Silikátový beton: co to je a kde se používá, vlastnosti

Moderní stavební technologie zahrnují použití různých materiálů, ale beton stále zůstává hlavním a nejoblíbenějším. Pro zlepšení technických vlastností (odolnost proti vodě, mrazuvzdornost, pevnost, hustota) se do složení betonového roztoku zavádějí různé přísady a modifikátory.

• Co je silikátový beton?
• Materiálové vlastnosti
• Složení betonu a požadavky GOST
• Odrůdy materiálu
• Hustý těžký beton
• Lehký beton
• Buňkový beton
• Сферы применения
• Materiály pro výrobu silikátového betonu
• Technologie uvolnění
• Silikátové betonové výrobky
• silikátové zdivo cihly
• Vápenopopelové a vápeno-struskové výrobky
• Předměty z lehčeného silikátového betonu

Silikátový beton je stavební materiál na bázi nestandardního pojiva a speciálních složek, které mu dodávají vynikající konstrukční a provozní parametry.

Co je silikátový beton?

Vzhledově je silikátový beton světle šedá viskózní látka, která je založena na sloučeninách oxidu křemičitého a vápence a také na hydrátu oxidu vápenatého obsaženého v křemenném písku. Při spojování součástí dochází k chemické reakci za vzniku hydrokřemičitanu vápenatého, který drží monolit pohromadě a spojuje všechny součásti dohromady.

K aktivaci látek dochází při úpravě v autoklávu, kdy tlak s rostoucí teplotou způsobuje přechod vody do parního stavu a její stálou přítomnost ve vzduchu. Vlastnosti silikátového betonu se podobají vlastnostem standardních betonových malt.

Autokláv pro silikátové produkty

Mezi tímto materiálem a cementovým betonem jsou významné rozdíly:

• silikátová směs je impregnována sloučeninami křemíku, které odpuzují vlhkost, takže silikátový beton je docela odolný vůči vodě;
• zvýšený obsah přísad oxidu vápenatého nebo strusky poskytuje vynikající odolnost proti vlivu agresivních faktorů;
• materiál má mnoho pórů, které lze vyplnit plynem, kapalinou, pěnou pro získání nových roztoků (pěnokřemičitany, plynosilikáty).

Materiálové vlastnosti

Silikátový beton se vyznačuje následujícími vlastnostmi a technickými parametry:

• úroveň absorpce vody v závislosti na stupni zhutnění směsi je 10-18% (po dodatečném zpracování výrobků nebo struktur hydrofobními křemíkovými látkami lze indikátor dále snížit);
• mrazuvzdornost – F50-F100 a více;
• vysoká tepelná odolnost, tolerance k náhlým změnám teploty;
• nízká tepelná vodivost;
• zvukově izolační schopnosti;
• životnost – až 70 let;
• vysoká odolnost proti korozi (snižuje se pouze s trvale vysokou vlhkostí v místnosti ve spojení s nedostatkem antikorozní úpravy výztuže);
• výrazná pevnost (v závislosti na přesné značce, hustotě složení).

Důležité! Náklady na výrobu silikátového betonu jsou malé, proto se skvěle hodí pro stavbu nízkonákladových staveb.

Po nalití roztoku a jeho vytvrzení vznikne odolný umělý kámen s vynikajícími technickými vlastnostmi. Kvalita materiálu závisí na množství oxidu vápenatého ve složení a souvisí se stupněm mletí písku. Se zvýšením rozptylu pískových zrn se vlastnosti optimalizují.

Složení betonu a požadavky GOST

Základem silikátového betonu je vápno a křemičitá složka zředěná vodou. Jako křemičitá látka se obvykle používá umělý nebo přírodní pucolán – popel z odpadů tepelných elektráren, vysokopecní struska, jemný křemen nebo křemičito-živcový písek. Konečná kvalita komponent samostatně a řešení jako celku se odráží v GOST 25214-82.

Podmínky, které musí vápno splňovat pro silikátový beton:

• obsah oxidu hořečnatého – až 5%;
• odpalování částic stejnou rychlostí;
• hydratace průměrnou rychlostí;
• doba hašení je kratší než 30 minut.

Při výrobě silikátového betonu lze použít i další druhy plniv – agloporitový písek nebo drť, keramzit různých frakcí, struskovou pemzu, šungizitové štěrkové částice.

Důležité! Podle GOST musí mít voda také určité chemické složení.

Pro zlepšení vlastností betonu lze do roztoku přidat různé přísady:

• změkčovadla;
• pěnidla;
• triethanolamin (TEA);
• sádra;
• odpuzovače vody atd.

Odrůdy materiálu

Všechny silikátové betony se podle struktury dělí na hutné těžké (s křemičitým pískem), hutné lehké (s hrubozrnným nebo jemnozrnným porézním plnivem) a porézní (pěnokřemičitany a plynosilikáty).

Hustý těžký beton

Těžké betony na bázi křemičitých plniv mohou být jemnozrnné i hrubozrnné. Za nejoblíbenější jsou považovány směsi s jemnými zrny. Skládají se z jemného křemenného písku a vápna, vyznačující se homogenní strukturou, která vzniká díky husté chemické reakci kameniva a pojiva.

Poptávka po materiálu je dána i jeho nízkou cenou. Podlahové panely, sloupy, podesty atd. se z něj aktivně vyrábějí.

Těžké silikátové betony mají hustotu v rozmezí 1800-2200 kg / m³, pevnost v tlaku a tahu – 100-600 kg / cm². Indikátory se liší v závislosti na přesném složení, hmotnosti plniva, režimu autoklávování. Například v přítomnosti vápna v množství 8-11% množství kameniva bude pevnost kompozice 100-300 kg / cm².

Lehký beton

Lehké silikátové betony se vyznačují přítomností porézních plniv: strusková pemza, perlit, expandovaná hlína ve formě drceného kamene, štěrk. Zbývající složky ve složení betonu zůstávají standardní.

V závislosti na hustotě se lehké betony dělí do 3 kategorií:

1. Tepelná izolace (hustota menší než 500 kg / m³, tepelná vodivost – 0,18 W / m * C). Vhodné pro izolaci stropů a stěn v obytných, veřejných, průmyslových budovách.
2. Strukturální a tepelně izolační (hustota – 400-1400 kg / m³, tepelná vodivost – 0,58 W / m * C). Používají se pro zařízení vnějších betonových konstrukcí.
3. Strukturální (hustota – 1400-1800 kg / m³). Vhodné pro výrobu armovaných konstrukcí a betonových prefabrikátů.

Buňkový beton

Materiály z porézních silikátových betonů se dělí do následujících typů:

1. Pěnové bloky. Vyrábějí se z vápeno-křemičité směsi s pěnotvorným činidlem smícháním složek a jejich zpracováním v autoklávu.
2. plynosilikátové bloky. Získávají se přidáním hliníkového prášku do vápeno-křemičité směsi. Materiál je odolnější a jeho výroba je nejekonomičtější.

Сферы применения

Porézní typy silikátového betonu se dobře hodí pro tepelnou izolaci budov a konstrukcí pro venkovské a průmyslové účely. Ze silikátového betonu jsou vyrobeny také stěny, podlahové panely, nosníky, schodišťové bloky, sloupy, desky říms.

Důležité! Jsou ideální pro vytváření velkých konstrukčních výrobků, ale neméně často se používají pro výrobu malých předmětů – bloků, panelů, obkladů.

Silikátové betonové schody

Další oblasti použití materiálu:

• vyplnění vnitřního prostoru různých provedení;
• vyztužení silikátových betonových železničních pražců;
• uspořádání podzemních dolů, tunelů, dálnic;
• výroba základních bloků, liniových příhradových systémů, bloků pro stěny suterénu;
• jako komponent pro bezazbestovou lisovanou břidlici, dlaždice.

Materiály pro výrobu silikátového betonu

V roli vápence pro výrobu silikátového betonu se obvykle používá jemně mleté ​​vápenné chmýří nebo vařené vápno, které má požadované vlastnosti a splňuje požadavky GOST.

Důležité! Celá frakce musí být rovnoměrně vypálena. Podpálení vede ke zvýšení spotřeby materiálu, vyhoření vede ke snížení doby hydratace, bobtnání a praskání povrchu hotových předmětů.

Vápno hasené chmýří

Je povoleno používat následující typy vápenných směsí:

• vápenostruska (s vysokopecní struskou);
• vápenato-křemičitý (s křemičitým pískem);
• vápenný popel (s uhlím nebo břidlicovým popelem);
• vápno expandovaná hlína (s keramzitem).

Pokud jde o křemenný písek, měl by obsahovat alespoň 80 % oxidu křemičitého, méně než 10 % jílových inkluzí, do 0,5 % slídových nečistot. Disperze písku by měla být 2,5krát menší než disperze mletého vápna.

Technologie uvolnění

Výroba silikátového betonu zahrnuje fáze přípravy komponentů, přípravy směsi, lisování výrobků a jejich autoklávování. Proces probíhá takto:

1. V brusírně se drtí v trubkových nebo vibračních mlýnech, suší se a všechny ingredience se prosejí, aby se připravil roztok.
2. Pomocí pneumatického čerpadla jsou komponenty odesílány do speciální komory pro dávkování, po kterém jsou vloženy do nuceného mixéru.
3. Do suché směsi se nalije voda, hmota se míchá do hladka, zavedou se změkčovadla.
4. Hotová malta se přivádí do betonové dlažby, která ji nalévá do forem.
5. Ve formách se směs nechá odležet do ztuhnutí (minimálně 20 hodin). Poté se produkty vyjmou, naskládají na vozíky a přivezou do autoklávu – válcové nádrže s hermetickými víky, manometrem a pojistným ventilem.

Po naložení bloků do autoklávu jsou víka pevně uzavřena, dovnitř je přiváděna pára nasycená vodou o teplotě asi +100 stupňů. Dále se zvýší tlak a teplota páry, produkty se udrží po určitou dobu a tlak se sníží na atmosférický. Nechte silikátový beton vychladnout uvnitř autoklávu nebo na vzduchu.

Silikátové betonové výrobky

Z tohoto typu betonu se vyrábí jak velké železobetonové konstrukce (bloky, desky, panely), tak drobné předměty a obklady pro vnější a vnitřní stěny.

silikátové zdivo cihly

Silikátová cihla se získává lisováním hmoty křemenného písku a vápna s jejím zpracováním v autoklávu. Technologie výroby cihel je standardní pro všechny silikátové betonové výrobky, k lisování se používá pouze speciální stroj karuselového typu – revolverový lis.

Důležité! Doba, po kterou jsou cihly v autoklávu 8-12 hodin, teplota cca +175 stupňů, tlak páry 0,8 MPa.

Silikátové cihly mohou být:

Vyrábějí se i duté silikátové kameny 25x12x13,8 cm Barva výrobku je mléčně bílá, ale ve výprodeji lze nalézt i barevné výrobky.

Pokud jde o pevnost, třídy cihel se liší v rozmezí 75-300, pokud jde o mrazuvzdornost – od 15 do 50 cyklů. Nepoužívají se pro základové zdivo z důvodu nedostatečné odolnosti proti vlhkosti a také nejsou vhodné pro instalaci kamen, prádelny a vany.

Vápenopopelové a vápeno-struskové výrobky

Tyto typy cihel jsou založeny na směsi vápna s hutní struskou nebo palivovým popelem. Pro výrobu vápenostruskových cihel se odebírá 88-97% strusky a pouze 3-12% vápna, pro výrobu vápeno-popelových cihel – 75-80% popela a 20-25% vápna.

Díky kombinaci s vápnem se aktivují plniva a výsledkem jsou materiály s vysokou pevností. Kromě toho je taková výroba ekonomicky zisková a náklady na výrobky jsou nízké.

Předměty z lehčeného silikátového betonu

Objemová hmotnost takových výrobků je malá a tepelná vodivost je poměrně nízká. Hotové bloky se také vyznačují mrazuvzdorností, snadnou instalací a zpracováním, zvýšenou zvukovou izolací, dlouhou životností a šetrností k životnímu prostředí. Jsou široce používány pro pokládku vnějších a vnitřních stěn, příček, mohou sloužit jako tepelně izolační materiály pro izolaci střech, stropů.

Důležité! Nedoporučuje se je používat pouze ve vlhkých místnostech a vnější stěny je lepší ihned dokončit nebo zakrýt hydroizolací.

Silikátový beton je účinný a kvalitní stavební materiál. Z hlediska vlastností a snadného použití není horší než pórobeton a těžký cementový beton, ale je levnější, takže bude na trhu vždy žádaný.

Silikátový beton je necementovaný stavební materiál, jehož pojivovými složkami jsou chemické sloučeniny oxidu křemičitého a hydrátu oxidu vápenatého. Jsou obsaženy v křemičitém písku a dispergovaných přísadách. K aktivaci chemické interakce složek se používá zpracování v autoklávech. Tento materiál se díky své nízké ceně používá ve velké bytové výstavbě. Na rozdíl od cementového betonu se silikátový beton v individuální bytové výstavbě prakticky nepoužívá.

Suroviny pro silikátové betonové směsi

Hlavní surovinou používanou při výrobě tohoto materiálu je vápno. Pro zajištění požadovaných výkonnostních charakteristik výrobku je vyžadováno vápno s následujícími parametry:

• hydratační proces by měl probíhat průměrnou rychlostí a mírným uvolňováním tepla;
• materiál musí mít rovnoměrný výpal;
• obsah oxidu hořečnatého (periklasu) – méně než 5 %;
• doba hašení vápna by neměla přesáhnout 20 minut.

Druhé složky používané společně s vápnem mohou být:

• křemičité kamenivo – jemně mletý křemičitý písek, vysokopecní struska, popel z CHP;
• uhelný nebo břidlicový popel;
• výrobní odpad kameniva keramzitu.

Nejběžnějším kamenivem je křemičitý písek s jemnými a středními zrny.

Varování! Písek by neměl obsahovat velké jílové inkluze, které snižují pevnost a mrazuvzdornost konečného produktu. Čím menší je frakce zrn křemenného písku, tím vyšší jsou pevnostní charakteristiky a schopnost odolávat cyklům zmrazování a rozmrazování.

Přibližné složení křemenného písku:

• oxid křemičitý – ne méně než 80 %;
• hliněné inkluze – ne více než 10%;
• slídové nečistoty – do 0,5%.

Odrůdy silikátových betonových konstrukcí

V závislosti na použitém kamenivu mají autoklávované silikátové betony různou strukturu.

Hustý těžký beton

Vyrábějí se s křemičitým kamenivem a dělí se na jemnozrnné a hrubozrnné. Častěji se používají jemnozrnné směsi, při jejichž výrobě se používají křemenné písky s nízkou frakcí. Hustota – 1800-2200 kg / m3. Výhody tohoto stavebního materiálu ve srovnání s cementovým betonem: homogenní struktura a nižší cena. Pevnostní charakteristiky materiálu jsou přímo úměrné procentuálnímu podílu jemnozrnného křemenného písku. Těžký silikátový beton je žádaný při výrobě podlahových panelů, sloupů, ramen schodišť a podest, při stavbě stěn, při výrobě železničních pražců s výztužnými prvky.

Plíce

Vyrábějí se z porézního kameniva – keramzit, perlit, pemza – ve formě drceného kamene nebo štěrku. V závislosti na hustotě se lehké silikátové betony dělí do skupin:

• tepelně izolační – hustota až 500 kg / m 3, používají se jako topidlo, zajišťují optimální mikroklima, zadržují teplo a absorbují přebytečnou vlhkost z vnitřního prostoru;
• konstrukční a tepelně izolační – 500-1400 kg / m 3, vhodné pro výrobu vnějších obvodových konstrukčních prvků;
• konstrukční – 1400-1800 kg / m 3, jsou žádané při výrobě železobetonových výrobků.

Buněčné plíce

Jsou rozděleny do skupin:

• Pěnový silikát. Skládají se z jemně mleté ​​vápeno-křemičité směsi smíchané se speciální pěnou. Zpracování – autokláv.
• Plynový silikát. K jejich získání se do směsi vápna a oxidu křemičitého zavádí hliníkový prášek. Oproti pěnosilikátu mají širší záběr ve stavebnictví.

Klíčové vlastnosti

• Nasákavost v závislosti na způsobu zhutnění je 10-18%. Tento indikátor se snižuje zpracováním hotových bloků vodoodpudivými sloučeninami křemíku.
• Mrazuvzdornost v obecném případě – 50-100 cyklů. Podle tohoto ukazatele jsou křemičité betonové směsi horší než cementové betony.
• Dobré zvukotěsné vlastnosti.
• Nízké náklady.
• Pracovní doba je cca 70 let.

Při použití tohoto stavebního materiálu, zejména typů s nízkou hustotou, je nutné provést opatření k ochraně výztuže proti korozi.

Pravděpodobnost koroze je vysoká, když:

• konstantní vysoká úroveň vlhkosti;
• nepřítomnost antikorozních složek ve složení směsi;
• náhlá změna klimatu.

Vlastnosti výroby křemičitých betonových směsí

Silikonové betonové směsi a výrobky z nich jsou vyráběny průmyslově.

• příprava surovin – separace požadovaných frakcí písku, tepelné pražení vápence, drcení vápna;
• mletí surovin v kulovém mlýnu;
• míchání v míchačkách betonu;
• tvorba betonových výrobků;
• autoklávování při teplotě 175-200 °C;
• snížení teploty v autoklávovém zařízení nebo ve vzduchu.

Oblíbené značky

• Stavitel s 20letou praxí
• Expert na rostlinu “Mladý Udarnik”

V roce 1998 absolvoval St. Petersburg State Polytechnic University, studoval na katedře stavebního inženýrství a aplikované ekologie.

Podílí se na vývoji a realizaci opatření k zamezení uvolňování nekvalitních výrobků.