Silicaatsteen: samenstelling, warmtegeleidingsvermogen, dichtheid

Momenteel is silicaatsteen een van de meest populaire bouwmaterialen, ondanks de oude productietechnologie en een primitieve set grondstoffen. Aan de andere kant maken deze fabricagetechnieken het eenvoudig en daarom goedkoop om te vervaardigen. In een modern woningfonds dat de afgelopen vijftig jaar is gebouwd, is ongeveer 4/5 van alle gebouwen gemaakt van bouwmateriaal op silicaatbasis.

Eerste componenten voor productie ↑

De moderne samenstelling van silicaatsteen verschilt niet veel van die van de vorige eeuw:

• Kwartszand van 80-90% van de samenstelling;
• Gehydrateerde gebluste kalk 10-15%;
• Gezuiverd water, residu nodig voor bevochtiging en bevochtiging van het vormmengsel tot een plastic toestand.

Alle componenten zijn voorheen grondig gereinigd van onzuiverheden, gemengd en geperst in de ruwe staaf van de toekomstige eenheid. Verder wordt de grondstof bij verhoogde druk en temperatuur geautoclaveerd, waardoor sterke en stabiele silico-calciumverbindingen in de oplossing worden gevormd, het materiaal onoplosbaar maken in water, een hoge mechanische sterkte en een lage thermische uitzettingscoëfficiënt hebben. Na ongeveer een dag is het op silicaat gebaseerde blok klaar voor gebruik..

Bij de moderne productie van silicaatsteen worden verschillende soorten additieven gebruikt, die de vloeibaarheid en plasticiteit van de vormoplossing verbeteren, de lucht uit de poriën persen en massascheiding tijdens het autoclaveren voorkomen.

Hittebeschermende en sterkte-eigenschappen van het materiaal ↑

Gezien de klimatologische omstandigheden waarin de constructie van silicaatmateriaal wordt verwacht, blijft het verhogen van de vorstbestendigheid van silicaatgebouwen een ernstig probleem. De gebruikelijke samenstelling geeft een index van vorstbestendigheid tot 30 cycli van bevriezen en ontdooien van bouwmaterialen. Speciale polymeeradditieven kunnen de snelheid verhogen tot 50 eenheden.

Door het gebruik van speciale oplossingen van minerale kleurstoffen die bestand zijn tegen de alkalische omgeving van kalk, kunt u het assortiment gekleurde silicaatstenen creëren en uitbreiden. De kleurstof wordt zelfs gebruikt om witte blokken te maken. Door het hoge gehalte aan kalk en wit kwartszand in de oplossing komt de natuurlijke kleur van ongeverfde baksteen zeer dicht bij wit. Maar na verloop van tijd geven geadsorbeerd stof en kalk die van de oppervlaktelaag is gewassen, het buitenoppervlak van het silicaat een grijze tint. Om een ​​natuurlijke witte tint te behouden, wordt daarom titaniumoxide aan de samenstelling en de oppervlaktelagen toegevoegd.

In dure soorten op silicaat gebaseerd materiaal van bekende Europese merken, om absoluut bestand te zijn tegen zonlicht en niet-vervagende samenstellingen, worden de volgende additieven in de oplossing gebruikt:

• Maximaal 5 kg Portlandcement per m³ zand gieten;
• Maximaal 5 kg wit aluminiumcement per m³ mengsels;
• 0,5 tot 10 kg poederpolymeren op basis van methacrylaten en aromatische vinylalcoholen.

Deze additieven zorgen ervoor dat decennia lang de verzadiging en diepte van de oorspronkelijke kleur van het bekledingsmateriaal behouden blijft.

Het tweede, niet minder belangrijke kenmerk van silicaatsteen is het vermogen om warmte in huis vast te houden. Conventionele silicaatsteen heeft een relatief hoge warmtegeleidingscoëfficiënt en hoe hoger de dichtheid van silicaatsteen en de sterkte, hoe «kouder» wordt spul. De waarde van de warmtegeleidingscoëfficiënt voor gewone baksteen is 0,55 W / M * C^over, maar in metselwerk daalt de indicator met ongeveer 29-22% vanwege het hoge cementgehalte in de voegen.

Een belangrijke voorwaarde om te zorgen voor goede leefomstandigheden in gebouwen van silicaatsteen is een hoge dampdoorlatingscoëfficiënt, de waarde ervan ligt in het bereik van 10-12 mg / m * h * Pa. Hierdoor is metselwerk mogelijk «ademen», het creëren van een microklimaat vergelijkbaar met de sfeer in houten kamers.

Het is mogelijk om de thermische geleidbaarheid van silicaatsteen op verschillende manieren te verminderen:

1. door het aantal gasporiën in de samenstelling met speciale additieven te vergroten en de dichtheid te verminderen;
2. het vormen van kunstmatige holtes in het bakstenen lichaam, waardoor het gewicht en de warmtegeleiding worden verminderd;
3. het gebruik van hydrofobe toevoegingen en warmte-isolerende coatings op de voorkant van silicaatmateriaal.

De dichtheid van silicaatsteen wordt bepaald door de sterkte, het soortelijk gewicht en de weerstand tegen omgevingsinvloeden. Hoe dichter de steen, hoe hoger de vorstbestendigheid en hoe lager de waterabsorptiecoëfficiënt. Gemiddeld kan droog silicaatmateriaal met een gemiddelde dichtheidsklasse van 1,6-1,8 tot 10-14% water opnemen, terwijl het vermogen om warmte vast te houden met 30% kan worden verminderd.

De sterkte en waterabsorptiecoëfficiënt van een dergelijk materiaal is veel lager dan bij het standaardmonster, maar voor frontoppervlakken is het niet zo belangrijk als voor metselwerkondersteunende constructies.

Kenmerken van de samenstelling voor de productie van silicaatsteen ↑

Afhankelijk van de korrelgrootte van het gebruikte kwartszand is het vrij flexibel om de basissterkte-eigenschappen van silicaatsteen te selecteren en aan te passen. Hoe fijner de fractie, hoe sterker en dichter de silicaatbak is. Maar absoluut ondoordringbaar materiaal is niet geschikt voor constructie – het neemt eenvoudigweg niet de vereiste hoeveelheid mortel en cementgebonden metselmaterialen op. Daarom worden in een bepaalde verhouding ook grote fracties zand aan het oorspronkelijke mengsel toegevoegd, waardoor oppervlakte poriën en cementachtige korrels van calciumsilicaten worden gevormd.

Voor gebruik wordt zand ontdaan van schadelijke onzuiverheden, vooral zoals klei en mica. Kleiknollen in geprepareerd zand mogen niet meer zijn dan 10 kg per 1000 kg of 0,5 m³ vormzand en mica – niet meer dan 5 kg per m³ mengsels. Bijzondere controle wordt uitgeoefend op de zuiverheid van het uitgangsmateriaal uit zwavel of organische insluitsels, waardoor de activiteit van de vorming van een sterke steenbundel sterk afneemt.

Een apart productiepunt van hoogwaardige silicaatmaterialen controleert de zuiverheid van kalk. Kalk kan ongebluste of gedeeltelijk gebluste worden gebruikt, maar meestal in de vorm van gehydrateerde gebluste vorm. Er wordt speciale aandacht besteed aan het gehalte aan magnesiumoxide, het mag niet meer zijn dan 5 kg per 1/2 m³ bereide limoen.

Om de vorstbestendigheid te verhogen, worden aluminium-alkalische afvalproducten uit de metallurgische industrie aan de oplossing toegevoegd. Per oplossing 70 kg per oplossing toevoegen³ of 1600 kg van het oorspronkelijke mengsel kunt u de index van vorstbestendigheid met 30-35% verhogen. Bovendien vermindert het additief de thermische geleidbaarheid van het materiaal met 10-12%. Vaak kunnen aangepaste versies van dergelijke stoffen worden toegevoegd aan de mortel voor silicaatsteen, wat resulteert in een afname van de warmtegeleiding van het hele metselwerk.

Het soortelijk gewicht van silicaatsteen ↑

Bestaande standaard silicaatsteen is verdeeld in zeven hoofdklassen volgens de gemiddelde dichtheid van het materiaal. De lichtste soorten silicaatsteen hebben een soortelijk gewicht tot 1000 kg per m³, de zwaarste – klasse 2.2 heeft een gewicht van 2200 kg in m³. De sterkte en het merk van silicaatsteen zijn afhankelijk van de dichtheid. Zwaardere soorten stenen worden gebruikt voor dragende constructies van hoogbouw, lichter – voor het leggen van muren. De lichtste, vooral bij kunstmatige holtes, worden gebruikt als warmte-isolerend en bekledingsmateriaal bij het leggen van hoofdwanden.

Conclusie ↑

Silicaatsteen blijft lange tijd een favoriet onder bouwmaterialen, vooral in de woningbouw, tot nu toe is er niets om het te vervangen door een steen of materiaal dat qua eigenschappen en duurzaamheid vergelijkbaar is. Bovendien ontwikkelen productietechnologieën zich en kunnen in de toekomst silicaatmaterialen goedkoper en beter worden verkregen.