Ячеистый силикатный бетон на основе магнезиальной и доломитовой извести —
В производстве изделий из ячеистого силикатного бетона используют кальциевую известь с ограниченным (до 5%) содержанием в ней окиси магния Во ВНИИСтроме проведены исследования с целью получить изделия из та кого бетона на основе магнезиальной и доломитовой извести. Первая обожжена из известняка Подольского месторождения, вторая — из доломита Мелеховского месторождения в печи кипящего слоя, циклонно-вихревой установке и вращающейся печи. Для сравнения в этих же печах обжигался чистый кальциевый известняк Мячковского месторождения. Указанные тепловые агрегаты выбраны не случайно. Установлено, что обжиг магнезиальной и доломите вой извести в печах кипящего слоя и циклонно-вихревой позволяет получить конечный продукт, не содержащий периклава, образование которого практически неизбежно в шахтных и вращающихся исчах. Периклаз, как известно, обладает замедленными сроками гидратации и присутствие его в технологической извести нежелательно.
Характеристика извести приведена в таблице. В качестве кремнеземистого компонента во всех опытах использовался кварцевый песок Люберецкого месторождения, отличающийся высоким содержанием окиси кремния (до 99%), чистотой и постоянством химического состава Содержание активных СаО и MgO в использованных смесях составляло 20%, удельная поверхность известково-песчаной смеси — 4800 — 5400 см2/г, удельная поверхность песка в вяжущем—2200—2500 см2/г. Изготовля ли блоки размером 35 X 25 X 22 см, из которых для испытаний выпиливали кубы с ребром 10 см.
Для всех разновидностей доломитовой и магнезиальной извести были определены кинетика гидратации с фиксацией этого процесса отдельно Для СаО и MgO и реологические свойства ячеистобетонных смесей. Оба эти фактора играют весьма важную роль в технологическом процессе производства изделий из ячеистого бетона и в значительной мере определяют их качество. Гидратацию извести изучали непосредственно в ячеистобетонных смесях с помощью рентгеновского анализа. Отмечалнсь изменения в содержании окислов кальция, магния и их гидратов по величине пиков линий на рентгенограм мах с межплоскостными расстояниями, соответственно равными 2,39; 2,10; 2,63 и 2,35 А в пробах смесей, выдержанных в естественных условиях в герметической емкости в течение 1, 5, 30 мин и 1, 5, 12, 24, 48 и 120 ч.
Установлено, что кальциевая составляющая доломитовой и магнезиальной извести из печи кипящего слоя и вращающейся печи гидратируется в основном в течение 5 мин. Медленнее гидратируется окись кальция доломитовой и магнезиальной извести, полученной в циклонно-вихревой печи, окончание процесса гидратации СаО отмечено в пробах смеси, выдержанных в течение I ч. Наиболее интенсивно гидратация магнезиальной составляющей извести наблюдалась при использовании продукта обжига из печи кипящего слоя. Практически при выдержке в течение 4—5 ч до автоклавной обработки в бетоне гидратировалось более 50% MgO от общего ее содержания, в пробах, выдержанных в течение 24 ч, MgO гидратировалась полностью
Значительно медленнее протекает этот процесс в яченстобетонной смеси, приготовленной на основе доломитовой извести из циклонновихревой и вращающейся печен. Через 120 ч выдержки в пробе содержалось 42% MgO, а в смеси на основе той же извести из вращающейся печи — 55% MgO от исходного ее содержания.
Пластическая прочность ячеистобетонной смеси на основе магнезиальной и кальциевой извести, полученной в циклонно-вихревой и вращающейся печах, напротив, нарастает интенсивно, что также -неблагоприятно для структурообразования ячеистого бетона. Близок к оптимальному этот процесс при использовании доломитовой извести из циклонно-вихревой печи (см. рисунок, кривая 7).
Различия в характере гидратации разновидностей извести и изменении пластической прочности смесей на их основе проявились в производственных условиях при изготовлении изделий из ячеистого бетона. Так, при перемешивании компонентов смеси на основе всех видов извести из печи кипящего слоя в смесителе развивались высокие температуры, однако масса не загустевала. В отдельных случаях наблюдалось небольшое оседание ее в форме — до 5 мм при общей высоте 240 мм.
Необходимо было сокращать продолжительность перемешивания компонентов смеси и при использовании кальциевом извести из вращающейся печи, кальциевой и -магнезиальной извести из циклонно-вихревой печи из-за чрезмерно быстрого загустевания массы, несмотря на добавку сыромолотого гипса и -предварительную гидратацию окиси кальция на 32—35% в процессе приготовления вяжущего. Быстрое загустевание массы привело к образованию в бетоне раковин, каверн, обусловило большой разброс прочности кубов, выпиленных из блоков.
Наиболее согласованно процесс газовыделеиия и нарастания пластической прочности проходил в смеси на основе доломитовой извести из вихревой печи. В бетоне преобладали равномерно распределенные ячейки размером 0,8—1 мм, однако на некоторых межпоровых перегородках имелись небольшие трещины, что -не могло не отразиться на прочности образцов. Эти дефекты, видимо, обусловлены замедленной гидратацией некоторой части извести.
На основе всех видов извести из известково-кремнеземистого вяжущего получен ячеистый бетон со средней прочностью при сжатии 50—60 кГ/см2 при объемной массе 700 кг/м3. Исключение составляет бетон на доломитовой извести из вращающейся печи — его прочность составила 28—30 кГ/см2 при тон же объемной массе. Это объясняется наличием в бетоне замедленно гидратированной и негидратированнон окиси магния.