Силікатна цегла: склад, теплопровідність, щільність
В даний час силікатна цегла є одним з найбільш затребуваних будматеріалів, незважаючи на давню технологію виготовлення і примітивний набір сировини. З іншого боку, ці прийоми виготовлення роблять його простим, а значить, дешевим у виробництві. У сучасному житловому фонді, побудованому за останні п’ятдесят років, приблизно 4/5 всіх будівель виконані з будматеріалу на основі силікату.
Вихідні компоненти для виробництва ↑
Сучасний склад силікатної цегли відрізняється від використовуваного в минулому столітті не набагато:
- Кварцовий пісок від 80-90% складу;
- Вапно гашене гідратованих 10-15%;
- Вода очищена, залишок, необхідний для змочування і зволоження формувальної суміші до пластичного стану.
Всі компоненти попередньо ретельно очищаються від домішок, перемішуються і пресуються в сиру заготовку майбутнього блоку. Далі, слід обробка сирцю в автоклаві при підвищеному тиску і температурі, в результаті чого в розчині утворюються міцні і стійкі сілікатокальціевие з’єднання, роблять матеріал нерозчинним у воді, мають високу механічну міцність і низьким коефіцієнтом теплового розширення. Приблизно через добу блок на основі силікату готовий до використання.
У сучасному виробництві сілікатокамня використовуються кілька різновидів добавок, які роблять більше плинність і пластичність формувального розчину, що видавлюють повітря з пор і попереджуючі розшарування маси в процесі автоклавної обробки.
Теплозахисні і міцнісні властивості матеріалу ↑
З огляду на кліматичні умови, в яких передбачається будівництво із силікатної матеріалу, серйозною проблемою залишається підвищення морозостійкості будівель з силікату. Звичайний склад забезпечує індекс морозостійкості до 30 циклів заморозки-розморозки будматеріалу. Спеціальні полімерні добавки дозволяють збільшити показник до 50 одиниць.
Застосування спеціальних розчинів мінеральних барвників, стійких до лужного середовища вапна, дозволяє створити і розширити асортимент кольорового лицьового силікатної цегли. Барвник використовують навіть для отримання білих блоків. Завдяки великому вмісту в розчині вапна та білого кварцового піску природний колір незабарвленого цегли дуже близький до білого. Але з плином часу адсорбована пил і вимита з поверхневого шару вапно надають зовнішньої поверхні силікату сірий відтінок. Тому для збереження природного білого відтінку до складу і поверхневі шари додають окис титану.
У дорогих сортах матеріалу на основі силікату відомих європейських брендів для отримання абсолютно стійких до сонячного світла і не вицвітають складів використовують добавки в розчин:
- До 5 кг портландцементу на м3 формувальної суміші;
- До 5 кг білого глиноземного цементу на м3 суміші;
- від 0,5 до 10 кг порошкових полімерів на основі метакрилатів і вінілароматіческіх спиртів.
Наведені добавки дозволяють протягом десятків років зберігати насиченість і глибину початкового кольору облицювального матеріалу.
Другий, не менш важливою характеристикою силікатної цегли є його здатність зберігати тепло в будинку. Звичайний силікатна цегла володіє відносно високим коефіцієнтом теплопровідності, причому, чим вище щільність силікатної цегли і міцність, тим «холодніше» стає матеріал. Величина коефіцієнта теплопровідності для рядового цегли становить 0,55 Вт / М * Зпро, але в цегляній кладці показник знижується приблизно на 29-22% через високий вміст цементу в швах.
Важливою умовою забезпечення належних умов проживання в будинках із силікатної цегли є високий коефіцієнт паропроникності, його значення знаходиться в межах 10-12 мг / м * ч * Па. Це дозволяє кладці «дихати», створюючи мікроклімат, який можна порівняти з атмосферою в приміщеннях з дерева.
Зменшити теплопровідність силікатної цегли можливо декількома шляхами:
- за допомогою збільшення спеціальними добавками кількості газових пір в складі і зменшення його щільності;
- формування в тілі цегли штучних порожнин, що знижують його вага і коефіцієнт теплопровідності;
- застосування гідрофобних добавок і теплоізолюючих покриттів лицьовій поверхні силікатного матеріалу.
Щільністю силікатної цегли визначається його міцність, питома вага і стійкість до впливу зовнішнього середовища. Чим щільніше цегла, тим вище його морозостійкість і менше коефіцієнт водопоглинання. В середньому сухий силікатна матеріал з класом середньої щільності 1,6-1,8 може поглинути до 10-14% води, при цьому його здатність утримувати тепло може знизитися на 30%.
Міцність і коефіцієнт водопоглинання такого матеріалу значно нижче стандартного зразка, але для лицьових поверхонь це не настільки важливо, як для кладки несучих конструкцій.
Особливості складу для виробництва силікатної цегли ↑
Залежно від розміру зерна використовуваного кварцового піску можна досить гнучко підбирати і регулювати основні характеристики міцності силікатної цегли. Чим дрібніше фракція, тим міцніше і щільніше виходить тіло силікатної цегли. Але зовсім не проникний матеріал не годиться для будівництва – він просто не буде вбирати в необхідній кількості розчин та в’яжучі матеріали кладки. Тому великі фракції піску також додаються в вихідну суміш в певній пропорції, внаслідок чого утворюються приповерхневих пори і цементують зерна силікатів кальцію.
Перед використанням пісок очищають від шкідливих домішок, особливо таких, як глина і слюда. Глиняних конкрецій в підготовленому піску повинно бути не більше 10 кг на кожні 1000 кг або 0,5 м3 готової формувальної суміші, а слюди – не більше 5 кг на кожен м3 суміші. Особливий контроль здійснюється за чистотою вихідного матеріалу від сірчистих або органічних включень, через що активність освіти міцної зв’язки цегли різко зменшується.
Окремо пунктом виробництва якісних силікатних матеріалів здійснюється контроль над чистотою вапна. Вапно може використовуватися негашеного або частково гашеного, але частіше за все у вигляді гідратної гашеного форми. Особливо приділяється увага вмісту окису магнію, її не повинно бути більше 5 кг на 1/2 м3 підготовленої вапна.
Для збільшення морозостійкості в розчин додають продукти переробки алюмощелочних відходів металургійної промисловості. Додавання в розчин 70 кг на кожен м3 або 1600 кг вихідної суміші дозволяє підняти індекс морозостійкості на 30-35%. Крім того, добавка зменшує коефіцієнт теплопровідності матеріалу на 10-12%. Найчастіше модифіковані варіанти подібних речовин можуть додаватися в розчин кладки для силікатної цегли, в результаті чого знижується коефіцієнт теплопровідності всієї цегляної кладки.
Питома вага силікатної цегли ↑
Існуючим стандартом силікатна цегла розбитий на сім основних класів за середньою густиною матеріалу. Найлегші сорти силікатної цегли мають питому вагу до 1000 кг на м3, найважчий – класу 2,2 має вагу в 2200 кг в м3. Від щільності залежить міцність і марка силікатної цегли. Більш важкі сорти цегли використовують для несучих конструкцій висотних будівель, більш легкі – для кладки стін. Найлегші, особливо з штучними порожнинами, застосовуються в якості теплоізолюючого і облицювальний матеріал в кладці основних стін.
висновок ↑
Силікатна цегла ще довго залишиться фаворитом серед будівельних матеріалів, особливо в приватному житловому будівництві, замінити його аналогічним за властивостями і довговічності цеглою або матеріалом поки нічим. Тим більше що технології виробництва розвиваються і дозволяють в майбутньому отримати силікатні матеріали дешевші і якісніші.