Автоклавным называют бетон, который поддается дополнительной обработке паром при повышенной температуре и давлении. Это ускоряет процесс схватывания и набора прочности. Ряд вяжущих веществ способны твердеть только в процессе автоклавирования. Производят материал на заводах в виде готовых блоков или плит. Они могут укрепляться стальной арматурой, комбинироваться с другими видами бетона.
В этой статье мы расскажем, что из себя представляют автоклавные бетоны и какими достоинствами и недостатками они обладают.
Что такое автоклавный бетон
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 м, диаметр – 2,6 или 3,6 м.
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 ниже.
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.
Достоинства и недостатки автоклавного бетона
У автоклавного бетона много плюсов – прежде всего это высокая прочность и устойчивость к факторам внешней среды. Но есть у материала и свои минусы. Некоторые из них настолько существенные, что этот бетон до сих пор не стал достаточно популярным. Давайте подробнее разберемся с положительными и отрицательными сторонами.
К достоинства автоклавного бетона относят:
- Высокую прочность
Даже при небольшой плотности бетон может переносить большие нагрузки. При использовании современных технологий автоклавным способом получают сверхпрочные бетоны, превосходящие по своим характеристикам даже сталь. - Водонепроницаемость и морозостойкость
Силикатный и цементный автоклавные бетоны обладают достаточно высокими показателями по этим характеристикам (чего нельзя сказать о газобетоне). - Стабильность качества
На заводах по производству автоклавных бетонов используется современная высокоточная аппаратура. Все компоненты тщательно отбираются, подготавливаются и дозируются, используется стандартная рецептура. Поэтому автоклавный бетон разных партий практически не отличается по своим характеристикам. - Отсутствие усадки
При высыхании большинство бетонов дают усадку. В первую очередь это касается ячеистого. Причина усадки – испарение воды до начала твердения бетона. При обработке в автоклаве на протяжении короткого времени образуется кристаллическая структура, бетон твердеет, испарение воды не вызывает уменьшения объема изделия. - Однородность
Наполнители не успевают осесть в нижних слоях бетона под действием силы тяжести, а пузырьки воздуха не поднимаются в верхние слои газобетона. Причина этого – быстрое схватывание, твердение и набор прочности в автоклаве. В результате структура бетона получается однородной, все компоненты равномерно распределяются по его объему. - Точную геометрию
С помощью специальных форм изделиям придают точную форму и размеры. - Пожаробезопасность
Блоки и плиты выдерживают огонь в течение 4-5 часов и не разрушаются. - Легкость обработки
Большинство автоклавных бетонов легко пилятся и обрабатываются ручными инструментами.
Есть у автоклавного бетона и свои недостатки:
- Невозможность сделать бетон самостоятельно
- Заводам необходимо закупать дорогостоящую аппаратуру, что сказывается на окончательно цене продукции
- Малый выбор изделий – линейка продуктов из автоклавного бетона на большинстве заводов ограничивается силикатными кирпичами, прямоугольными блоками и плитами
- Плохая доступность – не во всех регионах есть заводы, производящие качественный автоклавный бетон
- Узкая сфера применения, так как бетон используется только в виде готовых изделий
Важно помнить, что автоклавный бетон — это готовая продукция, которую можно купить на заводе. Самостоятельно сделать его невозможно. Чаще всего блоки из этого материала используются для возведения стен, перегородок и фундаментов. Востребованы также железобетонные плиты для перекрытий, дорог, инженерных конструкций.
Материал стоит дороже, чем обычный раствор. Но изделия из него имеют высокие качество, прочность и устойчивость к различным факторам внешней среды.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
