Автоклавные бетоны

Автоклавным называют бетон, который подвергается дополнительной обработке паром при повышенных температуре и давлении. Это ускоряет процесс схватывания и набора прочности бетонной смеси, кроме того, ряд вяжущих веществ способны твердеть только в процессе автоклавирования. Производят данный материал на заводах в виде готовых блоков или плит, которые могут быть армированы и комбинироваться с другими видами бетона.

Автоклавный бетон получают путем прогрева смеси при температуре 175-190°С и давлении 0,9-1,3 МПа. Твердение происходит в специальных установках (автоклавах с толстыми металлическими стенками и герметичными крышками; длина одного автоклава – 20-30 метров, диаметр – 2,6 или 3,6 метра).

При повышенном давлении вода дольше остается в жидком состоянии и в это время способна взаимодействовать с компонентами бетонной смеси. Высокая температура способствует ускорению химических реакций.

Процесс обработки бетона в автоклавах происходит в несколько этапов. Сначала на протяжении 3-5 часов постепенно поднимаются температура и давление. Затем материал выдерживается около 4-6 часов при постоянных показателях. Дальше, в течение 2-4 часов, давление и температуру снижают. Основные химически активные компоненты автоклавного бетона даны в Таблице 1.

Таблица 1.

В процессе автоклавной обработки гидроксид кальция, который содержится в извести, высокоосновной золе или белите, реагирует с оксидом кремния. В результате получается гидросиликат кальция. Он имеет кристаллическую структуру и связывает между собой зерна наполнителя (песок, шлак, мелкий щебень). Структурная решетка получается очень прочной, поэтому автоклавный бетон способен переносить большие нагрузки.

Большая часть автоклавных бетонов – ячеистые. При их изготовлении на первом этапе в смесь вносят алюминиевую пудру или пасту. Она реагирует с оксидом кальция, образуя сложное соединение с выделением водорода. Газ накапливается внутри бетонного раствора, в результате чего появляются мелкие пузырьки. Затем водород выходит в атмосферу, а пузырьки заполняются воздухом. Объем смеси увеличивается в несколько раз. После того, как процесс газообразования завершится, а бетон затвердеет, его разрезают. Уже готовые блоки помещают в автоклав, где они обретают свою окончательную прочность.

Тяжелые бетоны размещают в специальные формы и сразу отправляют в автоклав. Их чаще всего изготавливают из смеси извести и кремнезема (кварцевого песка, золы или шлака). Немного реже в роли вяжущего вещества выступает комбинация извести с цементом (иногда с добавлением гипса).

Если создать в автоклаве дополнительное гидростатическое давление, можно получить сверхпрочный тяжелый бетон. Происходит это за счет выдавливания лишней воды и воздуха, снижения пористости, усиления процессов кристаллизации цемента.

В настоящее время только производство ячеистых бетонов автоклавным методом регулируется соответствующим ГОСТом 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия.» Данный ГОСТ разработан институтом НИИЖБ - филиалом ФГУП «НИЦ «Строительство» при участии ЦНИИСК им. Кучеренко, МГСУ, ВГАСУ (г.Воронеж), ОАО «ЛЗИД» (г.Липецк), ОАО «НЛМК» (г.Липецк), ООО «АЭРОК» (г.С-Петербург), ОАО «ЛКСИ» (г.Липецк), ООО «Рефтинское объединение «Теплит» (Свердловская область), ОАО «Главновосибирскстрой», ОАО «Коттедж» (г.Самара) и ФГУП «211 КЖБИ» (Ленинградская обл.). Приказом № 108-ст Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии РФ от 21 мая 2008 года ГОСТ 31359-2007 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2009 года.

В статье использована информация с сайта gruntovozov.ru