Cegła silikatowa: skład, przewodność cieplna, gęstość
Zadowolony
Obecnie cegła silikatowa jest jednym z najpopularniejszych materiałów budowlanych, pomimo starożytnej technologii produkcji i prymitywnego zestawu surowców. Z drugiej strony, te techniki wytwarzania sprawiają, że produkcja jest prosta, a zatem tania. W nowoczesnym funduszu mieszkaniowym zbudowanym w ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat około 4/5 wszystkich budynków wykonano z materiałów budowlanych na bazie krzemianów.
Początkowe komponenty do produkcji ↑
Nowoczesna kompozycja cegły silikatowej niewiele różni się od tej stosowanej w ubiegłym wieku:
- Piasek kwarcowy od 80–90% składu;
- Wapno gaszone hydratyzowane 10–15%;
- Oczyszczona woda, pozostałości niezbędne do zwilżenia i zwilżenia mieszanki formierskiej do stanu plastycznego.
Wszystkie elementy są wstępnie dokładnie czyszczone z zanieczyszczeń, mieszane i wtłaczane w surowy kęs przyszłej jednostki. Ponadto, surowiec autoklawuje się w podwyższonym ciśnieniu i temperaturze, w wyniku czego w roztworze powstają silne i stabilne związki krzemokapowe, które sprawiają, że materiał jest nierozpuszczalny w wodzie, mają wysoką wytrzymałość mechaniczną i niski współczynnik rozszerzalności cieplnej. Po około dniu blok na bazie krzemianu jest gotowy do użycia..
W nowoczesnej produkcji kamienia krzemianowego stosuje się kilka odmian dodatków, które zwiększają płynność i plastyczność roztworu do formowania, wyciskając powietrze z porów i zapobiegając separacji masy podczas autoklawowania.
Ekranowanie i właściwości wytrzymałościowe materiału ↑
Biorąc pod uwagę warunki klimatyczne, w których spodziewana jest konstrukcja z materiału krzemianowego, poważnym problemem pozostaje zwiększenie mrozoodporności budynków z krzemianu. Zwykła kompozycja zapewnia wskaźnik odporności na mróz do 30 cykli zamrażania i rozmrażania materiałów budowlanych. Specjalne dodatki polimerowe mogą zwiększyć szybkość do 50 jednostek.
Zastosowanie specjalnych rozwiązań barwników mineralnych, które są odporne na alkaliczne środowisko wapna, pozwala tworzyć i rozszerzać asortyment kolorowych cegieł silikatowych. Barwnik jest nawet używany do produkcji białych bloków. Ze względu na wysoką zawartość wapna i białego piasku kwarcowego w roztworze naturalny kolor niemalowanej cegły jest bardzo zbliżony do białego. Ale z czasem zaadsorbowany pył i wapno wypłukane z warstwy powierzchniowej nadają zewnętrznej powierzchni krzemianu szary odcień. Dlatego, aby zachować naturalny biały odcień, do kompozycji i warstw powierzchniowych dodaje się tlenek tytanu.
W drogich gatunkach materiałów na bazie krzemianów od znanych europejskich marek, w celu uzyskania absolutnie odpornej na światło słoneczne i nie blaknące kompozycje, w roztworze stosuje się następujące dodatki:
- Do 5 kg cementu portlandzkiego na m3) piasek formierski;
- Do 5 kg białego cementu tlenku glinu na m3) mieszanki;
- od 0,5 do 10 kg proszkowych polimerów na bazie metakrylanów i winylowych aromatycznych alkoholi.
Dodatki te pozwalają dziesięcioleciom utrzymać nasycenie i głębokość pierwotnego koloru materiału okładziny.
Drugą, nie mniej ważną cechą cegły silikatowej jest jej zdolność do zatrzymywania ciepła w domu. Konwencjonalna cegła silikatowa ma stosunkowo wysoki współczynnik przewodności cieplnej, a im wyższa gęstość cegły silikatowej i jej wytrzymałość, «zimniej» staje się rzeczą. Wartość współczynnika przewodności cieplnej dla zwykłej cegły wynosi 0,55 W / M * Co, ale w murze wskaźnik zmniejsza się o około 29-22% z powodu wysokiej zawartości cementu w spoinach.
Ważnym warunkiem zapewnienia odpowiednich warunków życia w budynkach z cegły silikatowej jest wysoki współczynnik przepuszczalności pary, jego wartość mieści się w zakresie 10-12 mg / m * h * Pa. Pozwala to na murowanie «oddychać», tworząc mikroklimat porównywalny z atmosferą w drewnianych pokojach.
Możliwe jest zmniejszenie przewodności cieplnej cegły silikatowej na kilka sposobów:
- przez zwiększenie liczby porów gazu w kompozycji ze specjalnymi dodatkami i zmniejszenie jego gęstości;
- formowanie sztucznych pustek w bryle cegły, zmniejszając jej wagę i przewodność cieplną;
- zastosowanie dodatków hydrofobowych i powłok termoizolacyjnych na przedniej powierzchni materiału krzemianowego.
Gęstość cegły silikatowej zależy od jej wytrzymałości, ciężaru właściwego i odporności na wpływy środowiska. Im gęstsza cegła, tym wyższa jest jej mrozoodporność i niższy współczynnik absorpcji wody. Średnio suchy materiał krzemianowy o średniej klasie gęstości 1,6-1,8 może wchłonąć do 10-14% wody, a jego zdolność do zatrzymywania ciepła można zmniejszyć o 30%.
Wytrzymałość i współczynnik pochłaniania wody takiego materiału jest znacznie niższy niż standardowa próbka, ale w przypadku powierzchni czołowych nie jest tak ważny, jak w przypadku konstrukcji murowych.
Cechy kompozycji do produkcji cegły silikatowej ↑
W zależności od wielkości ziaren użytego piasku kwarcowego wybór i dostosowanie podstawowych właściwości wytrzymałościowych cegły krzemianowej jest dość elastyczny. Im drobniejsza frakcja, tym silniejszy i gęstszy jest korpus z cegły silikatowej. Ale absolutnie nieprzepuszczalny materiał nie nadaje się do budowy – po prostu nie wchłonie wymaganej ilości zaprawy i cementowych materiałów murowych. Dlatego do początkowej mieszaniny dodaje się również duże frakcje piasku w pewnej proporcji, w wyniku czego powstają pory powierzchniowe i ziarna cementowe krzemianów wapnia.
Przed użyciem piasek jest oczyszczany ze szkodliwych zanieczyszczeń, zwłaszcza takich jak glina i mika. Guzki gliny w przygotowanym piasku nie powinny przekraczać 10 kg na każde 1000 kg lub 0,5 m3) piasek formierski i mika – nie więcej niż 5 kg na m3) mieszanki. Szczególną kontrolę sprawuje się nad czystością materiału wyjściowego z siarki lub wtrąceń organicznych, dzięki czemu aktywność tworzenia mocnego pakietu cegieł gwałtownie spada.
Odrębny punkt produkcji wysokiej jakości materiałów krzemianowych kontroluje czystość wapna. Wapno można stosować wapno palone lub częściowo gaszone, ale najczęściej w postaci uwodnionego gaszonego. Szczególną uwagę zwraca się na zawartość tlenku magnezu, nie powinna ona przekraczać 5 kg na 1/2 m3) przygotowane wapno.
Aby zwiększyć odporność na mróz, do roztworu dodaje się odpady alkaliczne z aluminium z przemysłu metalurgicznego. Dodanie 70 kg na roztwór do każdego m3) lub 1600 kg początkowej mieszanki pozwala podnieść wskaźnik mrozoodporności o 30-35%. Ponadto dodatek zmniejsza przewodność cieplną materiału o 10-12%. Często modyfikowane wersje takich substancji można dodawać do zaprawy do cegły silikatowej, co zmniejsza przewodność cieplną całego muru.
Ciężar właściwy cegły silikatowej ↑
Istniejąca standardowa cegła silikatowa jest podzielona na siedem głównych klas według średniej gęstości materiału. Najlżejsze rodzaje cegieł silikatowych mają ciężar właściwy do 1000 kg na m3), najcięższa – klasa 2.2 ma masę 2200 kg wm3). Wytrzymałość i marka cegły silikatowej zależy od gęstości. Cięższe rodzaje cegieł są stosowane do konstrukcji nośnych wieżowców, lżejsze – do układania ścian. Najlżejsze, zwłaszcza ze sztucznymi pustkami, są stosowane jako materiał termoizolacyjny i okładzinowy podczas układania głównych ścian.
Wniosek ↑
Cegła silikatowa na długo pozostanie ulubionym materiałem budowlanym, zwłaszcza w budownictwie prywatnym, jak dotąd nie ma nic, co mogłoby zastąpić ją cegłą lub materiałem o podobnych właściwościach i trwałości. Ponadto rozwijają się technologie produkcyjne i pozwalają w przyszłości uzyskiwać materiały krzemianowe taniej i lepiej.