О водо- и кислотостойкости силикатных материалов

В качестве агрессивных сред были приняты растворы кислот H2S04, НС, СНзСООН концентрации 5 и 20%. Часть образцов хранилась со сменой кислот каждые 15 суток остальные без смены.

В связи с применения силикатных материалов возникает необходимость изучения их поведения в различных условиях, в частности в водной и кислотной средах.

С целью получения новых данных о водостойкости силикатных материалов в лаборатории ВНИПНСМа проведена экспериментальная работа. Были изготовлены опытные образцы размером ЗХ3ХЗ см из смеси следующего состава (по весу): вяжущее—14.7%, заполнитель—85.3%, вода—11,5 %.

В качестве вяжущего использована смесь извести с люберецким песком в соотношении 1 : 1 (по весу). Удельная поверхность вяжущего соответствовала 5300 см2/г активность — 38%. Образцы изготовлены из слабо пластичной смеси, уплотнены вибрацией.

Г осле предварительного выдерживания на воздухе в течение 18—20 ч, образцы подвергались запариванию в автоклаве по режиму 2+8+3 ч, затем хранились 10 сут. на воздухе.

Далее образцы были разделены на три партии. Первая партия оставлена для хранения в воздушно-сухих условиях, вторая и третья — помешены в воду, причем в одном случае воду не меняли, а в другом меняли через каждые 15 сут. Воду брали из расчета 200 см3 на один образец.

В результате испытании образцов получены следуюшие средние значения предела прочности при сжатии (в кг/см2): после запаривания 248 после водного храпения в течение:


Итак, предел прочности образцов, твердевших в воде, особенно хранившихся 90 сут.. оказался значительно ниже, чем образцов воздушного твердения.

Для выяснения обратимости процесса потери прочности материала часть образцов после пребывания в воде в течение 30 сут. была помешена на 60 сут. в воздушно-сухие условия.

При испытании на сжатие предел прочности образцов, находившихся в условиях переменного хранения, соответствовал 228 кг/см2. Это указывает на возможность восстановления прочностных свойств силикатных материалов при испарении воды и на обратимость процесса, происходящего при их водонасыщен и и.

Как известно, нарастание прочности силикатных материалов до выходе из автоклава происходит за счет карбонизации. При твердении автоклавных образцов в воде снижение их прочности, по- видимому, объясняется прекращением процесс акарбонизации проникновением воды в структуру образна с разъединением частиц и нарушением сцепления между ними, а также частичным выщелачиванием извести.

Это предположение подтверждается заметным восстановлением прочности при обеспечении силикатному образцу воздушно-сухих условий, при которых удаляется вода и восстанавливается структура материала Если бы прочность снижалась вследствие химических реакций, то этот процесс не мог бы быть обратимым. Можно также предполагать, что плотность силикатных материалов имеет очень большое значение, так как при высокой плотности структуры затрудняется проникновение воды внутрь образна.


Проведенные опыты следует рассматривать как предварительные; для окончательного суждения о степени водостойкости силикатных материалов необходимы более широкие и длительные испытания.

Сведения о кислотостойкости силикатных материалов также очень ограничены. В ранее опубликованных работах указывалось, что силикатный кирпич не должен подвергаться действию кислот. Известно также, что силикатные материалы в углекислых водах обладают меньшей химической стойкостью, чем растворы на портландцементе.

В наших опытах для определения степени кислотостойкости силикатные образцы вышеуказанного состава были размешены в минеральные и органические кислоты.

Результаты испытаний силикатных образцов после хранения в кислотах в течение 30 и 90 сут. приведены в таблице.

Данные таблицы особенно показательны в сопоставлении с данными, характеризующими предел прочности образцов, хранившихся на воздухе, — 265 кг!см? при 30-с уточном хранении и 278 г/см2— при хранении в течение 90 сут.

Эти данные указывают на значительное снижение прочности силикатных материалов при кислотной агрессии, причем наиболее сильное действие оказывают серная и соляная кислоты.

Разрушающее действие кислот заключается в растворении гидросиликатов кальция. Смена среды (кислот) ускоряет процесс разрушения. Таким образом., можно считать, что силикатные материалы не кислотостойки и их не следует рекомендовать к применению в местах с кислотной агрессией.