Автоклавная обработка легких бетонов
Автоклавная обработка легких бетонов — один из эффективных способов ускорения твердения изделий на бесклинкерном вяжущем. При автоклавной обработке можно получить керамзитобетон марок 150—200 с объемной массой 1000—1200 кг/м3 и марок 300—400 с объемной массой 1400—1500 кг/м3, а также аглопоритобетон марок 300—400 с объемной массой 1600—1700 кг/м3. Высокая прочность изделия при относительно низкой объемной массе и экономии цемента — существенное преимущество автоклавного твердения легких бетонов по сравнению с пропариванием. Для автоклавного твердения используют вяжущее, которое состоит из высокодисперсной смеси извести и песка или другого кремнеземистого компонента (аглопорит, пылеватая фракция керамзита, зола, кислый шлак). Иногда одновременно с известью или взамен ее в состав вяжущего входит клинкерный цемент. Хотя в состав автоклавного легкого бетона входят известь, молотый песок, мелкий и крупный пористый заполнитель, вяжущим является не известь, а указанный цемент автоклавного твердения, А.В. Вол женский, П. И. Боженов, Ю.М. Бутт, А.В. Caталкии и другие исследователи в своих работах показали, что в автоклаве благодаря действию высокой температуры и давления создаются условия для образования особо прочной гидросиликатной связки, в состав которой ВХОДЯТ низкоосновные соединения типа CSH(B) и тоберморит. При оптимальных давлении (согласно исследованиям П. И, Боженова, оно дол ясно быть не ниже 16 ат) и продолжительности автоклавной обработки прочность цементного камня может достигать 1450 кгс/см2.
Высокая прочность новообразований и повышенная сила сцепления пористого заполнителя с ними предопределяют благоприятные условия формирования структуры легкого бетона. Благодаря гидравлической активности заполнителя его зерна соединяются не только за счет поверхностного слоя связки, но и за счет гидратации в микрослое самого заполнителя. Поскольку активными компонентами этого процесса являются заполнитель и известь, оптимальное количество последней принимается несколько большим, чем это требуется для получения максимальной прочности самого автоклавного вяжущего (рис. 6.26).
Повышенное количество извести определяется не только степенью гидравлической активности заполнителя, но и его удельной поверхностью, которая увеличивается с уменьшением предельной крупности зерен.
Как видно из рис. 6.27, в результате уменьшения предельной крупности глинозольного аглопорита с 20 до 10 мм можно повысить прочность бетона почти в 2 раза.
Исследования, выполненные в Минском институте строительных материалов, и производственный опыт предприятий Белоруссии свидетельствуют о рациональности применения при автоклавной обработке вяжущего сложного состава, в котором наряду с известью и молотым кварцевым песком имеется и тонкомолотый аглопорит.
Фазовый состав искусственных пористых заполнителей характеризуется повышенным содержанием стекловидного вещества. Его характерная особенность заключается в гидравлической активности, которая повышается по мере роста температуры твердения к становится максимальной при автоклавной обработке. Повышенная гидравлическая активность аглопорита объясняется наличием не только стекловидной фазы, но и аморфизованного глинистого вещества, а также, по данным И.Л. Черного, повышенными растворимостью и активностью кремнезема аглопорита по сравнению с двуокисью кремния кварцевого песка.
Из анализа данных табл. 6.15 следует, что гидравлическая активность керамзита, изготовляемого на некоторых заводах, весьма высокая. Она может превышать минимальное требование к активным минеральным добавкам, предусмотренное СНпП I-B.2-69, по которому поглощение извести должно составлять 50—100 мг/г.
Существенное преимущество автоклавной обработки легких бетонов перед пропариванием — понижение влажности изделии. Так, аглопоритосиликатные изделия объемной массой 1100—1200 кг/м3 после автоклавной обработки имеют влажность около 3%. По данным С.А. Миронова, влажность керамзитобетона автоклавного твердения составляет около 7%.