Искусственные каменные материалы и изделия

ИСКУССТВЕННЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
К искусственным каменным материалам, кроме бетона, железобетона и растворов, получаемых на основе портландцемента, также относятся композиты, получаемые на основе гипсовых, известковых (силикатные вяжущие) и магнезиальных вяжущих веществ.
При получении искусственных каменных материалов в качестве заполнителей применяют кварцевый песок, шлак, зола, пемзу, древесную стружку и волокно, отходы бумажной промышленности и другие.
Общая технология производства этих материалов включает основные технологические процессы по приготовление раствора путем перемешивания вяжущего материала с заполнителем, формования и ускорения твердения.
На основе известковых (силикат) вяжущих получают силикатные, известково-шлаковые, известково-зольные кирпичи, силикатные, пеносиликатные и другие плотные, а также ячеистые силикатные бетоны и железобетон.
На основе гипса получают перегородные плиты, гипсобетонные камни, отделочные листы, архитектурные детали и другие композиционные изделия.
Наличие достаточно богатой сырьевой базы кварцевого песка и других заполнителей, запасов сырьевых материалов для производства вяжущих материалов, снижение энергоемкости в производственных процессах, возможность полной механизации и автоматизации технологических процессов могут стать причиной для развития и распространения композиционных материалов, получаемых на основе извести и гипса.
Силикатные изделия получают на основе известковых или на её основе, смешанных вяжущих с добавлением песка, наполнителей, глинистых добавок и воды путем формования и обработки в реакторах-автоклавах под давлением 0,8-1,3 МПа и при температуре 175-200°С. Обработка силикатных изделий в автоклавах происходит в паровоздушной среде или в среде насыщенного пара.
В процессе автоклавной обработки продукта (раствора) состоящего из известкового вяжущего (гашенная или негашенная молотая известь) кварцевого песка и воды образуют гидросиликат кальция:
Са(ОН)2SiO2mH2OCaO.SiO2.nH2O
Автоклав - это стальной цилиндр расположенный в горизонтальном положении, оборудованный по бокам плотно закрывающимися крышками. (рис. 1). Длина автоклава 21-30 м, диаметр 2,6-3,6 м.
Автоклав оборудован манометром, непрерывно измеряющим давление, и предохранительными клапанами, которые автоматически открываются при повышении давления выше нормированного. В нижней части автоклава установлены рельсы для движения вагонеток с формованными изделиями.
Рис. 1. Загрузка автоклава
Для сохранения тепла, автоклав изолируется теплоизоляционными материалами. Для управления автоклавной обработкой и автоматического надзора, автоклав оборудуется специальными устройствами, процессором или компьютером.
После загрузки автоклава изделиями, крышки закрываются, и постепенно подаётся пар. Во избежание образования внутренних напряжений, выше допустимых в процессе автоклавной обработки подъём температуры происходит в течение 1,5-2 часов.
Изотермическая обработка осуществляется при температуре 175-200°С, при давлении 0,8-1,3 МПа в течении 4-8 часов и снижение давления пара осуществляется в течении 2-4 часов. Общая продолжительность изготовления силикатных изделий составляет 8-14 часов.