Силикатный бетон

Силикатные бетоны производятся при тепловлажностной обработке в автоклаве смеси, составленной из известково-кремнезёмистого вяжущего средства, воды и  неорганического заполнителя. Смесь обрабатывается перегретым паром (174-197 °С) под давлением 0,9-1,5 МН/м², в результате в ней образуются соединения кальция (гидросиликаты) и смесь затвердевает. Прочность на сжатие такого бетона составляет около 60 МН/м² (современные технологии позволяют значительно превышать этот показатель).

Вяжущим веществом в составе силикатного бетона являются тонкомолотые смеси воздушной или гидравлической извести в сочетании с материалами, содержащими кремнезём (к таковым можно отнести вулканические породы, кварцевые пески, металлургические, золы, электрофосфорные и топливные шлаки, нефелиновый шлам, отходы обогатительных фабрик и т.п.).

В качестве мелкого наполнителя в составе силикатного бетона можно использовать песок как естественного, так и искусственного происхождения: полевошпатовый, кварцевый, карбонатный, вулканический, шлаковый и т.д. По крупному заполнителю требования определяются технологией изготовления каждой отдельной марки бетона. По своим эксплуатационным характеристикам силикатный бетон близок к цементному бетону.

Известно большое количество силикатных бетонов в зависимости от технологии их приготовления и используемого сырья. Тяжёлые силикатные бетоны имеют среднюю плотность, в состав включается обычный песок и гравий. Лёгкие бетоны со средней плотностью производятся на основе заполнителя из керамзита и аглопорита. Также известны ячеистые силикатные бетоны. В зависимости от использованного мелкого наполнителя силикатный бетон разделяется на мелкозернистый (гранулы песка до 5мм) и крупнозернистые (с гранулами более 5 мм). В настоящее время наибольшее распространение получили тяжёлые силикатные бетоны на мелком наполнителе, предел прочности таких бетонов простирается в широком диапазоне от 15 до 50 МПа. Существуют технологии изготовления, обеспечивающие прочность изделия от 60 до 80 МПа и более, но их производство не так востребовано.

Водостойкость силикатного бетона сильно различается в зависимости от условий производства, сочетания компонентов и специализированных добавок. По причине содержания в изделиях большого количества свободной гидратной извести а также из-за открытой пористой структуры прочность изделий из силикатного бетона в воде может снижаться на величину до 30%, коэффициент размягчения может достигать 0,8-0,9. Относительно хорошие показатели по водостойкости показывают плотные силикатные бетоны, в составе которых присутствует гидросиликат С5Н(В), тоберморит и ксонотлит. На практике доказано, что силикатные бетоны могут успешно выдерживать воздействие влаги при оптимальном соотношении в составе СаО и 5Ю2.

Сильной стороной силикатного бетона является высокий потенциал морозостойкости, поскольку вода как компонент не присутствует в бетонах этого вида. При производстве с низкой формовочной влажностью, силикатные бетоны с негашеной известью могут выдерживать 150-300 циклов оттаивания - замерзания без повреждения структуры.

Сфера применения силикатных бетонов обширна. В гражданском строительстве силикатные бетоны используются при возведении несущих конструкций, панелей стен и перекрытий, лестничных маршей и колонн. Силикатные бетоны подходят для изготовления армированных конструкций: железнодорожных шпал, тюбингов, безасбестового шифера и других изделий. Нередко конструкции из силикатного бетона используются в дорожном строительстве.