубопроводах, різних вузькість між обладнанням, в кабельних тунелях, ємностях і т.п. У цих місцях нормальний, дефлаграціонним режим горіння може перейти в детонаційний.

Як і дефлаграція, детонація газових систем можлива тільки в певній галузі концентрацій пального і окислювача.

Виробництво силікатних матеріалів

силікатними матеріаламиназиваються матеріали з сумішейабо сплавівсилікатів, полісилікатів і алюмосилікатів. Це тверді кристалічні або аморфні матеріали, і до силікатів іноді відносяться матеріали, що не містять в своєму складі оксидів кремнію.

Силікати - це з'єднання різних елементів з кремнеземом (оксидом кремнію), в яких він грає роль кислоти. Структурним елементом силікатів є тетраедричних ортогруппа -4з атомом кремнію Si +4 в центрі і атомами кисню O -2 в вершинах тетраедра. Тетраедри в силікату з'єднані через загальні кисневі вершинив кремнекіслородние комплекси різної складності у вигляді замкнутих кілець, ланцюжків, сіток і верств. У алюмосилікатах, крім силікатних тетраедрів, містяться тетраєдри складу [А1О 4] -5 з атомами алюмінію А1 +3, які із силікатними тетраедрами алюміній-кремнійкіслородние комплекси.

Ланцюги, стрічки і шари пов'язані між собою розташованими між ними катіонами. Залежно від типу оксосілікатних аніонів силікати мають волокнисту (азбест), шарувату (слюда) структуру.

Крім силікатів в природі широко поширені алюмосилікати, В утворенні яких поряд з тетраедрами SiO 4 беруть участь тетраєдри АlO 4.

До складу складних силікатів крім іона Si +4 входять:

катіони: Na +, K +, Са ++, Mg ++, Mn ++, В +3, Сг +3, Fe +3, A1 + 3, Ti +4 і аніони : О 2 -2, ОН -, F -, Cl -, SO 4 2-, а також вода. Остання може перебувати в складі силікатів у вигляді конституційної, що входить в кристалічну решітку у формі ОН -, кристаллизационной Н 2 О і фізичної, всмокталась силікатом.

Властивості силікатів залежать від їх складу, будови кристалічної решітки, природи сил, що діють між іонами, і, в значній мірі визначаються високим значенням енергії зв'язку міжатомами кремнію і кисню, яка складає 450-490 кДж / моль. (Для зв'язку С-O енергія становить 314 кДж / моль). Більшість силікатів відрізняються тугоплавкостью і вогнетривкістю, температура плавлення їх коливається від 770 до 2130 ° С. Твердість силікатів лежить в межах від 1 до 6-7 од. за шкалою Мооса. Більшість силікатів малогігроскопічне і стійкі до кислот, що широко використовується в різних областях техніки і будівництва.

Хімічний склад силікатів прийнято виражати у вигляді формул, складених із символів елементів в порядку зростання їх валентності, чи з формул їх оксидів в тому ж порядку. Наприклад, польовий шпат K 2 Al 2 Si 6 O 16 може бути представлений як KAlSi 3 O 8 або К 2 О × А1 2 О 3 × 6SiO 2.

Силікатні матеріали налічуютьвелике кількістьрізних видів, являютьвеликомасштабний продуктхімічного виробництва, використовуютьсяв багатьох областях техніки і промисловості.

на Мал. 11.1приведена класифікація силікатів.

Мал. 11.1. Виробництво силікатних матеріалів

Все силікати поділяються на природні (мінерали) і синтетичні (силікатні матеріали). Силікати - найпоширеніші хімічні сполуки в корі і мантії Землі, складаючи 82% їх маси, А також в місячних породах і метеоритах. Загальна кількість природних відомих силікатів перевищує 1500. За походженням вони поділяються на кристалізаційні (вивержені) породи і осадові породи. Природні силікати використовуються як сировина в різних областях народного господарства:

У технологічних процесах, заснованих на випалюванні і плавці (глини, кварцит, польовий шпат і ін.);

У процесах гідротермальної обробки (азбест, слюда і ін.);

В будівництві;

У металургійних процесах.

Силікатні матеріали налічують велику кількість різних видів, представляють великомасштабний продукт хімічного виробництва і використовуються в багатьох галузях народного господарства.

сировиноюдля них виробництваслужать:

- природні мінерали (кварцовий пісок, глини, польовий шпат, вапняк),

- промислові товари (карбонат натрію, бура, сульфат натрію, оксиди і солі різних металів)

- відходи (шлаки, шлами, зола).

За масштабами виробництва силікатні матеріали є одним з чільних місць.

11.1 Типові процеси технології силікатних матеріалів

У виробництві силікатних матеріалів використовуються типові технологічні процеси, що обумовлено близькістю фізико-хімічних основ їх отримання.

В самому Загалом виглядівиробництво будь-якого силікатної матеріалу складається з наступних послідовних стадій (Мал. 11.2):

Мал. 11.2. Принципова схема виробництва силікатних матеріалів

Перша стадія - підготовка шихти.

Ця стадія включає в себе механічні операції підготовки твердого сировини: подрібнення, (іноді - фракціонування), сушки, змішування компонентів.

Друга стадія - стадія формування.

Операція формування повинна забезпечити виготовлення виробу заданої форми і розмірів, з урахуванням зміни їх на подальших операціях сушіння і високотемпературної обробки.

Формування включає:

а) зволоження матеріалу (шихти);

б) брикетування або додання матеріалу певної форми залежно від призначення виробу.

Третя стадія - сушка вироби.

Сушка вироби проводиться для збереження виробом доданої йому форми перед і під час операції високотемпературної обробки.

Четверта стадія - високотемпературна обробка вироби або шихти.

1) На цій стадії відбувається синтез з компонентів шихти мінералів певної природи і складу.

2) В залежності від призначення і властивостей одержуваного матеріалу високотемпературна обробка полягає в випалюванні вироби або варінні шихти.

В процесі високотемпературної обробки в шихті при підвищенні температури послідовно протікають наступні процеси:

Видалення води, спочатку фізичної, потім кристаллизационной;

Кальцинація компонентів шихти, тобто виділення з них конституційної води (що входить в кристалічну решітку у вигляді іонів OH -) і оксиду вуглецю (IV);

Полімерні перетворення в компонентах шихти і перебудова їх кристалічної решітки;

Утворення нових хімічних сполук у вигляді твердих розчинів.

На цій стадії компоненти шихти - карбонати металів, гідроксиди металів і алюмосилікати перетворюються в кислотні оксиди: SiO 2, B 2 O 3, Al 2 O 3, Fe 2 O 3 і основні оксиди: Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO , які вступають в реакцію з один з одним;

Спікання компонентів шихти.

Спікання може протікати:

в твердій фазі при температурі нижче температури плавлення компонентів;

або в рідкій фазі, при температурі вище їх плавлення.

Охолодження маси з утворенням рідкої і аморфної фаз.

11.2 Керамічні вироби

Керамічними матеріалами або керамікою називають полікристалічні матеріали та вироби з них, отримані спіканням природних глин і їх сумішей з мінеральними добавками, а також оксидів металів та інших тугоплавких сполук.

Керамічні вироби дуже різноманітні і можуть бути класифіковані за кількома ознаками.

По застосуванню:

Будівельні (цегла, черепиця);

вогнетриви;

Тонка кераміка (фарфор, фаянс);

Спеціальна кераміка.

За структурою і ступеня спікання: - пористі або грубозернисті (цегла, вогнетриви, фаянс);

Спеклися або дрібнозернисті (фарфор, спеціальна кераміка).

Станом поверхні: глазуровані і неглазуровані.

11.2.1 Сировина

В якості сировини для виробництва силікатних керамічних матеріалів використовують речовини, що володіють властивістю спікливості.

Спікливість - властивість вільно насипаного або ущільненого (сформованого в виріб) порошкоподібного матеріалу утворювати при нагріванні до певної температури полікристалічне тіло - черепок.

Таким сировиною є:

Пластичні матеріали (глини);

Непластичні і охляли добавки (кварцовий пісок);

Плавні і мінералізатори (карбонати кальцію і магнію).

Найбільш важливими і великотоннажними керамічними матеріалами є: будівельну цеглу і вогнетриви.

11.2.2 Виробництво будівельної цегли

Сировина. Сировиною для виробництва будівельної цегли служать легкоплавкі глини складу Al 2 O 3 ∙ nSiO 2 ∙ mH 2 O, пісок і оксиди заліза (III).

Добавка кварцового піску виключає появу тріщин, внаслідок усадки матеріалу, при сушінні і випалі і дозволяє отримати більш якісну продукцію.

Технологічний процес виробництва цегли може здійснюватися в двох варіантах:

Пластичним методом, при якому суміш підготовлених компонентів сировини перетворюється в пластичну масу, яка містить до 25% води;

Напівсухим методом, при якому компоненти сировини зволожуються паром (до 10%), що забезпечує необхідну пластичність маси.

Фактично, обидва методи відрізняються за кількістю води і методом подачі води.

Технологічна схема виробництва будівельної цегли

1) Підготовлена ​​тим чи іншим методом шихта, що містить
40 - 45% глини, до 50% піску і до 5% оксиду заліза, надходить на пресування в стрічковий прес при пластичному методі, або і механічний прес, що працює під тиском 10-25 МПа при напівсухому методі. На рис. 11.3 наведена принципова схема виробництва будівельної цегли напівсухим способом.

Мал. 11.3. Стрічковий прес: 1 - завантажувальна воронка; 2 - вальці; 3 - шнек; 4 мундштук преса; 5 - зволожувач; 6 - глиниста маса у вигляді стрічки; 7 - опорні ролики.

2) Сформований цегла відправляється на сушку в тунельну сушарку безперервної дії і потім на випал при температурі 900 - 1100 ºС. Для прискорення сушки в глину додають електроліт.

11.2.3. виробництво вогнетривів

Вогнетривкими матеріалами (вогнетривами) називають неметалеві матеріали, що характеризуються підвищеною вогнетривкістю, тобто здатністю протистояти, чи не розпливаючись, впливу високих температур.

Галузь застосування.

Вогнетриви застосовуються:

У промисловому будівництві для кладки металургійних печей, футеровки апаратури, що працює при високих температурах;

Виготовлення термостійких виробів і деталей (тиглі, стрижні поглиначів нейтронів в атомних реакторах, обтічники ракет).

До матеріалів, що використовуються в якості вогнетривів, висуваються такі вимоги:

Термічна стійкість, тобто властивість зберігати механічні характеристики і структуру при одно- і багаторазових термічних впливах;

Малий коефіцієнт термічного розширення;

Висока механічна міцність при температурній експлуатації;

Стійкість до дії розплавлених середовищ (металів, шлаку).

Асортимент вогнетривів вельми широкий. Залежно від складу вони поділяються на кілька груп.

На рис. 11.4 подано класифікацію вогнетривких матеріалів по їх складу:

Мал. 11.4. Класифікація вогнетривів за складом

1. Алюмосилікатні вогнетриви - відносяться до числа найбільш поширених вогнетривів.

В їх основі лежить система «Al 2 O 3 -SiO 2» з різним співвідношенням оксидів алюмінію і кремнію, від чого значною мірою залежать їх властивості, зокрема, стійкість до розплавів різної кислотності.

2. Динасові вогнетриви містять 95% оксиду кремнію з домішкою оксиду кальцію. Вони стійкі до кислих шлаків, вогнетривкі до 1730 ºС.

Застосовуються для коксових і скловарних печей. Виходять з кварциту і оксиду кальцію випалюванням при 1500 ºС.

3. Напівкислі вогнетриви містять до 70-80% оксиду кремнію і 15-20% оксиду алюмінію. Вони відносно стійкі до кислих шлаків і силікатною розплавів і використовуються в металургійних печах і теплоенергетичних установках.

4. Шамотні вогнетриви містять 50-70% оксиду кремнію і до 45% оксиду алюмінію. Вони стійкі до дії як основних так і кислих шлаків, вогнетривкі до 1750 ºС і термічно стійкі. Виходять за схемою (рис. 11.5):

Мал. 11.5. Отримання шамотних вогнетривів.

При випалюванні каоліну протікають реакції:

Al 2 O 3 ∙ 2SiO 2 ∙ 2H 2 O = Al 2 O 3 ∙ 2 SiO 2 + 2H 2 O

3 (Al 2 O 3 ∙ 2SiO 2) = 3Al 2 O 3 ∙ 2SiO 2 + 4SiO 2 ∙

5. Магнезитові вогнетриви містять в якості основи оксид магнію. Наприклад, доломітові вогнетриви складаються з 30% оксиду магнію, 45% оксиду кальцію і 15% оксидів кремнію.

Всі види магнезитових вогнетривів стійкі до дії основних шлаків, вогнетривкі до 2500 ºС, однак термічна стійкість їх невелика.

Застосовуються для облицювання сталеплавильних конвертерів, в електричних індукційних і мартенівських печах.

Виходять випалюванням природних мінералів, наприклад, доломіту:

CaCO 3 ∙ MgCO 3 = MgO + CaO + CO 2; (MgO + CaO - вогнетрив).

6. Корундові вогнетриви складаються в основному з оксиду алюмінію. Вони вогнетривкі до 2050 ºС і застосовуються в пристроях для нагріву і плавлення тугоплавких матеріалів в радіотехніці і квантової електроніки.

7. Карборундові вогнетриви складаються з карбіду кремнію (карборунд) SiC. Вони стійкі до дії кислих шлаків, мають високу механічну міцність і термостійкість.

Застосовуються для футерування металургійних печей, виготовлення ливарних форм, чохлів термопар.

8. Вуглецеві вогнетриви містять від 30 до 92% вуглецю і виготовляються:

Випалюванням суміші графіту, глини і шамоту (графітові вогнетривкі матеріали);

Випалюванням суміші коксу, кам'яновугільного пёка, антраценового фракції кам'яновугільної смоли і бітуму (коксові вогнетриви).

Вуглецеві вогнетриви застосовуються для облицювання горнів доменних печей, печей кольорової металургії, електролізерів, апаратури у виробництві корозійно-активних речовин.

11.3. Виробництво в'яжучих матеріалів

В'яжучими матеріалами називаються одно- і багатокомпонентні порошкоподібні мінеральні речовини, що утворюють при змішуванні з водою пластичну форму масу, що твердіє при витримці в міцне камневидное тіло.

Залежно від складу і властивостей в'яжучі речовини підрозділяються на три групи (рис. 11.6):

Мал. 11.6. Класифікація в'яжучих матеріалів

1. Повітряними в'яжучими матеріалами називають матеріали, які після змішування з водою (замішування) тверднуть і тривалий час зберігають міцність тільки на повітрі.

2. Гідравлічними в'яжучими матеріалами називають матеріали, які після змішування з водою і попереднього затвердіння на повітрі продовжують тверднути у воді. Іншими словами, зберігають міцність як на повітрі, так і у воді.

3. До кислотостойким в'язких матеріалів відносяться такі, які після затвердіння на повітрі зберігають міцність при впливі на них мінеральних кислот.

Це досягається тим, що для їх змішування використовують водні розчини силікату натрію, а в масу матеріалу вводять кислотостійкі наповнювачі (діабаз, андезит і ін.).

Сировиною для виробництва силікатних матеріалів, використовуваних в якості в'яжучих, служать:

Природні матеріали - гіпсовиё камінь, вапняк, крейда, глини, кварцовий пісок;

Промислові відходи - металургійні шлаки, недогарок колчедана, шлами переробки нефелина.

Застосування. Матеріали в'язкі в будівництві застосовуються у формі:

Цементного тесту (в'яжучий матеріал + вода);

Будівельного розчину (в'яжучий матеріал + пісок + вода).

Дія в'яжучого матеріалу може бути розбите на три послідовні стадії:

Зачиннення (додавання води) або освіту пластичної маси у вигляді тесту або розчину змішанням в'язкої речовини з відповідною кількістю води або силікатної розчину;

Схоплювання або первісне загустіння і ущільнення тесту з втратою плинності і переходом в щільне, але безсила з'єднання;

Твердіння або поступове збільшення механічної міцності в процесі освіти камневидное тіла.

Найважливішими видами в'яжучих матеріалів є: портландцемент (гідравлічний цемент) і повітряна (будівельна) вапно.

11.3.1 Виробництво портланд-цементу

портландцементом називається гідравлічний в'яжучий матеріал, що складається з силікатів і алюмосилікатів кальцію різного складу.

Основними компонентами портландцементу є такі сполуки:

- Аліто (трікальційсілікат) 3CaO ∙ SiO 2,

- білить (дікальційсілікат) 2CaO ∙ SiO 2,

- трікальційалюмінат 3CaO ∙ Al 2 O 3.

Характеристикою портландцементу є «марка».

маркою цементу називається межа міцності на стиск зразка цементу після затвердіння його протягом 28 діб, що виражається в кг / см 2. Чим більше марка цементу, тим вище його якість.

існують марки 400, 500 і 600.

Виробництво портландцементу складається з двох стадій: отримання клінкеру і його подрібнення.

11.3.1.1 Отримання клінкеру

отриманняклінкеру може здійснюватися двомаспособами - мокрим і сухим , Які розрізняються методом приготування сировинної суміші для випалу.

Мокрий метод.По мокрому методу сировину подрібнюють у присутності великої кількості води. При цьому утворюється пульпа, Що містить до 45% води.

У цьому методі забезпечується:

висока однорідністьсуміші;

знижується запиленість;

але збільшуютьсявитрати енергіїна випаровування води.

Сухий метод.за сухому методу компоненти сировинисушать, подрібнюють і змішують в сухомувигляді.

така технологіяє енергозберігаючої , Тому питома вага виробництва цементу по сухому методубезперервно зростає.

на Мал. 11.7представлена схемавиробництва портландцементу мокрим способом:

Мал. 11.7. Принципова схема виробництва портланд-цементу.

виробництво клінкеру включає операції:

- дроблення, розмелювання, коректування складу сировини;

- подальшу високотемпературну обробкуотриманої шихти - випал.

Сировина.Сировиною у виробництві портландцементу служать:

Різні вапняні породи - вапняк, крейда, доломіт;

Мергелі - представляють собою однорідні тонкодисперснісуміші вапняку і глини.

При випалюванні шихти послідовно протікають наступні процеси:

- випаровування води(100 ºС);

- дегідратаціякристаллогидратов і вигорянняорганічних речовин:

MeO ∙ nH 2 O = nMeO + nH 2 O (500 ºС);

термічна дисоціаціякарбонатів:

CaCO 3 = CaO + CO 2 (900- 1200 ºС);

взаємодія основнихі кислотних оксидівз освітою силікатів, алюмінатів і алюмоферитів кальцію:

CaO + SiO 2 = 2CaO ∙ SiO 2 (білить)

2CaO ∙ SiO 2 + CaO = 3CaO ∙ SiO 2 (Аліто)

3CaO + Al 2 O 3 = CaO ∙ Al 2 O 3 (трікальційалюмінат)

Процес закінчується при температурі 1450ºС, після чого клінкер надходить на охолодження.

Склад утворився після випалу продукту наступний: Аліто
40-60 %; білить 15-30%; трікальційалюмінат 5-14 % .

Для випалу шихти використовуються барабанні обертові печі діаметром 3,5-5,0 м і довжиною до 185 м (рис. 11.8):

Мал. 11.8. Обертова піч для отримання цементного клінкеру:
1 - вращающая піч; 2 - бандажі; 3 - опорні ролики; 4 - електромотори;
5 - шестерні; 6 - шнековий живильник; 7 - холодильник; 8 - димохід

Компоненти сировини, що надходять в піч, послідовно проходять в ній зони сушки, підігріву, кальцинації, екзотермічніреакцій освіти силікатів, спікання і охолодження.

Виходить з печі клінкерохолоджується в барабанних холодильниках, а нагріте повітря використовують для нагрівання повітря і газоподібного палива, що надходить в піч.

11.3.1.2 Подрібнення клінкера

для подрібненняохолоджений клінкер :

- витримуєтьсяна складі протягом 10-15 дібдля гідратаціївільного оксиду кальцію вологою повітря;

- змішуєтьсяз добавками і подрібнюєтьсяв дробарках і багатокамерних млинах до частинок 0,1 ммі менше.

затвердіння портландцементу засноване на реакціях гідратації, Що входять до його складу силікатів і алюмосиликатов , освітою кристаллогидратов різного складу:

3CaO ∙ SiO 2 + (n + 1) H 2 O = 2CaO ∙ SiO 2 ∙ nH 2 O + Ca (OH) 2

2CaO ∙ SiO 2 + nH 2 O = 2CaO ∙ SiO 2 ∙ nH 2 O,

3CaO ∙ Al 2 O 3 + 6H 2 O = 3CaO ∙ Al 2 O 3 6H 2 O

При змішуванні порошку цементу з водою ( замішуванні ) Маса твердне.

Для додання цементу певних властивостей в нього вводять добавки:

- гідравлічні, що підвищують водостійкістьза рахунок зв'язування міститься в цементі гідроксиду кальцію:

Ca (OH) 2 + SiO 2 = CaSiO 3 + H 2 O;

- пластифицирующие, Що підвищують еластичність маси;

- кислотостойкие, Що додають цементу корозійну стійкістьдо кислих середах ( граніт );

- інертні, для здешевленняпродукції ( пісок );

- регулюютьчас схоплювання маси (гіпс ).

Основна маса портландцементу використовується для виготовлення бетону і виробів з нього.

бетономназивається штучний камінь, одержуваний при затвердінні затворённой водою суміші цементу , піску і заповнювач .

В якості наповнювачів використовують:

В звичайних бетонах - пісок, гравій, щебінь;

В легких бетонах - різні пористіматеріали - пемза, шлак;

В пористих бетонах - замкнуті пори, що утворюються в бетоні при розкладанні вводяться в бетонну суміш газо- і піноутворювачів ;

В вогнетривких бетонах – шамотовий порошок;

У залізобетоні - металева арматура.

11.3.2 Виробництво повітряної вапна

Повітряного або будівельної вапном називається бессілікатний в'яжучий матеріал, на основі оксиду і гідроксиду кальцію.

Розрізняють три види повітряного вапна:

- кипелка(Негашене вапно) - оксид кальцію CaO;

- пушонка(Гашене вапно) - гідроксид кальцію Ca (OH) 2;

Виробництво силікатних будівельних матеріалів базується на гидротермальном синтезі гідросилікатів кальцію, який здійснюється в середовищі насиченої водяної пари тиском 0,8-1,3 МПа і температурою 175-200 ° С. Використовують для цих цілей автоклави.

Силікатні вироби - це безцементні матеріали приготовані з сировинної суміші містять вапно, кварцовий пісок і воду, який в процесі автоклавної обробки утворює силікат. Ca (OH) 2 + nSiO2 * (m-1) H2O = CaO * nSiO2 * mH20. В умовах автоклавної обробки можна отримати різні разноосновние силікати в залежності від складу сировинної суміші.

Автоклав являє собою горизонтально розташований порожній циліндр з герметично закриваються з торців кришками (L = 21-30cm, d = 2,6-3,6cm) .Вони обладнані запобіжним клапаном дозволяє регулювати тиск. У нижній частині укладено рейки і пересуваються вагонетки з виробами. Для зниження тепловтрат корпус покривають теплоізоляцією. Після завантаження виробів кришки закриваються і під тиском піддається пар. Висока температура і наявність у виробах води створює сприятливі умови для протіканіе хімічних реакцій між Ca (OH) 2 і кремнеземистих складової SiO2. Міцність автоклавних мат. формується в процесах структуроутворення при формуванні гідросилікатів кальцію і деструкція пов'язана з високими напругами в результаті автоклавної обробки. Для того щоб знизити деструктивні процеси автоклавную обробку проводять при слід. режимах: -поступовий підйом температури 1,5-2ч. -ізотерміческая витримка 4-8ч. -зниження температури і тиску 2-4ч.

Силікатна цегла. Склад, св-ва, застосування.

Силікатна цегла виготовляють із твердої суміші кварцового піску 92-94%, вапна 6-8% (в перерахунку на активний СаО) і води до 9%. Шляхом пресування під тиском 15-20Мпа і подальшого твердіння в автоклаві. Колір: світло-сірий, варіюється. Випускають цегла одинарний 250х120х65, модульний модульний 250х120х88 виготовляють з пустотами. Марки 100, 150, 200, 250. Теплопровідність 0,7-0,75 Вт / (м ° С). Водопоглинання лицьового боку не повинно бути більше 14%. Застосовується для будівництва несучих і не несучих стін, реконструкції будівель і т.д. Не рекомендується застосовувати для цокольних будівель і при високих температурах.

Силікатна бетон. Види, св-ва, області застосування.

Види: -тяжёлие (як заповнювач: пісок, щебінь і піщано-гравійна суміш), -лёгкіе (заповнювач керамзит), -ячеістие

В якості в'яжучого застосовують вапняно-кремнеземистих компонент до складу якого входить повітряне вапно і тонко помелену пісок. Міцність залежить від активності вапна в співвідношенні CaO / SiO2, тонкощі подрібнення піску і параметром автоклавної обробки. Оптімалінимі вважаються такі параметри і характеристики бетонної суміші при яких весь СаО зв'язується з низькоосновної силікат кальцієм. Важкий силікатний бетон щільність 1700 кг / м3, міцність 15-80Мпа застосовують для виготовлення збірних бетонних та залізобетонних конструкцій, в тому числі попередньо напружених.

Азбестоцемент. Сировина і св-ва. Види азбестоцементних виробів.

Азбестоцемент - штучний композиційний будівельний матеріал отримується в результаті затвердіння суміші: цементу, азбесту (10-20% від маси цементу), води. Такий мат. має високу міцність, вогнестійкість, довговічністю і ін. Сировинні мат .: п.ц. в якості в'яжучого, марок 400/500, піщанистий п.ц. в разі автоклавного твердіння, білий і кольоровий в разі виготовлення декоративних виробів. За мінералогічному складу п.ц. повинен бути олітовий C3S> 52%, C3A<8% , тонкость помола 2900-3200см2/г.

Азбест - природний тонковолокнистий матеріал складається з водних або безводних силікатів. 95% -хрізотіл азбест 3MgO * 2SiO2 * 2H2O застосовуються для виробництва. Діаметр волокна близько 1 мікрона, але при распушку волокна розщеплюються до d = 0,02 мм. Хризотил азбест має високу міцність при розтягуванні до 3000МПа, при распушку частина волокон руйнується і міцність 600-800МПа. Введення гнучких волокон азбесту в якості армуючого компонента дозволяють в 3-5раз збільшити міцність при розтягуванні такої системи. Крім того він має адсорбційну здатність, він пов'язує Са (ОН) 2 та інші продукти гидротации. Товарний азбест випускають 8 сортів ло 0 до 7 і 42 марок. Чим менше довжина волокна, тим вище сорт азбесту.

Покрівельні. До них відносяться хвилясті листирізного профілю, великорозмірні плоскі, екструзійні листи, плоскі черепичні листи. Хвилясті листи 90% від виробництва покрівельних виробів. Листові вироби в загальному балансі листових виробів 30-40%. Хвилясті листи виробляють: -звичайні, -уніфіціарованние, -середні, -Високого профілю. Разменри і св-ва листів в залежності від типів 1200-2300мм, крок хвилі 115-350мм, межа міцності при вигині 16-24МПа, маса від 9-98кг. В даний час в основному виробляють хвилясті листи довжиною 1750мм, висота хвилі 45мм, довжина хвилі 150 мм, товщина листа 6 мм. Великорозмірні плоскі листи випускаються розмірами 2000-3000мм, товщина 4-12мм. Панелі екструзійні застосовуються для пристрою безгорищних перекриттів під рулонну покрівлю, для підвісних стель. Плитки покрівельні азбестоцементні плоскіпризначені для малоповерхових сільських будівель. Найбільш поширені 400х400 зі зрізаними кутами. Зрізані кути дозволяють отримати щільне покриття при мінімальному витраті плиток. При вигині 24МПа, морозостійкість 50 циклів.

стінові вироби. хвилясті листитак званого середньоєвропейського профілю довжиною 2,5 м і співвідношенням 51/177, використовуються в якості заповнення між огороджувальними конструкціями в неопалюваних будинках . плоскі листидовжина 2-3м, товщина 4-12мм, ширина 1,5 м. Як тришарових стінових панелей і виготовленні конструкцій перегородок.

Декоративні вироби. Можуть бути офактуреними, або пофарбованими в процесі формування і в затверділому вигляді. До 1 групи належать листові вироби з рельєфною поверхнею, забарвленою по всій товщині, або пофарбованим поверхневим шаром. 2 група - листи пофарбовані складом мінеральних в'яжучих. 3 група - з плівковим покриттям. 4 група - хімічна фарба.

Погонажні.Швелери, підвіконні плити, сливи, елементи парапетів. Їх виготовляють методом екструзії.

труби. Бувають 1.Напорнве для водопроводів з робочим тиском 0,6-0,8МПа, L = 3-6м, d умовного проходу 100-500мм. 2.Безнапорние, для нафти-газопроводів, дренажу, сміттєпроводів, прокладки кабелів, для влаштування димових шахт.

спеціальні. Вентиляційні короби, для влаштування вентиляції та кондиціонування повітря в будівлях. Напівциліндри для покриття теплоізоляційних шарів на трубопроводах, великогабаритні листи двоякою кривизни для літніх будиночків.

Гіпсові і гіпсобетонні вироби.

Вироби, одержувані на основі гіпсового в'яжучого речовини, поділяють на гіпсові і гіпсобетонні. Гіпсові вироби виготовляють з гіпсового тесту, іноді з мінеральними або органічними добавками для поліпшення технічних властивостей готової продукції, гіпсобетонні - з суміші із застосуванням дрібнозернистих і великих пористих заповнювачів: мінеральних - шлаку, черепашнику, туфів і пемзової заповнювач і інших і органічних - деревної тирси, деревної вовни, очерету і т. п.

Гіпсові і гіпсобетонні вироби можуть бути суцільні і пустотілі (обсяг пустот більше 15%), армовані і неармовані. За призначенням їх ділять на панелі і плити перегородкові; листи обшивальні (гіпсова суха штукатурка); камені стінові; вироби перекриттів; теплоізоляційні матеріали; архітектурно-декоративні деталі.

Основними позитивними якостями гіпсових виробів є:

Швидке тверднення, що скорочує технологічний процес і знижує вартість;

Досить висока міцність;

Низька теплопровідність і висока звукоізоляція;

Вироби легко піддаються механічній обробці (розпилювання, свердління) і легко забарвлюються в різні кольори і відтінки;

Вартість їх низька.

Недолік: незначну водостійкість, тому їх можна при міняти тільки в сухих приміщеннях.

До атегорія: Матеріали для будівництва

Силікатні матеріали та вироби

Силікатні вироби представляють собою штучний кам'яний матеріал, виготовлений із суміші вапна, піску і води, відформований шляхом пресування під великим тиском і минулий автоклавную обробку.

У будівництві широкого поширення набули силікатна цегла; силікатний щільний бетон і вироби з нього; пористі силікатні бетони і вироби; силікатний бетон з пористими заповнювачами.

Силікатна цегла пресують з вапняно-піщаної суміші наступного складу (%): чистий кварцовий пісок 92-94; повітряне вапно 6-8 і вода 7-8. Підготовлену в змішувачах вапняно-піщану масу формують на пресах під тиском 15-20 МПа і запарюють в автоклавах при тиску насиченої пари 0,8 МПа і температурі приблизно 175 ° С.

При запарюванні вапно, пісок і вода вступають в реакцію, в результаті якої утворюється гідросилікат кальцію, цементуючий масу і надає їй високу міцність. Тривалість циклу автоклавної обробки 10-14 год, а всього процесу виготовлення силікатної цегли 16-18 год, в той час як процес виготовлення звичайного глиняної цегли триває 5-6 діб.

Силікатна цегла випускається двох видів: одинарний розміром 250 X 120 X 65 мм і модульний розміром 250 X 120 X 88 мм. Об'ємна маса силікатної цегли 1800-1900 кг / м3, морозостійкість не нижче Мрз 15, водопоглинання 8-16% по масі. За міцністю при стисканні силікатна цегла ділиться на п'ять марок: 75, 100, '25, 150 і 200. За теплопровідності силікатна цегла не надто різниться від обичного- глиняного і цілком замінює останній при кладці стін будь-яких будівель, крім стін, маледящнхея в умовах високої вологості або піддаються впливу високих температур (печі, димові труби). За кольором силікатна цегла світло-сірий, але може бути і кольоровим, пофарбованим у масі введенням в неї мінеральних пігментів.

Вироби з щільного силікатного бетону. Дрібнозернистий щільний силікатний бетон - безцементний бетон автоклавного твердіння на основі вапняно-кремнеземистих або вапняно-зольних в'яжучих - отримують за такою технологічною схемою: частина кварцового піску (8-15%) змішується з негашеним вапном (6-10%) і піддається тонкому помелу в кульових млинах, потім подрібнене вапняно-піщане в'яжуче і звичайний пісок (75-85%) зачиняють водою (7-8%), перемішують в бетономішалках і потім суміш надходить на формувальний стенд. Відформовані вироби запарюють в автоклавах при температурі 175-190 ° С і тиску пари 0,8 і 1,2 МПа.

Вироби з щільного силікатного бетону мають об'ємну масу 1800-2200 кг / м3, морозостійкість 25-50 циклів, міцність при стисненні 10-60 МПа.

З щільного силікатного бетону виготовляють великі повнотілі стінові блоки, армовані плити перекриттів, колони, балки, фундаментні та цокольні блоки, конструкції сходів і перегородок.

Силікатні блоки для зовнішніх стін і стін у вологих приміщеннях повинні мати марку не нижче 250.

Вироби з пористого силікатного бетону. За способом утворення пористої структури ніздрюваті силікатні бетони бувають пеносілікатние і газосиликатні.

Основним в'язким для приготування цих бетонів є мелене вапно. Як кремнеземистих компонентів в'яжучого і дрібних заповнювачів використовують мелені піски, вулканічний туф, пемзу, золу-винесення, трепел, діатоміт, трас, шлаки.

При виготовленні пористих силікатних виробів пластичну вапняно-піщану масу змішують зі стійкою піною, прчго- лення з препарату ГК, мильного кореня і ін., Або з газооб- разователей - алюмінієвою пудрою, а потім суміш заливають у форми і піддають автоклавної обробці.
Об'ємна маса пеносілікатних виробів і газосилікатних виробів 300-1200 кг / м3, міцність при стисненні 1-20 МПа.

За призначенням пористі силікатні вироби діляться на теплоізоляційні об'ємною масою до 500 кг / м3 і конструктивно-теплоізоляційні об'ємною масою понад 500 кг / м3.

Теплоізоляційні ніздрюваті силікати знаходять застосування в якості утеплювачів, а з конструктивно-теплоізоляційних силікатів виготовляють зовнішні стінові блоки і панелі, а також комплексні плити покриттів будівлі.

Вироби з силікатного бетону на пористих заповнювачах. В якості в'яжучого силікатного бетону на пористих заповнювачах використовують тонкомолотиє вапняно-кремнеземисті суміші, а великими заповнювачами служать керамзит, пемза, порізованниє шлаки та інші пористі легкі природні і штучні матеріали у вигляді гравію і щебеню. Після автоклавної обробки такі бетони набувають міцність при стисненні від 3,5 до 20 МПа при об'ємній масі від 500 до 1800 кг / м3 і з них в основному виготовляють блоки і панелі зовнішніх стін житлових і громадських будівель.

- Силікатні матеріали та вироби

Класифікація силікатних виробів
Силікатні вироби складаються з суміші різних силікатів і полісилікатів. Виходять вони шляхом термічної або термохімічної переробки силікатної сировини. Залежно від умов цієї переробки та якості сировини утворюються продукти і вироби мають різний хімічний склад і володіють різними фізичними властивостями. На основі умов одержання та властивостей силікатних виробів їх в практиці ділять на три категорії: кераміка, скло та в'яжучі речовини.
Керамічні вироби виходять спеканием подрібнених сумішей різних мінералів і оксидів при високих температурах. Залежно від ступеня спікання їх ділять на вироби: а) з пористим і б) з спеченого черепком. До першої групи цих виробів відносяться: цегла, фаянс, кахель, черепиця, теракота, гончарні вироби та різні вогнетриви (шамот, динас і т. П.). Другу групу виробів складають фарфор, кислототривкі вироби для хімічної промисловості, тротуарні і облицювальні плити і т. П. Залежно від стану поверхні керамічних виробів їх ділять на два типи: глазуровані і неглазуровані. До глазурованою відносяться такі вироби, які мають на поверхні тонкий шар Сплавлення склоподібного маси.
Після випалу деяких порошкоподібних силікатів, алюмосилікатів і інших речовин мінерального походження утворюються такі продукти, які володіють терпкими властивостями, т. Е. В присутності води перетворюються в міцну кам'янисту масу. Такі продукти називаються в'яжучими речовинами.
Нагрівання сумішей силікатів до розплавлення, з подальшим охолодженням рідини до затвердіння, дає різні сорти скла.
Класифікація скла і в'яжучих речовин приведена нижче (див. Глави III і IV).

Застосування силікатних виробів
В даний час важко назвати таку галузь народного господарства, де б не застосовувалися силікатні вироби. Особливо велике їх значення в Радянському Союзі в зв'язку з розгорнулися широким будівництвом гідроелектростанцій, міст і різних промислових споруд. Наші будівництва в великих кількостях споживають цемент, цегла, облицювальні плити, черепицю, каналізаційні труби, скло і різні природні будівельні матеріали.
Безперервно зростає виробництво найважливішого силікатної матеріалу - цементу, що пов'язано з широким розвитком житлового та промислового будівництва в Радянському Союзі. За планом 1965 р нашій країні буде проводитися до 84,6 млн. Т цементу, що в 2,5 рази перевищить рівень, досягнутий в 1958 р
Широко застосовуються силікатні вироби в хімічній і металургійній промисловості: це різні вогнетривкі матеріали, що застосовуються для кладки печей, кислототривкі вироби-у виробництві кислот, керамічні труби - для підведення і відведення агресивних газів і рідин і т. Д.
Багато споживає силікатних виробів електро і радіопромисловості: фарфорових ізоляторів різних систем і розмірів, керамічних деталей для нагрівальних приладів, фарфорових і шамотних труб для електричних печей і т. Д.
Широкого розвитку набула в роки Радянської влади промисловість оптичного скла, якій до революції у нас по суті не було. Оптичне скло застосовується у виробництві різноманітних оптичних приладів: мікроскопів різних систем, біноклів, оптичних пірометрів і т. П.
Нарешті, велика кількість силікатних виробів застосовується в побуті: скляна, фарфоровий і фаянсовий посуд, предмети санітарно-гігієнічної техніки і т. Д.

Силікатними матеріалами і виробами називаються необпалені матеріали та вироби на основі мінеральних в'яжучих - азбестоцементні, гіпсові і гіпсобетонні, силікатні (на основі вапна) і магнезіальні з наповнювачами (кварцовим піском, шлаком, золою, пемзою, тирсою і т. Д.). Області застосування їх надзвичайно великі - від несучих і огороджувальних конструкцій до обробки будівель і споруд.

Силікатні вироби отримують в результаті формування і подальшої автоклавної обробки суміші вапна або інших в'яжучих речовин на її основі, тонкодисперсних кремнеземистих добавок, піску і води.

Силікатна цегла - штучний кам'яний матеріал, що виготовляється з суміші кварцового піску і вапна шляхом пресування під великим тиском і подальшого твердіння в автоклаві. Вихідними матеріалами є повітряне вапно - 6-8% в розрахунку на СаО, кварцовий пісок - 92-94% і вода - 7-8% по масі сухої суміші.

Існують дві схеми виробництва силікатної цегли: силосна і барабанна. За силосної схемою вапно, спільно з піском, гасять в силосах протягом 4-8 ч. По барабанної схемою вапно, спільно з піском, гасять в обертових барабанах з підведенням пара під надлишковим тиском до 0,5 МПа завдяки чому процес гасіння триває 30- 40 хв.

Погашена суміш вапна і піску зволожується, перемішується і пресується під тиском 15-20 МПа, в результаті виходить сирець, який укладають на вагонетки і направляють в автоклави на 10-14 год для запарювання під тиском насиченої пари 0,8 МПа (хат.) При температурі близько 175 о С. Міцність силікатної цегли зростає протягом деякого часу і після вивантаження з автоклава (на повітрі).

Силікатна цегла випускають двох видів: одинарний (розміром 250х120х65 мм) і модульний (розміром 250х120х88 мм). Модульна цегла виготовляють з технологічними пустотами, замкнутими з одного боку. Колір цегли світло-сірий, але він може бути і кольоровим за рахунок введення до складу суміші щелочестойких мінеральних пігментів.

Завдяки пресуванню під великим тиском і відсутності усадочних явищ розміри силікатної цегли витримані більш точно, ніж у глиняного. Щільність його трохи вище, ніж у керамічної цегли - 1800-1900 кг / м 3, теплопровідність - 0,82 - 0,87 Вт / (м про З). Залежно від межі міцності при стисненні і вигині силікатна цегла виготовляють шести марок: 75, 100, 125, 150, 200 і 250. Морозостійкість силікатної цегли не нижче М рз 15, водопоглинання 8-16% по масі.

Області застосування силікатної цегли такі ж, як і керамічної цегли. Однак він не рекомендується для кладки фундаментів і стін в умовах високої вологості, так як вплив ґрунтових і стічних вод викликає його руйнування. Не можна використовувати силікатна цегла в конструкціях, що піддаються дії високих температур (в печах, димарях і т. П.).

Силікатними бетонами називають велику групу бетонів автоклавного твердіння, одержуваних на основі вапняно-піщаного, вапняно-зольного або інших вапняно-кремнеземистих в'яжучих. Крім того, в якості в'яжучого можуть використовувати мелені доменні шлаки.

Щільний дрібнозернистий силікатний бетон, на відміну від важкого бетону, в своєму складі не містить крупний заповнювач (гравію або щебеню). Структура силікатного бетону більш однорідна, а вартість значно нижче.

Міцність його при стисненні коливається в досить широких межах (15-60 МПа) і залежить від складу суміші, режиму автоклавної обробки і інших факторів. Водостійкість силікатної бетону задовільна. При повному водонасиченні зниження їх міцності не перевищує 25%. Морозостійкість - 25-50 циклів, а при добавці портландцементу вона підвищується до 100 циклів.

З щільного силікатного бетону виконують великі стінові блоки зовнішніх стін з щілинними порожнечами і внутрішніх несучих стін, панелі і плити перекриттів, колони, балки і прогони, сходові майданчики і марші, цокольні блоки та інші армовані вироби.

У легких силікатних бетонах як заповнювачі використовують керамзит, гранульований шлак, жужільну пемзу і інші пористі матеріали у вигляді гравію і щебеню. З легких силікатних бетонів на пористих заповнювачах виготовляють блоки і панелі зовнішніх стін житлових будинків.

Ніздрюваті силікатні бетони, в залежності від способу утворення пористої структури, поділяють на піно і газосилікати. Їх отримують при автоклавної обробці вапняно-піщаної пластичної суміші, до складу якої вводять стійку піну (пеносіліката) або алюмінієву пудру і інші газоутворювач (газосилікат).

За призначенням легкі і ніздрюваті силікатні бетони ділять на: теплоізоляційні, конструкційно-теплоізоляційні і конструкційні.