Силикатный бетон: состав и применение, виды

Усовершенствование методов изготовления бетонных смесей позволило добиться многообразия данного вида стройматериала. К особому классу можно отнести силикатный бетон, принципиально отличающийся заменой цементного компонента на известь.

Описание и классификация

Силикатобетон — смешение сцепляющей части в виде извести и кремнезема с песком требуемого помола. Технические стандарты представлены в ГОСТ 25214-82. Отличие от цементных бетонов — взаимодействие всех компонентов на химическом уровне. Оно влияет на желаемые свойства готовой продукции. Силикатный бетон не имеет окраски, для затвердения необходимы условия автоклава. Под действием пара (под давлением) известь вступает в химическую реакцию с кремнеземом, в результате образуются кальциевые гидросиликаты, которые скрепляют частицы заполнителя в монолит.

Назначение силикатного бетона заключается в получении прочного искусственного строительного материала в различных вариациях, ограниченных техническими особенностями изготовления. Ничем не уступает другим видам бетона, а в ценовой оценке имеет более выигрышные позиции.

Таблица 1 – Классификация и свойства силикатного бетона

Вид	Характеристика	Свойство
По плотности:
Тяжелые	Средняя плотность более 1800 кг/м³	Высокая прочность, повышенная морозостойкость (до 300 циклов) и влагостойкость, низкий процент водопоглощения, многолетний срок службы, избирательная устойчивость к агрессивным средам
Легкие	Средняя плотность менее 1800 кг/м³	Средняя теплопроводность, морозостойкость до 100 циклов, водопоглощение около 15%, долговечность
Пористые	Средняя плотность менее 500 кг/м³	Высокое тепловое сопротивление, износостойкость, легкий вес готовых изделий, низкая стоимость
По сцепляющей части:
Известково-кремнеземистые	Мелкомолотый известняк и кремнезем	Долговечность, прочность, доступность исходных составляющих
Известково-шлаковые	Сочетание шлаков топливно-металлургической разработки с известью	Увеличенный срок службы, быстрая схватываемость, низкая себестоимость состава
Известково-зольные	Совместный помол золы от использованного топлива и извести	Устойчивость к режиму в условиях холода, долгий период эксплуатации
Известково-аглопоритовые	Известь с мелкопомолотыми остатками пористых и пенозаполнителей	Низкая морозостойкость, высокое водопоглощение
Известково-белитовые	Состоят из перемолотых частиц известоково-кремнезема и нефелиновой пыли, обожжённых при низких температурах	Меньшие затраты на производство, количество примесей влияет на качество
По крупности зерна заполнителя:
Мелкозернистые	Крупность зерен менее 5 мм	Максимальная прочность, повышенная степень водонепроницаемости, улучшенная реакционная способность компонентов
Крупнозернистые	Размер зерна более 5 мм, но не должен превышать 20 мм	Неоднородная структура, высокая стоимость заполнителя

Состав силикатного бетона и требования ГОСТ

Основой силикатного бетона являются известь, кремнеземистый компонент и вода. Требования к составляющим изложены в ГОСТ 25214-82. Дополнительно необходимо выполнение таких условий для извести, как:

содержание окиси магния менее 5%;
средняя скорость гидратации;
одинаковый обжиг частиц;
период гашения не более 30 мин.

Какие заполнители могут применяться:

природный и дробленый песок;
щебни из доменного шлака;
аглопоритовые песок и щебень;
керамзитовые песок и щебень;
шунгизитовые гравийные частицы;
щебень и песок из шлаковой пемзы.

Вода для производства бетона должна иметь определенный ГОСТ 23732-79 химический состав. Также возможно добавление различных добавок для придания желаемых свойств бетонному материалу: это могут быть ТЭА, гипсокамень, водоотталкивающая пропитка, пластифицирующая добавка и другие.

Для определения количества составных частей силикатного бетона нужно знать основные принципы:

чем мельче фракция песка в заполнителе, тем меньше должен быть помолот песок в вяжущем для обеспечения наилучшего химического взаимодействия;
заданный показатель прочности бетона пропорционально влияет на количество вяжущей составляющей: чем выше марка бетона, тем больше ее расход;
расходование сцепляющего компонента сокращается при чрезмерной измельчения песка и увеличивается при чрезмерной увлажненности бетона на стадии формовки;
известь должна быть помолота в 2-2,5 раза мельче, чем песок.

Технология изготовления и применение силикатного бетона

Получение силикатного бетона осуществляется двумя способами — с использованием негашеного или гашеного известкового сырья. При использовании извести без предварительного гашения (кипелочная схема) компоненты дозируются, перемалываются в шаровых мельницах и смешиваются с водой. Для изделий из силикатного бетона заданной марки прочности необходима их обработка в автоклаве после придания формы.

Второй метод (гидратная схема) отличается гашением исходной извести до перемешивания всех составных бетона с водной частью. Известь сначала соединяют с песком естественной влажности. Осуществляется гашение и песок подсушивается, за счет экзотермической реакции. После полной гидратации извести в силосе с песком, вяжущее смешивают с заполнителем, увлажняют и формуют. Также необходим автоклав для конечной обработки продуктов.

Силикатный бетон имеет широкую область применения. Его применяют в производстве:

конструкционных стройматериалов больших размеров — перекрытия, несущие панели стен, колонны, ригели, перемычки, лестничные ступени и марши, ж/б покрытия для дорог и др.;
мелкоштучных материалов — каменные, ж/б и газосиликатные блоки, облицовочный стройматериал, теплоизоляция, звукоизоляция и др.

Силикатный бетон почти на одинаковых позициях со смесями на цементе. В бытовых условиях его использование крайне затруднительно из-за необходимости автоклавной обработки. Но из-за невысокой цены заводские изделия пользуются большим спросом как в крупномасштабной стройке, так и в частной.

Источники информации: