Silikátová cihla: složení, tepelná vodivost, hustota

V současné době je křemičitanová cihla jedním z nejoblíbenějších stavebních materiálů, navzdory starověké výrobní technologii a primitivní sadě surovin. Na druhé straně tyto výrobní postupy usnadňují výrobu, a proto jsou levné. V moderním bytovém fondu postaveném v posledních padesáti letech je přibližně 4/5 všech budov vyrobeno ze silikátového stavebního materiálu.

Počáteční komponenty pro výrobu ↑

Moderní složení silikátových cihel se příliš neliší od složení použitých v minulém století:

• Křemenný písek z 80 až 90% složení;
• Hydratované hasené vápno 10-15%;
• Čištěná voda, zbytky nezbytné pro smáčení a zvlhčení formovací směsi do plastického stavu.

Všechny komponenty jsou předběžně důkladně očištěny od nečistot, smíchány a vtlačeny do surového polotovaru budoucí jednotky. Dále se surovina autoklávuje za zvýšeného tlaku a teploty, v důsledku čehož se v roztoku vytvoří silné a stabilní sloučeniny křemičitanu vápenatého, což činí materiál nerozpustným ve vodě, má vysokou mechanickou pevnost a nízký koeficient tepelné roztažnosti. Asi po jednom dni je blok na bázi silikátů připraven k použití..

V moderní výrobě křemičitanového kamene se používá několik druhů aditiv, které zvyšují tekutost a plasticitu formovacího roztoku, vytlačují vzduch z pórů a zabraňují separaci hmoty během autoklávování.

Tepelné stínění a pevnostní vlastnosti materiálu ↑

Vzhledem k klimatickým podmínkám, ve kterých se předpokládá konstrukce silikátového materiálu, zůstává vážným problémem zvyšování odolnosti silikátových budov proti mrazu. Obvyklé složení poskytuje index odolnosti proti mrazu až 30 cyklů zmrazení a rozmrazení stavebních materiálů. Speciální polymerní aditiva mohou zvýšit rychlost na 50 jednotek.

Použití speciálních roztoků minerálních barviv, která jsou odolná vůči alkalickému prostředí vápna, vám umožní vytvořit a rozšířit sortiment barevných lícových silikátových cihel. Barvivo se dokonce používá k výrobě bílých bloků. Vzhledem k vysokému obsahu vápna a bílého křemenného písku v roztoku je přirozená barva nenatřených cihel velmi bílá. Ale postupem času adsorbovaný prach a vápno omyté z povrchové vrstvy dávají vnějšímu povrchu křemičitanu šedý odstín. Proto se pro udržení přírodního bílého zabarvení přidá oxid titaničitý do kompozice a povrchových vrstev.

V drahých materiálech na bázi křemičitanu od známých evropských značek, aby se získala absolutně odolná vůči slunečnímu záření a neblednutí, se v roztoku používají následující přísady:

• Až 5 kg portlandského cementu na m³ formovací písek;
• Až 5 kg cementu z bílého aluminy na m³ směsi;
• od 0,5 do 10 kg práškových polymerů na bázi methakrylátů a vinylaromatických alkoholů.

Tyto přísady umožňují po celá desetiletí udržovat sytost a hloubku původní barvy obkladového materiálu.

Druhou neméně důležitou vlastností silikátových cihel je jeho schopnost udržet teplo v domě. Konvenční silikátová cihla má relativně vysoký koeficient tepelné vodivosti a čím vyšší je hustota silikátové cihly a pevnost, «chladnější» se stává věcí. Hodnota koeficientu tepelné vodivosti pro obyčejné cihly je 0,55 W / M * C^o, ale ve zdivu se indikátor snižuje o asi 29-22% v důsledku vysokého obsahu cementu ve spárách.

Důležitou podmínkou pro zajištění správných životních podmínek v budovách z křemičitanové cihly je vysoký koeficient propustnosti par, její hodnota je v rozmezí 10-12 mg / m * h * Pa. To umožňuje zdivo «dýchat», vytváří mikroklima srovnatelné s atmosférou v dřevěných místnostech.

Tepelnou vodivost křemičitanových cihel je možné snížit několika způsoby:

1. zvýšením počtu plynových pórů ve směsi se speciálními přísadami a snížením její hustoty;
2. formování umělých dutin v cihlovém těle, snižování jeho hmotnosti a koeficient tepelné vodivosti;
3. použití hydrofobních přísad a tepelně izolačních povlaků na přední straně silikátového materiálu.

Hustota křemičitanové cihly je určena její pevností, měrnou hmotností a odolností vůči vlivům prostředí. Čím hustší je cihla, tím vyšší je její odolnost proti mrazu a nižší koeficient absorpce vody. V průměru může suchý silikátový materiál s průměrnou hustotou 1,6 až 1,8 absorbovat až 10 až 14% vody, zatímco jeho schopnost zadržovat teplo může být snížena o 30%.

Koeficient pevnosti a absorpce vody takového materiálu je mnohem nižší než standardní vzorek, ale pro přední povrchy to není tak důležité jako pro nosné konstrukce zdiva..

Vlastnosti složení pro výrobu silikátových cihel ↑

V závislosti na velikosti zrn použitého křemičitého písku je poměrně flexibilní vybrat a upravit základní charakteristiky pevnosti křemičitanových cihel. Čím je frakce jemnější, tím silnější a hustší je silikátové cihlové tělo. Ale absolutně nepropustný materiál není vhodný pro stavbu – jednoduše neabsorbuje potřebné množství maltových a cementových zdicích materiálů. Proto se do výchozí směsi v určitém poměru přidávají také velké frakce písku, čímž se vytvoří povrchové póry a cementová zrna křemičitanu vápenatého.

Před použitím je písek očištěn od škodlivých nečistot, zejména hlíny a slídy. Hliněné uzlíky v připraveném písku by neměly být větší než 10 kg na každých 1 000 kg nebo 0,5 m³ formovací písek a slída – ne více než 5 kg na m³ směsi. Zvláštní kontrola je prováděna nad čistotou výchozího materiálu ze síry nebo organických inkluzí, díky čemuž aktivita tvorby silného cihlového svazku prudce klesá.

Čistota vápna řídí samostatné místo výroby vysoce kvalitních silikátových materiálů. Vápno může být použito rychlé vápno nebo částečně hašené, ale nejčastěji ve formě hydratované hašené formy. Zvláštní pozornost je věnována obsahu oxidu hořečnatého, neměla by být vyšší než 5 kg na 1/2 m³ připravené vápno.

Ke zvýšení odolnosti proti mrazu se do roztoku přidávají hliníkové alkalické odpadní produkty z metalurgického průmyslu. Přidání 70 kg na roztok do každého m³ nebo 1600 kg výchozí směsi vám umožní zvýšit index odolnosti proti mrazu o 30-35%. Kromě toho přísada snižuje tepelnou vodivost materiálu o 10 až 12%. Často lze modifikované verze těchto látek přidat do malty pro křemičitanové cihly, což snižuje tepelnou vodivost celého zdiva.

Měrná hmotnost křemičitanových cihel ↑

Stávající standardní silikátová cihla je rozdělena do sedmi hlavních tříd podle průměrné hustoty materiálu. Nejlehčí typy silikátových cihel mají měrnou hmotnost až 1000 kg na m³, nejtěžší – třída 2.2 má hmotnost 2200 kg vm³. Síla a značka silikátových cihel závisí na hustotě. Těžší typy cihel se používají pro nosné konstrukce výškových budov, lehčí – pro pokládku stěn. Nejlehčí, zejména u umělých dutin, se používají jako tepelně izolační a obkladový materiál při pokládání hlavních stěn.

Závěr ↑

Silikátová cihla zůstane oblíbeným stavebním materiálem po dlouhou dobu, zejména v soukromé bytové výstavbě, zatím není nic, co by ji nahradilo cihlou nebo materiálem, který má podobné vlastnosti a trvanlivost. Výrobní technologie se navíc vyvíjejí a v budoucnu umožňují získat levnější a lepší silikátové materiály.