Bahan silikat dan produk yang diautoklaf. Produk silikat yang diautoklaf Bahan silikat dan produk batu bata pasir-kapur

Produksi silikat bahan bangunan didasarkan pada sintesis hidrotermal kalsium hidrosilikat, yang dilakukan dalam reaktor autoklaf dalam lingkungan uap air jenuh pada tekanan 0,8-1,3 MPa dan suhu 175-200 °C. Untuk sintesis hidrotermal, dengan justifikasi yang tepat, parameter autoklaf lainnya dapat digunakan; pengolahan dapat digunakan tidak hanya dengan uap, tetapi juga dengan campuran uap-udara atau uap-gas, atau air.

Bahan autoklaf silikat adalah bahan dan produk tanpa semen (beton silikat, batu bata pasir-kapur, batu, balok) yang dibuat dari campuran bahan baku yang mengandung kapur (kapur mati atau kapur giling), pasir kuarsa dan air, yang membentuk kalsium hidrosilikat selama pemrosesan autoklaf:

Ca(OH)2 + Si02 + mH20 = Ca0Si02/iH20.

Dalam kondisi pemrosesan autoklaf, berbagai kalsium hidrosilikat dapat diperoleh tergantung pada komposisi campuran awal: tobermorit 5Ca0 6Si02 5H20, hidrosilikat yang mengkristal lemah: (0,8-1,5) Ca0 Si02 H20 - dan (1,5-2) Ca0 Si02 H20. Dalam campuran yang sangat berkapur, hillebrandite 2Ca0Si02H20 disintesis.

Autoklaf adalah silinder baja yang terletak secara horizontal dengan tutup yang tertutup rapat di ujungnya (Gbr. 9.3).

Diameter autoklaf 2,6-3,6 m, panjang 21-30 m, autoklaf dilengkapi dengan pengukur tekanan yang menunjukkan tekanan uap, dan Gambar. 9.3. Memuat ke dalam autoklaf dengan katup pengaman
panci, yang otomatis terbuka ketika tekanan naik melebihi batas. Di bagian bawah autoklaf terdapat rel di mana troli berisi produk yang dimuat ke dalam autoklaf bergerak. Autoklaf dilengkapi dengan perangkat untuk pemantauan otomatis dan kontrol mode pemrosesan autoklaf. Untuk mengurangi kehilangan panas, autoklaf ditutup dengan lapisan isolasi termal.

Setelah memuat, autoklaf ditutup dan uap jenuh secara bertahap dimasukkan ke dalamnya. Suhu tinggi dengan adanya air dalam beton dalam keadaan tetesan-cair akan tercipta kondisi yang menguntungkan untuk reaksi kimia antara kalsium hidroksida dan silika.

Kekuatan bahan autoklaf terbentuk sebagai hasil interaksi dua proses: pembentukan struktur, yang disebabkan oleh sintesis kalsium hidrosilikat, dan penghancuran, yang disebabkan oleh tekanan internal.

Untuk mengurangi tekanan internal, perawatan autoklaf dilakukan sesuai dengan rezim tertentu, termasuk peningkatan tekanan uap secara bertahap selama 1,5-2 jam, pemaparan produk secara isotermal dalam autoklaf pada suhu 175-200 ° C dan tekanan 0,8 -1,3 MPa selama 4 -8 jam dan penurunan tekanan uap selama 2-4 jam Setelah perlakuan autoklaf selama 8-14 jam diperoleh produk silikat.

Beton silikat

Beton silikat, seperti beton semen, bisa berat (pengisi - pasir dan batu pecah atau campuran pasir dan pasir-kerikil), ringan (pengisi berpori - tanah liat yang diperluas, perlit yang diperluas, agloporit, dll.) dan seluler.

Dalam beton silikat, pengikat berkapur-silika digunakan, yang mengandung kapur lapang dan pasir kuarsa yang digiling halus (abu dan terak tanur sembur digunakan sebagai pengganti pasir). Kekuatan pengikat kapur-silika tergantung pada aktivitas kapur, rasio CaO/SiC>2, kehalusan penggilingan pasir dan parameter pengolahan autoklaf (suhu dan tekanan uap jenuh, lama pengerasan autoklaf). Rasio CaO/Si02 yang optimal dan kehalusan penggilingan pasir harus sedemikian rupa sehingga semua CaO akan terikat menjadi kalsium hidrosilikat dengan basa rendah (Gbr. 9.4).

Pembuatan beton dan besi produk beton meliputi penyiapan bahan pengikat kapur-silika, penyiapan dan homogenisasi campuran beton silikat, pencetakan produk, pengolahan autoklaf. Selama proses autoklaf, terjadi interaksi kimia antara seluruh komponen beton.

Pengisi (terutama pasir kuarsa) berpartisipasi dalam sintesis formasi baru, mengalami perubahan hingga kedalaman 15 mikron.

Beton silikat berat dengan massa jenis 1800-2500 kg/m3, dengan kekuatan 15-80 MPa digunakan untuk pembuatan beton prefabrikasi dan struktur beton bertulang, termasuk yang pratekan.

Batu bata pasir-kapur

Bata pasir-kapur dibuat dari campuran kaku pasir kuarsa (92-94%), kapur (6-8%, menghitung CaO aktif) dan air (7-9%) dengan cara pengepresan di bawah tekanan (15-20 MPa) dan pengerasan selanjutnya dalam autoklaf.

Warna batu bata pasir-kapur adalah abu-abu muda, tetapi bisa berwarna apa saja dengan memasukkan pigmen tahan alkali ke dalam campuran. Mereka memproduksi dua jenis batu bata: tunggal 250x120x65 mm dan modular 250x120x88 mm. Bata modular dibuat dengan rongga sehingga berat satu bata tidak melebihi 4,3 kg.

Tergantung pada kuat tekan dan tekuknya, batu bata pasir-kapur memiliki nilai: 100, 125, 150, 200 dan 250.

Kepadatan batu bata pasir-kapur (tanpa rongga) - sekitar 1800-
1900 kg/m3, yaitu sedikit lebih berat dari batu bata tanah liat biasa, konduktivitas termal 0,70-0,75 W/(m °C), penyerapan air batu bata silikat menghadap tidak melebihi 14%, dan batu bata biasa - 16%. Nilai ketahanan beku untuk menghadapi batu bata: 25, 35, 50; untuk pribadi - 15.

Batu bata pasir-kapur, seperti batu bata tanah liat, digunakan untuk dinding penahan beban bangunan. Tidak disarankan menggunakannya untuk alas bangunan karena ketahanan airnya tidak mencukupi. Batu bata pasir-kapur tidak digunakan untuk memasang pipa dan tungku, karena suhu tinggi Ca(OH)2 mengalami dehidrasi, CaCO3 dan kalsium hidrosilikat terurai, dan butiran pasir kuarsa mengembang pada suhu 600 °C dan menyebabkan retaknya batu bata.

Produksi batu bata pasir-kapur membutuhkan lebih sedikit panas, karena tidak memerlukan pengeringan dan pembakaran suhu tinggi, sehingga lebih murah 30-40% batu bata tanah liat.

Diagram produksi batu bata pasir-kapur ditunjukkan pada Gambar. 9.5.

Ketel kapur bongkahan yang berasal dari tempat pembakaran kapur disortir untuk menghilangkan underburning dan overburning, kemudian dihancurkan dan digiling menjadi bubuk halus. Dalam hal ini, partikel terbaik dipisahkan oleh pemisah udara. Meningkatkan kehalusan penggilingan kapur juga mengurangi konsumsinya.

Kapur yang dicampur pasir dapat diperas dalam silo selama 8-9 jam (metode pertama) atau, yang lebih cepat dan intensif, dalam drum slaking (metode kedua). Yang terakhir adalah silinder logam, berbentuk kerucut terpotong di ujungnya, yang berputar pada sumbu horizontal. Dengan menggunakan alat takar, pasir diberi takaran berdasarkan volume, dan kapur berdasarkan beratnya, dan kemudian dituangkan melalui lubang yang tertutup rapat ke dalam drum slaking. Setelah pemuatan, drum diputar, uap dimasukkan dan kapur dibakar pada tekanan 0,3-0,5 MPa. Sebelum ditekan, campuran pasir kapur dicampur dalam paddle mixer atau runner dan juga dibasahi (hingga 7%).

Batako ditekan pada mesin press dengan tekanan hingga 150-200 kg/cm2. Mesin press yang digunakan di pabrik memiliki meja yang berputar secara berkala dengan cetakan yang disusun di dalamnya. Penekanan dilakukan dari bawah

naik menggunakan mekanisme tuas. Bata tekan - bahan mentah diterima kepadatan tinggi, yang berkontribusi pada reaksi yang lebih lengkap antara kapur dan pasir kuarsa. Pertunjukan berbagai jenis pengepresan, tergantung pada desainnya, berkisar antara 2200-3000 batu bata per jam.

Batu bata yang sudah dicetak dikeluarkan dari meja press, ditempatkan dengan hati-hati di atas troli dan dikirim ke autoklaf untuk dikeraskan.

Kekuatan batu bata pasir-kapur terus meningkat bahkan setelah dikukus dalam autoklaf. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa bagian kapur yang belum mengalami interaksi kimia dengan silika bereaksi dengan karbon dioksida di udara, yaitu terjadi karbonisasi: Ca(OH)2 + CO2 = CaC03+ H20.

Kekuatan, ketahanan air dan ketahanan beku dari batu bata pasir-kapur juga meningkat saat dikeringkan.

Batu bata kapur-terak dan abu kapur

Batu bata terak kapur dibuat dari campuran kapur dan terak tanur sembur butiran. Kapur diambil 3-12% volumenya, terak - 88-97%.

Saat mengganti terak dengan abu, batu bata abu kapur diperoleh. Komposisi campuran: 20-25% kapur dan 80-75% abu. Seperti terak, abu adalah bahan mentah yang murah, terbentuk dalam jumlah besar setelah pembakaran bahan bakar (batubara, batubara coklat, dll.) di rumah ketel pembangkit listrik tenaga panas, pembangkit listrik distrik negara bagian, dll.

Selama pembakaran bahan bakar bubuk, sebagian residu fokus mengendap di tungku (terak abu), dan partikel abu terkecil dibawa ke cerobong asap, di mana mereka ditahan oleh pengumpul abu, dan kemudian diangkut ke luar ruang ketel. - ke tempat pembuangan abu. Abu yang tersebar paling halus disebut fly ash.

Ketika dicampur dengan air, abu tidak mengeras, namun ketika ditambahkan kapur atau semen Portland, abu tersebut diaktifkan, dan mengukus campuran dalam autoklaf memungkinkan diperoleh produk dengan kekuatan yang cukup dari abu tersebut.

Saat membakar beberapa serpih minyak (misalnya, Volga Tengah), terbentuk abu yang mengandung kalsium oksida 15% atau lebih, yang memiliki kemampuan mengeras tanpa penambahan kapur. Batu bata yang terbuat dari abu ini disebut shale-ash.

Penggunaan terak dan abu sangat menguntungkan karena mengurangi biaya bahan bangunan.

Batu bata kapur-terak dan abu kapur dicetak dengan alat pengepres yang sama yang digunakan dalam produksi batu bata pasir-kapur dan dikukus dalam autoklaf.

Kepadatan batu bata terak dan abu adalah 1400-1600 kg/m3, konduktivitas termal 0,5-0,6 W/(m °C). Berdasarkan kuat tekannya, batu bata terak dan abu dibagi menjadi tiga tingkatan: 75, 50 dan 25. Ketahanan beku batu bata terak kapur sama dengan batu bata silikat, dan batu bata abu kapur lebih rendah.

Batu bata kapur-terak dan abu kapur digunakan untuk konstruksi dinding bangunan yang tingginya tidak lebih dari tiga lantai dan untuk pasangan bata. lantai atas bangunan bertingkat.

Produk terbuat dari busa silikat dan bahan seluler lainnya

Penosilikat adalah buatan bahan batu struktur seluler, yang diperoleh sebagai hasil pengerasan campuran plastik kapur-pasir yang dicampur dengan busa teknis.

Bahan yang diperoleh dengan mencampurkan larutan yang sama dengan bahan pembentuk gas (bubuk aluminium, perhidrol, dll) disebut gas silikat.

Untuk produksi busa silikat, disarankan menggunakan kapur giling yang mengandung minimal 70% CaO aktif. Semakin tinggi aktivitas kapur dan semakin halus penggilingan, semakin sedikit kebutuhan untuk membuat busa silikat. Biasanya kapur diambil 15-20% berat campuran kering. Selain pasir kuarsa, terak tanur sembur butiran, abu pembangkit listrik, marshalit, tripoli, diatomit dan agregat lain yang mengandung sejumlah besar silika.

Selama produksi busa silikat, kapur dan agregat mengalami penggilingan bersama atau terpisah. Ketika komponen digiling secara terpisah, kapur dan agregat digiling dalam pipa dan ball mill, dan ketika digiling bersama-sama, dalam disintegrator. Pasir pertama-tama dihancurkan di dalamnya kapur mati, yang memakan waktu 25-30% dari jumlah total kapur yang dimasukkan, dan sisanya ditambahkan kapur dalam bentuk ketel kapur giling.

Tahap selanjutnya dalam produksi produk busa silikat adalah persiapan campuran seluler. Campuran seluler dibuat dengan mencampurkan mortar pasir kapur dengan busa stabil dalam mixer beton busa.

Campuran seluler yang sudah jadi dituangkan dari drum pencampur mixer beton busa ke dalam hopper, dan kemudian dituangkan ke dalam cetakan yang sesuai dengan profil dan dimensi produk masa depan. Setelah 6-8 jam pemaparan (pengerasan sebagian), cetakan dengan campuran setengah mengeras diangkut ke autoklaf untuk dikukus.

Produk busa silikat diproduksi dengan kepadatan 300 hingga 1200 kg/m3 dan kekuatan dalam kisaran 0,4-20 MPa.

Lapisan termal terbuat dari busa silikat insulasi panas, yang digunakan untuk insulasi dinding; pelat, cangkang dan kotak - untuk melindungi pipa panas dan produk insulasi panas lainnya. Untuk pemasangan dinding penahan beban pada bangunan satu dan dua lantai, digunakan balok-balok kecil bertekstur tanpa tulangan dengan kepadatan 600-700 kg/m3.

Untuk melindungi blok dari pengaruh atmosfer Selama pengoperasian, permukaan luar produk ditutupi dengan lapisan menghadap mortar semen-pasir Tebal 2-3 cm, diletakkan di dasar cetakan sebelum adonan seluler dituang.

Busa isolasi termal struktural dan gas silikat sekarang juga digunakan untuk pembuatan produk berukuran besar untuk eksternal dan dinding bagian dalam, pelapis bangunan industri, interfloor dan lantai loteng bangunan tempat tinggal, partisi, dll.

Untuk pelapis bangunan industri mereka memproduksi lempengan persegi panjang armopenosi - licate dan armogasosilicate.

Pelat armofoam silikat, dibandingkan dengan pelat beton bertulang konvensional, tidak memerlukan isolasi termal dan pada saat yang sama cukup kuat dan tahan lama. Mereka diletakkan di sepanjang balok beton bertulang atau logam, dan ditutup dengan bahan gulungan anti air di atasnya.

Massa jenis busa silikat adalah 900-1100 kg/m3, kuat tekannya 6-10 MPa (Bab X, § 8).

Teknologi untuk produksi produk silikat yang diautoklaf

Ketika kapur udara dicampur dengan pasir kuarsa dan air, diperoleh larutan padat, yang mengeras sangat lambat dalam kondisi normal. Karena pasir dalam kondisi normal bersifat inert secara kimia.

Beton silikat, seperti semen, bisa berat(agregat padat - pasir dan batu pecah atau campuran pasir-kerikil), lampu(pengisi berpori - tanah liat yang diperluas, perlit yang diperluas, agloporit, dll.) dan seluler(pengisinya adalah gelembung udara yang didistribusikan secara merata ke seluruh volume produk).

Pengikat pada beton silikat adalah campuran kapur-silika yang digiling halus - pengikat kapur-silika yang bila dicampur dengan air selama perlakuan panas dan kelembapan dalam autoklaf, dapat membentuk batu buatan berkekuatan tinggi.

Pasir kuarsa tanah, terak metalurgi (terutama tanur tinggi), dan abu pembangkit listrik termal digunakan sebagai komponen mengandung silika. Komponen mengandung silika (pasir yang digiling halus) memiliki pengaruh besar tentang pembentukan sifat-sifat beton silikat. Jadi, dengan meningkatnya dispersi partikel pasir tanah, kekuatan dan ketahanan beku meningkat Dan sifat lain dari bahan silikat.

Dengan meningkatnya kehalusan penggilingan pasir, kandungan relatif CaO dalam campuran pengikat meningkat hingga kandungan CaO aktif memungkinkan untuk mengikatnya selama pengolahan autoklaf dengan pasir yang tersedia menjadi kalsium hidrosilikat tingkat rendah.

Pemrosesan autoklaf- tahap terakhir dan terpenting dalam produksi produk silikat. Dalam autoklaf, terjadi proses kompleks yang mengubah campuran beton silikat asli, diletakkan, dan dipadatkan menjadi produk tahan lama dengan kepadatan, bentuk, dan tujuan berbeda. Saat ini autoklaf diproduksi dengan diameter 2,6 dan 3,6 m, panjang 20...30 dan 40 m Seperti disebutkan di atas, autoklaf adalah bejana las horizontal berbentuk silinder (boiler) dengan tutup berbentuk bola yang tertutup rapat di ujungnya. Ketel memiliki pengukur tekanan yang menunjukkan tekanan uap dan katup pengaman yang terbuka secara otomatis ketika tekanan di dalam ketel naik melebihi batas. Di bagian bawah autoklaf terdapat rel di mana troli berisi produk yang dimuat ke dalam autoklaf bergerak. Autoklaf dilengkapi dengan jalur lintasan dengan troli transfer - jembatan listrik untuk bongkar muat troli dan perangkat untuk pemantauan otomatis dan kontrol mode pemrosesan autoklaf. Untuk mengurangi kehilangan panas ke ruang sekitarnya, permukaan autoklaf dan semua saluran uap ditutup dengan lapisan insulasi termal. Autoklaf jalan buntu atau aliran tembus digunakan. Autoklaf dilengkapi dengan saluran untuk melepaskan uap jenuh, mengalirkan uap bekas ke autoklaf lain, ke atmosfer, unit pemulihan, dan untuk pembuangan kondensat.

Setelah memuat autoklaf, tutup penutupnya dan masukkan uap jenuh secara perlahan dan merata ke dalam autoklaf. Perawatan autoklaf merupakan cara yang paling efektif untuk mempercepat pengerasan beton. Suhu tinggi dengan adanya air dalam beton yang diolah dalam keadaan cair-tetes menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi interaksi kimia antara kalsium oksida hidrat dan silika dengan pembentukan zat semen utama - kalsium hidrosilikat.

Seluruh siklus pemrosesan autoklaf (menurut Prof. P.I. Bo-zhenov) secara kondisional dibagi menjadi lima tahap: 1 - dari awal pemasukan uap hingga suhu dalam autoklaf mencapai 100 °C; 2 - peningkatan suhu sedang dan tekanan uap ke minimum yang ditentukan; 3 - paparan isotermal pada tekanan dan suhu maksimum; 4 - pengurangan tekanan ke atmosfer, suhu hingga 100 °C; 5 - periode pendinginan produk secara bertahap dari 100 hingga 18...20 °C baik dalam autoklaf atau setelah dikeluarkan dari autoklaf.

Kekuatan beton silikat dalam tekan, tekuk dan tarik, sifat deformasi, dan daya rekat pada tulangan menjamin daya dukung struktur yang sama dari beton silikat dan semen dengan dimensi dan derajat perkuatan yang sama. Oleh karena itu, beton silikat dapat digunakan untuk struktur bertulang dan pratekan, sehingga setara dengan beton semen.

Struktur penahan beban untuk konstruksi perumahan, industri dan pedesaan terbuat dari beton silikat padat: panel dinding dan langit-langit internal, tangga dan platform, balok, purlin dan kolom, pelat cornice, dll. Baru-baru ini, beton silikat berat telah digunakan untuk pembuatan produk berkekuatan tinggi seperti batu tulis bebas asbes tekan, bantalan rel kereta api beton silikat bertulang tegangan, pipa beton silikat bertulang untuk menyelesaikan terowongan kereta bawah tanah dan untuk konstruksi tambang (beton dengan kekuatan 60 MPa atau lebih).

Korosi tulangan pada beton silikat tergantung pada kepadatan beton dan kondisi pelayanan struktur; Selama pengoperasian normal struktur, tulangan pada beton silikat padat tidak menimbulkan korosi. Selama kondisi pengoperasian basah dan bervariasi pada struktur yang terbuat dari beton silikat padat, tulangan harus dilindungi dengan lapisan anti korosi.

Beton silikat dengan agregat berpori merupakan jenis beton ringan baru. Ini mengeras dalam autoklaf. Bahan pengikat untuk beton ini sama dengan beton silikat padat, dan bahan pengisinya adalah agregat berpori: tanah liat yang diperluas, perlit yang diperluas, agloporit, batu apung terak.

Batu bata pasir-kapur

Batu bata pasir-kapur dalam bentuk, ukuran dan tujuan utamanya tidak berbeda batu bata keramik(lihat Bab 3). Bahan pembuatan batu bata pasir-kapur adalah kapur udara dan pasir kuarsa. Kapur yang digunakan berupa kapur giling, kapur sirih sebagian, atau kapur sirih hidrat. Kapur harus cepat mengeras dan tidak mengandung lebih dari 5% MgO. Pembakaran yang berlebihan memperlambat kecepatan slaking kapur bahkan menyebabkan munculnya retakan, pembengkakan dan cacat lainnya pada produk, oleh karena itu, untuk produksi produk silikat yang diautoklaf, kapur tidak boleh mengandung pembakaran berlebih.

Dalam produksi produk silikat, digunakan pasir kuarsa yang tidak digiling atau dalam bentuk campuran yang tidak digiling dan digiling halus, serta digiling kasar dengan kandungan silika minimal 70%. Kehadiran pengotor di pasir berdampak negatif pada kualitas produk: mika mengurangi kekuatan, dan kandungannya di pasir tidak boleh melebihi 0,5%; kotoran organik menyebabkan pembengkakan dan juga mengurangi kekuatan; kandungan pengotor belerang dalam pasir dibatasi hingga 1% dalam hal SO3. Pengotor tanah liat yang terdistribusi secara merata diperbolehkan dalam jumlah tidak lebih dari 10%; mereka bahkan sedikit meningkatkan kemampuan kerja campuran. Masuknya tanah liat dalam jumlah besar ke dalam pasir tidak diperbolehkan, karena dapat menurunkan kualitas produk. Komposisi campuran pasir kapur untuk pembuatan batu bata silikat adalah sebagai berikut: 92...95% pasir kuarsa murni, 5...8% kapur udara dan kurang lebih 7% air.

Produksi batu bata pasir-kapur dilakukan dengan dua cara: drum dan silo, yang berbeda dalam pembuatan campuran pasir-kapur.

Pada metode drum (Gbr. 8. 6) pasir dan kapur tohor yang digiling halus, diperoleh dengan menggiling kapur bongkahan di ball mill, dimasukkan ke dalam bunker terpisah di atas slaking drum. Dari bunker, pasir, berdasarkan volume, dan kapur - berdasarkan massa, dimasukkan secara berkala ke dalam drum slaking. Yang terakhir ditutup rapat dan bahan kering dicampur selama 3...5 menit. Ketika uap hidup disuplai pada tekanan 0,15...0,2 MPa, kapur dibakar dengan drum yang berputar terus menerus. Proses perendaman jeruk nipis berlangsung hingga 40 menit.

Pada metode silo Massa yang sudah dicampur dan dibasahi sebelumnya dikirim ke silo untuk dislaking. Penindasan dalam silo membutuhkan waktu 7...12 jam, mis. 10...15 kali lebih banyak dibandingkan drum, yang merupakan kelemahan signifikan dari metode silo. Massa pasir kapur, yang telah dicampur dengan baik dalam drum atau silo, dimasukkan ke dalam pengaduk dayung atau ke dalam pelari untuk pelembaban dan pencampuran tambahan dan kemudian untuk pengepresan. Pengepresan batu bata dilakukan pada pengepres mekanis di bawah tekanan hingga 15...20 MPa, yang menjamin produksi batu bata yang padat dan tahan lama. Bahan mentah yang dicetak ditempatkan di atas troli, yang dikirim ke autoklaf untuk dikeraskan.

Autoklaf adalah silinder baja dengan diameter 2 m atau lebih, panjang hingga 20 m, ujungnya tertutup rapat dengan penutup (Gbr. 8. 7). Dengan meningkatnya suhu, reaksi antara kapur dan pasir semakin cepat, dan pada suhu 174 ° C berlangsung selama 8...10 jam.Pengerasan cepat terjadi tidak hanya pada suhu tinggi, tetapi juga pada kelembaban tinggi, untuk tujuan ini uap dilepaskan ke dalam autoklaf pada tekanan hingga 0,8 MPa dan tekanan ini dipertahankan selama 6...8 jam.Tekanan uap dinaikkan Dan kecilkan selama 1,5 jam Siklus pengukusan berlanjut* 10...14 jam.

Di bawah pengaruh suhu dan kelembaban tinggi, terjadi reaksi kimia antara kapur dan silika. Hidrosilikat yang terbentuk sebagai hasil reaksi tumbuh bersama dengan butiran pasir di dalamnya batu tahan lama. Namun, pengerasan bal silikat. picanya tidak berhenti sampai disitu, tapi berlanjut setelah dikukus. Bagian kapur yang mengalami interaksi kimia dengan silika pasir bereaksi dengan karbon dioksida di udara membentuk kalsium karbonat kuat menurut persamaan

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

Bata pasir-kapur diproduksi dalam ukuran 250 X 120X 65 mm, grade 75, 100, 125, 150, 200, 250 dan 300, daya serap air 8...16%, konduktivitas termal 0,70...0,75 W/(m- ° C), dengan kepadatan lebih dari 1650 kg/m 3 - sedikit lebih tinggi dari kepadatan batu bata keramik; tahan beku F15. Kualitas isolasi termal dinding yang terbuat dari batu bata pasir-kapur dan keramik hampir sama.

Batu bata pasir-kapur digunakan dengan cara yang sama seperti batu bata keramik, tetapi dengan beberapa batasan. Batu bata pasir-kapur tidak dapat digunakan untuk meletakkan pondasi dan alas tiang, karena kurang kedap air, serta untuk memasang kompor dan cerobong asap, karena dengan paparan suhu tinggi yang terlalu lama, terjadi dehidrasi kalsium hidrosilikat dan oksida hidrat, kalsium, yang mengikat butiran pasir, dan batu batanya hancur.

Dari segi indikator teknis dan ekonomi, batu bata pasir-kapur lebih unggul dibandingkan batu bata keramik. Produksinya membutuhkan bahan bakar 2 kali lebih sedikit, listrik 3 kali lebih sedikit, intensitas tenaga kerja 2,5 kali lebih sedikit; Pada akhirnya, harga batu bata pasir-kapur 25...35% lebih rendah dibandingkan batu bata keramik.

Bahan dan produk silikat adalah bahan dan produk yang tidak dibakar berdasarkan bahan pengikat mineral - asbes-semen, gipsum dan beton gipsum, silikat (berbahan dasar kapur) dan magnesia dengan bahan pengisi (pasir kuarsa, terak, abu, batu apung, serbuk gergaji, dll.). Area penerapannya sangat luas - mulai dari struktur penahan beban dan penutup hingga penyelesaian akhir bangunan dan struktur.

Produk silikat diperoleh sebagai hasil pencetakan dan pemrosesan autoklaf selanjutnya dari campuran kapur atau bahan pengikat lain berdasarkan itu, bahan tambahan silika yang terdispersi halus, pasir dan air.

Bata pasir kapur merupakan material batu buatan yang terbuat dari campuran pasir kuarsa dan kapur dengan cara ditekan ke bawah tekanan tinggi dan pengerasan selanjutnya dalam autoklaf. Bahan sumber adalah kapur udara - 6-8% berdasarkan CaO, pasir kuarsa - 92-94% dan air - 7-8% berat campuran kering.

Ada dua skema produksi batu bata pasir-kapur: silo dan drum. Menurut skema silo, kapur bersama pasir dislaking dalam silo selama 4-8 jam.Menurut skema drum, kapur bersama pasir dislaking dalam drum berputar dengan pasokan uap di bawah tekanan berlebih hingga 0,5 MPa, sehingga proses slaking memakan waktu 30-40 menit.

Campuran kapur dan pasir yang telah dibasahi dibasahi, dicampur dan ditekan pada tekanan 15-20 MPa, sehingga diperoleh bahan baku yang ditempatkan pada troli dan dikirim ke autoklaf selama 10-14 jam untuk dikukus pada tekanan uap jenuh sebesar 0,8 MPa (g) pada suhu sekitar 175 o C. Kekuatan batu bata pasir-kapur meningkat seiring waktu bahkan setelah dikeluarkan dari autoklaf (di udara).

Bata pasir-kapur diproduksi dalam dua jenis: tunggal (ukuran 250x120x65 mm) dan modular (ukuran 250x120x88 mm). Batu bata modular dibuat dengan rongga teknologi tertutup di satu sisi. Warna batanya abu-abu muda, tetapi bisa juga diwarnai karena masuknya pigmen mineral tahan alkali ke dalam campuran.

Karena pengepresan di bawah tekanan tinggi dan tidak adanya fenomena penyusutan, dimensi bata pasir-kapur dipertahankan lebih akurat dibandingkan bata tanah liat. Kepadatannya sedikit lebih tinggi dibandingkan batu bata keramik - 1800-1900 kg/m 3, konduktivitas termal - 0,82 - 0,87 W/(m o C). Tergantung pada kekuatan tekan dan tekuknya, batu bata pasir-kapur dibuat dalam enam tingkatan: 75, 100, 125, 150, 200 dan 250. Ketahanan beku batu bata pasir-kapur tidak lebih rendah dari M r3 15, penyerapan air adalah 8-16% berat.

Area penerapan bata pasir-kapur sama dengan penerapan bata keramik. Namun, tidak disarankan untuk meletakkan fondasi dan dinding dalam kondisi seperti itu kelembaban tinggi, karena dampak tanah dan Air limbah menyebabkan kehancurannya. Batu bata pasir-kapur tidak boleh digunakan pada struktur yang terkena suhu tinggi (tungku, cerobong dan seterusnya.).

Beton silikat adalah sekelompok besar beton. pengawetan autoklaf, diperoleh berdasarkan pasir kapur, abu kapur atau bahan pengikat kapur-silika lainnya. Selain itu, terak tanur sembur tanah dapat digunakan sebagai bahan pengikat.

Beton silikat berbutir halus padat, tidak seperti beton berat, tidak mengandung agregat kasar (kerikil atau batu pecah). Struktur beton silikat lebih seragam dan biayanya jauh lebih rendah.

Kekuatan tekannya cukup bervariasi dalam batas yang luas(15-60 MPa) dan tergantung pada komposisi campuran, cara pemrosesan autoklaf dan faktor lainnya. Ketahanan air dari beton silikat cukup memuaskan. Dengan saturasi penuh dengan air, penurunan kekuatannya tidak melebihi 25%. Ketahanan beku adalah 25-50 siklus, dan dengan penambahan semen Portland meningkat menjadi 100 siklus.

Struktur besar terbuat dari beton silikat padat blok dinding dinding luar dengan rongga berlubang dan dinding penahan beban internal, panel dan pelat lantai, kolom, balok dan purlin, pendaratan dan pawai, balok alas dan produk bertulang lainnya.

Pada beton silikat ringan, tanah liat yang diperluas, terak butiran, batu apung terak dan bahan berpori lainnya berupa kerikil dan batu pecah digunakan sebagai pengisi. Blok dan panel dinding luar bangunan tempat tinggal terbuat dari beton silikat ringan pada agregat berpori.

Beton silikat seluler, tergantung pada metode pembentukan struktur berpori, dibagi menjadi silikat busa dan gas. Mereka diperoleh dengan pemrosesan autoklaf dari campuran plastik pasir kapur, di mana busa stabil (busa silikat) atau bubuk aluminium dan bahan pembentuk gas lainnya (gas silikat) dimasukkan.

Menurut tujuannya, beton silikat ringan dan seluler dibagi menjadi: isolasi termal, isolasi struktural-termal dan struktural.

Bahan silikat dan produk yang diautoklaf adalah konglomerat bangunan buatan berdasarkan batu berkapur-silika (silikat), yang disintesis selama pengolahan autoklaf di bawah pengaruh uap pada suhu tinggi dan tekanan tinggi.

Salah satu komponen utama campuran bahan baku dari mana produk terbentuk adalah kapur, yang memiliki aktivitas kimia tinggi terhadap silika selama perlakuan termal dan kelembaban; komponen utama kedua dari campuran bahan baku adalah pasir kuarsa atau mineral mengandung silika. Agar interaksi kimia terjadi cukup intensif, komponen silika digiling halus. Air merupakan komponen penting dalam semua campuran.

Produk silikat yang diautoklaf termasuk batu bata pasir-kapur, berukuran besar blok silikat, lempengan beton silikat berat, panel lantai dan dinding, kolom, balok, dll.

Agregat ringan mengurangi berat panel-panel dinding dan elemen lainnya.

Produk silikat diproduksi padat atau ringan dengan rongga tembus atau semi tertutup.

7.6.1. Batu bata pasir-kapur

Batu bata silikat pasir kapur tidak berbeda bentuk, ukuran dan kegunaan utamanya dengan batu bata tanah liat.

Batu bata ditekan dari campuran pasir kapur yang dibasahi: pasir kuarsa murni 92-95%, kapur udara 6-8%, air - sekitar 7%.

Pencetakan batu bata dilakukan dengan pengepresan pada tekanan 15-20 MPa.

Untuk mengeraskan, batu bata mentah dikirim ke autoklaf untuk dikukus. Autoklaf adalah silinder baja, ujung-ujungnya tertutup rapat dengan penutup. Pengerasan terjadi tidak hanya pada suhu tinggi, tetapi juga pada kelembaban tinggi, dimana uap bertekanan disuplai ke autoklaf. Tekanan uap dinaikkan secara bertahap. Siklus mengukus berlanjut selama 10-14 jam.

Mengukus daging mentah dalam autoklaf secara konvensional terdiri dari lima tahap:

Dari awal pelepasan uap hingga suhu dalam autoklaf mencapai 100 °C;
dari awal kenaikan tekanan uap hingga tercapai titik setel maksimum
tidak pergi;

Memegang produk pada suhu dan tekanan konstan;

Sejak tekanan dan suhu turun hingga 100 °C;

Pendinginan produk hingga suhu 18-20 °C.

Bata pasir-kapur diproduksi dalam ukuran 250><120 х 65 мм как пустоте­лым, так и сплошным. По механической прочности различают марки кирпича 75, 100, 150. Водопоглощение кирпича составляет 8-16 %; значение теплопро­водности 0,71-0,75 Вт/(м-°С); объемная масса 1800-1900 кг/м 3 , т. е. больше, чем у глиняного кирпича, морозостойкость F15. Теплоизоляционные качества стен из силикатного и глиняного кирпича практически равны.

Biaya batu bata pasir-kapur 25-35% lebih rendah dibandingkan batu bata tanah liat, karena konsumsi bahan bakar dua kali lebih sedikit, konsumsi listrik tiga kali lebih sedikit, dan intensitas tenaga kerja produksi lebih rendah.

Batu bata pasir-kapur digunakan dengan cara yang sama seperti batu bata tanah liat untuk memasang dinding penahan beban bangunan perumahan, industri dan sipil, untuk pilar, penyangga, dll. Batu bata ini tidak dapat digunakan untuk meletakkan fondasi dan alas tiang serta dalam produk dan

struktur yang terkena paparan suhu di atas 500 °C dalam waktu lama.

Batu bata kapur-terak dan abu kapur adalah jenis batu bata pasir-kapur, yang dicirikan oleh massa volumetrik yang lebih rendah dan sifat insulasi termal yang lebih baik, karena di dalamnya pasir kuarsa digantikan oleh terak ringan berpori pada batu bata terak kapur dan abu pada batu bata abu kapur.

Dimensi, sifat fisik dan mekanik serta cara pembuatannya mirip dengan batu bata pasir-kapur.

Batu bata abu kapur dan batu bata terak kapur digunakan untuk peletakan dinding bangunan bertingkat rendah, serta untuk peletakan dinding lantai atas bangunan bertingkat.

7.6.2. Beton silikat

Beton silikat merupakan beton yang berat.

Blok dinding besar dari dinding penahan beban internal, panel lantai dan partisi penahan beban, tangga, pelat, balok dibuat dari beton silikat dengan kualitas minimal 150 menggunakan perlakuan panas dalam autoklaf.

Elemen lentur diperkuat dengan batang baja dan jaring.

Produk silikat berukuran besar memiliki kekuatan tekan 15-40 MPa, kepadatan curah 1800-2100 kg/m 3, dan ketahanan beku 50 siklus atau lebih.

Produk silikat seluler Mereka dicirikan oleh massa volumetrik yang rendah dan konduktivitas termal yang rendah. Ada produk busa silikat dan gas silikat.

Produk busa silikat dibuat dari campuran kapur (hingga 25%) dan pasir giling, bahan pembusa. Campuran bubuk aluminium ditambahkan ke gas silikat.

Produk silikat seluler dikeraskan dalam autoklaf.

Mereka diproduksi baik diperkuat dan tidak diperkuat.

Pada tulangan, tulangan baja dan bagian yang tertanam lebih rentan terhadap korosi, sehingga tulangan baja dilapisi dengan senyawa pelindung.

Produk silikat berbahan dasar beton seluler dibagi menjadi:

isolasi termal;

Isolasi struktural dan termal;

Konstruktif.

Nilai konduktivitas termalnya adalah 0,1-0,2 W/(m-°C), cukup tahan beku.

Mereka digunakan untuk dinding luar bangunan, partisi, dan untuk penutup bangunan industri, sedangkan sifat penahan beban dan isolasi termal dari beton seluler digunakan secara efektif.

IfnuTnnnkttki» nnnnnru

kategori K: Bahan bangunan

Bahan dan produk silikat

Produk silikat merupakan bahan batu tiruan yang terbuat dari campuran kapur, pasir dan air, dibentuk dengan cara pengepresan pada tekanan tinggi dan diautoklaf.

Batu bata pasir-kapur banyak digunakan dalam konstruksi; beton padat silikat dan produk yang dibuat darinya; beton dan produk silikat seluler; beton silikat dengan agregat berpori.

Bata pasir-kapur dipres dari campuran pasir-kapur dengan komposisi sebagai berikut (%): pasir kuarsa murni 92-94; kapur udara 6-8 dan air 7-8. Massa pasir kapur yang disiapkan dalam mixer dicetak pada pengepres di bawah tekanan 15-20 MPa dan dikukus dalam autoklaf pada tekanan uap jenuh 0,8 MPa dan suhu sekitar 175 °C.

Saat dikukus, kapur, pasir, dan air bereaksi, menghasilkan pembentukan kalsium hidrosilikat, yang menyatukan massa dan memberinya kekuatan tinggi. Durasi siklus pengolahan autoklaf adalah 10-14 jam, dan keseluruhan proses pembuatan batu bata pasir-kapur adalah 16-18 jam, sedangkan proses pembuatan batu bata tanah liat biasa memakan waktu 5-6 hari.

Bata pasir-kapur tersedia dalam dua tipe yaitu ukuran tunggal 250 X 120 X 65 mm dan ukuran modular 250X120X88mm. Massa volumetrik batu bata pasir-kapur adalah 1800-1900 kg/m3, ketahanan beku tidak lebih rendah dari Mr3 15, penyerapan air 8-16% berat. Dari segi kuat tekannya, batu bata pasir-kapur dibagi menjadi lima tingkatan: 75, 100, '25, 150 dan 200. Dalam hal konduktivitas termal, batu bata pasir-kapur sedikit berbeda dari batu bata tanah liat biasa dan sepenuhnya menggantikan batu bata tanah liat biasa saat meletakkan. dinding bangunan apa pun, kecuali dinding yang dibuat dalam kondisi kelembaban tinggi atau terkena suhu tinggi (tungku, cerobong asap). Warna batu bata pasir-kapur adalah abu-abu muda, tetapi dapat juga diwarnai, diwarnai secara massal dengan memasukkan pigmen mineral ke dalamnya.

Produk terbuat dari beton silikat padat. Beton silikat padat berbutir halus - beton tanpa semen yang diautoklaf berdasarkan pengikat kapur-silika atau abu kapur - diproduksi sesuai dengan skema teknologi berikut: sebagian pasir kuarsa (8-15%) dicampur dengan kapur tohor (6- 10%) dan digiling halus di ball mill, kemudian bahan pengikat pasir kapur yang dihancurkan dan pasir biasa (75-85%) dicampur dengan air (7-8%), dicampur dalam mixer beton dan kemudian campuran tersebut dimasukkan ke dalam tempat cetakan. . Produk cetakan dikukus dalam autoklaf pada suhu 175-190°C dan tekanan uap 0,8 dan 1,2 MPa.

Produk yang terbuat dari beton silikat padat memiliki massa volumetrik 1800-2200 kg/m3, ketahanan beku 25-50 siklus, dan kuat tekan 10-60 MPa.

Balok dinding kokoh besar, pelat lantai bertulang, kolom, balok, balok pondasi dan alas, struktur tangga dan partisi terbuat dari beton silikat padat.

Blok silikat untuk dinding luar dan dinding di ruangan basah harus memiliki kadar minimal 250.

Produk terbuat dari beton silikat seluler. Menurut metode pembentukan struktur berpori, beton silikat seluler adalah silikat busa dan silikat gas.

Bahan pengikat utama untuk pembuatan beton ini adalah kapur giling. Pasir tanah, tufa vulkanik, batu apung, abu terbang, tripoli, diatomit, tras, dan terak digunakan sebagai komponen mengandung silika pada pengikat dan agregat halus.

Dalam pembuatan produk silikat seluler, massa pasir kapur plastik dicampur dengan busa stabil yang dibuat dari sediaan HA, akar sabun, dll., atau dengan bahan pembentuk gas - bubuk aluminium, dan kemudian campuran tersebut dituangkan ke dalam cetakan dan mengalami pemrosesan autoklaf.
Massa volumetrik produk busa silikat dan produk gas silikat adalah 300-1200 kg/m3, kuat tekan 1-20 MPa.

Menurut tujuannya, produk silikat seluler dibagi menjadi produk insulasi panas dengan massa volumetrik hingga 500 kg/m3 dan produk insulasi termal struktural dengan massa volumetrik lebih dari 500 kg/m3.

Silikat seluler insulasi termal digunakan sebagai bahan insulasi, dan blok dan panel dinding luar, serta pelat pelapis bangunan kompleks, terbuat dari silikat insulasi struktural dan termal.

Produk terbuat dari beton silikat pada agregat berpori. Campuran kapur-silika yang digiling halus digunakan sebagai pengikat beton silikat pada agregat berpori, dan tanah liat yang diperluas, batu apung, terak berpori dan bahan alami dan buatan ringan berpori lainnya dalam bentuk kerikil dan batu pecah digunakan sebagai agregat kasar. Setelah pemrosesan autoklaf, beton tersebut memperoleh kuat tekan 3,5 hingga 20 MPa dengan berat curah 500 hingga 1800 kg/m3, dan balok serta panel dinding luar bangunan tempat tinggal dan umum sebagian besar dibuat dari beton tersebut.