Водостойкость силикатного кирпича Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 666.965.2

В.И. ЧЕРЕПАНОВ, генеральный директор, Е.В. НЕКРАСОВА, заместитель директора по развитию, Н.А. ЧЕРНЫХ, главный технолог, Ю.Ф. ПАНЧЕНКО, заместитель главного технолога, ООО «Инвест-силикат-стройсервис» (Тюмень)

Водостойкость силикатного кирпича

Производство силикатных автоклавных материалов в России зародилось в конце XIX в. Однако массовое развитие производства и применения силикатного кирпича можно отнести к 40-м гг. ХХ в. Это связано с тем, что долгое время существовало мнение о его низкой водостойкости и морозостойкости.

Еще в 60-х гг. Б.Г. Скрамтаевым, И.А. Якубом и А.Т. Королевой были проведены исследования водостойкости автоклавных силикатных материалов и установлено, что у образцов после 30- и 90-суточного пребывания в воде уменьшается предел прочности при сжатии по сравнению с первоначальной. Для выяснения возможности восстановления прочности часть образцов после 30-суточного хранения в воде выдерживали в течение 60 сут в воздушно-сухих условиях. Предел прочности при сжатии этих образцов восстанавливался. Авторы объясняли это тем, что при хранении образцов в воде она проникает в структуру силикатного камня, разъединяя частицы и нарушая сцепление между ними. Обеспечение силикатному образцу воздушно-сухих условий, при которых удаляется вода и восстанавливается структура материала, приводит к восстановлению его прочности. Если бы прочность снижалась вследствие химических реакций, то этот процесс не мог бы быть обратимым [1].

Для подтверждения или опровержения этой гипотезы, а также с целью обоснования утверждений производителей о значительном улучшении характеристик силикатных изделий в результате технического перевооружения производств и совершенствования технологии, НП «Ассоциация производителей силикатных изделий» и завод ООО «Инвест-силикат-стройсервис» инициировали проведение исследований по определению влагостойкости на предприятиях силикатной отрасли. При этом были выбраны две методики: первая — ускоренная, характеризующая водостойкость коэффициентом размягчения; вторая — показывающая изменение свойств кирпича после определенного количества циклов увлажнения-высушивания [2].

В настоящее время имеются данные о проведенных исследованиях по ускоренной методике на ОАО «Яро-

славский завод силикатного кирпича», ООО «Комбинат строительных материалов» (Республика Татарстан, г. Набережные Челны), ООО «Каменск-Уральский завод строительных материалов» (Свердловская обл.), ЗАО «Тверской комбинат строительных материалов № 2», ОАО «Силикат» (г. Гулькевичи Краснодарского края). На заводе ООО «Инвест-силикат-стройсервис» были проведены исследования по обеим описанным методикам.

Результаты определения водостойкости силикатного кирпича плотностью не ниже 1850 кг/м3 и прочностью 17,2—19,6 МПа по ускоренной методике показали, что действительно прочность кирпича в водонасыщенном состоянии снижается на 11% по сравнению с прочностью в сухом состоянии, т. е. коэффициент размягчения составляет 0,89. Такое значение коэффициента размягчения в полной мере позволяет назвать силикатный кирпич плотностью от 1850—1900 кг/м3 и прочностью не ниже 17,2 МПа водостойким материалом.

Результаты испытания силикатного кирпича по второй методике (см. таблицу) показали, что даже после 100 циклов попеременного увлажнения-высушивания прочность кирпича в сухом состоянии практически не изменилась, однако произошло повышение плотности силикатного камня.

Увеличение плотности силикатного кирпича свидетельствует о том, что в силикатном камне происходят химические процессы, сопровождающиеся присоединением вещества. Для установления природы этих хи-

Количество циклов увлажнения-высушивания Плотность, кг/м3 Предел прочности при сжатии, МПа

0 1880 21,6

25 1925 21,3

35 1944 22,5

50 1955 18,6

75 1996 22,2

100 1970 19,9

Рис. 1. Дифференциально-термический анализ контрольных образцов Рис. 2. Дифференциально-термический анализ образцов силикатного силикатного кирпича кирпича после 100 циклов увлажнения-высушивания

10

научно-технический и производственный журнал

сентябрь 2013

/Л ®

Рис. 3. Рентгенограмма силикатного кирпича до увлажнения-высушивания

мических процессов — карбонизации или гидратации были проведены дифференциально-термические и рентгенографические исследования контрольных образцов кирпича и образцов кирпича после 100 циклов увлажнения-высушивания (рис. 1, 2).

На кривых ДТА интервал температур 430—530оС соответствует разложению Са(ОН)2. При этом потеря массы контрольного силикатного камня составляет 0,58%, что соответствует разложению 2,38% Са(ОН)2, а силикатного камня после 100 циклов попеременного увлажнения-высушивания — 0,93%, что соответствует 3,67% Са(ОН)2.

Все это свидетельствует о том, что при воздействии попеременного увлажнения-высушивания, по крайней мере до 100 циклов, из силикатного камня не только не вымывается Са(ОН)2, а происходит дальнейшая гидратация извести и взаимодействие ее с песком, о чем свидетельствует увеличение содержания гидросиликатов кальция, а именно: С^-Н (II) с 12,73 до 13,47% (пики на кривой ДТА в интервалах температур 150—300 и

450 350

250

150 50

Рис. 4. Рентгенограмма силикатного кирпича после 100 циклов увлажнения-высушивания

610—730оС); тоберморита - с 11,12 до 17,60% (пик на кривой ДТА в интервале температуры 730-829оС). Минералогический состав силикатного камня подтверждается рентгенофазовым анализом, представленным на рис. 3, 4.

Таким образом, обоснованность ограничения применения силикатного кирпича во влажных условиях эксплуатации, обозначенная в СП 15.13330.2010 СНиП II-22—81* «Каменные и армокаменные конструкции», спорна и должна быть доказана путем дальнейшего всестороннего и полного исследования его водостойкости и морозостойкости.

Список литературы

1. Скрамтаев Б.Г., Якуб И.А., Королева А.Т. О водо- и кислотостойкости силикатных материалов // Строительные материалы. 1963. № 12. С. 31—32.

2. Горшков В.С., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1981. 335 с.

ООО «Евросиликат»

Республика Беларусь, Брестская область, г. Иваново

продается силосный склад цемента на 800 фундаментные подушки под автоклавы .

Телефоны:

+375-29-6544576, +375-44-7110503

PC -

йШ

Реклама

Г; научно-технический и производственный журнал

v.-Jy^Arb:® сентябрь 2013 11