Й. Силикатные изделия ячеистой, структуры

Силикатные изделия ячеистой структуры могут быть в виде вено- и гаэосиликата.

Пеносиликат — кам невидны и строительный конгломерат ячеи-етого строения. Его получают путем смешивания технической пены с известково-песчаной смесью, отформованной в изделие с последующей обработкой в автоклаве. Для изготовления пеносили­ката кроме технической пены берется обычно до 25% молотой извести-кипел ки и кварцевый песок. Кроме песка могут быть использованы доменный шлак, золы, трепел, диатомит и другие за­полнители с большим содержанием кремнезема. Известь и запол­нители подвергают совместному или раздельному измельчению» после чего приготавливают ячеистую смесь путем перемешивания известково-песчаного раствора с устойчивой технической пеной. Готовую ячеистую смесь выпускают из смесительного барабана пенобетономешалки в раздаточный бункер, а затем разливают в форму будущего изделия. По прошествии 6... 8 ч пеносиликат в формах направляют в автоклавы для запаривания и отвердевания.

Газосиликат — искусственный каменный материал ячеистого строения, в котором пористая структура известково-песчаной сме­си образуется введением газообразователей. Технологический про­цесс получения газосиликата сходен с производством газобетона и состоит в основном из измельчения извести и песка, приготовле­ния известково-песчаного раствора совместно с газообразователем, формования изделия и запаривания в автоклаве.

Из силикатных бетонов ячеистой структуры изготовляют изделия со средней плотностью 300... 1200 кг/м³ и пределом проч­ности при сжатии 0, 4... 20, 0 МПа. Такие изделия характеризуются мелкопористой структурой, малой теплопроводностью [(0, 1... 0, 35 Вт/(м-°С)] и достаточной морозостойкостью. Пено- и газо­силикаты с малой средней плотностью (до 500 кг/м³) используют для утепления строительных конструкций и тепловых установок (трубопроводов, котлов и др.). Изделия с пределом прочности 2, 5... 7, 5 МПа и теплопроводностью до 0, 29 Вт/(м°С) применяют для изготовления крупноразмерных изделий наружных и'внутрен­них стен, перегородок и перекрытий зданий. Для перекрытий про­мышленных и жилых зданий изготовляют армопеносиликатные плиты с пределом прочности при сжатии выше 7, 5 МПа. Плиты с размерами (150... 300) Х50Х (10... 14) см не требуют дополнитель­ной теплоизоляции, в то же время являк*гся достаточно прочными и долговечными.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Укажите состав силикатного кирпича, его свойства и область применения. И. В чем отличие силикатного кирпича от глиняного? 3. Какие изделия изготов­ляют из материалов автоклавного твердения? Область применения этих изделий. 4. Изложите основные этапы производства известково-песчаных изделий. 5. Ка­кие физико-АИмические процессы протекают в известково-песчаных изделиях в период обработки в автоклаве и после выгрузки из него? 6. Каковы общие за­кономерности свойств силикатных материалов при оптимальных структурах?

Глава 15 Асфальтовые бетоны

Асфальтовый бетон (асфальтобетон) — искусственный строи­тельный материал, получаемый в результате отвердевания уплот­ненной асфальтобетонной массы, состоящей из рационально подо­бранных по качеству и количеству и тщательно перемешанных компонентов: щебня (гравия), песка, минерального порошка и би­тума. Асфальтобетон без крупного заполнителя (щебня) называют песчаным асфальтом или асфальтовым раствором.

Асфальтобетоны и растворы являются разновидностями искус­ственных строительных конгломератов, располагаются в единой классификации ИСК и относятся к группе безобжиговых материа­лов, получаемых на основе органических вяжущих веществ. Они в современном строительстве занимают одно из ведущих мест, по­скольку являются важнейшими материалами для устройства дорожных и аэродромных покрытий, ирригационных каналов, плос­ких кровель, гидротехнических сооружений, штучных изделий.

В изучении свойств, развитии теории и практики, технологии производства асфальтобетонов особое значение имеют исследова­ния советских ученых П. В. Сахарова, Н. Н. Иванова, И. А. Рыбь-ева, М. И. Волкова и др.

15.1. Классификация асфальтовых бетонов

К основным классификационным признакам асфальтобетонов относятся разновидность крупного заполнителя, вязкость битумов, размеры зерен щебня или гравия, структурные параметры, произ­водственное назначение и др.

В зависимости от вида крупного заполнителя асфальтобетоны разделяют на щебеночные, состоящие из щебня, песка, минераль­ного порошка и битума; гравийные, в состав которых входят гра­вий, песок или гравийно-песчаный материал, минеральный поро­шок н битум; песчаные — асфальтобетоны, в которых отсутствует крупный заполнитель (щебень или гравий).

По вязкости применяемого битума и по температуре укладки асфальтобетонной массы в конструктивный слой они подразделя­ются на горячие, получаемые на основе вязких битумов марок БНД-90/130, БНД-60/90 и БНД-40/60 и укладываемые при темпе-

ратуре не ниже 120°С; теплые, получаемые на основе вязких, но < 5олее мягких битумов марок БНД-200/300, БНД-130/200 или жид­ких битумов марок МГ-130/200, СГ-130/200, МГО-130/200. Их укла­дывают в дорожные покрытия при температуре не ниже 70°С; хо­лодные, приготавливаемые на жидких битумах марок МГ, СГ или битумных эмульсиях и укладываемые при температуре окружаю­щего воздуха, но не ниже 5°С.

По наибольшему размеру зерен щебня или гравия горячие и теплые асфальтобетоны разделяют на крупнозернистые—наи­больший размер зерен до 40 мм; мелкозернистые — до 20 мм; пес­чаные— с наибольшим размером зерен до 5 мм (иногда 3 мм). Холодные асфальтобетоны могут быть только мелкозернистыми или песчаными. Кроме того, горячие и теплые асфальтобетоны в зависимости от использования их в дорожной конструкции разде­ляют на плотные — для верхних слоев покрытия дорог с остаточ­ной пористостью от 2 до 7%; пористые — для нижнего слоя и осно­ваний дорожных покрытий, с остаточной пористостью от 7 до 12% по массе, высокопористые — с пористостью 12... 18%.

Плотные дорожные асфальтобетоны (горячие и холодные) в зависимости от количественного содержания в них крупного или мелкого заполнителя подразделяют на пять типов: А, Б, В, Г, Д. Так, например, тип А содержит 50... 65% щебня; тип Б — 35... 50% щебня или гравия; тип В — 20... 35% щебня или гравия. Кроме того, плотные горячие и теплые асфальтобетоны подразделяют на три марки — I, II, III в зависимости от качественных показателей.

По производственному назначению различают асфальтобетоны дорожные, аэродромные, гидротехнические, для плоской кровли и полов. По технологическим признакам асфальтобетонной массы в процессе ее укладки и уплотнения асфальтобетоны и растворы раз­деляют на жесткие, пластичные и литые. Для уплотнения жестких и пластичных масс применяют тяжелые и средние катки. Литую асфальтобетонную массу часто уплотняют специальными валками, легким катком или вовсе не уплотняют.

15.2. Составляющие материалы для асфальтового бетона

При изготовлении асфальтобетонной массы используют щебень, гравий, песок, минеральный порошок и битум.

Щебень применяют из изверженных и метаморфических горных пород с пределом прочности при сжатии не менее 100, 0... 120, 0 МПа или пород осадочного происхождения с пределом прочности не ме­нее 60, 0... 80, 0 МПа (в водонасыщенном состоянии); для дробле­ния горных пород на щебень чаще всего используют граниты, габб­ро, диабазы, базальты, известняки и доломиты, а также прочные доменные шлаки.

Щебень или гравий должны быть чистыми, разделенными по фракциям 20... 40, 10... 20 и 5... 10 мм с морозостойкостью не ме­нее Мрз25; в мягких климатических условиях — не менее Мрз15.

Песок природного происхождения или полученный в результа­те дробления горных пород с прочностью не ниже прочности щеб­ня. Природные пески должны быть разнозерннстые, чистые с мо­дулем крупности более 2, 0 и содержанием п ыл ев ато-глин истых час­тиц не более 3% (по массе).

Минеральный порошок изготовляют путем измельчения извест­няков и доломитов с пределом прочности при сжатии не менее 20, 0 МПа, а также основных доменных шлаков или асфальтовых пород.

По степени измельчения необходимо, чтобы порошок полностью проходил (при мокром рассеве) через сито с отверстиями 1, 25 мм, содержание же частиц мельче 0, 071 мм было не менее 70% по массе а частиц мельче 0, 315 мм —не менее 90%.

Коэффициент водостойкости образцов из смеси порошка с би­тумом — не менее 0, 7... 0, 8; ПБ — показатель битумоемкости, не бо­лее 100 г; пористость минерального порошка, в % по объему не более 40... 45.

ПБ=-^100,

где р_мш — истинная плотность порошка, г/см³, Q — количество по­рошка, г.

Битум обычно применяют нефтяной дорожный вязкий разных марок (БНД-200/300 до БНД-46/60) или жидкие битумы. Выбор марки жидкого битума (СГ-130/200, СГ-70/130 или МГ-70/130) обус­ловливается рядом факторов: разновидностью асфальтобетона, рай­оном строительства, продолжительностью сезона производства ра­бот и т. п.

Кроме указанных компонентов в процессе приготовления ас­фальтобетонной массы иногда добавляют поверхностно-активные вещества, улучшающие качество готового асфальтобетона. Эти ве­щества позволяют удлинить сроки строительного сезона, облегчить технологические операции и увеличить долговечность материала.

15.3. Технология приготовления асфальтобетонной массы

Изготовление асфальтобетонов и растворов полностью соответ­ствует общим принципам теоретической технологии, присущей всем искусственным строительным конгломератам. Вместе с тем следу­ет отметить некоторые отличительные особенности переделов при получении различных видов асфальтобетонной массы. Так, в пери­од подготовительных работ щебень (гравий) и песок должны быть хорошо просушены и нагреты до температур, соответствующих вяз­кости применяемого битума. В свою очередь, битум должен быть обезвожен и нагрет до «рабочей» температуры.

Объединение компонентов в смесительной установке обычно про­изводят в две стадии. В первой стадии (период сухого перемеши­вания) теплота щебня и песка равномерно распределяется по

весну объему составляющих, поскольку минеральный порошок/как цр»вило, не нагревают. Во второй стадии, после подачи/ битума в огеситель, все отдозированные компоненты тщательно перемеши­ваются для образования однородной асфальтобетонной массы. Ук­ладка и уплотнение массы производятся на месте работ, поэтому «о время ее транспортирования необходимо сохранять заданную температуру.

Для устройства дорожных покрытий асфальтобетонную массу изготовляют на стационарных асфальтобетонных заводах.

Рис. 15.1. Схема асфальтобетонной смесительной установки:

i — транспортное устройство; г —элеватор (холодный); 3 — сушильный барабан; 4 — эле­ватор (горячки); 5 — вяброгрохот; 6 — отсеки бункера; 7— элеватор для минерального по­рошка; S — дозаторные устройства; 9 —мешалка

Асфальтобетонный завод (АБЗ) имеет обычно четыре цеха: кам­недробильный; дробильно-размольный цех минерального порошка; битумный и смесительный. При этом смесительный цех на заводе является основным, поскольку определяет конечную производитель­ность АБЗ и качество выпускаемой продукции.

Технологическая схема приготовления асфальтобетонной массы АБЗ для горячей укладки состоит в следующем (рис. 15.1).

Предварительно грубо дозированные песок и щебень поступают на специальный питатель, а затем с помощью ковшевого элеватора в сушильный барабан. В сушильном барабане их просушивают, нагревают до температуры 200...220°С и горячим элеватором пода­ют на горизонтальный виброгрохот. Рассортированные грохотом на соответствующие фракции песок и щебень распределяют по отсе­кам бункера. Одновременно минеральный порошок с помощью са­мостоятельного «холодного» элеватора направляют в отдельный от­сек бункера.

Из отсеков бункера минеральные материалы поступают в ве­совой ковш; затем их взвешивают путем суммирования навесок в заданных количествах на один замес (например, 600 кг) и ссыпают в лопастную мешалку. В мешалке сухие минеральные компоненты перемешивают в течение 10... 20 с, после чего вводят битум, на­гретый до температуры 150... 170°С и продолжают перемешивание (60... 80 с) до получения однородной асфальтобетонной массы. Го­товую массу из мешалки выгружают в автосамосвал и отправляют на место укладки для уплотнения и формирования асфальтобетон­ных покрытий.