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